晶片研磨速率及损伤层的研究

现代光电器件不仅要求有较高的平面度、样品平行度以及厚度,还要求有低损伤、高质量的加工表面.为了达到这个目的,对不同条件下的研磨速率及所产生的损伤层进行研究,并制定合理的研磨工序是必需的.叙述了研磨的本质及损伤层的产生,研究了晶片减薄过程中去除速率和表面粗糙度与研磨转速和研磨压力的关系,比较了不同磨料颗粒度对去除速率和表面粗糙度的影响,为制定合理的研磨工序提供了依据.     

圆片级封装用玻璃通孔晶片的减薄工艺北大核心

对圆片级封装用玻璃通孔（TGV）晶片的减薄加工工艺进行了研究并最终确定出工艺路线。该减薄加工工艺主要包括机械研磨及化学机械抛光（CMP）过程。通过机械研磨,玻璃通孔晶片的残余玻璃层及硅层得到有效去除,整个晶片的平整度显著提高,用平面度测量仪测试该晶片研磨后的翘曲度与总厚度变化（TTV）值分别为7.149μm与3.706μm。CMP过程使得TGV晶片的表面粗糙度大幅度降低,经白光干涉仪测试抛光后TGV晶片的表面粗糙度为4.275 nm。通过该减薄工艺加工的TGV晶片能够较好满足圆片级封装时的气密性要求。     

不同碱和分散剂对蓝宝石基片研磨的影响

在LED制造工艺中,金刚石研磨液是一种关键的耗材,用于蓝宝石衬底的研磨和外延片的背减薄,但目前金刚石研磨液均以有机物作为分散介质。采用水为分散介质、多晶金刚石微粉为磨料,在相同研磨条件下,研究了不同种类的碱和分散剂对蓝宝石研磨性能的影响。分别采用分析天平称重法和原子力显微镜测试了研磨速率和蓝宝石的表面粗糙度。结果表明,抛光后蓝宝石表面质量和抛光液分散性有严格的依赖关系,而抛光速率和研磨液分散性并不严格相关。最后,采用三乙醇胺为pH值调节剂,Orotan1124为分散剂,获得了相对较高的去除率和较好的表面质量。     

磨料特性对InP晶片集群磁流变抛光效果的影响

对InP晶片进行了集群磁流变抛光实验,研究了抛光过程中磨料参数(类型、质量分数和粒径)对InP材料去除速率和表面粗糙度的影响。实验结果表明,InP晶片的去除速率随磨料硬度的增加而变大,表面粗糙度受磨料硬度和密度的综合影响;在选取的金刚石、SiC、Al2O3和SiO2等4种磨料中,使用金刚石磨料的InP去除速率最高,使用SiC磨料的InP抛光后的表面质量最好。随着SiC质量分数的增加,InP去除速率逐渐增加,但表面粗糙度先减小后增大。当使用质量分数4%、粒径3μm的SiC磨料对InP晶片进行抛光时,InP去除速率达到2.38μm/h,表面粗糙度从原始的33 nm降低到0.84 nm。     

硬盘基板化学机械粗抛光的实验研究

针对硬盘NiP/Al基板粗抛光,采用SiO2作为抛光磨料的碱性抛光液,在不同压力、转速、pH值、磨料浓度和活性剂体积浓度下,对硬盘基板粗抛光的去除速率和表面粗糙度的变化规律进行研究,用原子力显微镜观察抛光表面的微观形貌。最后对5个关键参数进行了优化。结果表明:当压力为0.10 MPa,转速为80 rad/min,pH值为11.2,磨料与去离子水体积比为1∶0.5,表面活性剂体积浓度为9 mL/L时,硬盘基板的去除速率为27 mg/min,粗抛后表面粗糙度为0.281 nm,获得了高的去除速率和较好的表面粗糙度,这样会大大降低精抛的时间,有利于抛光效率的提高。     

基于晶圆减薄工艺的LT减薄片制备

声表面波(SAW)滤波器因其小型化、低插损及高品质因数(Q)值等性能,已广泛应用于移动通信系统中。钽酸锂(LT)/SiO₂/Si结构克服了传统温度补偿型声表面波(TC-SAW)器件制备工艺难的问题,但需减薄该结构上的LT厚度,而减薄过程会导致晶圆表面有损伤残留,影响器件性能。针对这个问题,该文开展了基于减薄与抛光制备LT减薄片的工艺研究,分析了砂轮目数、砂轮与工作台转速、砂轮进给率等减薄参数对LT晶圆表面损伤的影响,以及抛光压力对损伤的去除效果。研究结果表明,在优化的工艺参数下,减薄抛光后晶圆表面粗糙度为0.187 nm,损伤深度小于1 nm,减薄片制备的TC-SAW谐振器的阻抗图和Smith圆图表明晶圆性能和一致性良好。     

硅衬底超精密CMP中抛光液的研究

针对硅衬底的化学机械抛光,采用自制的大粒径硅溶胶抛光液进行抛光实验,研究了抛光液中主要组分对抛光速率和表面平整度的影响,以提高抛光速率和抛光质量,采用测厚仪、AFM、台阶仪对抛光速率和表面进行了测试和表征.通过优化实验获得了高速率、高平整的抛光表面.去除速率(MRR)达697nm/min,表面粗糙度(RMS)降低至0.4516nm,在提高抛光速率的同时对硅片实现了超精密抛光.     

锗单晶片的碱性腐蚀特性分析

讨论了锗单晶研磨片在强碱性腐蚀液和弱碱性腐蚀液中的腐蚀特性.研究了锗单晶片在两种不同腐蚀液中的腐蚀速率随腐蚀液温度、浓度的变化规律.通过探索腐蚀速率、表面光洁度及腐蚀去除量和表面粗糙度的关系,可知腐蚀片表面光洁度和腐蚀速率有关而与去除量无关.腐蚀片的表面粗糙度和去除量有关,去除量越大,粗糙度越大.表面粗糙度也与腐蚀液的碱性强弱有关,当去除量相同时,在强碱性腐蚀液中的锗腐蚀片的表面粗糙度更小.在实际应用中,应针对不同目的,选择适宜的化学腐蚀工艺.     

硅衬底超精密CMP中抛光液的研究

针对硅衬底的化学机械抛光,采用自制的大粒径硅溶胶抛光液进行抛光实验,研究了抛光液中主要组分对抛光速率和表面平整度的影响,以提高抛光速率和抛光质量,采用测厚仪、AFM、台阶仪对抛光速率和表面进行了测试和表征.通过优化实验获得了高速率、高平整的抛光表面.去除速率(MRR)达697nm/min,表面粗糙度(RMS)降低至0.4516nm,在提高抛光速率的同时对硅片实现了超精密抛光.     

硅衬底超精密CMP中抛光液的研究

针对硅衬底的化学机械抛光，采用自制的大粒径硅溶胶抛光液进行抛光实验，研究了抛光液中主要组分对抛光速率和表面平整度的影响，以提高抛光速率和抛光质量，采用测厚仪、AFM、台阶仪对抛光速率和表面进行了测试和表征. 通过优化实验获得了高速率、高平整的抛光表面. 去除速率（MRR）达697nm/min，表面粗糙度（RMS）降低至0.4516nm，在提高抛光速率的同时对硅片实现了超精密抛光.     

4Cr13不锈钢激光表面强化技术研究

研究了4Cr13不锈钢细小零件激光表面强化工艺参数和材料表面氧化法发黑工艺,探讨了激光工艺和不同的搭接率对强化层硬度、淬硬层深度和表层组织结构的影响。结果表明,采用合理的激光工艺可实现10mm×8mm零件表面强化;在搭接率为40%时,可获得较均匀的表面强化层,表面硬度为42HRC～45HRC,符合设计使用要求。     

钢塑复合带成型模具的工艺尺寸设计

对轧纹钢塑复合带纵包过程以及使用模具的工艺尺寸进行探讨，对生产线上出现的问题加以分析，着重讨论搭接模的工艺尺寸设计。     

InSb晶片的机械加工损伤层研究

结合X射线衍射技术以及逐层化学 腐蚀剥离损伤层的方法,定量分析了InSb晶体 由于切割、研磨、抛光等工艺所引入的损伤层的深度,并探讨了 损伤层结构及引入因素。研究结果表明,切割加工是引入InSb晶 片表面损伤层的主要工序,其表面损伤层的深度达 到16 μm左右;双面研磨的InSb晶片表面的损伤层深度约 为12 μm;经机械化学抛光加工后的InSb晶片表面的损伤层深 度明显减小,约为2 μm。     

碲锌镉晶体表面磨抛方法研究

碲锌镉是一种性能优异的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。随锌含量不同,其禁带宽度可连续调节,是用于制备红外探测器的碲镉汞材料的优良衬底。介绍了多种碲锌镉晶体的磨抛方法,包括手工研磨、机械抛光、化学抛光和机械化学抛光。借助多种表征技术和改良手段,碲锌镉晶体的表面加工取得了显著进步。     

Cleaning method of InSb [111] B of n-InSb [111] A/B for the growth of epitaxial layers by liquid phase epitaxy

The crystal structure of InSb[111]A/B surfaces shows that this structure is polarized.This means that the surfaces of InSb[111]A and InSb[111]B contain two different crystallized directions and they have different physical and chemical properties.Experiments were carried out on the InSb[111]A/B surfaces,showing that tartaric acid etchant could create a very smooth surface on the InSb[111]B without any traces of oxides and etch pit but simultaneously create etch pit on InSb[111]A surfaces.After lapping and polishing,some particles remained on the InSb[111]B surface,they could not be removed easily by standard cleaning process and if these particles remain on the surface of the substrate,the growth layer was not uniform and some island-like regions were observed.The purpose of this work is to remove these particles on the InSb[111]B surface.Some morphology images of both surfaces,InSb[111]A/B,will be presented.     

LCD玻璃研磨机的工艺探讨

在介绍LCD玻璃基板研磨工艺流程及关键工艺技术要求的基础上,以自行研制的YM-950玻璃研磨机为例,探讨了获得研磨后最优玻璃表面平整度与粗糙度的研磨垫粗糙度、转盘旋转速度和上下研磨盘匹配的工艺参数。在YM-950玻璃研磨机上应用这些参数试制,可高速地获得优良的表面粗糙度。     

超薄Ge单晶抛光片机械强度控制技术

Ge单晶衬底上制成的化合物太阳能电池,被越来越广泛地应用于空间太阳能领域,超薄Ge抛光的机械强度也越来越受到人们的关注.介绍了一种测试超薄Ge单晶抛光片机械强度的方法.研究了加工工艺对超薄Ge单晶抛光片机械强度的影响,同时指出在太阳电池用超薄Ge单晶抛光片的加工过程中,切割、研磨、磨削、化学腐蚀、抛光等工序对超薄Ge单晶抛光片的机械强度均有着不同程度的影响.研究表明,通过调整磨削砂轮砂粒粒径、化学腐蚀去除厚度和抛光速率等工艺参数,能够有效控制超薄Ge单晶抛光片的机械强度.     

Precision fabrication of D-shaped single-mode optical fibers by insitu monitoring

A technique has been developed to locally remove, over a distance of several millimeters of fiber length, the cladding layer of single-mode (at the 1300 nm wavelength) optical fibers with 1 μm depth precision by use of mechanical lapping and in situ optical transmission monitoring. A cylinder lap dressed with diamond is used to perform high-pressure mechanical lapping. The in situ monitoring technique is based on the specific different attenuations exhibited by higher order propagating modes (for 633 nm light) as the cylinder penetrates into the fiber. Advantages include relatively rapid overall processing, high lapping rate, good optical surface quality, and 1 μm precision. Experimental results are presented and analyzed by an approximate geometrical-optics model     

HgCdTe外延用的CdZnTe衬底研制

阐述了ＣｄＺｎＴｅ衬底在红外焦平面阵列探测器研究中的重要性;概括了ＣｄＺｎＴｅ晶体生长的方法、原理和工艺步骤;分析了影响晶体质量（单晶面积、组分及均匀性、结晶完整性、光电特性）的因素,并提出了与质量相关的控制技术;介绍了ＣｄＺｎＴｅ衬底制备过程中,晶片处理的工艺和步骤（晶锭的定向切割、单晶划片、极性鉴别、磨抛、腐蚀）;报道了目前ＣｄＺｎＴｅ晶体的性能水平,晶片处理结果和ＣｄＺｎＴｅ的应用情况。     

汇川人机界面、PLC、变频器之间的通讯

采用人机界面、PLC、变频器三者的通讯,实现双面研磨机各个动作,接线简单,维护方便,通过人机界面任意设置各电机速度,满足了各种材料零件研磨。