氧化鈰漿料中無(wú)機(jī)電解質(zhì)的加入對(duì)ZF7玻璃拋光材料去除速率的顯著促進(jìn)作用.pdf

1、拋光粒子的微結(jié)構(gòu)控制合成及拋光漿料的調(diào)配是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其技術(shù)突破直接促進(jìn)到超大規(guī)模集成電路和許多高精度光學(xué)器械的發(fā)展。本論文采用不同類型的無(wú)機(jī)電解質(zhì)來(lái)調(diào)配氧化鈰拋光漿料，評(píng)價(jià)其對(duì)ZF7玻璃拋光的材料去除速率(MRR)和表面質(zhì)量(Ra)，以及與漿料中粒子表面ZETA電位、粒度分布、懸浮穩(wěn)定性之間的關(guān)系。確定了一些能有效提高ZF7玻璃拋光去除速率的方法，并討論了產(chǎn)生促進(jìn)作用的原因。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：氯化鈉的加

2、入將使氧化鈰漿料對(duì)ZF7玻璃拋光的MRR下降，而六偏磷酸鈉則可使MRR值得到有效提高；當(dāng)同時(shí)添加氯化鈉和六偏磷酸鈉，MRR值可以在六偏磷酸鈉促進(jìn)作用的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步增加，表現(xiàn)出明顯的協(xié)同增強(qiáng)作用。用原子力顯微鏡(AFM)測(cè)定了最大MRR值(351.26nm/min)時(shí)被拋光玻璃的表面粗糙度Ra為0.799nm，完全可以滿足高質(zhì)量玻璃拋光的要求。與未加添加劑時(shí)的MRR值199.36 nm/min和Ra值0.754nm相比，前者提高了76

3、.2％，后者僅增加5.6％。觀察到MRR值與粒子表面ZETA電位值之間的線性關(guān)系，證明可以通過(guò)合理構(gòu)筑粒子表面雙電層來(lái)提高表面電性，進(jìn)而提高拋光效果。其他1:1型電解質(zhì)如：氯化銨、硝酸鈉、硝酸銨也都表現(xiàn)出類似的規(guī)律。 鈰鹽的添加可以達(dá)到成倍提高拋光MRR的效果，但與拋光時(shí)漿料pH值有著密切關(guān)系。當(dāng)漿料pH值維持在4～4.5范圍內(nèi)，鈰鹽的添加可以在維持玻璃表面較好質(zhì)量的前提下達(dá)到大幅提高M(jìn)RR的效果，具有一定的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。硝酸鋅