固結(jié)磨料研磨拋光墊的性能評(píng)價(jià)及自修整機(jī)理的研究.pdf

1、隨著光學(xué)、光電子學(xué)、數(shù)碼產(chǎn)品和IC產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種超光滑表面的功能性硬脆性材料的需求日益增多，對(duì)精密、超精密加工技術(shù)也提出了更高的要求，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)是一種基于分子量級(jí)的材料去除以獲得高精度和高表面質(zhì)量完整性的加工技術(shù)。然而，傳統(tǒng)游離磨料CMP存在著諸如加工效率低、成本高、污染嚴(yán)重、工藝可控性差等缺點(diǎn)，由此固結(jié)磨料化學(xué)機(jī)械拋光(FA-CMP)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
　　 本文通過(guò)圖形轉(zhuǎn)移和UV固化工藝制備出了親水性固結(jié)磨

2、料研磨拋光墊（FAP），圍繞著FAP，開展了如下工作：
　　 1.以溶脹率和鉛筆硬度作為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)法，對(duì)FAP的基體性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究表明：溶脹率隨著基體膜厚減小而增大，并隨著溶脹時(shí)間逐漸增大；TMPTA對(duì)基體性能影響最大，隨其含量的增加，溶脹率迅速減小，濕態(tài)鉛筆硬度顯著增大；隨著PEGDA、EO15-TMPTA或PUA含量的增加，溶脹率均呈增大趨勢(shì)，濕態(tài)鉛筆硬度呈下降趨勢(shì)；在試驗(yàn)范圍內(nèi)，pH值和CI對(duì)基體性能的影響

3、不大。
　　 2.以工件材料去除率(MRR)和三維輪廓表面粗糙度(Sa)作為指標(biāo)，對(duì)FAP的加工性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。對(duì)比研究了游離磨料、固結(jié)磨料丸片和親水性FAP研磨的加工性能，經(jīng)后者加工的工件表面質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于前兩者，并建立了其加工模型；通過(guò)單因素試驗(yàn)法，研究了FA-CMP過(guò)程中工藝參數(shù)和其它因素對(duì)MRR和Sa的影響規(guī)律。研究表明：MRR隨加工時(shí)間略有減??；較大的偏心距和堿性拋光液環(huán)境有利于提高M(jìn)RR;提高拋光盤轉(zhuǎn)速，MRR將顯著增大

4、；而在一定范圍內(nèi)，壓力和研磨液流量對(duì)MRR的影響不大；隨著磨料粒徑的增大，MRR迅速增大：存在著某個(gè)合適的磨料濃度值，使得MRR達(dá)到最大：不同特性材料的加工性能差異較大。
　　 3.探索了FAP的基體性能與加工性能之間的關(guān)系，并從長(zhǎng)時(shí)間加工性能的穩(wěn)定性方面入手，驗(yàn)證了FAP的自修整功能。研究表明：總體上看，MRR隨著溶脹率的增大而降低，隨著濕態(tài)鉛筆硬度的增加而增大；當(dāng)溶脹率較小時(shí)(＜1.60％),Sa隨著濕態(tài)鉛筆硬度的降低而減小