导读:本文包含了抛光机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:化学,机械,机理,激光,衬底,硅片,孔隙。
抛光机理论文文献综述
易德福[1]（2019）在《砷化镓衬底化学机械抛光材料去除机理及抛光特性研究》一文中研究指出砷化镓单晶是继单晶硅之后发展起来的第二代半导体材料,具有优异的物理化学特性,是国防军工、航空航天、节能环保等领域不可或缺的微电子和光电子基础材料。无论是用于制作集成电路还是功能器件,都要求砷化镓衬底具有极佳的平整度和超光滑表面,否则将直接降低产品性能。目前,普遍采用化学机械抛光实现砷化镓衬底的超光滑加工。但是,砷化镓衬底化学机械抛光过程中存在诸多亟待解决的关键问题,例如:抛光过程材料在微观尺度的去除机理、抛光过程参量对衬底平整度的影响机制等,制约着砷化镓衬底化学机械抛光技术的发展。本文通过理论分析、计算模拟和实验相结合的方法,对砷化镓衬底化学机械抛光过程的材料去除机理和抛光特性进行了系统研究。采用分子动力学方法分析了砷化镓衬底抛光过程中的微观材料变形机制和衬底表面粗糙峰对于材料去除的影响规律。由于砷化镓不同晶体方位的原子结构不同,导致在外力作用下不同晶体方位的砷化镓亚表面非晶化和相变区域的分布是不同的,抛光过程微观尺度上的材料变形以相变和非晶化为主。磨粒作用下衬底粗糙峰发生了复杂的弹塑性变形,接触区域高压引起了非晶化和从闪锌矿向岩盐结构的相变的产生,抛光过程中材料去除表现出的明显的各向异性源于不同晶面的砷化镓的原子面密度和面间距的差异。通过开展划痕实验,明确了砷化镓在外力作用下的材料特性,发现砷化镓衬底的材料去除、可加工性、材料去除率存在显着的各向异性。同时对砷化镓衬底开展了初步抛光实验,结果表明:在抛光过程中,只有压力达到一定程度之后,衬底表面各处的材料去除率才会趋于一致。只有抛光盘转速增加到特定速度后,才能实现抛光过程化学作用和机械作用的平衡,获得较好的表面质量。使用有限元仿真及数值计算的方法建立了基于材料去除过程的衬底表面平整度分析模型,研究发现:抛光过程中对平整度影响较大的加工条件为衬底表面相对于抛光盘的速度,而抛光压力对平整度变化的影响并不显着;为了降低平整度并且获得较大的材料去除效率,应选择合适的抛光工艺参数,使衬底表面各点可获得较高的相对速度。通过砷化镓衬底化学机械抛光实验验证了平整度模型,实验结果和平整度分析模型所获得的结果相一致。随后分析了主要工艺参数对衬底表面粗糙度和平整度的影响规律,获得了可实现砷化镓衬底超光滑加工的最优工艺参数。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-10-01）
周宇羚,单等玉,王争飞,陈涛[2]（2019）在《激光抛光3D打印钛合金板的机理及工艺研究》一文中研究指出首先用波长为10.6μm的二氧化碳激光对TC4合金表面进行抛光。利用叁维形貌仪测量材料表面粗糙度,结合抛光前后材料表面微观形貌特征分析激光功率、离焦量、扫描速度、扫描间距等因素对该材料表面粗糙度的影响。获得理想的工艺参数,TC4合金表面粗糙度具有最小值117.62 nm。但二氧化碳激光抛光TC4合金容易出现热积累严重和表面裂纹等问题。然后用波长为1 080 nm的光纤激光对TC4合金进行抛光,同样分析了金属表面形貌、离焦量和扫描路径等因素对该材料表面粗糙度的影响规律。创新性地使用多重移动扫描抛光,获得理想的抛光效果,TC4合金表面粗糙度最佳为148.91 nm。以上实验结果表明,使用光纤激光器进行多重移动扫描可以快速有效抛光TC4合金,且激光能量密度较小,表面无明显形变和裂纹。(本文来源于《应用激光》期刊2019年04期）
梁华卓[3]（2019）在《单晶SiC磁流变化学复合抛光机理研究》一文中研究指出随着5G通讯、人工智能(AI)等高新技术快速发展,对集成电路(IC)的发展及制造提出了更高的要求。单晶SiC作为宽禁带的第3代半导体材料代表,在LED照明、军工国防、电力电子、5G通信、汽车电子等领域有巨大的需求。但是,由于SiC材料具有高硬度、高脆性以及稳定的化学性能等特点,单晶SiC作为衬底的全局超光滑平坦化加工难度大、成本高限制了其应用。本文提出采用基于芬顿反应的磁流变化学复合抛光方法,利用磁流变抛光的柔性化、高效率和可控性与化学机械抛光的低损伤、低表面粗糙度等特性相结合,探索一种高效率、高精度的超光滑表面平坦化抛光技术。首先分析了芬顿反应对单晶SiC氧化作用的可行性和有效性。采用单晶SiC表面静态浸泡芬顿反应液腐蚀的方式,采用可见分光光度法检测了芬顿反应生成的羟基自由基浓度及其对SiC化学反应速度的影响,通过能谱分析,发现SiC表面出现了大比例的氧元素,芬顿反应生成的羟基自由基能有效氧化SiC材料,其氧化层的硬度和弹性模量远低于原始表面,实验表明羰基铁粉作为催化剂时效果较好,pH越低羟基自由基生成量越大,羟基自由基能够与SiC表面发生化学反应生成硬度较软的Si02氧化层。在酸性条件下,pH值越低抛光效果越好,而在碱性条件下,能使Si02氧化层转化为硅酸盐抛光效果也较好。其次,针对单晶SiC磁流变化学复合抛光过程的材料去除行为,设计了不同组份的抛光液进行抛光实验,定量研究了机械、化学及其交互作用在抛光过程中所起的作用。研究结果显示,材料去除形式表现为磨粒机械去除,在影响材料去除的各因素中,机械去除作用占据主导地位,远远大于化学作用所产生的材料去除。磁流变化学抛光液中磨料浓度决定了材料机械去除的能力,羰基铁粉浓度影响了磁流变抛光垫的刚度、磨粒的约束力及催化剂与工件表面的接触状态和化学反应能力。磨料和羰基铁粉的浓度越大,磁流变化学复合抛光材料去除能力越大,机械去除占比越大,而化学反应产生的材料去除占比越小。再次,采用Kislter9171A旋转式叁向测力仪分析加工过程中抛光力(法向力Fn和切向力Ft)的特性,研究了磁极转速、工件转速、磨粒浓度、羰基铁粉浓度、加工间隙和工件偏摆幅度等工艺参数对磁流变抛光力的影响。结果表明,静态磁场抛光垫的抛光力呈现出显着的衰减趋势,磁极旋转的动态磁场磁流变抛光垫产生周期性变化的抛光力,但能够维持抛光力的动态稳定性;抛光力Fn和Ft随转速的增大而增大,随加工间隙的增大而减少,随磨粒浓度和羰基铁粉浓度的增大而增大,随偏摆幅度的增大抛光力略有增大;工件转速和加工间隙的变化对抛光力的变化范围影响较大。又次,为研究磁流变化学复合抛光的材料去除特性,建立了磁流变效应抛光垫的受力模型,基于固相粒子理论对羰基铁粉和磨料颗粒进行了受力分析,计算了单个磁流变效应抛光垫对工件表面的抛光压力,进而基于Preston方程建立了材料去除模型。进行了单晶SiC的磁流变化学复合抛光验证实验,其材料去除率的检测结果与理论值的吻合度较好。最后,通过对单晶SiC基片进行了磁流变化学复合抛光系统性实验,获得了较优的工艺参数方案,采用优化的工艺参数对原始粗糙度约为Ra 40 nm的单晶SiC进行120 min的磁流变化学复合抛光后,获得全局超光滑平坦化加工表面,2”单晶SiC基片表面粗糙度达到Ra 0.1 nm以下。(本文来源于《广东工业大学》期刊2019-05-01）
席智强[4]（2019）在《氧化铈微/纳米杆可控制备及其抛光机理研究》一文中研究指出随着超大规模集成电路的发展,单晶硅表面要求具有纳米级面型精度和亚纳米级表面粗糙度,同时保证表面无损伤,这使得硅片抛光技术成为微/纳米制造行业的热点。氧化铈具有抛光速度快、光洁度高和使用寿命长的优点而受到广泛的关注。前期的研究表明圆球形微米氧化铈抛光质量最好,但抛光效率低;八面体形纳米氧化铈抛光质量较低,但抛光效率较高。本论文通过对氧化铈制备参数的调节,来控制其颗粒的尺寸,从而达到抛光效率与抛光质量兼顾的目的。本论文主要工作如下:(1)分别以柠檬酸钠和硝酸铈六水合物、氢氧化钠、醋酸锌为实验原材料,在低温水热条件下,通过调控醋酸锌封端剂Zn(CH_3COO)_2的摩尔量来调控氧化铈微/纳米杆的径长比。XRD分析表明,水热法制备的前驱体为非定型态。在300℃下煅烧10小时后,纳米杆前驱体转变为立方萤石结构。证实了随着醋酸锌摩尔量的增加,杆状微/纳米氧化铈径长比增加。电子辐照也可以促使非定型态的前驱体向晶体转变。(2)以有限元软件分别建立不同径长比的杆状微/纳米氧化铈与单晶硅的接触压应力分布模型,模拟单个微/纳米氧化铈的长度和直径对硅单晶片接触压应力和接触应变的影响。CeO_2微/纳米杆与硅单晶的接触形式为线接触。叁维有限元分析结果表明,随着CeO_2微/纳米杆的长度的变化,硅单晶衬底的接触压应力呈现下降趋势,应变量呈先下降再缓缓增长之后再下降,据此推断氧化铈随着长度增长其材料的去除率不稳定。随着CeO_2微/纳米杆直径的增加对硅单晶片的接触压应力呈现出先下降再缓缓增长之后再下降,接触应变呈先下降再缓缓增长之后再下降,据此推断氧化铈随着长度增长其材料的去除率并不稳定。(3)以所制备的四种不同径长比的微/纳米氧化铈为磨料制备抛光液,对单晶硅片进行机械抛光,对单晶硅的表面质量进行表征。结果表明:随着径长比的增加,机械抛光后的硅片表面的划痕逐步加深,表明以硅单晶表面的磨损机理为以单一的研磨磨损向以研磨磨损为主轻微犁削磨损为辅的磨损的形式转变,抛光质量逐渐降低,抛光效率提高。(本文来源于《南华大学》期刊2019-05-01）
杨奇彪,王昊君,黄易,成健,刘顿[5]（2019）在《纳秒激光抛光钛合金Ti6Al4V作用机理的实验研究》一文中研究指出对钛合金进行抛光可以优化表面质量、提高耐磨损性能和使用寿命。运用纳秒脉冲光纤激光器进行钛合金Ti6Al4V抛光实验,通过光学轮廓仪测量不同激光光束形状、脉冲能量密度、光斑重迭率、脉冲宽度下的钛合金Ti6Al4V工件表面粗糙度变化规律。结果表明:平顶光束能够达到的粗糙度更小,激光脉冲能量密度增大,凸起消融越多,工件表面粗糙度减小;光斑重迭率增大,粗糙度减小,重迭率过大,受热应力的影响,凝固后的表面变得不平滑,粗糙度增大;一定范围内的脉冲宽度的增加,凸起消融越多,粗糙度减小。研究结果对提高钛合金抛光效率,优化钛合金性能有促进作用。(本文来源于《光学技术》期刊2019年02期）
李小龙[6]（2019）在《兆声辅助抛光中抛光液分布特性与抛光机理研究》一文中研究指出芯片在全球科技领域中具有重要意义,堪称智能设备的“大脑”。而硅片作为芯片的衬底材料,它的表面质量决定着芯片的性能。本文以兆声振动辅助硅片化学机械抛光工艺为基础,分析兆声辅助抛光中一维接触模型以及抛光液的分布特性。针对抛光液的分布做出仿真与实验分析,综合分析兆声辅助化学机械抛光机理。首先分析了兆声辅助抛光的关键要素,包括兆声振动抛光头、抛光液、抛光垫,其中基于有限元与激光测振实验对兆声振动抛光头的工作原理进行了详细分析。研究了兆声振动在抛光液层产生的声压与声辐射压力,在此基础上分析了兆声辅助抛光中的接触模型与抛光液的一维分布。利用多物理场仿真技术,研究了兆声振动对抛光液流动速度的影响,并进行了抛光液从硅片边缘进入至中心区域以及兆声振动对促进抛光液扩散流动的实验研究。探究了有效抛光颗粒数量的变化及单个抛光颗粒所去除的材料体积,分析了兆声辅助化学机械抛光中振动的作用机理。研究结果表明,兆声振动抛光头的振动能量集中在工作面的中心区域,由于兆声抛光头的振动作用,抛光区域中的抛光液层受到了声辐射压力。抛光液的流动实验表明,抛光液会在抛光垫的中心与边缘区域汇集,而在硅片中心区域较少。兆声振动促进了抛光垫孔隙中的抛光液流动,使其扩散到接触区域并有效地参与抛光,增加了抛光垫粗糙峰中的有效抛光颗粒数量,从而使得硅片中心区域的去除率与边缘去除率相近,并提高硅片的表面质量。(本文来源于《辽宁工业大学》期刊2019-03-01）
袁巨龙,毛美姣,李敏,刘舜,胡自化[7]（2019）在《硬质合金刀具材料化学机械抛光机理研究》一文中研究指出目的研究硬质合金刀具材料化学机械抛光(CMP)机理,为改善硬质合金刀具表面质量提供理论支持。方法分析硬质合金刀具材料在酸性抛光液中的化学反应,研究硬质合金刀具材料CMP的化学反应机理。基于接触力学理论计算抛光垫与工件的实际接触面积和单个磨粒的实际切削面积,在运动学分析的基础上,建立硬质合金刀具材料CMP的材料去除率模型,通过实验验证材料去除率模型的有效性。结果在酸性抛光液中,硬质合金被氧化成Co_3O_4。当工件、抛光垫、磨粒类型、工件安装位置确定时,材料去除率与抛光载荷、磨粒浓度和抛光盘转速有关。常用硬质合金抛光条件下,抛光YG8刀具的修正系数Kcm为8.53,抛光后刀具的最低表面粗糙度能达到48nm,材料去除率为62.381nm/min,材料去除率的理论值和实验值的最大相对误差为13.25%,消除了表面缺陷,获得了较好的镜面效果。结论建立的材料去除率模型具有一定的有效性,对硬质合金刀具材料进行化学机械抛光能消除刀具的表面缺陷,改善表面质量。(本文来源于《表面技术》期刊2019年02期）
计时鸣,曹慧强,赵军,潘烨,葛满[8]（2018）在《叁相磨粒流文丘里管结构空化辅助抛光机理与试验》一文中研究指出为解决传统流体抛光效率低等问题,该文提出叁相磨粒流文丘里管结构空化辅助抛光方法,进行了理论分析和试验研究。利用计算流体力学对叁相磨粒流有无文丘里管结构空化2种情况分别进行数值模拟,分析和对比流场内的速度矢量、动压力和湍动能等参数。为了验证数值模拟的正确性和所提出方法的有效性,一方面进行了PIV(Particle image velocimetry)观测试验,观察和分析流场内空化云团的演化,进一步分析空化辅助抛光机理;另一方面进行了叁相磨粒流空化抛光试验,对工件的表面粗糙度和表面形貌进行测量和分析。理论和试验结果表明:空化辅助下的流场速度、动压力、湍动能和有效加工区域明显增大,数值分析与PIV观测试验、抛光试验结果具有很好的一致性,叁相磨粒流文丘里管结构空化辅助抛光方法显着提高了抛光效率。加工对比试验显示,空化辅助磨粒流抛光相比同参数的传统流体抛光效率大幅提高,经12 h抛光后工件表面粗糙度Ra从160 nm最低下降到4.95 nm。(本文来源于《农业工程学报》期刊2018年16期）
李庆忠,施卫彬,夏明光[9]（2018）在《硒化锌晶体精细雾化抛光液及去除机理研究》一文中研究指出目的配制适合硒化锌雾化施液化学机械抛光的最优抛光液。方法选取氧化铝磨粒、pH调节剂四甲基氢氧化铵、氧化剂过氧化氢、表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮为主要活性成分,以材料去除速率和表面粗糙度为评价指标,通过正交试验对硒化锌晶体进行精细雾化抛光,分析材料去除机理,并与传统抛光对比。结果氧化铝质量分数为9%、pH值为11、过氧化氢含量为3.5%、聚乙烯吡咯烷酮含量为0.75%时,材料去除率较高,为923.67 nm/min,同时表面粗糙度较小,为2.13 nm。在相同工况条件下,传统抛光材料的去除率和表面粗糙度分别为965.53 nm/min和2.27 nm。结论抛光液各组分对试验结果影响最大的为氧化铝磨粒,然后依次为氧化剂、pH值、表面活性剂。精细雾化抛光效果与传统抛光相近,但抛光液用量仅为后者的1/8。(本文来源于《表面技术》期刊2018年06期）
汪海波,王笑颜,张忠祥,鲁世斌,王菲菲[10]（2018）在《氟离子对硅化学机械抛光作用机理研究》一文中研究指出研究了氟(F)离子对硅化学机械抛光速率的促进作用。抛光结果显示,加入2.5%(质量比)的氟化钾(KF)到硅溶胶基碱性抛光液中能够使抛光速率提高57.7%。为了揭示其作用机理,通过测试硅在KF碱性溶液中的开路电位和极化曲线分析了电化学反应过程,其结果表明F离子不仅能够溶解硅钝化层还能增加极化电流,当KF浓度为2.5%(质量比),硅的腐蚀电流密度可达44.5μA/cm2。光电子能谱和接触角的进一步测试表明,F离子的加入减少了硅在碱性水溶液中的氧化物生成,并使得抛光后表面接触角达到93.2°,形成强疏水的表面。结合Pietsch提出的无F条件下硅在碱溶液中原子去除模型,分析了在有F条件下硅的抛光机理。这种机理可以给开发硅衬底高速抛光液提供解决思路。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2018年06期）
抛光机理论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
首先用波长为10.6μm的二氧化碳激光对TC4合金表面进行抛光。利用叁维形貌仪测量材料表面粗糙度,结合抛光前后材料表面微观形貌特征分析激光功率、离焦量、扫描速度、扫描间距等因素对该材料表面粗糙度的影响。获得理想的工艺参数,TC4合金表面粗糙度具有最小值117.62 nm。但二氧化碳激光抛光TC4合金容易出现热积累严重和表面裂纹等问题。然后用波长为1 080 nm的光纤激光对TC4合金进行抛光,同样分析了金属表面形貌、离焦量和扫描路径等因素对该材料表面粗糙度的影响规律。创新性地使用多重移动扫描抛光,获得理想的抛光效果,TC4合金表面粗糙度最佳为148.91 nm。以上实验结果表明,使用光纤激光器进行多重移动扫描可以快速有效抛光TC4合金,且激光能量密度较小,表面无明显形变和裂纹。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
抛光机理论文参考文献
[1].易德福.砷化镓衬底化学机械抛光材料去除机理及抛光特性研究[D].北京交通大学.2019
[2].周宇羚,单等玉,王争飞,陈涛.激光抛光3D打印钛合金板的机理及工艺研究[J].应用激光.2019
[3].梁华卓.单晶SiC磁流变化学复合抛光机理研究[D].广东工业大学.2019
[4].席智强.氧化铈微/纳米杆可控制备及其抛光机理研究[D].南华大学.2019
[5].杨奇彪,王昊君,黄易,成健,刘顿.纳秒激光抛光钛合金Ti6Al4V作用机理的实验研究[J].光学技术.2019
[6].李小龙.兆声辅助抛光中抛光液分布特性与抛光机理研究[D].辽宁工业大学.2019
[7].袁巨龙,毛美姣,李敏,刘舜,胡自化.硬质合金刀具材料化学机械抛光机理研究[J].表面技术.2019
[8].计时鸣,曹慧强,赵军,潘烨,葛满.叁相磨粒流文丘里管结构空化辅助抛光机理与试验[J].农业工程学报.2018
[9].李庆忠,施卫彬,夏明光.硒化锌晶体精细雾化抛光液及去除机理研究[J].表面技术.2018
[10].汪海波,王笑颜,张忠祥,鲁世斌,王菲菲.氟离子对硅化学机械抛光作用机理研究[J].真空科学与技术学报.2018
论文知识图
