脉冲参数对TC4钛合金电化学抛光的影响

采用脉冲电源对TC4钛合金进行电化学抛光，研究了电压、脉冲频率和占空比对抛光效果的影响。结果表明，TC4钛合金的表面粗糙度和材料去除率随着脉冲频率增大而呈先减小后增大的变化趋势；随着电压或占空比增大，TC4钛合金的表面粗糙度先减小后增大，材料去除率增大。在温度20℃、极间距4 cm、电压25 V、脉冲频率1 000 Hz及占空比40%的条件下电化学抛光6 min后，TC4钛合金的材料去除率为23.85μm/min，表面粗糙度(Ra)从初始的6.21μm降到0.84μm，表面平整均匀。     

激光选区熔化316L不锈钢电解抛光工艺

采用绿色环保的氯化钠-乙二醇电解抛光液对激光选区熔化技术(SLM)制备的316L不锈钢样件进行电解抛光,以改善其表面品质。探究了抛光的电流密度、温度和时间对表面粗糙度及微观形貌的影响。结果表明：当电流密度为2.7 A/cm²,抛光时间为10 min,抛光温度为80°C时,可获得镜面效果,表面粗糙度(Ra)低至0.768μm。     

化学抛光对铝阳极氧化膜影响研究

利用表面粗糙度测量、金相显微镜和SEM对铝基体表面和膜的微观形貌观测,分别讨论了化学抛光时间、抛光液体积、使用次数和抛光温度对表面粗糙度和造孔表面形貌影响;结果表明,抛光时间、抛光液体积、使用次数和抛光温度对表面粗糙度和造孔表面形貌有不同程度的影响;最佳抛光时间2 min,最佳的制件面积：抛光液体积=2 cm2∶80 mL,使用前5次效果不变,最佳操作温度为100～105℃。     

激光选区熔化TC4钛合金在氨基磺酸−甲酰胺溶液中的电解抛光

以氨基磺酸?甲酰胺非水溶液作为电解液,对激光选区熔化钛合金TC4进行电解抛光。初步研究了电流密度和加工时间对不同构建角度的钛合金抛光后表面粗糙度和材料去除量的影响。在电流密度1 A/cm2和极间距14 mm的条件下抛光25 min时光整效果最佳,钛合金的耐蚀性得到增强,硬度无明显变化。     

多元胺醇型表面活性剂对铜晶圆平坦化的影响

研究了一种多元胺醇型非离子表面活性剂对铜化学机械抛光(CMP)液粒径及分散度、抛光速率、抛光后铜膜的碟形坑高度、表面非均匀性和表面粗糙度的影响。抛光液的基本组成和工艺条件为:SiO_2(粒径60~70 nm)5%(体积分数,下同),多羟多胺螯合剂3%,30%(质量分数)过氧化氢3%,工作压力1 psi,背压1 psi,抛头转速87 r/min,抛盘转速93 r/min,抛光液流量300 mL/min,抛光时间60 s,抛光温度23°C。结果表明,表面活性剂的引入可提高抛光液的稳定性。当表面活性剂含量为3%时,抛光速率、抛光后碟形坑高度、表面非均匀性和表面粗糙度分别为614.86 nm/min、76.5 nm、3.26%和0.483 nm,对铜晶圆的平坦化效果最好。     

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。     

新型表面活性剂对低磨料铜化学机械抛光液性能的影响

介绍了一种用于铜膜化学机械抛光的多元胺醇型非离子表面活性剂。研究了该表面活性剂对抛光液表面张力、黏度、粒径、抛光速率和抛光后铜的表面状态的影响。抛光液的基本组成和工艺条件为:SiO2 0.5%,H2O2 0.5%,FA/OII型螯合剂5%(以上均为体积分数),工作压力2 psi,抛头转速60 r/min,抛盘转速65 r/min,抛光液流量150 mL/min,抛光时间3 min,抛光温度21°C。结果表明,微量表面活性剂的加入能显著降低抛光液的表面张力并大幅提高抛光液的稳定性,但对静置24 h后抛光液黏度的影响不大。表面活性剂含量为0%～2%时,随其含量增大,化学机械抛光速率减小,抛光面的粗糙度降低。     

钛片电化学抛光工艺及耐蚀性研究

以含氯离子的乙二醇溶液为抛光液,研究了槽压、温度、时间对钛片表面电化学抛光效果的影响,得到电化学抛光的最佳工艺为:槽压30V,温度50℃,时间180 s.采用扫描电镜、Tafel极化曲线及表面粗糙度测试等方法,研究了电化学抛光后钛片的表面形貌、耐蚀性、粗糙度等性能,同时与传统的机械抛光及化学抛光方法进行了比较.结果表明...     

化学机械抛光过程中抛光液团聚问题的研究

在化学机械抛光(CMP)用二氧化硅浆料中加入不同质量分数的混合保湿剂(由体积比为1∶1的分析纯丙三醇和三乙醇胺混合而成),以解决CMP过程中抛光液易团聚的问题。结果表明,抛光液中加入保湿剂后团聚问题得到缓解。随保湿剂质量分数的增大,抛光液的团聚析出量减少,黏度增大,对蓝宝石晶圆的去除速率先增大后减小,晶圆抛光后的表面粗糙度逐渐增大。当保湿剂的质量分数为4%时,对蓝宝石晶圆进行CMP时的材料去除速率最大,为93.6 nm/min,抛光后晶圆的表面粗糙度为0.412 nm。     

电流密度和抛光时间对镍钛合金管电解抛光的影响

采用高氯酸?冰醋酸体系对镍钛合金管电解抛光.在温度25°C及抛光间隙15 mm的条件下研究了抛光时间(60～120 s)和电流密度(0.75～1.75 A/cm2)对抛光效果的影响.结果表明,随着抛光时间延长或电流密度增大,钛合金管的表面粗糙度先减小后增大,残余压应力先增大后减小,较佳的电流密度和抛光时间分别为1.15 A/cm2和90 s.在该条件下电解抛光后,镍钛合金管表面平整光亮,凹坑最少,表面粗糙度最小(为53.8 nm),表面残余压应力最大(为175.8 MPa).     

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。     

铝栅化学机械抛光工艺

探讨了抛光液组成和机械抛光工艺参数(包括抛光压力、转速、抛光液流速和抛光时间)对铝栅化学机械抛光过程中铝的去除速率的影响,确定抛光液的组成为:氧化剂H_2O_2 1.0%(体积分数,下同),螯合剂FA/O II 0.4%,非离子表面活性剂FA/O I 2.0%,纳米硅溶胶磨料12%,pH 10。粗抛工艺参数为:抛光压力3.0 psi,转速50 r/min,抛光液流速250 m L/min,抛光时间240 s。精抛工艺参数为:抛光压力2.0 psi,转速45 r/min,抛光液流速150 m L/min,抛光时间240 s。粗抛时铝的去除速率为330 nm/min,精抛时铝的去除速率为210 nm/min。通过2种抛光工艺相结合,铝栅表面粗糙度可达13.26 nm。     

聚乙二醇对浅沟槽隔离中SiO2和Si3N4化学机械抛光速率选择性的影响

在CeO₂磨料质量分数为0.1%,抛光液pH为10的条件下,研究了非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG-600)对浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)过程中SiO₂和Si₃N₄去除速率的影响。结果表明,PEG-600的加入可以明显减小Si₃N₄的去除速率,但对SiO₂去除速率的影响较小。当PEG-600质量分数为0.2%时,SiO₂和Si₃N₄的去除速率之比为31.04,抛光后SiO₂和Si₃N₄的表面粗糙度(Sq)分别降到0.416 nm和0.387 nm。     

工艺条件对铝栅化学机械平坦化效果的影响

采用由2.5%(体积分数,下同)硅溶胶磨料、1.5%H2O2、0.5%FA/O型螯合剂和1.0%表面活性剂组成的抛光液对铝栅表面进行化学机械平坦化处理。研究了抛光垫、抛光压力、流量、抛光头转速、抛光垫转速以及抛光后清洗对铝栅表面粗糙度的影响。采用POLITEXTM REG抛光垫,在抛光压力1.5 psi,抛头转速60 r/min,抛光盘转速65 r/min,抛光液流量150 mL/min的条件下,对铝栅抛光后用自主研发的清洗剂清洗,铝栅表面粗糙度最低(2.8 nm),并且无划痕、腐蚀、颗粒残留等表面缺陷。     

3D打印高温合金异形内通道化学抛光液性能研究

利用3D打印技术制造的高温合金异形内孔道表面较粗糙,针对该问题研发了一种化学抛光液,并考察了化学抛光对其表面形貌、结构及耐腐蚀性能的影响。结果表明,抛光液含硫酸50 g/L、磷酸30 g/L、十二烷基硫酸钠1 g/L、NNO 5 g/L、缓蚀剂A 4 g/L,温度为50℃、抛光时间为20 min时的抛光效果最好,且能显著降低异形通道表面粗糙度。抛光前后镍、铁的特征峰未发生明显变化,说明化学抛光并未对合金表面元素分布及晶体结构产生不良影响。阳极极化曲线和交流阻抗测试显示化学抛光后合金内流道表面耐腐蚀性能明显提高。     

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。     

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。     

固结磨料抛光LiB3O5晶体的抛光液优化

LiB3O5(LBO)非线性光学晶体软、脆的特点增加了超精密加工的难度.采用固结磨料抛光技术对LBO晶体(110)面进行抛光,研究酸性、中性和碱性抛光液pH值调节剂及pH值对晶体抛光材料去除率、表面形貌和表面粗糙度的影响.结果表明:酸性抛光液对LBO晶体表面的腐蚀作用太大,中性抛光液的腐蚀作用太小,不适合抛光LBO晶体;乙二胺配制pH值为11的无磨料碱性抛光液固结磨料抛光LBO晶体(110)面,获得高的晶体表面质量,表面粗糙度Sa为1.94 nm,表面损伤小.     

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。     

FeCl_3–HCl体系紫铜化学抛光工艺的探讨

研究了紫铜在FeCl3–HCl微酸性体系中化学抛光的工艺。介绍了该化学抛光工艺的流程及各前、后处理工序的配方。通过筛选实验,确定抛光液中光亮剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),辅助光亮剂为乙醇,缓蚀剂为苯并三氮唑(BTA)。采用正交试验,得到最佳化学抛光液配方为:每100mL抛光液中含8g FeCl3,8mL盐酸,0.1 mLAEO-9,0.2g BTA,1.2mL乙醇。最佳抛光温度为30°C左右。根据正交试验结果,讨论了抛光液组成及温度对抛光效果的影响。各因素对抛光效果的影响作用由大到小依次为:抛光液温度>FeCl3质量浓度>AEO-9体积分数或BTA质量浓度>乙醇体积分数>盐酸体积分数。该工艺操作简单,抛光速度快,效果好,低污染,易于推广。