双层Mo薄膜的制备工艺与性能

(锇有可能作为大规模集成电路铜互连扩散阻挡层新材料.)利用自制的抛光液对金属锇片进行抛光,研究在双氧水-磷酸体系抛光液中H2O2浓度和抛光液pH值对抛光速率的影响.结果表明,当抛光液中主要成分仅为氧化剂H2O2时,并不能在金属锇表面达到好的腐蚀效果.在磷酸体系抛光液中,H2O2能够通过促进阴极反应的进行从而增强抛光液对金属锇的化学作用;低浓度H2O2通过增强抛光液对金属锇的化学腐蚀能力,从而增加了抛光速率值:较高浓度H2O2的加入对抛光速率值影响较小.H3PO4能够在抛光液中起到抑制剂、pH调节剂和络合剂的作用.当抛光液pH值为4.0时,金属锇表面生成的钝化膜最致密.当pH值为4.0或5.0时,金属锇表面生成的钝化膜OCP值大于金属锇的OCP值,且此条件下的抛光速率值较高.     

锇在磷酸体系抛光液中化学机械抛光研究

(锇有可能作为大规模集成电路铜互连扩散阻挡层新材料。)利用自制的抛光液对金属锇片进行抛光,研究在双氧水-磷酸体系抛光液中H2O2浓度和抛光液pH值对抛光速率的影响。结果表明,当抛光液中主要成分仅为氧化剂H2O2时,并不能在金属锇表面达到好的腐蚀效果。在磷酸体系抛光液中,H2O2能够通过促进阴极反应的进行从而增强抛光液对金属锇的化学作用;低浓度H2O2通过增强抛光液对金属锇的化学腐蚀能力,从而增加了抛光速率值;较高浓度H2O2的加入对抛光速率值影响较小。H3PO4能够在抛光液中起到抑制剂、pH调节剂和络合剂的作用。当抛光液pH值为4.0时,金属锇表面生成的钝化膜最致密。当pH值为4.0或5.0时,金属锇表面生成的钝化膜OCP值大于金属锇的OCP值,且此条件下的抛光速率值较高。     

Investigation of CMP of Ni in the Preparation Process of Micro-Electro-Mechanical System Devices

利用自制的抛光液对高纯镍片进行化学机械抛光,研究化学机械抛光过程中抛光压力、pH值、H2O2浓度、络合剂种类及其浓度、SiO2浓度等参数对抛光速率的影响。结果表明在抛光压力为13.79kPa、H2O2浓度为0.5%,pH值为3.0,SiO2浓度为0.5%,络合剂EDTA及其浓度为1%时,得到最大抛光速率为312.3nm/min;在抛光压力为13.79kPa、pH值为4.0、SiO2浓度为1%、络合剂EDTA为1%、H2O2浓度为1%条件下抛光得到的镍片表面质量较好,表面粗糙度Ra达到5nm。并利用电化学手段研究了镍片在抛光液中的溶解与钝化行为。     

6063铝合金的碱性化学抛光

传统的铝合金"三酸"化学抛光液中含有硝酸组分,在抛光过程中会产生大量的黄烟,造成环境污染,危害人体健康。对6063铝合金的碱性化学抛光液配方和工艺条件进行了试验研究。结果表明:抛光液配方中的NaOH是影响抛光光亮度的主要因素,NaOH浓度越高,抛光效果越好;其次是温度,温度越高效果越好;NaNO_3具有较好的辅助抛光作用。通过进一步试验优化出6063铝合金碱性化学抛光液配方为,NaOH 400 g/L,NaNO_3(150～200)g/L,NaH_2PO_410 g/L,Na F 60 g/L,Na_2SiO_3·9H_2O 20 g/L,CH_4N_2S 10 g/L。抛光温度110℃,抛光时间60 s。     

铜互连线低压无磨料化学机械平坦化技术

在低压无磨料条件下,利用碱性FA/O型螯合剂具有极强螯合能力的特性,对铜互连线进行化学机械平坦化,获得了高抛光速率和表面一致性。提出了铜表面低压无磨料抛光技术的平坦化原理,在分析了抛光液化学组分与铜化学反应机理的基础上,对抛光液中的主要成分FA/O型螯合剂、氧化剂的配比和抛光工艺参数压力、抛光机转速进行了研究。结果表明:在压力为6.34kPa和抛光机转速为60r/min时,抛光液中添加5%螯合剂与1%氧化剂(体积分数,下同),抛光速率为1825nm/min,表面非均匀性为0.15。     

纳米氧化铈抛光液对钌的化学机械抛光

采用液相沉淀法制备了纳米CeO2磨料,利用X射线衍射(XRD)表征其物相组成.通过纳米粒度仪研究了分散剂种类、热处理温度对CeO2磨料制备的悬浮液的粒径分布和Zeta电势的影响.用由CeO2磨料制备的抛光液对钌进行化学机械抛光,采用原子力显微镜观察钌片表面的微观形貌.结果表明:制备的粉体是具有立方萤石型结构的纳米CeO2,其晶粒尺寸随热处理温度的升高而增大;CeO2磨料在以六偏磷酸钠(SHMP)作为分散剂的悬浮液中分散效果最好;在抛光压力为6.9 kPa,抛光台转速为50 r/min,抛光液流量为50 mL/min,抛光液pH值为10.0,抛光液主要组成(质量分数)为1％ CeO2,1％(NH4)2S2O8,0.01％ SHMP的条件下,钌的抛光速率达到9.0 nm/min,表面粗糙度Ra值为2.2 nm.     

化学机械抛光液的研究进展

化学机械抛光（CMP）技术是集成电路制造中获得全局平坦化的一种重要手段,化学机械抛光液是影响抛光质量和抛光效率的关键因素之一,而抛光液中的磨粒和氧化剂决定了抛光液的各项化学机械抛光性能。将抛光液磨粒分为单一磨粒、混合磨粒以及复合磨粒,综述了近年来国内外化学机械抛光液磨粒发展现状,其中重点分析和总结了SiO2、Al2O3、CeO2三种单一磨粒,SiO2/Al2O3、SiO2/SiO2、SiO2/CeO2混合磨粒,CeO2@SiO2、PS@CeO2、PS@SiO2、sSiO2@mSiO2、PMMA@CeO2、PS@mSiO2等核-壳结构复合磨粒,Co、Cu、Fe、Ce、La、Zn、Mg、Ti、Nd等离子掺杂复合磨粒的研究和应用现状,并针对目前存在的问题进行了详细的分析。针对目前化学机械抛光液不同材料氧化剂（高锰酸钾和过氧化氢）的选择和使用进行了分析总结。此外,介绍了一种新型绿色环保抛光液的研究和使用情况,同时对化学机械抛光液存在的共性问题进行了总结,最后展望了化学机械抛光液未来的研究方向。     

基于响应面法的单晶硅CMP抛光工艺参数优化

为提高单晶硅化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)的表面质量和抛光速度,通过响应面法优化CMP抛光压力、抛光盘转速和抛光液流量3个工艺参数,结果表明抛光压力、抛光盘转速、抛光液流量对材料去除率和抛光后表面粗糙度的影响依次减小。通过数学模型和试验验证获得最优的工艺参数为:抛光压力,48.3 kPa;抛光盘转速,70 r/min;抛光液流量,65 mL/min。在此工艺下,单晶硅CMP的材料去除率为1 058.2 nm/min,表面粗糙度为0.771 nm,其抛光速度和表面质量得到显著提高。      

精细雾化Cu-CMP抛光液抛光效果的试验研究

以磨料白炭黑、氧化剂H2O2、有机碱三乙醇胺、分散剂聚乙二醇为原料,通过正交设计的方法配制一系列抛光液,通过四甲基氢氧化铵调节抛光液的pH值为12,然后在研磨抛光机上对铜片进行超声波精细雾化化学机械抛光（CMP）。对抛光盘转速与材料去除率的关系进行了研究,并对传统抛光和雾化抛光效果进行了对比。试验结果表明,分散剂、白炭黑、有机碱、氧化剂对抛光去除率的影响依次减弱。随着抛光盘转速的增加,雾化抛光的去除率经历了先缓慢增加、再急剧增加、后缓慢增加的变化过程。在同等的试验条件下,传统抛光的去除率为223 nm/min,铜片表面粗糙度为7.93 nm,雾化抛光去除率和铜片表面粗糙度分别为125 nm/min和3.81 nm;虽然去除率略有不及前者,但抛光液用量仅为前者的十几分之一。     

二氧化铈抛光液化学机械抛光微晶玻璃的机理及优化

以纳米CeO₂为磨料自制抛光液,研究磨料质量分数、pH值、抛光液流量、抛光盘转速、表面活性剂种类和氟化铵质量分数等因素对微晶玻璃化学机械抛光的影响,分析总结CeO₂在微晶玻璃化学机械抛光中的作用机理,利用原子力显微镜（AFM）检测微晶玻璃抛光后的表面粗糙度。结果表明:当CeO₂质量分数为3%、抛光液流量为25mL/min、抛光盘转速为100r/min、pH=8.0、十二烷基硫酸钠质量分数为0.01%,氟化铵质量分数为0.7%时,抛光后微晶玻璃表面粗糙度（R_a）最低为0.72nm,材料去除速率达到180.91nm/min。      

利用本构方程和加工图表征BFe10-1-2白铜合金的热变形行为

为了获得BFe10-1-2白铜合金的合理热变形工艺参数,通过热模拟压缩试验对该合金的高温变形行为进行了研究。试验温度为1023~1273K,应变速率为0.001~10s_-1。通过流变曲线分析、动力学分析及加工图对BFe10-1-2白铜合金的高温变形行为进行了表征,计算出BFe10-1-2白铜合金在热压缩变形过程中的激活能为425.299KJ/mol。通过Zener-Holloman参数以及真应变建立了BFe10-1-2白铜合金的本构方程用以描述该合金的高温流动应力。对计算的流动应力值与试验值进行了对比,结果表明：本构方程可以准确描述该合金的高温流动行为。此外,基于动态模型,建立了BFe10-1-2白铜合金的热加工图,并通过宏观及微观组织分析对加工图的准确性进行了验证。     

稀土对纯铜和BFe10-1-1合金再结晶温度的影响

在纯铜和BFe10-1-1铁白铜中添加不同比例的稀土元素,经熔铸、轧制和热处理试验,通过对试样进行组织与力学性能分析,研究了稀土对其再结晶温度的影响.结果显示,随着稀土含量的增加,在相同退火条件下纯铜和BFe10-1-1铁白铜的再结晶程度均明显降低,表明其再结晶温度均有所提高.第二相粒子对位错的钉扎作用是再结晶温度提高的根本原因.     

水平连铸BFe30-1-1白铜管坯凝固过程的数值模拟

根据空心管坯的凝固传热特点建立了空心管坯水平连铸数值计算模型,采用ANSYS软件计算了水平连铸过程中浇注温度、冷却强度及拉坯速度对BFe30-1-1白铜合金管坯糊状区宽度和液穴深度的影响。结果表明,浇注温度、拉坯速度和冷却强度均对管坯液穴深度和糊状区宽度有重要影响,而浇注温度则对糊状区宽度影响不大。在此基础上采用试验的方法制备了表面光滑、无裂纹缺陷的空心BFe30-1-1白铜管坯。     

BFe10-1-1合金在NaCl溶液中点蚀行为的研究

通过测定合金在不同pH值的05 mol/L NaCl溶液中的阳极极化曲线,以及用扫描电镜、原子吸收光谱对发生点蚀后的试样和溶液进行观察和成分分析,研究了铜镍合金BFe10-1-1在NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明：BFe10-1-1合金在酸性和弱碱性的05 mol/L NaCl溶液下的腐蚀规律基本相似,在强碱性溶液中的低电位下,合金表面可以形成较稳定的钝化膜,因而耐蚀性能较好;当合金发生点腐蚀时,在点蚀坑内发生了脱镍腐蚀.     

B10铜镍合金在NaCl溶液中腐蚀行为的研究

研究了BFe10-1-1铜镍合金在0.5mol/L NaCl溶液中的选择性腐蚀行为,测其在不同pH值的试验溶液中的阳极极化曲线,并选择一定电化学条件下进行恒电位腐蚀。通过对腐蚀后溶液中的Cu2 和Ni2 含量的分析和对试样断面的微区成分分析,了解不同条件下的BFe10-1-1铜镍合金的选择性腐蚀规律。试验结果表明,BFe10-1-1铜镍合金的选择性腐蚀取决于腐蚀介质的酸碱度及腐蚀电位等电化学条件。在碱性溶液中的耐蚀性比其在酸性溶液中要好,在酸性和弱碱性溶液中脱镍,在强碱性溶液中低电位下脱铜,高电位下脱镍。     

苯并三氮唑对BFe30-1-1在单相及含沙人工海水中冲刷腐蚀的抑制作用*

采用旋转圆筒式冲刷认错装置通过多种电化学测试及失重测量研究了苯并三氮唑（BTA）对BFe30-1-1在单相及含砂人工海水中冲刷腐蚀的抑制作用。结果表明,BTA可有效抑制BFe30-1-1在单相及含砂人工海水中冲刷腐蚀的阴、阳极反应,属几何覆盖型缓蚀剂,其吸附满足Langmiur等温式;BTA在单相流动海水中比静态下缓蚀作用更强,但流速较高时,BTA缓蚀作用下降;在含砂人工海水中,BTA缓蚀作用随砂含量的增加而降低。     

16MnR低合金钢与BFe30-1-1异种材料的焊接

介绍了某海洋工程中热交换器上所用的水盖封头的制造焊接工艺,分析了16MnR低合金钢与BFe30-1—1铁白铜异种材料焊接的工艺特点,针对16MnR与BFe30-1—1的焊接接头和16MnR与BFe30-1—1复合钢板的焊接接头进行焊接工艺评定试验,并将焊接工艺参数应用于实际产品的组焊中,产品的制造达到设计工程要求。     

铜镍合金BFe30—1—1在流动人工海水中的腐蚀行为

采用旋转圆筒式冲刷腐蚀装置通过多种化学测试及失重测量研究了铜镍合金ＢＦｅ３０－１－１在不同流速人工海水中的腐蚀行为,同时应用ＳＥＭ观察了材料表面的冲刷腐蚀形貌。结果表明,在不同流速的人工海水中,ＢＦｅ３０－１腐蚀反应的线性极化常数不同,它随流速的增大而增大;ＢＦｅ３０－１－１在人工海水中膜破裂的临界流速为３ｍ／ｓ左右。     

旋转电磁场对BFe10-1-1合金管坯组织及力学性能的影响

研究旋转电磁场对水平连铸空心BFe10-1-1合金管坯凝固组织和力学性能的影响,并对其机理进行初步的探讨。结果表明：在工频旋转电磁场的搅拌作用下,BFe10-1-1合金管坯的凝固组织显著细化,由粗大的柱状晶完全转化为均匀细小的等轴晶,同时抑制了Ni元素的枝晶偏析;施加电磁场后管坯的力学性能得到明显改善,当励磁电流为80 A时,管坯抗拉强度提高了15.3%,屈服强度提高了10.9%,伸长率提高了58.6%。     

铜镍合金BFe30-1-1在NaCl溶液中的腐蚀行为

对铜镍合金BFe30-1-1在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究.测其在不同pH值的0.5mol/L NaCl溶液中的阳极极化曲线,并选择在一定电化学条件下进行恒电位腐蚀.通过对腐蚀后溶液中的Cu2 和Ni2 含量的分析和对试样断面的微区成分分析,从而了解不同条件下的铜镍合金的选择性腐蚀规律.实验结果表明:铜镍合金BFe30-1-1的选择性腐蚀类型取决于腐蚀介质的酸碱度及腐蚀电位等电化学条件.