熱固型固結(jié)磨料研磨拋光墊的制備及其評價.pdf

1、隨著半導體產(chǎn)業(yè)、光學產(chǎn)業(yè)等的飛速發(fā)展，各種超光滑表面元器件需求日益增多，表面質(zhì)量要求也日漸提高。固結(jié)磨料化學機械拋光技術(shù)（FA-CMP）作為一種高精度和高表面質(zhì)量完整性的加工技術(shù)得到越來越廣泛的應用。
　　基于這一背景，本文開展熱固型固結(jié)磨料研磨拋光墊的制備及性能評價方面的研究，主要工作和取得的成果如下：
　　1、開展了熱固型親水性固結(jié)磨料研磨拋光墊制備的研究，研制出適合自由基聚合固化的FAP基體配方；并分析了攪拌工藝參數(shù)對

2、拋光墊均勻性的影響，獲得合適的制備工藝參數(shù)；對拋光墊結(jié)構(gòu)及模具進行設(shè)計，設(shè)計適合實驗室制備和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的模具，制備了性能穩(wěn)定的熱固型固結(jié)磨料研磨拋光墊。
　　2、選取孔隙率、擺式硬度、磨粒保持率、砂漿磨損率和溶脹率作為熱固型固結(jié)磨料研磨拋光墊的基體性能評價指標，采用單因素實驗方法得出拋光墊性能指標與加工效果之間關(guān)系。材料去除速率隨著擺式硬度的提高而提高，在一定硬度范圍內(nèi)材料去除速率是與砂漿磨損率成正比的，高孔隙率有利于工件表面質(zhì)量

3、的提高。
　　3、設(shè)計并構(gòu)建了固結(jié)磨料研磨拋光墊評價的圖像識別處理系統(tǒng)。完善光源及照明裝置、圖像采集裝置和拋光墊定位裝置，利用MATLAB軟件開發(fā)了FAP圖像處理程序，處理結(jié)果與PS手工處理結(jié)果接近，誤差在5％以內(nèi)，識別速度快且操作簡便。
　　4、針對材料去除速率和加工表面質(zhì)量的穩(wěn)定性，開展了銅粉含量的變化對FAP自修正性能的影響，結(jié)果表明：銅粉的含量的增加未對MRR帶來明顯的提升，但提高了FAP加工的可持續(xù)性。探索了金剛石