隨著半導體電子器件、空間光學反射鏡、汽車工業(yè)和航空航天的迅速發(fā)展,碳化硅材料因其良好的機械性能和化學穩(wěn)定性,在各個領域得到了廣泛的應用。然而,碳化硅材料硬度高,脆性大,加工時容易出現(xiàn)損傷�；瘜W機械拋光（CMP）可以提高材料去除率和拋光后工件的表面質(zhì)量。因此,對化學機械拋光（CMP）的研究具有重要的意義。化學機械拋光技術(shù)包括機械作用和化學作用,是兩者共同作用的結(jié)果。本文分別研究機械作用及化學機械協(xié)同作用對碳化硅去除速率和拋光后表面質(zhì)量的影響。本文主要研究工作如下:（1）拋光工藝參數(shù)的選擇和優(yōu)化。在拋光實驗中,加工工藝參數(shù)會影響到材料的去除速率和表面質(zhì)量。因此,為了分析拋光過程中各工藝參數(shù)對拋光過程的影響,進行拋光實驗,研究分別改變壓力、轉(zhuǎn)速和磨粒等參數(shù)時的材料去除速率和表面質(zhì)量,得到不同參數(shù)變化下的拋光規(guī)律,并進行工藝優(yōu)化。（2）靜電作用調(diào)控原理。拋光液中添加的電解質(zhì)會影響到雙電層結(jié)構(gòu),進而影響材料的去除速率。因此,根據(jù)膠體之間的相互作用力,以泊松-玻爾茲曼模型為基礎推導不同表面之間的雙電層力,建立DLVO作用下的受力模型,計算不同電解質(zhì)條件下的德拜長度,獲得改變電解質(zhì)的濃度及組分對雙電... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳化硅材料的應用SiC雖然有著諸多優(yōu)異的性能，但是在斷裂時表現(xiàn)出較低的韌性，因此SiC

們采用化學機械拋光技術(shù)，提高材料去除速率，同時減少表面損傷和破壞，提高表面質(zhì)量。1.1.2 課題來源本課題來源于國家自然科學基金項目——靜電作用調(diào)控下反應燒結(jié) SiC 同步改性拋光研究(51505185)。1.2 碳化硅材料（SiC）及化學機械拋光技術(shù)概述1.2.1 碳化硅材料概述SiC 的相對分子質(zhì)量為 40.7，相對密度為 3.16~3.2g 3 。SiC 硬度大，其莫氏硬度達到 9.5。SiC 不容易發(fā)生塑性變形，是一種典型的硬脆性材料[19]。

吉林大學碩士學位論文如圖 1.3 為 SiC 器件和傳統(tǒng) Si 基半導體器件體積的對比。此外，SiC 電子器件的導通電阻小，導通時的損耗小，使得開關損耗降低，提高了系統(tǒng)效率[23-25]。中車研制出的 SiC 電子器件產(chǎn)品，應用于地鐵和客車，達到國內(nèi)同行業(yè)領先水平[26]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中車時代電氣碳化硅器件項目通過科技成果鑒定[J].   半導體信息. 2017(05)
[2]重大科研項目[J].   高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2017(09)
[3]Development of mean-field electrical double layer theory[J]. 黃一珂,劉曉紅,李姝,言天英.  Chinese Physics B. 2016(01)
[4]化學機械拋光簡介[J]. 秦圓圓.  化工管理. 2015(24)
[5]鎢CMP中堿性拋光液組分間化學作用及其影響[J]. 賈英茜,牛新環(huán),王現(xiàn)彬.  微納電子技術(shù). 2015(05)
[6]硬脆材料的化學機械拋光機理研究[J]. 武昌壕,郭冰,姚光,趙清亮.  機械設計與制造. 2014(02)
[7]寬禁帶碳化硅功率器件在電動汽車中的研究與應用[J]. 王學梅.  中國電機工程學報. 2014(03)
[8]碳化硅零部件機械加工工藝[J]. 劉小涵,姜明珠,曹宏,董旭,高海俠.  長春理工大學學報(自然科學版). 2011(02)
[9]RB-SiC基底反射鏡表面改性工藝的改進[J]. 申振峰,高勁松,王笑夷,王彤彤,陳紅,鄭宣鳴.  光學精密工程. 2009(05)
[10]化學機械拋光技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 童志義.  電子工業(yè)專用設備. 2004(06)

博士論文
[1]離子相關性與固液界面雙電層實驗研究[D]. 譚啟檐.東南大學 2015
[2]固液界面雙電層結(jié)構(gòu)的理論與實驗研究[D]. 趙古田.東南大學 2014
[3]燒結(jié)碳化硅光學零件的氧化輔助拋光機理研究[D]. 沈新民.國防科學技術(shù)大學 2014
[4]300mm硅片化學機械拋光設備及其關鍵技術(shù)研究[D]. 王彩玲.大連理工大學 2010

碩士論文
[1]SiC材料的化學機械協(xié)同拋光研究[D]. 張冰.吉林大學 2018
[2]硬脆材料的精密拋光及其自動化控制技術(shù)研究[D]. 曾培陽.浙江大學 2018
[3]化學機械拋光中顆粒運動與材料去除的實驗研究[D]. 林廣川.清華大學 2015
[4]拋光墊的微觀接觸行為研究[D]. 李治偉.大連理工大學 2014
[5]懸浮液中膠體顆粒團聚過程研究[D]. 龐如意.中南大學 2012
[6]電解質(zhì)對懸浮液顆粒流體動力學粒徑的影響研究[D]. 肖元元.中南大學 2011
[7]藍寶石晶片化學機械拋光液的研制[D]. 李樹榮.大連理工大學 2008
[8]二氧化硅介質(zhì)層CMP拋光液配方研究[D]. 郭權(quán)鋒.大連理工大學 2006



本文編號：3076531