化学机械滚光原理

㈠ 化学机械抛光中，怎样去除氧化铝的橘皮怎样提高硅溶胶的抛光效率，切削力

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㈡ 机械浆和化学浆，什么区别

机械浆（抄mechanical pulp；MP），利用机械袭方法磨解纤维原料所制成纸浆的总称。由于原料和磨浆方法不同，其品种很多，以木材为原料的，称机械木浆或磨木浆；以草类为原料的称机械草浆。机械木浆又分白色磨木浆和褐色磨木浆。白色磨木浆色泽较白，包括普通磨木
浆(即磨石磨木浆)、木片磨木浆、预热木片磨木浆、化学机械浆等。机械浆具有生产过程较简单、成本低、得率高、污染小、成纸印刷性能好、平滑度好，不透明度高等优点，但成纸不能长期保存。用于抄造印刷纸及新闻纸。
化学浆，纸浆的一类，以化学方法离解植物纤维而得的纸浆的总称。
根据所用方法可分为碱法浆、硫酸盐（纸）浆、亚硫酸盐（纸）浆、中性亚硫酸盐（纸）浆和氯化纸浆等。
根据所用原料可分为化学木浆、麻浆、草浆、竹浆、蔗浆、棉浆、苇浆等。
纸浆质量和用途根据原料类别和制浆方法而不同。例如亚硫酸盐木浆，洁净柔软，易于漂白，可用以抄制高级书写纸和印刷用纸；硫酸盐木浆，纤维细长强韧，可用于制造工业技术用纸等。

㈢ 什么是化学机械抛光，应用行业是哪些

什么是化学机械抛光，应用行业是哪些
一般抛光液中含有酸和氧化剂，氧化剂会回在金属表面形成一层很答薄的氧化膜，因为氧化膜比较疏松，所以磨料比较容易磨掉氧化膜，而酸是帮助氧化膜溶解，加快切削速率。

一般来说是氧化剂氧化，然后酸溶解，然后磨料磨掉凸起部分。
抛光时会产生大量的热，所以反应进行的很快。

㈣ cmp化学机械抛光的难点在哪儿

介绍了半导体加工领域蓬勃发展的CMP技术。重点叙述了CMP技术的发展历程、采用的设备和消耗品，技术现状，新应用以及该技术主要使用的SiO2CMP浆料的制备技术。

㈤ 电化学机械抛光原理

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㈥ 机械化学的原理

Mechanochemistry
机械化学这个有时也指一种假设的分子组合器在分子纳米技术中的机械合成回。也可以答叫做“定位合成”或“定位组合”，是一种由计算机控制决定分子位置形成化学键的技术。
远古时代人们钻木取火就是一种机械化学现象。人们用木头相互摩擦，产生热量并逐渐使木块燃烧。还有就是击石取火现象，人们用金属敲击燧石产生火花，引燃其他细小物质从而生火。
机械化学（mechanochemical），在化学反应水平中主要是指通过剪切、磨擦、冲击、挤压等手段，对固体、液体等凝聚态物质施加机械能，诱导其结构及物理化学性质发生变化，并诱发化学反应。与普通热化学反应不同，机械化，反应的动力是机械能而非热能，因而反应无须高温、高压等苛刻条件即可完成。

㈦ 急！！！谁知道硅片化学机械抛光工艺流程

加工流程：

单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片

倒角→研磨
腐蚀--抛光→清洗→包装

切断：目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。

切断的设备：内园切割机或外园切割机

切断用主要进口材料：刀片

外径磨削：由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。

外径滚磨的设备：磨床

平边或V型槽处理：指方位及指定加工，用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。

处理的设备：磨床及X－RAY绕射仪。

切片：指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。

切片的设备：内园切割机或线切割机

倒角：指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。

倒角的主要设备：倒角机

研磨：指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。

研磨的设备：研磨机（双面研磨）

主要原料：研磨浆料（主要成份为氧化铝，铬砂，水），滑浮液。

腐蚀：指经切片及研磨等机械加工后，晶片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化学腐蚀去除。

腐蚀的方式：（A）酸性腐蚀，是最普遍被采用的。酸性腐蚀液由硝酸（HNO3），氢氟酸（HF），及一些缓冲酸（CH3COCH，H3PO4）组成。

（B）碱性腐蚀，碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。
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抛光：指单晶硅片表面需要改善微缺陷，从而获得高平坦度晶片的抛光。

抛光的设备：多片式抛光机，单片式抛光机。

抛光的方式：粗抛：主要作用去除损伤层，一般去除量约在10－20um；

精抛：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下

主要原料：抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH（或KOH或NH4OH）组成，分为粗抛浆和精抛浆。

清洗：在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗，这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。

清洗的方式：主要是传统的RCA湿式化学洗净技术。

主要原料：H2SO4，H2O2，HF，NH4HOH，HCL

（3）损耗产生的原因

A.多晶硅--单晶硅棒

多晶硅加工成单晶硅棒过程中：如产生损耗是重掺埚底料、头尾料则无法再利用，只能当成冶金行业如炼铁、炼铝等用作添加剂；如产生损耗是非重掺埚底料、头尾料可利用制成低档次的硅产品，此部分应按边角料征税。

重掺料是指将多晶硅原料及接近饱和量的杂质（种类有硼，磷，锑，砷。杂质的种类依电阻的N或P型）放入石英坩埚内溶化而成的料。

重掺料主要用于生产低电阻率（电阻率＜0.011欧姆／厘米）的硅片。

损耗：单晶拉制完毕后的埚底料约15％。

单晶硅棒整形过程中的头尾料约20％。

单晶整形过程中（外径磨削工序）由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径磨削可以获得较为精确的直径。损耗约10％-13％。

例：

4英寸 5英寸
标称直径 100mm 125mm
拉晶直径 106mm 131mm
磨削损耗 12.36% 9.83%
拉制参考损耗 0.70% 0.80%
合计损耗 13.06% 10.63%

此外，由于单晶硅的电阻率范围、电阻率均匀性、杂质种类、缺陷状态等参数在不同客户的要求下，都会对成品的实收率有影响，即使是同一规格的产品，不同厂家生产该产品的合格率也会不同。一般来讲，由于晶体质量原因造成的损耗率为7．5％。

从多晶硅--单晶硅棒总损耗率：4英寸约为45．3％

5英寸约为43．8％

B、单晶硅棒--单晶硅抛光片

单晶硅棒加工成单晶硅抛光片过程中损耗主要在切片工序，如采用内园切割机在切割过程中由于刀片的研磨及切片过程中刀片的摆动造成。此间的损耗约34％-35％，因此刀片质量是关键，刀片越薄损耗越小。

例：

4英寸 5英寸
切片刀厚 310+-25 380+-25
硅片厚度 650 750
损耗率 34% 35%

其他工序的净损耗从切片到最终抛光，此间损耗约16.67%-19.23%。

例：

4英寸 5英寸
切片厚度 650 750
抛光厚度 525 625
损耗率 19.23% 16.67%

从单晶硅棒到抛光片的损耗还包括切片过程中的崩边、裂缝，磨片过程中的碎片和缺口，碱腐蚀过程中的沾污、花斑，抛光等过程中的碎片划伤造成的损耗，具体如下：切片5％、倒角1％、磨片5％、腐蚀2％、退火2％、抛光5％、清洗2％，此间损耗率约20％

从单晶硅棒--单晶硅抛光片的总损耗率：4英寸约为57．4％

5英寸约为56.7％

㈧ 机械化学抛光的原理是什么所能达到的粗糙度是多少

深圳金鑫精密机械为您解答：
化学机械研磨技术综合了化学研磨和机械研磨的优势。内单纯的化容学研磨，表面精度较高，损伤低，完整性好，不容易出现表面/亚表面损伤，但是研磨速率较慢，材料去除效率较低，不能修正表面型面精度，研磨一致性比较差；单纯的机械研磨，研磨一致性好，表面平整度高，研磨效率高，但是容易出现表面层/亚表面层损伤，表面粗糙度值比较低。化学机械研磨吸收了两者各自的优点，可以在保证材料去除效率的同时，获得较完美的表面，得到的平整度比单纯使用这两种研磨要高出1-2个数量级，并且可以实现纳米级到原子级的表面粗糙度。

但是精度越高，一般所用时间就越长，机械越精密。成本越高。
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㈨ 用于大规模集成电路化学机械抛光的新材料制备及应用

杨华明 宋晓岚 邱冠周

（中南大学无机材料系，湖南长沙 410083）

本项目是科技部国际合作重点项目。

一、内容简介

（一）目的与意义

世界半导体产业进入大尺寸晶圆时代后，要求IC元件有最优的表面平整度，以满足微米及亚微米集成电路的制造工艺。化学机械抛光（CMP）是目前全局平坦化中最好的技术，也是解决多层绝缘介质层和多层金属布线全程平坦化的唯一有效的办法，加工工艺简单、成本低。

CMPA光液和微米级磨料全球仅有少数供货商，国内半导体厂之需求皆仰赖进口，相对于国外进口的CMPA光液产品，国产的CMPA光液产品除新鲜外，还有价格适宜、送货迅速、配套服务与专业的技术支持及时等优点。

（二）关键技术

1.锆英砂-Al₂O₃体系的高温熔盐相平衡规律及颗粒分级技术的研究

锆英砂-Al₂O₃体系的高温熔盐相平衡的测定，利用XRD技术研究平衡物种的组成，确定形成高性能的ZrSiO₄-α-Al₂O₃磨料的条件；研究超细粉碎与控制分级技术，确定得到粒度分布均匀、分散性良好且具有一定规律棱角的研磨料的工艺条件；开发出一种天然资源的高价值利用的途径，利用天然的锆英砂生产高附加值的电子器件研磨料。

2.复合纳米颗粒的制备与稳定分散技术

研究内容包括：通过纳米SiO₂-Al₂O₃、SiO₂-CeO₂、Al₂O₃-CeO₂的控制生长基础研究，确定球状纳米复合颗粒的形成条件，以及Na^＋的脱除工艺条件；研究纳米复合粉体的表面化学性质和溶液化学性质；研究复合颗粒体系的悬浮液在不同离子强度、pH值及溶液性质条件下的颗粒表面电荷变化规律；研究浆料体系的动力性质、电学性质以及浆料聚沉作用机理和聚沉动力学，确定抛光液的稳定化工艺条件。在SiO₂系、SiO₂-Al₂O₃系、SiO₂-CeO₂系纳米粗抛和精抛液理论的基础上，开发具有国际先进水平的多种用途的CMP抛光浆料产品。

3.分子模拟技术研究抛光液的配方

以计算化学为基础，利用cerius2.0和gaussian 98等软件在SGI工作站上进行模拟抛光液中各组分和硅晶圆表面的相互作用，指导抛光液配方的设计。

二、推广应用

在国内外首次由天然锆英砂制备微米级研磨料及纳米颗粒的均一稳定化技术，其技术关键为均一的ZrSiO₄-α-Al₂O₃相形成及合适的破碎分级技术和纳米颗粒的制备及均一稳定化技术和工艺。在高温熔盐相图方面，成功地采用神经网络技术预测多元熔盐体系的相图，并在KBr-MnSO₄-CsCl体系中得到应用；在细粒分级技术研究方面，能在实验室得到平均粒径为7.21μm且粒径分布集中的ZrSiO₄-α-Al₂O₃颗粒，说明以锆英砂为原料完全可以制备高档次的研磨料，但是该产品的核心技术还在于相图的控制以得到组分均匀的产品。其思路是先通过实验得到二元相图，然后通过神经网络技术模拟锆英砂中的主要杂质Fe₂O₃、MgO、CaO、TiO₂的影响及熔化类型进行预测，确定平衡固相物种及组成，从而达到分离杂质得到均一的ZrSiO₄-α-Al₂O₃产品的目的。

三、鉴定、获奖、专利情况

本项目已申请国家发明专利4项，相关产品已在国内一些单位进行了试用，效果较为理想，在半导体领域具有重大的推广价值。

㈩ 化学机械抛光造成刮伤的因素有哪些

氧化饰抛光粉中的主要有效成分是Ce02，另外含有少量其他稀土氧化物(如La203,Pr6011, Nd203等)及添加元素F, S等。一般的，稀土抛光粉中Ce02含量越高，抛光能力越强;但也有研究发现[[41]，随着Ce02含量的增大，抛光粉抛光性能提高的趋势变缓慢，含85% Ce02的抛光粉比含40% Ce02的抛光粉，其性能仅提高15%。由此可见，影响稀土抛光粉抛光性能的因素是多方面的，化学纯度对抛光性能的影响并非唯一因素。
Ce02抛光粉还可按照Ce含量的不同来分，不同Ce02含量的抛光粉性能各异，Ce02含量越高，抛光能力越强，使用越寿命长，表1.1列出了目前国内外生产的部分抛光粉的性质及应用领域。
粒度与粒度分布

所有市售抛光粉对粒度大小及分布都有严格的控制[[42]，粒度必须符合一定的范围，才能达到既能快速抛光，又不产生机械划痕的效果。通过将不同粒度大小
和分布的Ce02抛光粉对K9玻璃和ZF1玻璃进行抛光发现，颗粒大小在1.0~10μm之间时，抛光效果较好，且10~30μm间颗粒少于13%时，对
玻璃不会产生机械划痕[[43]
抛光粉的粒度指中位粒径D50或平均粒径Dmean，一般通过激光散射法测定，反映的是多个细小颗粒团聚后形成二次颗粒的粒径大小。在抛光压力的作用下，团聚的大颗粒会被碾压成更小的颗粒;因此，团聚粒径的大小对抛光粉的抛光性能有显著影响[[44]
(4)硬度

Ce02抛光粉的硬度是其化学键强度、晶体结构等微观性质的宏观反应。对于化学机械抛光过程而言，Ce02抛光粉的硬度必须达到合适范围才能符合要求:硬
度过小，抛光过程中易被碾压破碎，不能有效磨削抛光工件，抛光效率会降低;硬度过大，颗粒表面的尖锐棱角会对抛光工件表面造成划伤，严重破坏抛光产品质量
由于Ce02抛光粉粒度小，对其硬度的测量存在一定困难，目前可以用纤维硬度计测量，但误差较大。一般，Ce02抛光粉的硬度与焙烧温度和冷却方式有关，焙烧温度高会提高其硬度，采取不同的冷却方式也会改变其硬度
Ce02抛光粉的化学活性主要是指Ce02对抛光工件表面的化学吸附能力。一般，化学活性与Ce02表面的晶格缺陷有关，表面缺陷和悬键的存在会提高Ce02的表面活性，增强抛光粉对抛光工件表面的吸附能力。

Ce02的化学活性还与焙烧温度和冷却方式有关，选择合适的焙烧温度，会使Ce02晶粒生长到适合抛光的粒度大小，此时比表面积较大，表面活性强;另外，
采取快速冷却方式可以造成晶粒瞬间停止生长，晶格缺陷增多，化学活性提高。有研究者[[31〕采用水冷方式制备Ce02抛光粉，其抛光速率比随炉冷却提高
10% 。