基于等离子熔射成形技术的防护性薄壁件制造

提出采用等离子熔射成形法制造某些特殊材料的薄壁件 ,以保护那些不允许直接进行等离子喷涂的脆弱零件及贵重零件。以 AT3 ( Al2 O3·Ti O2 )陶瓷粉末为熔射材料进行实验研究 ,成功制得厚度为 0 .5～ 2 mm的薄壁件。讨论了相关的关键技术问题。     

化学机械平坦化中晶圆姿态瞬态调整的数值模拟研究

化学机械平坦化(Chemical mechanical planarization,CMP)是集成电路制造的关键技术之一。晶圆夹持器是CMP系统的核心零部件。为研究万向球头位置对平坦化过程中晶圆姿态瞬态调整能力的影响,采用混合软弹流润滑模型分析抛光垫表面的流动与接触行为,并结合夹持器的瞬态运动方程分析晶圆姿态的动态变化过程。分析结果表明,夹持器姿态的调整能力随万向球头的中心高度增加而提高,摩擦力矩的增加有利于晶圆姿态稳定在平衡位置,但同时接触应力不均匀性增加。因此,合理设计夹持器结构对CMP加工质量非常重要,提出的瞬态混合润滑模型对夹持器的动态特性进行分析可以为设计提供非常有意义的理论指导。     

磁场影响电化学加工的实验研究

通过实验介绍了磁场电化学加工。实验结果表明，洛仑兹力和电场力的结合，改变了电解质离子运动轨迹，加速电化学反应，从而提高了加工效率、降低了表面粗糙度值。     

硅片超精密磨床的发展现状

硅片超精密磨床是半导体集成电路(IC)制造中的关键装备,主要应用于IC制程中的硅片制备加工和IC后道制程中图形硅片的背面减薄。国外硅片超精密磨床制造技术发展很快,具有高精度化、集成化、自动化等特点。介绍了超精密磨床在大尺寸(≥φ300mm)硅片超精密加工中的应用状况,详细评述了国外先进硅片超精密磨床的特点,并指出了大尺寸硅片超精密加工技术的发展趋势。     

Effects of the reciprocating parameters of the carrier on material removal rate and non-uniformity in CMP

Based on the Preston equation,the mathematical model of the material removal rate(MRR),aiming at a line-orbit chemical mechanical polisher,is established.The MRR and the material removal non-uniformity(MRNU) are numerically calculated by MATLAB,and the effects of the reciprocating parameters on the MRR and the MRNU are discussed.It is shown that the smaller the inclination angle and the larger the amplitude,the higher the MRR and the lower the MRNU.The reciprocating speed of the carrier plays a minor rol...     

单晶硅纳米级磨削过程中磨粒磨损的分子动力学仿真

建立了考虑磨粒磨损的三维分子动力学仿真模型,将固体物理学中的爱因斯坦模型引入到金刚石磨粒原子的温度转换过程中, 设计了分子动力学仿真程序.研究结果表明:在磨削的初期,磨粒有明显的磨损,但当磨损到一定阶段后,磨粒不再磨损, 磨削开始进入稳定的切削状态.金刚石磨粒的磨损主要发生在磨粒的最底部,这与表面效应有密切关系.由于表面效应,磨粒底部表面原子配位不足,导致磨粒底部结构表面存在许多缺陷,使磨粒底部表面具有很高的活性,极不稳定,根据最小能量原理,它将自发地向最低能量状态变化,也就是通过塑性变形、非晶相变等变化释放能量,使磨粒的表面能减少,从而发生磨损.     

水再压缩等离子弧加工陶瓷实验研究

为减小口宽度，提高切口质量，进行了水再压缩等离子弧切割陶瓷实验研究。内容涉及基本原理，实验装置及加工参数对弧柱特性，切口宽度，切口角，无渣切速的影响规律，结果表明，施加水再压缩对提高等离子弧柱的能量密度和稳定性，进而提高陶瓷件切割质量非常有效。     

原子量级条件下单晶硅磨削过程中的亚表面损伤

应用分子动力学仿真研究了原子量级条件下磨粒钝圆半径、磨削深度和磨削速度对单晶硅磨削后亚表面损伤层深度的影响.分子动力学仿真结果表明:在磨削深度和磨削速度相同情况下,随着磨粒钝圆半径的减小,损伤层深度和硅原子间势能亦减小.随着磨削深度的增大,损伤层深度和硅原子间势能增大.在磨削深度和磨粒钝圆半径相同的情况下,在20～200 m/s范围内,磨削速度对单晶硅亚表面损伤影响很小,说明分子动力学仿真对磨削速度的变化不敏感,因此可以适当提高仿真速度,从而缩短仿真时间和扩大仿真规模.单晶硅亚表面损伤主要是基于硅原子间势能的变化,并通过超精密磨削实验进行了实验验证.     

大径厚比铜片的化学机械抛光

以次氯酸钠为氧化剂,六偏磷酸钠为络合剂,OP-10乳化剂为表面活性剂,硅溶胶为磨料配制抛光液（pH 9）,对粗抛光后的大径厚比铜片进行化学机械抛光。测量铜片抛光前后的平面度与表面粗糙度,用X射线能谱仪分析铜片表面的元素组成,用X射线衍射仪分析铜片表面的物相及残余应力。试验结果显示:铜片的平面度PV值由抛光前的4.813 μm降至抛光后的2.917 μm,表面粗糙度R_a值由抛光前的31.373 nm降至抛光后的3.776 nm;抛光前后铜片表面的元素组成及物相无明显变化,化学作用与机械作用达到了平衡,磨粒与抛光垫形成的机械作用能迅速去除铜片表面的氧化物层;且化学机械抛光显著降低铜片粗抛光后表面产生的残余应力。      

金刚石化学机械抛光研究现状

金刚石由于其独特的性质成为未来科技的重要材料,但较差的表面质量会影响其在高科技领域的应用,因此实现金刚石超精密加工是提高金刚石应用的关键。化学机械抛光(CMP)是集成电路中获得全局平坦化的一项重要工艺,能够实现金刚石的超精密加工。介绍了现有的金刚石加工方法和金刚石化学机械抛光的研究现状,并与其他的加工方法(机械抛光、摩擦化学抛光、热化学抛光等)进行了对比,其他加工方法存在加工后表面损伤严重、加工表面粗糙度无法满足需要等问题。金刚石的化学机械抛光工艺经历了由高温抛光向常温抛光的发展过程,该加工方法设备简单、成本低、抛光后的表面粗糙度(Ra)可以达到亚纳米级别。此外,金刚石的分子动力学模拟(MD)使人们从原子尺度对金刚石抛光过程中纳米粒子的相互作用和抛光机理有了深入了解。虽然金刚石化学机械抛光还存在着许多亟待解决的问题,但是其发展前景依旧十分乐观。