CeO2抛光液对SiO2介质的抛光性能

以CeO₂为磨料配制抛光液,研究了磨料质量分数、pH及添加剂对SiO₂介质去除速率和表面粗糙度的影响。结果表明,在抛光液的磨料质量分数为1%,pH为5的条件下,SiO₂介质的去除速率为248.9 nm/min。向其中加入质量分数为1%的L-脯氨酸或0.075%的阴离子表面活性剂TSPE-PO(三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯)后,SiO₂介质的去除速率分别提高至268.6 nm/min和302.5 nm/min,表面粗糙度(Rq)从原来的0.588 nm分别变为0.601 nm和0.522 nm。     

焦磷酸钾和双氧水对化学机械抛光中铜/钴电偶腐蚀及去除速率的影响

通过电化学测试和化学机械抛光(CMP)试验研究了pH=10的抛光液中焦磷酸钾和双氧水的质量分数对Cu/Co电偶腐蚀的影响。结果表明,适量K₄P₂O₇和H₂O₂的存在能够有效减小Cu与Co之间的腐蚀电位差,最小可降至11 mV。采用由0.3%H₂O₂、0.1%K₄P₂O₇和2%硅溶胶组成的抛光液进行化学机械抛光时,Cu、Co的去除速率分别为312.0?/min和475.6?/min。     

磨料粒径对铝栅CMP去除速率和粗糙度的影响

在铝栅化学机械平坦化(CMP)中磨料直接影响去除速率和表面粗糙度。采用不同粒径的磨料配置抛光液对铝栅进行CMP实验,对去除速率和表面形貌测试结果进行分析。结果表明,去除速率与参与抛光的磨料颗粒数目和单个颗粒去除速率有关,表面粗糙度与单个磨料颗粒机械作用和抛光后磨料颗粒表面吸附有关,并对抛光液稳定性进行了研究。最终选用粒径70 nm,质量分数为5%的磨料,去除速率可达到181 nm/min,表面粗糙度为9.1 nm,对今后铝栅CMP的研究提供了参考。     

铜/钽/绝缘介质用碱性化学机械抛光液的优化

在工作压力2 psi,抛光头转速55 r/min,抛光盘转速60 r/min,流量150 m L/L,温度22.7°C的条件下,采用一种不含H_2O_2的碱性抛光液对Cu、Ta、SiO_2绝缘介质3种材料进行化学机械抛光(CMP)。通过研究抛光液中SiO_2磨料粒径和用量、FA/O II型螯合剂和非离子型表面活性剂用量对3种材料去除速率的影响,得到了高选择性的阻挡层抛光液:SiO_2粒径为50 nm的浆料20%(质量分数),FA/O II型螯合剂0.15%(体积分数),表面活性剂3%(体积分数)。该抛光液的SiO_2/Ta/Cu去除速率之比为3.4∶1.6∶1.0。采用该抛光液抛光后,铜的表面粗糙度由5.18 nm降至1.45 nm,碟形坑和蚀坑分别由116 nm和46 nm降至42 nm和24 nm。     

工艺参数对GLSI铜互连阻挡层CMP抛光效果的影响

采用无氧化剂、无抑制剂的弱碱性抛光液对阻挡层材料进行化学机械抛光(CMP)。研究了胶体二氧化硅质量分数、抛光液流量、抛头转速、抛盘转速等工艺参数对Cu和正硅酸乙酯(TEOS)去除速率及铜互连钽基阻挡层图形片CMP后表面缺陷数量的影响。在Si O2磨料质量分数7.5%、抛光液流量250 mL/min、抛头转速107 r/min和抛盘转速113 r/min的条件下CMP时，Cu的去除速率为521?/min,TEOS的去除速率为878?/min,TEOS/Cu去除速率选择比为1.68，对图形片表面碟形坑和蚀坑分别修正了400?和200?，缺陷数低至57，表面粗糙度(Sq)低至0.778 nm。     

工艺参数对化学机械抛光磷锗锌晶体表面粗糙度的影响

针对高能领域对磷锗锌(ZGP)晶体表面粗糙度达到亚纳米级的要求，提出一套完整的ZGP晶体加工工艺。首先用内圆切割机将ZGP晶体切成7 mm×7 mm×15 mm的长方体；然后根据对比实验，选取最佳磨粒(金刚石)粒径为5μm，用机械研磨的方法使晶体的表面粗糙度(Sa)降至150 nm左右；随后基于化学机械抛光(CMP)技术，设计了粗抛光(采用3μm的金刚石悬浮液作为抛光液)和精抛光(SiO₂体系)两道工序，通过单因素实验确定了最佳抛光时间均为1 h，并通过正交试验得到如下优化的精抛光工艺：SiO₂粒径0.05μm,SiO₂质量分数8%,H₂O₂质量分数3%,p H=9，抛光压力17.24 kPa，抛光转速13.5 r/min，抛光液流量300 mL/min。最终得到表面粗糙度为0.106 nm的超光滑ZGP晶体。     

抛光液成分对铝栅化学机械抛光过程中铝去除速率的影响

在低工作压力(1 psi)和低磨料用量(纳米硅溶胶体积分数2.5%,后同)下,通过单因素实验探讨了碱性抛光液组分(包括氧化剂H_2O_2、FA/O型螯合剂和非离子型表面活性剂)含量对铝栅化学机械抛光过程中铝去除速率的影响,确定抛光液的组成为:氧化剂1.5%,螯合剂0.5%,表面活性剂1.0%。铝的去除速率为100 nm/min,抛光后的表面粗糙度为8.85 nm。     

TiO2与SiO2掺杂对Al2O3相转变的研究

通过球磨混合法,制备TiO₂、SiO₂和TiO₂+SiO₂掺杂的Al₂O₃粉体,经不同温度煅烧后进行X射线衍射(XRD)测试,比较研究这三种掺杂对Al₂O₃粉体相转变温度的影响。研究结果表明,TiO₂、SiO₂掺杂对γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃的相转变均有促进作用。在掺杂质量分数为0.5%的情况下,二者可分别使γ-Al₂O₃完全转变为α-Al₂O₃的温度降低100 ℃和125 ℃。而TiO₂+SiO₂复合掺杂对γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃相转变的促进作用优于TiO₂、SiO₂单独掺杂。TiO₂、SiO₂的质量分数均为0.3%时,复合掺杂可使γ-Al₂O₃完全转变为α-Al₂O₃的温度降低150 ℃。此外,还对TiO₂、SiO₂和TiO₂+SiO₂掺杂促进Al₂O₃粉体相转变的机理作了简单分析。     

含水乙醇汽油体系相稳定剂的研究

通过向乙醇汽油中加入相稳定剂的方法,获得稳定的含水乙醇汽油体系,从而降低其成本,促进乙醇汽油在我国的推广应用。对4种非离子表面活性剂:月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP-4,OP-6)的相稳定效果进行研究。结果表明:对E15,E20和E25乙醇汽油,相稳定剂用量(体积分数)大于3%时,AEO-3的相稳定效果最优;对E5,E10乙醇汽油,随各表面活性剂的HLB值逐渐增大,相稳定效果依次增强。温度一定,体系的最大增溶水量与表面活性剂用量、乙醇配比均成正比。     

胍离子对铜化学机械抛光的影响

对铜晶圆进行化学机械抛光(CMP),溶液组成和工艺条件为:胶体二氧化硅(平均粒径85 nm)5%(质量分数),30%H_2O_2 5 mL/L,胍离子(Gnd+,由碳酸胍GC或盐酸胍GC提供)适量,抛光压力5.2 kPa,抛头转速87 r/min,抛光盘转速93 r/min,抛光液体积流速300 mL/min,时间1 min。研究了抛光液中Gnd~+浓度对铜去除速率的影响,通过电化学方法及X射线光电子能谱分析了Gnd~+在铜表面的作用机制,探讨了Gnd~+对铜CMP后表面粗糙度的影响机制。一方面,随抛光液中GC浓度的升高,铜的去除速率增大,GC浓度为80 mmol/L时满足去除速率高于200 nm/min的要求;另一方面,Gnd+的引入不仅加剧了铜晶圆表面的化学腐蚀,而且使抛光液在铜晶圆表面的接触角增大,铜晶圆抛光后表面粗糙度增大。     

EFFECTS OF NONIONIC SURFACTANTS ON PERFORMANCE OF COPPER CHEMICAL MECHANICAL POLISHING

During copper chemical mechanical polishing (Cu-CMP), the physical properties of slurry, such as the dispersion and suspension stability of abrasives, the interaction between particles and the polished surface, and the rheological characteristics, greatly affect the planarization efficiency. In this study, several nonionic surfactants were added to change the aforementioned physical characteristics of slurry and Cu-CMP performance. Their effects were investigated. The experimental results showed that Al₂O₃ slurry with 300 ppm Triton DF-16 could enhance the wettability of the Cu surface and stabilize the dispersion of abrasives in the slurry. Therefore, the passivation reaction on the Cu surface during CMP would occur uniformly, and the removal of particles during post cleaning could be improved. Cu CMP using the slurry with an adequate amount of nonionic surfactants, Triton DF-16, is proposed to reduce the surface roughness, enhancing the planarity.     

APEO非离子表面活性剂在布草洗涤剂中的替代研究

对布草洗涤的行业现状进行了简要分析,探究用MEO脂肪醇聚氧乙烯醚替代目前市场上大量使用的APEO及AEO-9的可行性,进而研发出新型环保低泡的布草洗涤剂。通过对MEO脂肪醇聚氧乙烯醚与APEO及AEO-9进行浊点、耐碱性、泡沫性和去污力等性能比较,能够总结出MEO脂肪醇聚氧乙烯醚在低泡及去污力方面的优势,与其他类型表面活性剂可复配成环保布草洗涤剂,提高洗涤剂综合性能,具有广泛的发展前景。     

利用核桃壳的形态结构优化Al2O3多孔材料的孔结构和性能

首先将质量分数为5%的ZrO₂溶胶、7%的Al₂O₃溶胶、3%的SiO₂溶胶作为浸渍试剂对核桃壳粉（WSP）浸渍处理。然后以α-Al₂O₃微粉为主原料,以处理后的WSP为造孔剂,制备了Al₂O₃多孔材料。研究了溶胶浸渍处理后WSP对多孔材料孔结构、热导率和力学性能的影响。结果表明,在Al₂O₃多孔材料的孔中可以清楚地观察到WSP的形变,这是优化陶瓷孔结构的重要因素。通过使用质量分数为3%的SiO₂溶胶浸渍处理的WSP,可以获得低热导率(200℃,0.297 W·m^-1·K^-1)和高耐压强度（43.5 MPa）的Al₂O₃多孔材料,并在孔中发现了莫来石的交叉网络结构。     

碱性无机盐-表面活性剂协同处理炼化油泥

针对炼油厂含油废水处理过程中产生大量炼化油泥处置难题,采用化学热洗法对炼化油泥进行热洗除油处理试验,考察了不同类型的碱性无机盐和表面活性剂复配后对炼化油泥的除油效果的影响,并对热洗工艺条件进行了优化。结果表明,单一热洗药剂中硅酸钠（Na₂SiO₃）除油效果最佳,除油率为40.3%;复配药剂中硅酸钠-脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）-辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）除油效果最好,除油率达58.2%。正交实验结果显示,化学热洗各工艺条件对除油率的影响程度依次为：药剂浓度>热洗温度>热洗时间>泥液比>搅拌速率。最优工艺条件为：药剂浓度3g/L、热洗温度80℃、热洗时间60min、搅拌速率300r/min、泥液比1∶6。在此条件下,对炼化油泥的除油率达75.1%;气相色谱分析表明炼化油泥热洗前后的原油组分显著降低,较短组分（C₁₂~C₂₀）、中等长度组分（C₂₁~C₃₀）和较长组分（C₃₁~C₃₆）去除率分别为57.8%、86.2%和98.0%,长碳链烷烃（C₃₁~C₃₆）去除效果最好。热洗药剂重复利用3次,除油率仍大于40.8%。     

结合剂对铝镁质喷补料性能的影响

以板状刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉和SiO2微粉为主要原料,以铝酸钙水泥、SiO2溶胶、Al2O3溶胶为结合剂制备了铝镁质喷补料,研究了结合剂种类对该喷补料性能的影响.结果表明:1)SiO2溶胶结合铝镁质喷补料的烘后强度较高,并在高温下生成镁橄榄石,降低了喷补料的显气孔率.加入4％(w)SiO2溶胶时,试样热震后...     

Bi1.5+xZn1.0Nb1.5O7+1.5x（x=0.075,0.15）陶瓷的结构和介电性能

采用固相反应法,以立方焦绿石Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇（BZN）为配方基础,通过改变Bi³⁺离子与O^2-离子的浓度,形成非化学计量比Bi_1.5+xZN_1.0Nb_1.5O_7+1.5x（x=0.075,0.15）陶瓷。研究了不同Bi含量和烧结温度对BZN陶瓷的结构、微观形貌以及介电性能的影响。结果表明制备的非化学计量比BZN陶瓷在不高于1050℃时,呈现焦绿石单相结构;随着烧结温度增加到1100℃,x=0.075,出现ZnO杂相;x=0.15,出现Bi₂O₃杂相。随着x值的增大,BZN陶瓷样品的晶格常数、密度以及介电常数都逐渐增加。     

微乳液体系(OP-7+OP-4)/苯甲醇/ D2EHPA/煤油/盐酸的增溶性能及其对钕的膜萃取

研究了以OP-7[壬基酚聚氧乙烯(7)醚]和OP-4[壬基酚聚氧乙烯(4)醚] 为非离子表面活性剂、苯甲醇为助表面活性剂所形成的W/O型微乳液体系(OP-7 OP-4) / 苯甲醇 / D2EHPA / 煤油 / 盐酸在不同混合表面活性剂配比、盐酸浓度、温度、NaCl浓度等条件下对盐酸的增溶性能;将微乳液作为液膜用于对稀土钕的萃取时,采用了新的膜萃取过程即微乳液/中空纤维膜接触器萃取.结果表明,微乳液对盐酸的增溶量随混合表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB值)以及盐酸浓度的增大而增大,随温度的升高、NaCl浓度的增大而减小.当以逆流方式萃取时,微乳液内相盐酸浓度越大,萃取率越高,但内相富集倍数减小;当微乳液流量为6 mL·min-1、料液初始浓度为200 mg·L-1、有效萃取时间为 6 min时,Nd3 的萃取率达96.3%,微乳液内相浓度富集倍数为21.2,有效萃取时间超过6 min后,萃取率基本不变,表明该非离子型微乳液对钕Nd3 具有很好的萃取和富集功能,所采用的新膜萃取过程同时具有膜萃取过程的热力学稳定性和液膜分离过程非平衡性的优点.     

Total oxidation of propene and propane over gold–copper oxide on alumina catalysts: Comparison with Pt/Al2O3

Oxidation of propene and propane to CO₂ and H₂O has been studied over Au/Al₂O₃ and two different Au/CuO/Al₂O₃ (4 wt.% Au and 7.4 wt.% Au) catalysts and compared with the catalytic behaviour of Au/Co₃O₄/Al₂O₃ (4.1 wt.% Au) and Pt/Al₂O₃ (4.8 wt.% Pt) catalysts. The various characterization techniques employed (XRD, HRTEM, TPR and DR-UV–vis) revealed the presence of metallic gold, along with a highly dispersed CuO (6 wt.% CuO), or more crystalline CuO phase (12 wt.% CuO).

A higher CuO loading does not significantly influence the catalytic performance of the catalyst in propene oxidation, the gold loading appears to be more important. Moreover, it was found that 7.4Au/CuO/Al₂O₃ is almost as active as Pt/Al₂O₃, whereas Au/Co₃O₄/Al₂O₃ performs less than any of the CuO-containing gold-based catalysts.

The light-off temperature for C₃H₈ oxidation is significantly higher than for C₃H₆. For this reaction the particle size effect appears to prevail over the effect of gold loading. The most active catalysts are 4Au/CuO/Al₂O₃ (gold particles less than 3 nm) and 4Au/Co₃O₄/Al₂O₃ (gold particles less than 5 nm).