镁合金抛光机理与cmp工艺研究

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1、显微、测、微细加工技术场设备Microscope,MeasurementtMicrofabrication&Equipment镁合金抛光机理与CMP工艺研究陈景，刘玉岭，王晓云，王立发，马振国，武亚红(河北工业大学微电子研究所，天津300130)摘要：将化学机械抛光(CMP)技术引入到铁合金片(MB2)的抛光中，打破过去铁合金以单一化学或机械加工为主的加工手段，用自制的抛光液对镁合金片进行抛光实验。结杲发现，施光液中加入双氧水易产生胶体，不利于抛光的进行，因此提出无氧化剂SiO2^性抛光。同时分析了摂合金的抛光机理，

2、抛光中压力、转速和抛光液流童痹数对抛光过程的影响，利用Olympus显微镜对抛光前后铁合金表面进行观察，通过合理控制工艺参数，能够得到校佳的钱合金抛光表面，远优于单一的机械加工，为铢合金抛光工艺和进一步研究抛光液的配比奠定了基础。关键词：镁合金(MB2);化学机械抛光；拋光机理；抛光速率；抛光液中图分类号：TG146.22；TN305.2文献标识码：A文章编号：16714776(2008)02-0114-04StudyofMgAlloyPolishingMechanismandCMPTechnologyChenJin

3、g,LiuYuling,WangXiaoyun,WangLifa,MaZhenguo,WuYahong(InstituteofMicroelectronics,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,hina)Abstract:Thechemical-mechanicalpolishing(CMP)technologywasintroducedintoMgalloysurfaceultra^precisionprocessandthesinglechemicalormech

4、anicalprocesswasbrokenthrough.Theself-madeslurrywasusedtomakepolishingexperimentforMgalloy.TheresultshowsthatitisdifficulttocarryoutpolishingforthegeneratedcolloidduringCMPprocess,iftheslurrycontainsH2O2.Asaresult^withouttheoxidantofSiO2alkalipolishingwasputfor

5、ward.Atthesametime,thepolishingmechanismofMgalloywasinvestigated.TTieeffectofpressures,rotationandflowratesofslurryprocessonthepolishingwereanalyzed.TheOlympusmicroscopewasusedtoobservethesurfaceofMgalloy.ByreasonablecontrolofprocessparameterstthebetterMgalloys

6、urfacewasgained,whichisfarsuperiortothesinglemachining.ThesearethebasisfortheMgalloyCMPprocessandfurtherstudyonthecontentofpolishingslurry.Keywords；Mgalloy(MB2)；chemical-mechanicalpolishing(CMP);polishingmechanism;polishrate;slunyPACC：6155H；8160收稿日期：2007-09-27葛

7、金項目：国家自然科学基金资助项目(10676008)Email：chenroijing0317@163.com0引言镁合金材料因其本身优良的性能，在国防、航空、航天、化工、电子以及机械制造等领域得到了愈来愈广泛的应用（T,对其表面完美性提出了更高的要求。目前国内外对镁合金的表面拋光工艺主要集中于单一的机械或化学抛光，它们都不能达到较高的表面平整度、平行度和低表面粗糙度的超精密表面加工要求。在微电子技术多层布线平整化方面获得巨大成功的CMP技术，是目前实现材料表面高平整、低粗糙度的最有效的方法之一。它正向计算机硬盘基片

8、、微机械系统、蓝宝石、精密阀门、金属材料等方面扩展，并从工业加工扩展到军事应用囚。将CMP技术引入到合金表面的超精密加工具有重大意义。本文以镁合金片(MB2)为试验对象，对其抛光机理和抛光工艺进行了初步的研究。1抛光机理分析CMP技术是利用机械力量对抛光片表面做功,同时借助浆料中的化学物质在抛光片表面形成较软的薄膜，达到抛光片的高去除速率和高表