影響研磨拋光質(zhì)量的因素

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  在研磨拋光工藝中包含四個基本要素即工件、研磨液、研磨拋光盤和研磨條件。金剛石研磨液是隨著我國電子工業(yè)的發(fā)展而迅速得到發(fā)展的一種液體拋光磨料。主要在自動研磨、拋光機(jī)上用其加工陶瓷材料、硅片、硬質(zhì)合金等。 

    液體金剛石研磨拋光液基本有三種形式：水基、油基和乳化液。水溶性金剛石研磨液由于具有易清理、不易污染、使用方便的特性，所以在自動研磨拋光機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。

    水溶性金剛石研磨液使用的金剛石微粉有兩種：多晶和單晶金剛石微粉。金剛石粒度為0.25～40μm，常用規(guī)格為1～6μm。所添加金剛石微粉粒度不同，有不同規(guī)格的金剛石研磨液。根據(jù)所使用金剛石微粉粒度的大小，研磨液分別承擔(dān)著研磨或拋光的作用。

    金剛石研磨液的使用屬于研磨、拋光加工工藝范疇。研磨、拋光加工是采用游離磨料對被加工表面產(chǎn)生微細(xì)去除作用以達(dá)到加工效果的一種超精加工方法。從材料的去除機(jī)理來看，研磨加工介于脆性材料破壞和彈性去除之間的一種方法，而拋光加工基本上是在材料的彈性去除范圍之內(nèi)進(jìn)行。

  拋光墊

    拋光墊作為CMP系統(tǒng)中的主要組成部分，起著貯存拋光液并把它們運(yùn)送到工件的整個加工區(qū)域、維持拋光所需的機(jī)械和化學(xué)環(huán)境、傳遞材料去除所需的機(jī)械載荷等作用。在研磨拋光過程中，加工工藝參數(shù)和拋光墊結(jié)構(gòu)參數(shù)對研磨拋光后工件的質(zhì)量以及去除速率有著重要影響。

    目前拋光墊的研究主要集中在物理性能和加工工藝方面，對其動態(tài)磨損性能與加工精度關(guān)系的研究較為缺失。根據(jù)相關(guān)研究可知，拋光沿徑向上的磨損不是均勻分布的，而研磨拋光過程中的“復(fù)制效應(yīng)”則將拋光墊的磨損的不均勻性反映到工件表面材料的去除不均勻性，影響工件表面的加工精度。

    金剛石間距

    金剛石間距影響表面切削率與碎屑形狀修整率(圖6)。金剛石間距減小，切削率提高，修整率降低，反之亦然。要想得到最佳的金剛石間距，應(yīng)同時考慮正反兩方面的影響，否則，就會影響到修整性能和晶片拋磨率。

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