超薄不銹鋼基板CMP過程中的拋光液流動特性研究.pdf

1、超薄不銹鋼基板是理想的柔性顯示基板材料，如何降低超薄不銹鋼基板表面粗糙度是制約著柔性顯示器發(fā)展的關(guān)鍵問題?；瘜W(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)以其超精密加工、無損傷表面和良好的拋光效果在顯示器基板材料表面平整化中得到了廣泛地應(yīng)用。而國內(nèi)外學(xué)者對化學(xué)機(jī)械拋光過程中機(jī)理研究有許多，但對拋光液流場的分布及其拋光工藝參數(shù)對液膜厚度和拋光質(zhì)量的研宄較少，系統(tǒng)研究超薄不銹鋼基板化學(xué)機(jī)械拋光過程拋光液流場

2、分布已經(jīng)成為非常迫切的課題。
　　本文圍繞拋光液流場分布規(guī)律這一主題，針對不同的拋光工藝參數(shù)對液膜厚度和拋光質(zhì)量影響規(guī)律展開了研究?；诹黧w潤滑等相關(guān)理論建立了超薄不銹鋼基板CMP過程拋光液流體動力模型，利用MATLAB軟件對該模型進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得了不同拋光工藝參數(shù)對液膜厚度及液膜壓力的影響規(guī)律。最后，搭建了高速攝影儀在檢測平臺，并對拋光液流場進(jìn)行了可視化研究，進(jìn)而對理論模型進(jìn)行驗證。
　　本文的主要研究及結(jié)論如下:

3、>　　(1)分析了拋光速度對液膜厚度及拋光質(zhì)量的影響規(guī)律，結(jié)果表明:拋光速度對拋光液膜壓力影響極小，拋光速度對液膜厚度有顯著性影響;在本文實驗條件下，拋光速度為60r/min時，拋光質(zhì)量最優(yōu)，液膜厚度變化最小，拋光液流場分布均勻性較好。
　　(2)分析了拋光載荷對液膜厚度及拋光質(zhì)量的影響規(guī)律，結(jié)果表明:拋光載荷對液膜壓力、液膜厚度、拋光質(zhì)量有顯著性影響;在本文實驗條件下，拋光載荷為40N時，液膜厚度變化較小，拋光液流場分布均勻，拋

4、光質(zhì)量最優(yōu)。
　　(3)分析了拋光墊溝槽結(jié)構(gòu)對液膜厚度及拋光質(zhì)量的影響規(guī)律，結(jié)果表明:拋光墊溝槽結(jié)構(gòu)對液膜壓力、液膜厚度、拋光質(zhì)量有顯著性影響;拋光墊無開槽時，液膜厚度變化較大，拋光液流場分布均勻性低，拋光質(zhì)量差;拋光墊有溝槽增加時，拋光過程的穩(wěn)定性及拋光質(zhì)量都增加;同時不同溝槽結(jié)構(gòu)拋光過程拋光液流場分布均勻性及拋光質(zhì)量由優(yōu)至劣為:復(fù)合型＞網(wǎng)格型＞同心圓型＞放射型。
　　(4)分析了磨粒對液膜厚度及拋光質(zhì)量的影響規(guī)律，結(jié)果表