浙江省自然科学基金(Z1080625)
- 作品数：7 被引量：12H指数：2
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- 静电层层自组装复合磨粒及抛光液的抛光性能研究被引量：1
- 2013年
- 利用静电层层自组装原理,通过PDADMAC在聚合物粒子表面改性和吸附不同层数的SiO2磨粒,制备n-SiO2/BGF复合磨粒及其抛光液。分析了交替吸附PDADMAC和SiO2磨粒的BGF微球表面Zeta电位的变化,利用TEM表征了不同层数的n-SiO2/BGF复合磨粒SiO2磨粒的吸附情况。分析了聚合物表面磨粒的吸附层数、游离磨粒浓度、聚合物粒径对复合磨粒抛光液抛光的影响。抛光实验表明:3-SiO2/BGF复合磨粒抛光液的材料去除率最高,为368.8nm/min;复合磨粒抛光液中的聚合物粒子为1～2μm、游离磨料SiO2的质量分数为5%时,材料去除率取得较大值。经3-SiO2/BGF复合磨粒抛光液抛光后的硅表面,在10μm×10μm范围内,表面粗糙度从0.3μm降至0.9nm,峰谷值小于10nm,表明复合磨粒抛光液对硅片具有良好的抛光效果。
- 姚伟强马国伟金清波黄亦申赵彬善许雪峰
- 关键词：化学机械抛光抛光液聚电解质硅片
- 聚合物微球在Si片CMP中的作用机制
- 2010年
- 为了提高Si片的抛光速率,采用复合磨粒抛光液对Si片进行化学机械抛光。根据检测到的聚合物微球的Zeta电位,利用DLVO理论分析计算了PS,PMMA和BGF聚合物微球与SiO2磨粒在抛光液中的作用势能;利用TEM观察了SiO2磨粒与聚合物微球的吸附状况。分析计算和TEM观察均表明三种聚合物微球在抛光液中都能与SiO2磨粒相互吸附。通过Si片化学机械抛光实验,分别分析了抛光液中聚合物微球浓度、三种不同聚合物组成的复合磨粒抛光液对抛光速率的影响,研究了聚合物微球在Si片化学机械抛光中的作用机制。
- 郭权许雪峰
- 关键词：化学机械抛光聚合物微球ZETA电位
- 静电自组装制备复合磨粒及其对铜的抛光特性研究
- 2012年
- 研究苯代三聚氰胺甲醛(BGF)微球与阳离子型聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)、阴离子型聚电解质聚4-苯乙烯璜酸钠(PSS)之间的吸附特性,利用静电自组装技术改变和控制BGF微球的荷电特性,制备出不同形式的PEi-BGF/SiO2复合磨粒,以Zeta电位、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TG)等手段对复合磨粒进行了表征,并利用这些复合磨粒制备了铜片抛光用的复合磨粒抛光液。抛光试验表明,吸附在聚合物微球表面和游离于抛光液中的SiO2磨粒在抛光中均起到材料去除作用。传统单一SiO2磨粒抛光液的铜材料去除率为264 nm/min,PE0-BGF/SiO2混合磨粒抛光液的铜材料去除率为348 nm/min,PE3-BGF/SiO2复合磨粒抛光液的铜材料去除率为476 nm/min。经上述3种抛光液抛光后的铜表面,在5μm×5μm范围内,表面粗糙度Ra从0.166μm分别降至3.7 nm、2.6 nm和1.5 nm,峰谷值Rpv分别小于20 nm、14 nm和10 nm,复合磨粒抛光液对铜片有良好的抛光性能。
- 黄亦申许雪峰姚春燕胡建德彭伟
- 关键词：化学机械抛光抛光液聚电解质
- n-SiO_2/BGF和PE_i-BGF/SiO_2两类复合磨粒及抛光液对硅的抛光性能影响被引量：1
- 2012年
- 以苯代三聚氰胺甲醛(BGF)微球为内核,用阳离子型聚电解质PDADMAC、阴离子型聚电解质PSS为表面改性剂,利用静电层层自组装技术,制备出不同包覆结构的n-SiO2/BGF和PEi-BGF/SiO2复合磨粒。利用TEM表征两类复合磨粒的吸附情况,并与传统单一SiO2磨粒抛光液、BGF+SiO2混合磨粒抛光液进行实验比较。通过聚合物表面的交替吸附层数、游离磨粒浓度对比两种复合磨粒抛光液对抛光的影响。抛光试验表明,复合磨粒抛光液的材料去除能力明显优于单一磨粒抛光液和混合磨粒抛光液;在两类复合磨粒抛光液对比中,当SiO2磨粒质量分数为5%时,3-SiO2/BGF和PE5-BGF/SiO2复合磨粒抛光液材料去除率达到最大值,分别为369 nm/min和361 nm/min。
- 姚伟强黄亦申游红武许雪峰
- 关键词：化学机械抛光抛光液硅片
- 磁性复合磨粒化学机械抛光技术及其加工试验研究被引量：6
- 2011年
- 提出一种新型的磁性复合磨粒化学机械抛光技术。该技术利用磁性聚合物微球与SiO2磨粒组成的复合磨粒抛光液,在辅助磁场的作用下,实现了一种磨粒尺寸与硬质抛光盘微观形貌依赖性小、材料去除率较高的抛光工艺。建立直径8 mm、高度不等的稀土钕铁硼永磁体以点阵形式组合形成的4类辅助磁场。仿真计算表明,柱状下凹磁极的磁场磁力HdH/dz分布均匀,磁性微球受到的磁力一致性好。对磁性微球在抛光系统中的受力分析表明,磁性微球受到的磁力有助于复合磨粒从近抛光区域进入抛光区域,磁性复合磨粒能以二体磨损的方式划擦去除加工表面。以表面粗糙度Ra 0.5μm的硬质抛光盘进行硅片抛光试验,施加辅助磁场前后,硅片的材料去除率从66 nm/min提高到179 nm/min,硅片表面粗糙度由抛光前Ra 405.860 nm减小到Ra 0.490 nm。
- 许雪峰郭权黄亦申胡建德彭伟
- 关键词：化学机械抛光抛光液辅助磁场
- 脉冲磁场辅助磁性复合磨粒化学机械抛光技术及其加工试验研究被引量：2
- 2014年
- 提出一种脉冲磁场辅助新型磁性复合磨粒化学机械抛光技术。该技术利用磁性聚合物微球与SiO2磨粒组成的复合磨粒抛光液,在脉冲磁场辅助作用下,实现磨粒尺寸对硬质抛光盘微观形貌依赖性小、磨粒易进入抛光区域、材料去除率较高的抛光。设计了"之"字形的对位式结构电磁铁,模拟计算表明其磁感应强度沿抛光平面分布均匀,磁性微球受到的磁力一致性好。磁性微球在抛光系统中的受力分析表明:磁性微球受磁力作用时有利于复合磨粒从近抛光区进入抛光区,以二体磨损的方式去除加工表面;磁性微球不受磁力作用时,复合磨粒随抛光液的流动而移动,避免大量聚集形成磁链。以表面粗糙度Ra=1.1μm的硬质抛光盘进行硅片抛光试验,施加不同频率和占空比的脉冲磁场前后,硅片的去除率从137 nm/min提高到288 nm/min,频率5 Hz、占空比50%时获得最大值,硅片表面粗糙度由抛光前Ra=405 nm减小到Ra=0.641 nm。
- 黄亦申赵彬善黄水泉游红武许雪峰
- 关键词：化学机械抛光脉冲磁场材料去除率硅片
- 利用复合磨粒抛光液的硅片化学机械抛光工艺参数优化试验研究被引量：3
- 2010年
- 为提高硅片抛光速率,提出利用复合磨粒抛光液对硅片进行化学机械抛光。分析SiO2磨粒与某种氨基树脂粒子在溶液中的相互作用机制,观察SiO2磨粒吸附在氨基树脂粒子表面的现象。通过向单一磨粒抛光液中加入聚合物粒子的方法获得了复合磨粒抛光液。应用田口法对SiO2磨粒质量分数、氨基树脂粒子质量分数以及抛光速度三个影响硅片材料去除率的工艺因素进行了优化分析,得到以材料去除率为评价条件的优化抛光工艺参数。试验结果表明:利用5wt%的SiO2磨料、3wt%的氨基树脂粒子形成的复合磨粒抛光液,在抛光盘和载样盘的转速均为50r/min以及抛光压力为22kPa的工艺条件下,对硅片进行抛光的抛光速率达到353nm/min。
- 杨玉芝许雪峰
- 关键词：化学机械抛光硅片
