理论教育 超精密抛光加工技术详解

超精密抛光加工技术详解

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:超精密抛光加工是目前最主要的终加工手段,具有去除量小、加工精度极高的特点,其加工精度可达到几纳米,加工表面粗糙度可达到Ra0.1nm级。1977年,日本YASUNAGA等利用SiO2抛光蓝宝石,用BaCO3、CeCO2、CaCO3抛光单晶硅,获得了Ra0.1nm级表面粗糙度的表面,提出并验证了化学机械抛光的概念。经过对加工方法的合理控制,图2-5中所示的加工方法都可以达到无加工变质层、无表面损伤,其表面粗糙度可达亚微米级。

超精密抛光加工技术详解

超精密抛光加工是目前最主要的终加工手段,具有去除量小、加工精度极高的特点,其加工精度可达到几纳米,加工表面粗糙度可达到Ra0.1nm级。其加工机理是利用微细磨粒的机械化学作用,在软质抛光工具或电磁场及化学液的作用下,采用物理和化学作用的复合加工,进行微量去除,获得光滑或超光滑表面,得到高质量的加工表面。

抛光加工可分为机械抛光、化学抛光、化学机械抛光、液体抛光、电解抛光和磁流变抛光等,针对硅片加工发展起来的化学机械抛光是目前应用广泛、技术成熟的超精密抛光技术。1977年,日本YASUNAGA等利用SiO2抛光蓝宝石,用BaCO3、CeCO2、CaCO3抛光单晶硅,获得了Ra0.1nm级表面粗糙度的表面,提出并验证了化学机械抛光的概念。该方法通过磨粒、工件和加工环境之间的机械和化学作用,实现了工件材料的微量去除,能获得少无损伤、超光滑的加工表面。在硅片的化学机械抛光过程中,加工液会在硅片表面生成水合膜,减少加工变质层的发生。目前,化学机械抛光广泛应用于超大规模集成电路制造中硅片的全面平坦化,是半导体工业中的主导技术之一,而且也正在不断拓展它的应用范围。关于超精密抛光的机理及其近几十年发展起来的众多超精密抛光技术如图2-5所示。经过对加工方法的合理控制,图2-5中所示的加工方法都可以达到无加工变质层、无表面损伤,其表面粗糙度可达亚微米级。(www.daowen.com)

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