化学机械抛光的主要要素
化学机械抛光工艺流程
化学机械抛光工艺流程化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）是一种制备超平整表面的精细加工技术，被广泛应用于半导体、光电子、光纤通信、微电子封装和显示技术等领域。
下面将介绍一下化学机械抛光的工艺流程。
首先，需要准备抛光液和抛光机。
抛光液通常由硅酸（SiO2）或氧化铝（Al2O3）等颗粒状材料、腐蚀剂和缓冲剂组成。
抛光机一般分为两个部分，一个是支撑基材的载板，另一个是旋转的抛光头。
在开始抛光之前，需要将待抛光的基材进行精细清洗，去除表面的杂质和氧化物，以确保基材的纯净度和平整度。
接下来，将基材放置在载板上，并通过真空吸附固定。
然后，将抛光头轻轻放置在基材表面，并打开抛光液的进料。
抛光液会沿着抛光头的旋转轴向流动，并带动杂质和氧化物颗粒随之旋转。
抛光头的旋转强制使颗粒和基材之间产生磨擦，而抛光液中的腐蚀剂则能够快速腐蚀基材表面的氧化物，从而实现表面的去除和平滑化。
在抛光过程中，需要控制好抛光液的流速和温度，以及抛光头的旋转速度和压力。
这些参数的调整能够影响抛光效果和加工速度。
抛光过程一般分为粗抛和精抛两个步骤。
在粗抛阶段，抛光头的旋转速度较快，压力较大，用于快速去除基材表面的氧化物和杂质。
而在精抛阶段，旋转速度和压力会逐渐减小，以达到更高的平整度和光洁度。
抛光时间一般需要根据具体的材料和抛光要求来确定，通常在几分钟到几小时之间。
当达到要求的抛光时间后，关闭抛光液的进料，将抛光头离开基材表面，然后进行清洗。
清洗的目的是将抛光液中的残留物和产生的废料去除，以保持抛光后的表面干净。
最后，需要对抛光后的基材进行表面检测和测量，以确保达到指定的平整度和光洁度要求。
这可以使用光学显微镜、原子力显微镜等设备进行。
综上所述，化学机械抛光工艺流程主要包括基材清洗、固定、抛光液进料、抛光、清洗和表面检测等步骤。
通过合理的参数控制和操作技术，可以得到平整度高、光洁度好的超平整表面。
cmp 化学机械抛光 技术详解
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化学机械抛光液的应用及原理
化学机械抛光液的应用及原理1. 什么是化学机械抛光液？化学机械抛光液是一种在半导体加工中广泛使用的液体材料，它具有复杂的化学成分和特殊的物理性质。
它主要由溶剂、氧化剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂等组成。
化学机械抛光液的主要作用是对待加工物表面进行腐蚀，以达到去除不均匀材料的目的。
它在微电子、光电子和显示器件制造等领域具有重要的作用。
2. 化学机械抛光液的原理化学机械抛光液利用了腐蚀性和机械性的相互作用原理。
首先，化学机械抛光液中的溶剂和氧化剂起到了腐蚀物料表面的作用，这些溶剂和氧化剂能够与待加工物表面的材料发生化学反应，改变其化学特性。
其次，液体中的表面活性剂能够减小液体与物料表面的表面张力，使得化学机械抛光液能够更好地湿润待加工物表面。
此外，加入适量的腐蚀抑制剂可以控制腐蚀反应的速率，使得抛光过程更加稳定和可控。
3. 化学机械抛光液的应用领域化学机械抛光液在微电子、光电子和显示器件制造等领域得到了广泛应用。
3.1 微电子领域在微电子制造中，化学机械抛光液主要用于去除晶圆上的氧化层，使晶圆表面更加平整。
此外，在集成电路的制造过程中，化学机械抛光液还可以用于去除金属层和多层膜之间的残留物，以确保电路的正常工作和可靠性。
3.2 光电子领域在光电子器件的制造中，化学机械抛光液主要用于去除光学元件表面的缺陷和不均匀材料，以提高元件的光学性能。
化学机械抛光液能够减小光学面的微观凹凸和纳米级表面粗糙度，从而提高光子元件的光学损耗和传输效率。
3.3 显示器件制造领域在显示器件制造过程中，化学机械抛光液主要用于去除显示器件表面的缺陷和不均匀材料，改善显示效果。
化学机械抛光液可以快速地去除元件表面的非均匀材料，使得显示器件的亮度和清晰度更加稳定和高效。
4. 化学机械抛光液的优势和局限性4.1 优势•高效性：化学机械抛光液能够快速而彻底地去除待加工物表面的缺陷和不均匀材料。
•稳定性：化学机械抛光液可以在一定的操作条件下保持稳定的抛光效果。
化学抛光原理
化学抛光原理
化学抛光是一种常用于金属表面处理的技术，通过将含有化学物质的溶液应用在金属表面，以去除表面缺陷、氧化层、锈蚀等不良状况，以获得平滑、光亮、清洁的金属表面。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 化学反应：化学抛光的关键在于化学反应，通过选择合适的溶液成分，能与金属表面的氧化物、氢氧化物等有害物质发生反应，使其发生溶解或转化为无害的物质。
常用的溶液成分包括酸性、碱性或还原性物质。
2. 表面活性剂：表面活性剂是化学抛光过程中的重要组成部分，它能在金属表面形成一层薄膜，起到吸附污染物、辅助溶解反应物质、调节pH值等作用。
通过使用表面活性剂可以增强溶
液对金属表面的浸润性和反应活性。
3. 机械作用：化学抛光过程中的机械作用主要是通过搅拌、喷射或擦拭等方式来促进溶液对金属表面的接触和反应。
机械作用有助于加速化学反应的进行，使金属表面得到更加均匀的处理。
综上所述，化学抛光通过选择合适的化学反应、利用表面活性剂和机械作用等手段，在金属表面发生化学反应的同时，使其获得更好的光洁度和光亮度。
这种技术广泛应用于金属制造、电子等行业中，能够改善金属表面质量，增强其美观性和抗腐蚀性。
氮化镓cmp化学机械抛光_概述说明以及解释
氮化镓cmp化学机械抛光概述说明以及解释1. 引言1.1 概述氮化镓CMP化学机械抛光是一种常用于半导体制造过程中的表面处理技术，可以实现对氮化镓材料表面的平整化和清洁化。
随着氮化镓半导体器件在日常生活和工业应用中的广泛应用，对氮化镓CMP的研究与发展也日益重要。
本文旨在系统地介绍氮化镓CMP技术的基本原理、关键参数以及影响因素。
通过对近期研究进展的归纳与分析，总结出氮化镓CMP在半导体制造中的应用领域以及优化策略和挑战。
此外，还将探讨近期改进和创新对该方法进行了哪些改善，并提供了针对未来研究方向和工业应用前景的建议。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
第一部分是引言部分，在这一部分我们将概述文章所涵盖内容以及列举文中各个小节目录作简要说明。
第二部分将详细介绍氮化镓CMP技术的基本原理、关键参数以及影响因素。
首先会对化学机械抛光技术进行概述，然后重点讨论氮化镓CMP的基本原理以及CMP过程中的关键参数。
第三部分将探讨氮化镓CMP在半导体制造中的应用以及工艺优化策略和挑战。
我们将详细介绍氮化镓CMP在半导体制造中的具体应用领域，并对优化策略和挑战进行深入讨论。
此外，还会总结近期研究对氮化镓CMP方法进行的改进与创新。
第四部分将介绍氮化镓CMP实验方法和步骤，并对所使用的设备和材料进行简单介绍。
我们还会详细解释实验流程和步骤，并给出实验结果及数据分析方法。
最后一部分是结论与展望，在这一部分我们将对全文内容进行总结，回顾所得到的研究成果，并提出对未来氮化镓CMP研究方向和工业应用前景的建议与展望。
1.3 目的本文旨在提供一份系统、全面且准确地关于氮化镓CMP技术的文章，以满足读者对该技术原理、应用和发展的需求。
通过深入地研究和分析，本文希望能够促进氮化镓CMP技术在半导体制造领域的应用，并为未来的研究方向和工业应用提供有效的指导和展望。
2. 氮化镓CMP化学机械抛光的原理2.1 化学机械抛光技术概述化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）技术是一种通过在制造过程中对材料表面进行仿佛研磨和化学反应的综合处理方法。
化学机械抛光
化学机械抛光引言化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）是一种常用的表面加工技术，广泛应用于半导体、光学器件、陶瓷材料等领域。
该技术在提高光学器件的光学质量、陶瓷材料的平整度等方面起着关键作用。
本文将详细介绍化学机械抛光的原理、工艺流程以及应用领域。
原理化学机械抛光是一种结合了化学溶解与机械研磨的表面处理技术。
其原理可以归纳为以下几点：1.软、硬材料同步处理：化学机械抛光同时采用了化学反应和机械研磨两种方式，使得对软硬材料的处理更为全面。
化学反应可以有效溶解硬质材料，而机械研磨则可平整软质材料表面。
2.二元作用：化学机械抛光通过浸泡在化学溶剂中的研磨材料，产生摩擦和化学反应，将被抛光表面的材料溶解并磨平。
这种二元作用的机制有效提高了抛光速度和抛光质量。
3.光化学效应：化学机械抛光中常用的化学溶剂中添加了光敏剂，通过光化学效应来控制抛光过程。
光敏剂吸收特定波长的光能，产生电化学反应，进一步加强抛光效果。
工艺流程化学机械抛光的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.清洗：将待抛光的材料表面进行清洗，去除附着物、油脂等杂质，为后续的抛光工艺做好准备。
2.研磨：采用机械研磨设备对待抛光表面进行初步磨削，消除表面凹凸不平。
3.化学溶解：将待抛光材料浸泡在特定的化学溶剂中，使化学反应发生，将材料表面的硬质材料溶解掉。
同时，该步骤中的光敏剂也会发挥作用。
4.机械研磨：在化学溶解后，继续使用机械研磨设备对材料表面进行慢速旋转，进一步磨削，使表面更加平整。
5.清洗：将抛光后的材料进行彻底清洗，去除化学溶剂残留和研磨材料等杂质。
应用领域化学机械抛光广泛应用于以下领域：1.半导体制造：在半导体制造中，化学机械抛光被用于平坦化晶圆表面，以提高晶圆的质量和表面光滑度。
它可以去除表面缺陷，提高晶圆的效率和可靠性。
2.光学器件制造：光学器件在制造过程中往往需要高度平整的表面。
化学机械抛光可以消除光学器件表面的微观划痕和凹凸不平，提高光学器件的透光性和抗反射性。
化学机械抛光技术的原理及应用
化学机械抛光技术的原理及应用化学机械抛光技术（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP），是一种兼具物理与化学原理的半导体制造工艺。
它使用了化学反应和机械磨擦相结合的方式，以达到在硅片表面形成平整、精细的表面结构的目的。
近年来，随着芯片制造工业的不断发展，化学机械抛光技术已经成为半导体光刻制程中必要的工艺步骤。
一、原理化学机械抛光技术的原理就是先将磨料和化学药品混合在一起，形成一定浓度的溶液，然后将此溶液涂布到芯片表面进行加工。
当芯片与磨料及化学药品溶液接触后，化学药品将会发生化学反应，改变硅片表面的化学性质，使其发生软化，从而有利于磨料的附着。
同时，磨料的有序分布可以起到增大切削速率的作用。
这种工艺使用的磨巧通常是硬化颗粒状的氧化铝或硅石，其径数大约在50微米左右。
在施加机械力的情况下，这些颗粒会像刀片一样切削硅片表面，起到去除芯片表面不平整结构的作用。
在这个过程中，通过加入一些稳定镜面表面的化学药剂，同时控制磨擦力和磨料大小，可以使得抛光表面形成高质量的精细图案。
二、应用CMP 技术在半导体制造过程中，主要起到了以下五方面的作用：1. 通过将芯片表面变得平整，可以避免由于局部结构过高而产生的散射现象。
这在半导体射频器件制造过程中尤其显著，因为在射频器件中，即使极小的表面误差也可能会导致性能下降。
2. 加工抛光可以去除杂质，避免在后续加工过程中导致不必要的错误。
3. 因为半导体表面物质的颗粒试剂是微小的，所以它们之间的摩擦力往往很强。
通过 CMP 技术，可以让它们表面变得较为光滑，降低其表面能，减小其之间摩擦力，提高运动时的流畅度。
4. 由于 CMP 可以加工各种硬度的材料，因此它可以用于各种材料的制程步骤，如碳化硅、钨等高熔点材料。
这种方法相对于机械加工可以省略多道步骤，从而实现一系列化学加工和机械加工的一体化。
5. CMP 技术可以有效地平整硅片表面，使得不同的电路之间板面间距更小。
集成电路工艺第九章化学机械抛光
CMP工艺可用于制造高精度光学元件和掩膜板，提高光刻工艺的精度和效率。
高精度表面处理
CMP技术可有效去除芯片制造过程中的结构材料，提高芯片制造效率和成品率。
结构材料去除
化学机械抛光在芯片制造中的应用
化学机械抛光在封装测试中的应用
封装基板处理
CMP工艺可用于封装基板表面的处理，提高封装质量和可靠性。
发布时间
《化学机械抛光液》标准发布时间为2010年，《化学机械抛光设备》标准发布时间为2012年，《化学机械抛光工艺质量要求》标准发布时间为2015年。
适用范围
《化学机械抛光液》标准适用于集成电路制造、光学元件加工等领域用化学机械抛光液的质量要求
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在介质平坦化中，CMP可以去除介质层表面的凸起，实现介质层的高度平滑。
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化学机械抛光历史
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CMP技术自20世纪80年代问世以来，经历了从发明到商业化应用的发展过程。
最初的CMP技术主要应用于磁盘驱动器的制造中，后来被引入到集成电路制造中，成为后道工艺中的关键技术之一。
随着CMP技术的不断改进和应用领域的扩大，它已经成为微电子制造中的重要支柱之一。
应用领域
化学机械抛光技术被广泛应用于集成电路制造、光学元件加工、医疗器械制造等领域。在集成电路制造领域，化学机械抛光技术已成为制备高质量表面的关键技术之一。
展望
未来，化学机械抛光技术将继续发挥重要作用，同时，随着新型材料的不断涌现，该技术将不断得到改进和完善，应用领域也将越来越广泛。
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集成电路工艺第九章化学机械抛光
cmp抛光液的主要技术指标
cmp抛光液的主要技术指标
CMP抛光液（化学机械抛光液）是平坦化精密加工工艺中超细固体研磨材料和化学添加剂的混合物。
它的主要技术指标包括以下几个方面：
1. 化学成分：CMP抛光液中包含去离子水、磨料、pH值调节剂、氧化剂、抑制剂和表面活性剂等化学成分。
这些成分的种类和比例对于抛光效果至关重要。
2. 磨料：磨料是CMP抛光液中的重要组成部分，一般包括纳米级SiO2、Al2O3粒子等。
磨料的粒度、形状和分布对抛光速率、表面粗糙度和抛光均匀性都有显着影响。
3. pH值：pH值是衡量CMP抛光液酸碱度的指标。
合适的pH值可以确保抛光液中的各种成分保持稳定，同时也有助于控制抛光过程中的化学反应。
4. 粘度：CMP抛光液的粘度会影响其流动性和铺展性，从而影响抛光效果。
合适的粘度可以确保抛光液在抛光过程中均匀分布在待抛光表面。
5. 稳定性：CMP抛光液需要具有良好的稳定性，包括化学稳定性和物理稳定性。
化学稳定性可以防止抛光液在存储和使用过程中发生分解或变质；物理稳定性则可以确保抛光液在抛光过程中保持均匀和稳定的状态。
6. 抛光速率和抛光效果：这是衡量CMP抛光液性能的重要指标。
抛光速率过快可能导致表面粗糙度增加，而抛光速率过慢则可能影响生产效率。
因此，需要根据具体的应用场景选择合适的抛光液。
此外，随着集成电路技术的发展，CMP步骤数量和复杂性也大幅增加，对CMP材料种类和用量的需求也在增加。
因此，CMP抛光液的技术指标也需要不断更新和优化，以适应半导体行业的需求。
化学机械抛光技术及其在半导体制造中的应用
化学机械抛光技术及其在半导体制造中的应用在半导体制造过程中，化学机械抛光技术是一项非常重要的工艺。
它通过利用化学反应和机械力，将材料表面的凹凸不平进行平整化处理，从而实现高质量的表面。
一、化学机械抛光技术的原理化学机械抛光技术是在一定的氧化剂和氢氟酸等腐蚀剂的作用下，利用研磨颗粒来对半导体材料表面进行抛光。
该技术通常由机械设备和抛光液组成。
（1）机械设备：化学机械抛光过程中使用的机械设备主要包括抛光机、研磨盘和抛光垫等。
抛光机通过旋转的方式使研磨盘上的研磨颗粒与半导体材料表面接触，实现研磨作用。
（2）抛光液：抛光液是化学机械抛光技术中的关键因素。
抛光液通常由基础液、氧化剂、腐蚀剂等组成。
基础液可以提供湿润性能，氧化剂可以加速氧化反应，腐蚀剂可以去除氧化物。
二、化学机械抛光技术在半导体制造中的应用化学机械抛光技术在半导体制造中有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 表面平整化处理：在半导体制造过程中，材料表面的平整度对器件的性能有着举足轻重的影响。
化学机械抛光技术通过去除表面的凹凸不平，使材料表面达到非常高的平整度，从而改善器件的性能。
2. 材料去除和选择性抛光：化学机械抛光技术可以选择性地去除特定材料，并保留其他材料。
这种材料去除的控制可以在半导体制造过程中实现对不同材料层的精确控制。
3. 边缘修整和尺寸控制：化学机械抛光技术可以对器件的尺寸和边缘进行精确的控制。
通过合理选择抛光液的成分和调整机械设备的参数，可以实现对器件尺寸和边缘的微调，满足制造要求。
4. 表面质量改善：半导体材料的表面质量对器件的性能和可靠性有着重要影响。
化学机械抛光技术可以去除材料表面的缺陷、氧化物等，提高表面的光洁度和质量。
5. 制造过程的可控性提高：化学机械抛光技术可以通过控制机械设备参数和抛光液成分，实现对抛光过程的精确控制。
这种可控性的提高可以确保器件的稳定性和一致性，并为大规模制造提供支持。
三、化学机械抛光技术的发展趋势随着半导体制造工艺的不断发展，化学机械抛光技术也在不断创新和改进。
化学机械抛光
4 化学机械抛光的发展趋势
4-1
化学机械抛光中存在的基本问题
十余年来，尽管CMP技术发展迅速，但CMP仍然存在很多未解决的题： 1、CMP加工过程的控制仍停留在半经验阶段，难以保证表面的更高精 度和平整度加工要求， 2、CMP工艺的复杂性影响因素的多样性增加了问题的研究难度 3、CMP加工材料去除、抛光缺陷机理、抛光过程中纳米粒子的运动规 律及行为以及CMP工艺方面的实际问题等还没有完全弄清楚。
4 维持加工过程中所需的机械和化学环境
3-3
抛光垫的研究现状
3-3-1 目前主要的研究抛光垫以下3方面： 1、材料种类（软性和硬性的或复合材料的）， 2、材料性质(如硬度,弹性和剪切模量、孔隙的大小和分布、粘弹性 )， 3、表面的结构和状态对抛光性能的影响。 其中通过改变表面结构的沟槽结构是 改变抛光垫性能的最主要途径。
1-3 化学机械抛光材料去除机理
通过实验研究，CMP的机理可以分为在材料的去除过程中 是抛光液中化学反应和机械作用的综合结果。如图 3
抛光液中的腐蚀介质与被抛光表面材料发生了化学反 应,生成很薄的剪切强度很低的化学反应膜,反应膜在 磨粒磨削作用下被去处,从而露出新的表面,接着又继 续反应生成新的反应膜,如此周而复始的进行,使表面 逐渐被抛光修平,实现抛光的目的。
2-3
抛光液的研究趋势
1 CMP机理还有待进一步研究 2 如何避免碱金属离子的沾污 3 如何保持抛光浆液的稳定性 4 化学机械抛光的抛光液的开发
3抛光垫有软性和硬性的,常见的软性抛光垫有：无纺布抛光垫、带绒毛结构的
无纺布抛光垫，硬性的抛光垫有：聚氨酯抛光垫酯。
根据工件-抛光垫之间抛光液膜厚度的不同，在抛光中可能存在三种界面接
抛光液的组成及其作用22抛光液加快加工表面形成软而脆的氧化膜提高抛光效率和表面平整度腐蚀介质氧化剂磨料分散剂对材料表面膜的形成材料的去除率抛光液的粘性有影响借助机械力将材料表面经化学反应后的钝化膜去除让表面平整化防止抛光液中的磨料发生聚集现象保证抛光液的稳定性减少加工表面缺陷抛光液的主要组成成分及作用如下图所示
化学机械抛光液配方组成抛光原理及工艺
化学机械抛光液配方组成，抛光原理及工艺导读：本文详细介绍了化学机械抛光液的研究背景，机理，技术，配方等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联络。
禾川化学专业从事化学机械抛光液成分分析，配方复原，研发外包效劳，提供一站式化学机械抛光液配方技术解决方案。
基于全球经济的快速开展，IC技术〔Integrated circuit, 即集成电路〕已经浸透到国防建立和国民经济开展的各个领域，成为世界第一大产业。
IC 所用的材料主要是硅和砷化镓等,全球90%以上IC 都采用硅片。
随着半导体工业的飞速开展，一方面，为了增大芯片产量，降低单元制造本钱，要求硅片的直径不断增大；另一方面，为了进步IC 的集成度，要求硅片的刻线宽度越来越细。
半导体硅片抛光工艺是衔接材料与器件制备的边沿工艺，它极大地影响着材料和器件的成品率，并肩负消除前加工外表损伤沾污以及控制诱生二次缺陷和杂质的双重任务。
在特定的抛光设备条件下，硅片抛光效果取决于抛光剂及其抛光工艺技术。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经历，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业消费研发过程中遇到的难题，利用其八大效劳优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
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有任何配方技术难题，可即刻联络禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！2.硅片抛光技术的研究进展20世纪60年代中期前，半导体抛光还大都沿用机械抛光，如氧化镁、氧化锆、氧化铬等方法，得到的镜面外表损伤极其严重。
1965年Walsh和Herzog 提出SiO2溶胶-凝胶抛光后，以氢氧化钠为介质的碱性二氧化硅抛光技术就逐渐代替旧方法，国内外以二氧化硅溶胶为根底研究开发了品种繁多的抛光材料。
随着电子产品外表质量要求的不断进步, 外表平坦化加工技术也在不断开展，基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG( spin-on-glass) 、低压CVD( chemical vapor deposit) 、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于构造的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC艺中获得应用, 但均属局部平面化技术,其平坦化才能从几微米到几十微米不等, 不能满足特征尺寸在0. 35 μm 以下的全局平面化要求。
化学机械抛光中的抛光皮知识讲解
1.化学机械抛光简介 2.抛光皮的分类 3.抛光皮的作用 4.抛光皮的制造工艺 5.影响抛光皮性能的因素 6.化学机械抛光的发展趋势
1-1 化学机械抛光
化学机械抛光--CMP(Chemical Mechanical Polishing) CMP 是化学的和机械的综合作用,在一定压力及抛 光浆料存在下,在抛光液中的腐蚀介质作用下工件表面 形成一层软化层，抛光液中的磨粒对工件上的软化层 进行磨削， 因而在被研磨的工件表面形成光洁表面。
2.抛光皮的分类-3
无 开 槽 结 构 表 面 开 槽 结 构
依抛光皮的表 面结构分类
3.抛光皮的作用
1.把抛光液有效均匀地输送到抛光皮的不同区域； 2.从被加工表面带走抛光过程中的残留物质、碎屑 等，达到去除效果； 3.传递和承载加工去除过程中所需的机械载荷； 4.维持抛光皮表面的抛光液薄膜，以便化学反应充 分进行； 5.保持抛光过程的平稳、表面不变形，以便获得较 好的产品表面形貌。
断面 毛毡
浸过树脂后断面 浸过树脂后表面
4.抛光皮的制造工艺
❷聚氨酯硬质磨皮
聚氨酯预聚物和硬化剂（增链剂） 、发泡剂按照规定量混合后， 注入定型容器中做成块状，然后通过切片机加工成最终片状磨皮。
表面 ×50 断面 ×35
4.抛光皮的制造工艺
❸阻尼布磨皮
聚氨酯树脂和发泡添加剂颜料（炭黑）等混合后放入水中凝固，干燥成薄 膜状。然后通过抛光加工，粘上基材和双面胶得到最终产品。
1-2 化学机械抛光基本结构
1.循环泵 2.抛光液 3.过滤磁环
4.抛光机喷嘴
5.工件 6.压力钢柱 7.抛光皮 8.抛光盘 9.回收箱 lO.磁环
1-3 化学机械抛光去毛刺机理
化学机械抛光流程
化学机械抛光流程化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）是一种常用的半导体制程工艺，用于平坦化和光洁化材料表面。
它被广泛应用于集成电路、光学器件、硬盘驱动器等领域。
一、介绍化学机械抛光是一种同时结合了化学反应和机械磨削的表面处理技术。
它通过在磨削过程中施加化学药液来溶解和去除材料表面，同时使用磨料颗粒进行物理磨削，从而实现对材料表面的平坦化和光洁化。
二、流程步骤1. 基片准备在进行化学机械抛光之前，需要对基片进行准备。
首先，将待处理的基片清洗干净，去除表面的杂质和污染物。
然后，将基片放置在夹持装置上固定，以便后续的抛光操作。
2. 研磨液准备研磨液是化学机械抛光过程中的重要组成部分，它包含了化学药液和磨料颗粒。
根据不同的抛光要求，可以选择不同的研磨液配方。
常用的研磨液成分包括酸性或碱性的溶液、氧化剂、缓冲剂等。
3. 抛光头选择选择合适的抛光头对于化学机械抛光的效果至关重要。
抛光头通常由聚氨酯材料制成，其硬度和弹性要能适应不同的材料和抛光需求。
抛光头的表面有微小的凹凸结构，可以与研磨液和基片表面产生摩擦，实现磨削作用。
4. 施加力和速度在进行化学机械抛光时，需要施加适当的力和速度。
力的大小与抛光头的接触压力有关，过大或过小都会影响抛光效果。
速度的选择要根据抛光材料的硬度和研磨液的成分来确定，通常是在一定范围内调节。
5. 进行抛光将研磨液注入抛光机的抛光盘中，然后将待处理的基片放置在抛光盘上。
启动抛光机后，抛光盘开始旋转，同时抛光头也开始进行往复运动。
在抛光过程中，研磨液中的化学药液溶解和去除材料表面，磨料颗粒物理磨削表面，使其达到平坦和光洁的要求。
6. 监测和控制在化学机械抛光过程中，需要对抛光效果进行监测和控制。
常用的监测方法包括表面粗糙度测量、厚度测量和材料去除率测量等。
根据监测结果，可以调整抛光参数，以达到预期的抛光效果。
7. 清洗和干燥完成化学机械抛光后，需要对基片进行清洗和干燥。
化学机械抛光加工原理
化学机械抛光加工原理一、引言化学机械抛光加工（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）是一种在半导体制造和微电子技术中广泛应用的表面处理技术。
它通过在材料表面施加化学反应和机械力量的共同作用，使表面获得高度光洁度和平整度。
本文将详细介绍化学机械抛光加工的原理及其工作过程。
二、原理介绍化学机械抛光加工是一种复杂的物理化学过程，其基本原理可以概括为“化学反应与机械磨擦相结合”。
在CMP过程中，首先通过化学反应使材料表面形成一层可溶性物质，然后通过机械力量将这层可溶性物质从表面去除，从而实现材料表面的平整和光洁。
三、工作过程1. 表面润湿在CMP过程中，首先需要将研磨液润湿在抛光头和材料表面上。
研磨液由氧化剂、腐蚀剂、抛光剂等组成，可以改变材料表面的化学性质，使其与抛光头有较好的接触。
润湿作用有助于研磨液在表面形成均匀的膜层，为后续的化学反应和机械磨擦提供条件。
2. 化学反应在表面润湿后，研磨液中的腐蚀剂和氧化剂开始与材料表面发生化学反应。
腐蚀剂可以溶解材料表面的氧化物，而氧化剂则可以在表面形成一层可溶性的化合物。
通过这些化学反应，可以改变材料表面的形态和化学组成，为后续的机械磨擦提供条件。
3. 机械磨擦化学反应后，研磨液中的抛光剂开始发挥作用。
抛光剂由硬质颗粒组成，它们可以在研磨液的作用下与材料表面发生机械磨擦。
通过机械磨擦，可将材料表面的不均匀部分去除，使表面变得平整。
同时，抛光剂还可以填充表面微小的凸起部分，进一步提高表面的光洁度。
4. 清洗和检测在完成机械磨擦后，需要对材料表面进行清洗，去除残留的研磨液和颗粒。
清洗过程通常采用超纯水或化学试剂进行，以确保表面的干净和纯净。
清洗后，可以使用表面分析仪器对材料表面进行检测，评估抛光效果，并进行质量控制。
四、优点与应用化学机械抛光加工具有以下优点：1. 可实现高度光洁度和平整度的表面。
2. 可对不同材料进行抛光加工，包括金属、半导体、玻璃等。
化学抛光
化学抛光资料1化学抛光操作工艺因素：（1）装料。
铝材化学抛光前先进行装料，装料的基本原则与普通阳极氧化生产的要求相同。
对需要化学抛光的铝材在装料前需要核对铝材的纯度、化学成分、基材的外观质量。
应无严重的擦伤、划伤、腐蚀等缺陷，以确保产品获得满意的光亮度。
装料量相应减少，铝材间距要加大，倾斜度要加大，使气体尽快逸出。
装料时要防止铝材表面气体累积，避免形成气体缺陷。
化学抛光槽液的相对密度很大，抛光中刚形成的气体附着在铝材表面上，有可能使导电梁上浮，浮出液面部分的铝材化学抛光就不充分，造成在同一挂料中出现光亮度不均匀的现象。
必要时，减少装料量或采用大型加重的导电梁防止铝材上浮。
对高光亮度要求的装饰面应该向外垂直装料，确保该面上的气体尽快逸出。
装料要稳固，应采用夹具，夹具应安放在非装饰面上，避免在装饰面上留下夹具痕迹。
（2）化学清洗脱脂。
铝材化学抛光前，特别是经过机械抛光的铝材表面可能含有油脂，一般采用高温水或高温蒸汽清洗，但对除去共价键结合的润滑油脂来说，清洗得不很干净。
以前采用三氯乙烯等有机溶剂脱脂清洗，但因含有氯氟烃类有机化合物破坏大气臭氧层的原因而被禁止使用，且成本较高。
现在大多数生产线采用含有表面活性剂的水溶性化学清洗剂清洗，除去铝材表面的油脂比较有效。
（3）搅拌。
在铝材化学抛光中气体逸出很多，如果槽液没有搅拌，很难使气体迅速脱离铝材表面，形成气体累积的缺陷；气体累积到一定量时因气泡向上逸出，又使表面造成气体条纹缺陷，因此用搅拌来克服这类缺陷。
主要采用机械搅拌或无油压缩空气搅拌。
适当的、均匀的搅拌才能保证表面化学抛光的均匀性。
不推荐采用手工操作搅拌，槽液为热的浓酸组成且具有很强的腐蚀性；气体有很强的刺激性；手工搅拌具有危险性；且均匀性很难保证。
（4）时间。
铝材化学抛光所需的时间通常取决于两个部分：一是铝材制造工艺和半成品的表面质量；二是化学抛光所要达到的光亮度要求。
通常化学抛光时间在1—3min，还要根据槽液中的溶铝量与温度而决定，限定抛光时间是为了防止气体缺陷的产生。
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孔洞和Te原子在快速可逆相变过程中起重要作用日前Gartner发布的2017年全球半导体市场初步统计显示，三星去年在全球半导体市场的份额达到14.6%，首次超越英特尔公司成为全球最大芯片制造商。
去年全球半导体收入为4197亿美元，同比增长22.2%。
供应不足局面推动存储芯片收入增长64%，它在半导体总收入中的占比达到31%。
除了三星首度登上全球第一大半导体厂，SK海力士跃居全球第3，美光排名也跃升至第4位。
供应不足引发的价格上涨成为了推动存储芯片收入增长的关键动力。
在半导体存储器中，市场主导的三种存储器技术为动态随机存储器(DRAM)、闪存(Flash)和静态随机存储器(SRAM)。
随着工艺技术节点推进至45nm 以下，目前这三种存储器技术都已经接近各自的基本物理极限，DRAM的进一步发展对光刻精度提出了巨大挑战；Flash中电容变得异常的高和薄，为了延伸进一步提升密度，Flash 的栅介质必须选用高k值的材料；而SRAM 则随着工艺的演进开始面临信噪比和故障率方面的挑战。
相变存储器就是基于O v s h i n s k y效应的元件，被命名为O v s h i n s k y电效应统一存储器.(O v s h i n s k y[3]首次描述了基于相变理论的存储器，材料在非晶态—晶态—非晶态相变过程中，其非晶态和晶态呈现不同的光学和电学特性，因此可以用非晶态代表“0”，晶态代表“1”实现信息存储，这被称为O v s h i n s k y电子效应。
)相变存储器利用电能（热量）使相变材料在晶态（低阻）与非晶态（高阻）之间相互转换，实现信息的读取、写入和擦除，工作原理是将数据的写入和读取分为3个过程——分别是“设置（Set ）”、“重置（Res et ）”和“读取（Re ad）”。
“Se t”过程就是施加一个宽而低的脉冲电流于相变材料上，使其温度升高到晶化温度T x以上、熔点温度T m以下，相变材料形核并结晶，此时相变材料的电阻较低，代表数据“1”。
“R e s e t”过程就是施加一个窄而强的脉冲电流于相变材料上，使其温度升高到熔点温度T m以上，随后经过一个快速冷却的淬火过程（降温速率＞ 109K / s），相变材料从晶态转变成为非晶态，此时相变材料的电阻很高，代表数据“0”。
“Re ad”过程则是在器件2端施加低电压，如果存储的数据是“0”，那么器件的电阻较高，因而产生的电流较小，所以系统检测到较小的电流回馈时就判断是数据“0”；如果存储的数据是“1”，那么器件的电阻较低，因而产生的电流较大，所以系统检测到较大的电流回馈时就判断是数据“1”早期的相变存储材料由于结晶时会发生相变分离等原因，晶速率较慢（约微秒量级），如碲（T e）基合金，而到20世纪80年代初，科研人员发现了一批具有高速相变能力、晶态和非晶态具有明显光学性质差异的相变材料,其中G e - S b - T e体系是最成熟的相变材料，G e -S b - T e合金结晶速度快，因此写入和擦除速度都非常快，能够满足高速存储性能的要求，由I n t e l和意法半导体（STMicroelectronics）组建的恒忆（Numo n yx）公司开发的相变存储器（图2）就基于Ge-Sb-Te合金相变材料在非晶态和晶态之间的纳秒级相变导致的电阻巨大差异是相变存储器的进行数据储存的重要依据。
虽然很多材料在固态时都具有多重相态，但并不是所有的这些材料都具备相变材料的特征。
首先，材料在非晶态与晶态之间的电阻差异要大，才可以满足相变存储器的数据储存要求，比如王国祥[9]测量了Ge-Sb-Te薄膜的电阻，从GST薄膜的R-T曲线（图4）可以看到，非晶态- f c c - h e x的两个转变温度分别为168℃和约300℃，非晶与h e x结构的薄膜电阻率相差约为6个数量级，非晶与f c c结构则相差4个数量级,这样的电阻差异就能够满足存储要求；其次，材料的结晶速度要很快（纳秒级），且相变前后材料的体积变化要小，晶态和非晶态可循环次数高，以保证数据能够高速重复写入，这就意味着用作存储材料可以获得更快的操作速度；最后对材料的热稳定性也有一定要求，结晶温度足够高，材料的热稳定性会好，以保证相变存储器可以在较高的温度下工作，数据才能够保存足够长时间，但是结晶温度过高也会带来负面影响，比如需要更高的操作电压或电流等。
首先，在相变存储单元中，选通器件（MOS 晶体管或二极管）的驱动能力是有限的（0.5 mA/m），而器件RESET 操作固有的能耗决定了器件的能量效率，因此我们需要降低相变材料层中有效相变区域的非晶化电流，以降低器件操作驱动的难度，有效降低器件的操作功耗；其次，GST 材料本身的结晶温度过低，造成了材料的非晶态热稳定性较差的问题，使GST 材料研究发现，通过掺杂的方法不仅大大提高了GST 材料的晶态电阻，降低了器件的RESET 功耗，同时提升了材料的晶化温度，显著改善了材料非晶相的数据保持能力。
进一步研究发现，与掺杂N、O、Si和Sn元素或化合物SiO2、TaO x和HfO2相比，C 元素掺杂对非晶态GST 材料的原子和电子结构的影响更加显著。
掺入的C元素增加了GST 材料中四面体的Ge 原子比重，从根本上改变了材料局部非晶态结构的次序[8、9]。
另一方面，有报道指出，通过限制相变材料尺寸来降低有效相变体积可以大大减少晶态材料的非晶化能量[10]。
在高度缩小的限制型结构器件中，一个关键的要素是采用CVD、MOCVD 、ALD[11-13]等先进薄膜沉积工艺将相变材料填充到具有高深宽比的小尺寸结构中。
而在使用上述保型沉积工艺制备相变薄膜时，可以很容易的从料源前驱体和共反应物中实现C 原子的掺杂，这是掺C 相变材料与其他候选材料相比的又一个突出优势。
化学机械抛光的主要要素在CMP工艺中，主要涉及到的要素是晶圆、抛光垫和抛光液以及与此技术相匹配的抛光垫、修复盘和晶圆在抛光前后的清洗液。
(a)抛光机抛光机台是CMP的基础，大多有抛光底盘、抛光头、在线检测装置以及其他部件组成。
(b)抛光垫抛光垫是CMP系统的重要组成部分，抛光垫的材料性能和硬度直接影响着抛光垫的性能，进而也影响着CMP的平坦化能力；同时其也是CMP过程中的重要消耗品之一为了获得较好的抛光速度和抛光效果，抛光垫一般具有以下的基本条件：1)对抛光液保持性好，能高效率地研磨去除；2)抛光垫表面具有适当的刚性，能确保平坦化；3)抛光垫表面随晶片弯曲有一定变形，可得较好的均匀性；4)可以把抛光副产物转移离开晶圆表面，以便抛光液能与新生表面更好的反应去除；5)应减少抛光垫材料中的杂质，以便晶圆片有好的清洗效果常用于化学机械抛光的抛光垫根据材料表面微观结构可以分为四类：(1)毡和注入聚合物的毡抛光垫；(2)多孔性合成革抛光垫；(3)填充聚合物的抛光垫；(4)非充填织状聚合物抛光垫(c)抛光液抛光液既影响CMP化学作用过程，又影响CMP机械作用过程，是影响CMP质量的决定性因素之一抛光液通过化学作用与晶圆的表面发生化学反应，对材料表面进行改性，然后通过磨料与抛光垫、晶圆表面之间的接触摩擦作用，实现对晶圆表面材料的去除和其他的作用。
在抛光液特性研究方面，通过改变组分及其百分含量，改变抛光液的物理化学特性，从而实现改变抛光效果，最终再由抛光效果不断调整组分使其满足抛光要求。
抛光液，其一般主要包括磨料、氧化剂、络合剂、腐蚀缓蚀剂、表面活性剂、pH调节缓冲剂和其他添加剂等.目前抛光液中使用的磨料主要有SiO2、CeO2、和Al2O3以及两者之间的复合磨料等。
其中CeO2抛光液对氧化硅介质材料的去除速率高，抛光表面粗糙度低，但其粘度大，对氧化硅吸附性严重，后续清洗困难；SiO2抛光液选择性和分散性好，可用于大部分抛光应用，后续清洗容易，抛光后表面质量好，但去除速率偏低；Al2O3抛光液的抛光速率高，但是表面划伤严重，多用于粗抛。
氧化剂通过氧化晶片材料的表面，在材料的表面生成氧化膜，以提高材料的去除速率。
其在CMP工艺尤其是金属抛光过程中起着重要的作用。
常用的氧化剂有硝酸、双氧水、三价铁离子、碘酸盐、高锰酸盐和络酸盐等。
络合剂可以通过与溶液中的金属离子或者金属氧化物发生络合反应，加快抛光过程中的化学反应，使得抛光速率得到明显的提高。
常用的络合剂主要有氨类(氨水和氨基酸)以及有机酸等。
腐蚀缓蚀剂其定义是一种在低浓度下即可抑制腐蚀介质对金属腐蚀的物质。
其可以消除抛光后金属表面的腐蚀等缺陷。
目前腐蚀缓蚀剂主要分为以下几类：a 无机腐蚀缓蚀剂(钝化剂) 主要有铬酸盐，重铬酸盐，亚硝酸盐以及硅酸盐等；b 有机腐蚀缓蚀剂，包括有机胺、醛、有机膦酸等。
表面活性剂主要有四类：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子型表面活性剂。
表面活性剂可通过与颗粒表面成键、亲水/疏水以及静电吸引作用等修饰磨料表面和吸附在金属的表面改变金属的表面张力。
根据不同的应用，需要抛光液处于不同的pH条件，经常需要合适的pH调节剂/缓冲剂实现不同的pH的抛光液，目前常用的抛光液主要有酸性抛光液和碱性抛光液。
在实际应用中，在抛光液中常加入各类盐，其作用不仅可以保持整个抛光液悬浮体系合适的离子强度，控制研磨颗粒表面的双电层，从而保证悬浮体系的稳定性；而且某些金属离子或者阴离子可以促进或者抑制抛光的进行。
如F2+、Cu2+加入含有H2O2的抛光液中，能促进H2O2的分解产生大量活性更强的OH*自由基，从而加快抛光的进行在GST CMP中，影响CMP技术的因素有很多，主要归纳为物理因素和化学因素。
物理因素包括温度，压力和转速、抛光液流速，抛光垫等。
Dong-Hee Shin等人[61]研究了衬底的温度对GST CMP的影响，如图1.8所示。
其研究发现衬底温度的升高，增加了GST薄膜中的晶粒。
虽然衬底的温度对GST的去除速率的影响不大，但是衬底温度的升高造成了元素Te在GST抛光后的残留，从而增加了抛光后GST薄膜的粗糙度。
因此降低GST衬底的温度有利于保持GST成分的稳定。
钟旻[62]研究了在酸性条件下8英寸的GST的化学机械抛光的工艺参数，其结果表明随着压力和转速的增加，去除速率先增加，后下降。
对于抛光液流量则是随着流量的增大，GST的去除速率逐渐增大最后呈现饱和的趋势，但是流量的增大会产生较多的GST 腐蚀。
何敖东[63]研究了12英寸的GST抛光的转速，压力、抛光液的流量以及抛光垫对GST CMP 的影响，如图1.9所示。
其结果表明高压力和高转速会使GST的表面质量恶化，但是高的抛光液流量有助于改善表面质量。
GST的抛光需要温和的工艺参数，如压力为1psi，流量为500ml/min，转速为53/50的条件下，GST的去除速率大于200nm/min。