❶ 化学机械抛光造成刮伤的因素有哪些
氧化饰抛光粉中的主要有效成分是Ce02，另外含有少量其他稀土氧化物(如La203,Pr6011, Nd203等)及添加元素F, S等。一般的，稀土抛光粉中Ce02含量越高，抛光能力越强;但也有研究发现[[41]，随着Ce02含量的增大，抛光粉抛光性能提高的趋势变缓慢，含85% Ce02的抛光粉比含40% Ce02的抛光粉，其性能仅提高15%。由此可见，影响稀土抛光粉抛光性能的因素是多方面的，化学纯度对抛光性能的影响并非唯一因素。
Ce02抛光粉还可按照Ce含量的不同来分，不同Ce02含量的抛光粉性能各异，Ce02含量越高，抛光能力越强，使用越寿命长，表1.1列出了目前国内外生产的部分抛光粉的性质及应用领域。
粒度与粒度分布
所有市售抛光粉对粒度大小及分布都有严格的控制[[42]，粒度必须符合一定的范围，才能达到既能快速抛光，又不产生机械划痕的效果。通过将不同粒度大小
和分布的Ce02抛光粉对K9玻璃和ZF1玻璃进行抛光发现，颗粒大小在1.0~10μm之间时，抛光效果较好，且10~30μm间颗粒少于13%时，对
玻璃不会产生机械划痕[[43]
抛光粉的粒度指中位粒径D50或平均粒径Dmean，一般通过激光散射法测定，反映的是多个细小颗粒团聚后形成二次颗粒的粒径大小。在抛光压力的作用下，团聚的大颗粒会被碾压成更小的颗粒;因此，团聚粒径的大小对抛光粉的抛光性能有显著影响[[44]
(4)硬度
Ce02抛光粉的硬度是其化学键强度、晶体结构等微观性质的宏观反应。对于化学机械抛光过程而言，Ce02抛光粉的硬度必须达到合适范围才能符合要求:硬
度过小，抛光过程中易被碾压破碎，不能有效磨削抛光工件，抛光效率会降低;硬度过大，颗粒表面的尖锐棱角会对抛光工件表面造成划伤，严重破坏抛光产品质量
由于Ce02抛光粉粒度小，对其硬度的测量存在一定困难，目前可以用纤维硬度计测量，但误差较大。一般，Ce02抛光粉的硬度与焙烧温度和冷却方式有关，焙烧温度高会提高其硬度，采取不同的冷却方式也会改变其硬度
Ce02抛光粉的化学活性主要是指Ce02对抛光工件表面的化学吸附能力。一般，化学活性与Ce02表面的晶格缺陷有关，表面缺陷和悬键的存在会提高Ce02的表面活性，增强抛光粉对抛光工件表面的吸附能力。
Ce02的化学活性还与焙烧温度和冷却方式有关，选择合适的焙烧温度，会使Ce02晶粒生长到适合抛光的粒度大小，此时比表面积较大，表面活性强;另外，
采取快速冷却方式可以造成晶粒瞬间停止生长，晶格缺陷增多，化学活性提高。有研究者[[31〕采用水冷方式制备Ce02抛光粉，其抛光速率比随炉冷却提高
10% 。
❷ 抛光都有哪些常见的方式方法
1、机械抛光机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具，表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。
2、化学抛光化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。
3、电解抛光电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。电化学抛光过程分为两步：(1)宏观整平溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降，Ra>1μm。(2)微光平整阳极极化，表面光亮度提高，Ra<1μm。
4、超声波抛光将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小，不会引起工件变形，但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，使工件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。
5、流体抛光流体抛光是依*高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。
6、磁研磨抛光磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工效率高，质量好，加工条件容易控制，工作条件好。采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。
❸ 用于大规模集成电路化学机械抛光的新材料制备及应用
杨华明 宋晓岚 邱冠周
（中南大学无机材料系，湖南长沙 410083）
本项目是科技部国际合作重点项目。
一、内容简介
（一）目的与意义
世界半导体产业进入大尺寸晶圆时代后，要求IC元件有最优的表面平整度，以满足微米及亚微米集成电路的制造工艺。化学机械抛光（CMP）是目前全局平坦化中最好的技术，也是解决多层绝缘介质层和多层金属布线全程平坦化的唯一有效的办法，加工工艺简单、成本低。
CMPA光液和微米级磨料全球仅有少数供货商，国内半导体厂之需求皆仰赖进口，相对于国外进口的CMPA光液产品，国产的CMPA光液产品除新鲜外，还有价格适宜、送货迅速、配套服务与专业的技术支持及时等优点。
（二）关键技术
1.锆英砂-Al2O3体系的高温熔盐相平衡规律及颗粒分级技术的研究
锆英砂-Al2O3体系的高温熔盐相平衡的测定，利用XRD技术研究平衡物种的组成，确定形成高性能的ZrSiO4-α-Al2O3磨料的条件；研究超细粉碎与控制分级技术，确定得到粒度分布均匀、分散性良好且具有一定规律棱角的研磨料的工艺条件；开发出一种天然资源的高价值利用的途径，利用天然的锆英砂生产高附加值的电子器件研磨料。
2.复合纳米颗粒的制备与稳定分散技术
研究内容包括：通过纳米SiO2-Al2O3、SiO2-CeO2、Al2O3-CeO2的控制生长基础研究，确定球状纳米复合颗粒的形成条件，以及Na＋的脱除工艺条件；研究纳米复合粉体的表面化学性质和溶液化学性质；研究复合颗粒体系的悬浮液在不同离子强度、pH值及溶液性质条件下的颗粒表面电荷变化规律；研究浆料体系的动力性质、电学性质以及浆料聚沉作用机理和聚沉动力学，确定抛光液的稳定化工艺条件。在SiO2系、SiO2-Al2O3系、SiO2-CeO2系纳米粗抛和精抛液理论的基础上，开发具有国际先进水平的多种用途的CMP抛光浆料产品。
3.分子模拟技术研究抛光液的配方
以计算化学为基础，利用cerius2.0和gaussian 98等软件在SGI工作站上进行模拟抛光液中各组分和硅晶圆表面的相互作用，指导抛光液配方的设计。
二、推广应用
在国内外首次由天然锆英砂制备微米级研磨料及纳米颗粒的均一稳定化技术，其技术关键为均一的ZrSiO4-α-Al2O3相形成及合适的破碎分级技术和纳米颗粒的制备及均一稳定化技术和工艺。在高温熔盐相图方面，成功地采用神经网络技术预测多元熔盐体系的相图，并在KBr-MnSO4-CsCl体系中得到应用；在细粒分级技术研究方面，能在实验室得到平均粒径为7.21μm且粒径分布集中的ZrSiO4-α-Al2O3颗粒，说明以锆英砂为原料完全可以制备高档次的研磨料，但是该产品的核心技术还在于相图的控制以得到组分均匀的产品。其思路是先通过实验得到二元相图，然后通过神经网络技术模拟锆英砂中的主要杂质Fe2O3、MgO、CaO、TiO2的影响及熔化类型进行预测，确定平衡固相物种及组成，从而达到分离杂质得到均一的ZrSiO4-α-Al2O3产品的目的。
三、鉴定、获奖、专利情况
本项目已申请国家发明专利4项，相关产品已在国内一些单位进行了试用，效果较为理想，在半导体领域具有重大的推广价值。
❹ 机械抛光与电解抛光和化学抛光的区别
电解抛光，是金属零件在特定条件下的阳极侵蚀。这一过程能改善金属表面的微观几何形状，降低金属表面的显微粗糙程度，从而达到使零件表面光亮的目的。
化学抛光，是金属零件在特定条件下的化学浸蚀。在这一浸蚀过程中，金属表面被溶液浸蚀和整平，从而获得了比较光亮的表面。
❺ 机械化学抛光的原理是什么所能达到的粗糙度是多少
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化学机械研磨技术综合了化学研磨和机械研磨的优势。单纯的化学研磨，表面精度较高，损伤低，完整性好，不容易出现表面/亚表面损伤，但是研磨速率较慢，材料去除效率较低，不能修正表面型面精度，研磨一致性比较差；单纯的机械研磨，研磨一致性好，表面平整度高，研磨效率高，但是容易出现表面层/亚表面层损伤，表面粗糙度值比较低。化学机械研磨吸收了两者各自的优点，可以在保证材料去除效率的同时，获得较完美的表面，得到的平整度比单纯使用这两种研磨要高出1-2个数量级，并且可以实现纳米级到原子级的表面粗糙度。
但是精度越高，一般所用时间就越长，机械越精密。成本越高。
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❻ 抛光机械设备的种类划分及加工步骤有哪些
1、机械抛光
机械抛光（也就是所谓的物理抛光）是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具，表面质量 要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。利用该技术可以达到 Ra0.008 μ m 的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。
2、化学抛光
化学抛光（也成为腐蚀抛光）是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数 10 μ m 。
3、电解抛光
电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。电化学抛光过程分为两步：
（ 1 ）宏观整平 溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降， Ra ＞ 1 μ m 。
（ 2 ）微光平整 阳极极化，表面光亮度提高， Ra ＜ 1 μ m 。
4、超声波抛光
将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小，不会引起工件变形，但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，使工件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。
5流体抛光流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。
6、磁研磨抛光
磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工效率高，质量好，加工条件容易控制，工作条件好。采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到 Ra0.1 μ m 。在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同，严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。
❼ 电化学机械抛光原理
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❽ 急！！！谁知道硅片化学机械抛光工艺流程
加工流程：
单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片
倒角→研磨
腐蚀--抛光→清洗→包装
切断：目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。
切断的设备：内园切割机或外园切割机
切断用主要进口材料：刀片
外径磨削：由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。
外径滚磨的设备：磨床
平边或V型槽处理：指方位及指定加工，用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。
处理的设备：磨床及X－RAY绕射仪。
切片：指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。
切片的设备：内园切割机或线切割机
倒角：指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。
倒角的主要设备：倒角机
研磨：指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。
研磨的设备：研磨机（双面研磨）
主要原料：研磨浆料（主要成份为氧化铝，铬砂，水），滑浮液。
腐蚀：指经切片及研磨等机械加工后，晶片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化学腐蚀去除。
腐蚀的方式：（A）酸性腐蚀，是最普遍被采用的。酸性腐蚀液由硝酸（HNO3），氢氟酸（HF），及一些缓冲酸（CH3COCH，H3PO4）组成。
（B）碱性腐蚀，碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。
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抛光：指单晶硅片表面需要改善微缺陷，从而获得高平坦度晶片的抛光。
抛光的设备：多片式抛光机，单片式抛光机。
抛光的方式：粗抛：主要作用去除损伤层，一般去除量约在10－20um；
精抛：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下
主要原料：抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH（或KOH或NH4OH）组成，分为粗抛浆和精抛浆。
清洗：在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗，这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。
清洗的方式：主要是传统的RCA湿式化学洗净技术。
主要原料：H2SO4，H2O2，HF，NH4HOH，HCL
（3）损耗产生的原因
A.多晶硅--单晶硅棒
多晶硅加工成单晶硅棒过程中：如产生损耗是重掺埚底料、头尾料则无法再利用，只能当成冶金行业如炼铁、炼铝等用作添加剂；如产生损耗是非重掺埚底料、头尾料可利用制成低档次的硅产品，此部分应按边角料征税。
重掺料是指将多晶硅原料及接近饱和量的杂质（种类有硼，磷，锑，砷。杂质的种类依电阻的N或P型）放入石英坩埚内溶化而成的料。
重掺料主要用于生产低电阻率（电阻率＜0.011欧姆／厘米）的硅片。
损耗：单晶拉制完毕后的埚底料约15％。
单晶硅棒整形过程中的头尾料约20％。
单晶整形过程中（外径磨削工序）由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径磨削可以获得较为精确的直径。损耗约10％-13％。
例：
4英寸 5英寸
标称直径 100mm 125mm
拉晶直径 106mm 131mm
磨削损耗 12.36% 9.83%
拉制参考损耗 0.70% 0.80%
合计损耗 13.06% 10.63%
此外，由于单晶硅的电阻率范围、电阻率均匀性、杂质种类、缺陷状态等参数在不同客户的要求下，都会对成品的实收率有影响，即使是同一规格的产品，不同厂家生产该产品的合格率也会不同。一般来讲，由于晶体质量原因造成的损耗率为7．5％。
从多晶硅--单晶硅棒总损耗率：4英寸约为45．3％
5英寸约为43．8％
B、单晶硅棒--单晶硅抛光片
单晶硅棒加工成单晶硅抛光片过程中损耗主要在切片工序，如采用内园切割机在切割过程中由于刀片的研磨及切片过程中刀片的摆动造成。此间的损耗约34％-35％，因此刀片质量是关键，刀片越薄损耗越小。
例：
4英寸 5英寸
切片刀厚 310+-25 380+-25
硅片厚度 650 750
损耗率 34% 35%
其他工序的净损耗从切片到最终抛光，此间损耗约16.67%-19.23%。
例：
4英寸 5英寸
切片厚度 650 750
抛光厚度 525 625
损耗率 19.23% 16.67%
从单晶硅棒到抛光片的损耗还包括切片过程中的崩边、裂缝，磨片过程中的碎片和缺口，碱腐蚀过程中的沾污、花斑，抛光等过程中的碎片划伤造成的损耗，具体如下：切片5％、倒角1％、磨片5％、腐蚀2％、退火2％、抛光5％、清洗2％，此间损耗率约20％
从单晶硅棒--单晶硅抛光片的总损耗率：4英寸约为57．4％
5英寸约为56.7％
❾ 什么是化学机械抛光，应用行业是哪些
什么是化学机械抛光，应用行业是哪些
一般抛光液中含有酸和氧化剂，氧化剂会在金属表面形成一层很薄的氧化膜，因为氧化膜比较疏松，所以磨料比较容易磨掉氧化膜，而酸是帮助氧化膜溶解，加快切削速率。
一般来说是氧化剂氧化，然后酸溶解，然后磨料磨掉凸起部分。
抛光时会产生大量的热，所以反应进行的很快。