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金相试样的电解抛光

金相试样的电解抛光
金相试样的电解抛光

不锈钢电解抛光液的配方

1.磷酸基溶液

配方1通用性好,适于碳钢、低合金钢和不锈钢,是应用最广泛的电解液

配方2适于1Cr18Ni9Ti之类的奥氏体不锈钢

配方3适于1Cr13之类的马氏体不锈钢,也可用于镍、铝的电抛光

配方4适于不锈钢,抛光质量中等,溶液使用寿命很长不需作再生处理

配方5适于不锈钢,抛光质量好,溶液使用寿命较长,主要用于手表等精密零件

配方6适于不锈钢,低合金钢、高合金钢、铸铁等,强烈搅拌可改善抛光质量。

配方7适于除含钨的高碳钢以外的大多数普通钢,钢合金元素最高允许含量为镍 3.75 %钼0.5 %铬

1.4 %锰 1.75 %钒0.3 %

配方8适于碳纲及含锰、镍的摸具钢。

钢铁磷酸基溶液电抛光工艺规范

化学机械抛光液

化学机械抛光液行业研究 一、行业的界定与分类 (2) (一)化学机械抛光 (2) 1、化学机械抛光概念 (2) 2、CMP工艺的基本原理 (2) 3、CMP技术所采用的设备及消耗品 (2) 4、CMP过程 (2) 5、CMP技术的优势 (2) (二)化学机械抛光液 (3) 1、化学机械抛光液概念 (3) 2、化学机械抛光液的组成 (3) 3、化学机械抛光液的分类 (3) 4、CMP过程中对抛光液性能的要求 (3) (三)化学机械抛光液的应用领域 (3) 二、原材料供应商 (3) 三、化学机械抛光液行业现状 (4) (一)抛光液行业现状 (4) 1、国际市场主要抛光液企业分析 (4) 2、我国抛光液行业运行环境分析 (4) 3、我国抛光液行业现状分析 (5) 4、我国抛光液行业重点企业竞争分析 (5) (二)抛光液行业发展趋势 (5) (三)抛光液行业发展的问题 (5) 四、需求商 (5) (一)半导体硅材料 (6) 1、电子信息产业介绍 (6) 2、半导体硅材料的简单介绍 (6) (二)分立器件行业 (7) (三)抛光片 (8)

化学机械抛光液行业研究 一、行业的界定与分类 (一)化学机械抛光 1、化学机械抛光概念 化学机械抛光(英语:Chemical-Mechanical Polishing,缩写CMP),又称化学机械平坦化(英语:Chemical-Mechanical Planarization),是半导体器件制造工艺中的一种技术,用来对正在加工中的或其它材料进行处理。 2、CMP工艺的基本原理 基本原理是将待抛光工件在一定的下压力及抛光液(由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液)的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除,并获得光洁表面。 3、CMP技术所采用的设备及消耗品 主要包括,抛光机、抛光液、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等,其中抛光液和抛光垫为消耗品。 4、CMP过程 过程主要有抛光、后清洗和计量测量等部分组成,抛光机、抛光液和抛光垫是CMP工艺的3大关键要素,其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平。 5、CMP技术的优势 最初半导体基片大多采用机械抛光的平整方法,但得到的表面损伤极其严重,基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG(spin-on-glass)、低压CV D(chemicalvaporde-posit)、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC工艺中获得应用,但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等,不能满足特征尺寸在μm 以下的全局平面化要求。1991年IBM首次将化学机械抛光技术成功应用到

铝及铝合金的电解抛光和化学抛光

铝及铝合金的电解抛光和化学抛光 一、电解抛光 (一)酸性溶液 铝及其合金的电解抛光,广泛采用磷酸.硫酸.铬酸型的溶液。其工艺规范列于表2—4—6。 表2—4—6铝及其合金电解抛光的工艺规范 溶液配制方法,可参照钢铁零件电解抛光的相应部分。溶液在使用过程中,三价铬的含量将逐渐升高,过多的三价铬,可以用大面积的阳极通电处理,使之氧化为六价铬。当溶液中的铝含量超过5%时,溶液应部分或全部更换。氯离子对电解抛光有不利的影响,当氯离子含量超过1%时,零件极易出现点状腐蚀,配制溶液所用的水中,氯离子含量应少于80m g/L。 (二)碱性溶液 纯铝和LT66等铝合金,还可以在以下碱性溶液中进行抛光: 磷酸三钠(Na3P04·12H20) 130g/L~150g/L电压l2V~25V

碳酸钠(N a2C03)350g/L~380g/L阳极电流密度8A/d m2—12A/d m2 氢氧化钠(Na OH)3g/L~5g/L温度94℃~98℃ pH值11—12时间6min~10m in 阳极用不锈钢板或普通钢板。溶液需搅拌或阳极移动。 应该指出: (1)碱性电化学抛光溶液虽可用于抛光L1,L2,L3等纯铝和L T66铝镁合金零件,但易在抛光表面生成半透明氧化膜。因此,必须把抛光后的零件浸入磷酸和铬酸的混合溶液(Cr0310g/L,H3P0430mL/L)进行除膜,以降低其表面粗糙度。 (2)当抛光零件表面出现麻点、斑点、条纹或乳白色氧化膜时,可在下列(Na OH l00g/L~l50g/L,温度50℃~60℃,时间10s~30s)碱液中溶去全部蚀点和氧化膜,以便重新抛光和回用。 (3)当抛光制件表面出现少量接触铜时,可把零件浸入下列(浓HN032mL /L~5mL/L,Cr0310g/L~30g/L,室温,时间30s~120s)溶液中,溶解接触铜,以显出光亮表面。 二、化学抛光 铝及其合金的化学抛光工艺规范见表2—4—7。化学抛光溶液中,硝酸的浓度对抛光质量有重大的影响。、当硝酸浓度过低时,反应速度低,抛光后的表面光泽较差且往往沉积出较厚的接触铜。硝酸浓度过高时,则容易出现点状腐蚀。磷酸浓度低时,不能获得光亮的表面,为了防止溶液被稀释,抛光前的零件,表面应干燥。醋酸可以抑制点状腐蚀,使抛光表面均匀、细致。硫酸的作用与醋酸相似,但效果略低于醋酸。由于硫酸成本低,挥发性小,因此,在生产中仍然应用得比较广泛。硫酸铵和尿素可以减少氧化氮的析出,并有助于改善抛光质量。少量的铜离子可以防止过腐蚀,从而提高了抛光表面的均匀性,但含铜过高往往会降低抛光表面的反光能力。铬酐可以提高铝锌铜合金的抛光质量,含锌、铜较高的高强度铝合金,在不含铬酐的溶液中,难以获得光亮的表面。

化学抛光技术简介和应用

化学抛光技术简介及应用 零件内通道相交处粗糙并带有毛刺一直令人头痛问题。电化学去毛刺解决这些问题好方法。这一技术用成形工装,对工件选定部位进行加工,接通电流电解液工件工装之间通过,瞬间溶解毛刺,去毛刺同时,内通道相交处产生均匀、精确倒圆边角。加工时间一般10秒到30秒之间。大多数工件采用多个电极头工装,可以达到更高工作效率。去除量取决于工件(正极)工装(负极)之间电流量大小。电极头通常设计成与工件表面相对称形状。对金属材料制成零件自动地、有选择地完成去毛刺作业。它可广泛用于气动、液压、工程机械、油嘴油泵、汽车、发动机等行业不同金属材质泵体、阀体、连杆、柱塞针阀偶件等零件去毛刺加工。 电化学去毛刺一种有特色,效率高生产技术,适宜加工各种金属零件,用以去毛刺,成形机加工,边角倒圆、精整。铸造、锻造、机加工,或电火花加工零件都可以用电化学方法抛光。去除量0.01mm到0.5mm之间。一般情况,光洁度可改善5到10个数量级。抛光后产品表面均匀光滑,而且镜样闪亮。 电化学抛光典型应用包括:有高纯净度要求零件;人体手术植入件;瓶模;以及各种各样不锈钢零件。如:电解加工柴油机喷油嘴零件时,孔处加工出一个壁面光滑定量空腔,同时对交叉孔道、边角倒圆。 美国电解自动去毛刺设备,具有一小时能加工成百件产品能力。电化学去毛刺自动系统上加工汽车用安全气囊装置上壳体,每个壳体上共有48个小孔,8个壳体同时加工,10秒钟以内完成所有孔去毛刺加工。 抛光制造型腔模具一道重要工序。它成本占模具成本5%~30%,急需使用模具往往抛光时间跟不上要求。电化学机械抛光,同时结合SD1型独有液体抛光技术,应用于各种复杂形状金属模具零件,收到了极佳效果。 电化学去毛刺原理 化学抛光利用金属电化学阳极溶解原理进行修磨抛光。将电化学预抛光机械精抛光有机结合一起,发挥了电化学机构两类抛光特长。它不受材料硬度韧性限制,可抛光各种复杂形状工件。其方法与电解磨削类似。导电抛光工具使用金钢石导电锉或石墨油石,接到电源阴极,被抛光工件(如模具)接到电源阳极。 电修磨抛光机可用来修磨抛光各种复杂开头零件模具,不受材料硬度所限制。 经电火花加工后型腔模具,基表层产生由溶化层热影响层组成硬化层硬度高达60~70HRC。钳工手工打磨非常困难。电修磨抛光能有效地去除这层“硬化层”,并将原表现为Ra4~7μm粗糙度改善为Ra0.35~0.6μm,生产率为3min/cm3左右。 用它来修磨抛光复杂形状,特别模具窄缝、沟糟、角部、根部以及内孔等能明显地提高劳动生产率。 电修磨也可用来去除不锈钢耐热合金复杂形状或薄壁零件机械加工后残剩毛刺,并将其锐边倒平,提高表面光洁度。 电解抛光其表面产生一种极薄一小层黑膜,再用8000~2000转、min多功能软轴机械抛光器夹上适当毡轮,略涂一点绿油膏进行表面抛光,即可产生光亮表面。其光洁度还可提高二级以上。另外这种机械软轴手柄可夹上相应工具进行钻、铣、磨、雕、切、抛光等作业,使用十分灵活方便 深圳市柯迪达电子有限公司深圳市柯迪达电子有限公司 氧化碳气体报警器常识

化学机械抛光工艺(CMP)全解

化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液具体添加剂 摘要:本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理,然后,通过介绍CMP系统,从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程,通过介绍分析CMP工艺参数,对CMP作定量了解。在文献精度中,介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型,其中考虑了磨粒尺寸,浓度,分布,研磨液流速,抛光势地形,材料性能。经过实验,得到的实验结果与模型比较吻合。MRR 模型可用于CMP模拟,CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。最后,通过对VLSI 制造技术的课程回顾,归纳了课程收获,总结了课程感悟。 关键词:CMP、研磨液、平均磨除速率、设备 Abstract:This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, and by introducing the CMP process parameters, make quantitative understanding on CMP.In literature precision, introduce a CMP model of SiO2, which takes into account the particle size, concentration, distribution of grinding fluid velocity, polishing potential terrain, material performance.After test, the experiment result compared with the model.MRR model can be used in the CMP simulation, CMP process parameter optimization as well as the next generation of CMP equipment research and development.Through the review of VLSI manufacturing technology course, finally sums up the course, summed up the course. Key word: CMP、slumry、MRRs、device 1.前言 随着半导体工业飞速发展,电子器件尺寸缩小,要求晶片表面平整度达到纳米级。传统的平坦化技术,仅仅能够实现局部平坦化,但是当最小特征尺寸达到

CMP化学机械抛光Slurry的蜕与

CMP Slurry的蜕与进 岳飞曾说:“阵而后战,兵法之常,运用之妙,存乎一心。”意思是说,摆好阵势以后出战,这是打仗的常规,但运用的巧妙灵活,全在于善于思考。正是凭此理念,岳飞打破了宋朝对辽、金作战讲究布阵而非灵活变通的通病,屡建战功。如果把化学机械抛光(CMP,Chemical Mechanical Polishing)的全套工艺比作打仗用兵,那么CMP工艺中的耗材,特别是slurry的选择无疑是“运用之妙”的关键所在。 “越来越平”的IC制造 2006年,托马斯?弗里德曼的专著《世界是平的》论述了世界的“平坦化”大趋势,迅速地把哥伦布苦心经营的理论“推到一边”。对于IC制造来说,“平坦化”则源于上世纪80年代中期CMP技术的出现。 CMP工艺的基本原理是将待抛光的硅片在一定的下压力及slurry(由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液)的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面材料的去除,并获得光洁表面(图1)。 1988年IBM开始将CMP工艺用于4M DRAM器件的制造,之后各种逻辑电路和存储器件以不同的发展规模走向CMP。CMP将纳M粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来,满足了特征尺寸在0.35μm以下的全局平坦化要求。目前,CMP技术已成为几乎公认的惟一的全局平坦化技术,其应用范围正日益扩大。 目前,CMP技术已经发展成以化学机械抛光机为主体,集在线检测、终点检测、清洗等技术于一体的CMP技术,是集成电路向微细化、多层化、薄型化、平坦化工艺发展的产物。同时也是晶圆由200mm向300mm乃至更大直径过渡、提高生产率、降低制造成本、衬底全局平坦化所必需的工艺技术。 Slurry的发展与蜕变 “CMP技术非常复杂,牵涉众多的设备、耗材、工艺等,可以说CMP本身代表了半导体产业的众多挑战。”安集微电子的CEO王淑敏博士说,“主要的挑战是影响CMP工艺和制程的诸多变量,而且这些变量之间的关系错综复杂。其次是CMP的应用范围广,几乎每一关键层都要求用到CMP进行平坦化。不同应用中的研磨过程各有差异,往往一个微小的机台参数或耗材的变化就会带来完全不同的结果,slurry的选择也因此成为CMP工艺的关键之一。” CMP技术所采用的设备及消耗品包括:抛光机、slurry、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。其中slurry和抛光垫为消耗品。Praxair的研发总监黄丕成博士介绍说,一个完整的CMP工CM和抛光垫是slurry艺主要由抛光、后清洗和计量测量等部分组成。抛光机、.P工艺的3大关键要素,其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平(图2)。

化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液具汇总

化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液 一、行业的界定与分类 (2) (一)化学机械抛光 (2) 1、化学机械抛光概念 (2) 2、CMP工艺的基本原理 (2) 3、CMP技术所采用的设备及消耗品 (2) 4、CMP过程 (2) 5、CMP技术的优势 (2) (二)化学机械抛光液 (3) 1、化学机械抛光液概念 (3) 2、化学机械抛光液的组成 (3) 3、化学机械抛光液的分类 (3) 4、CMP过程中对抛光液性能的要求 (3) (三)化学机械抛光液的应用领域 (3) 二、原材料供应商 (4) 三、化学机械抛光液行业现状 (4) (一)抛光液行业现状 (4) 1、国际市场主要抛光液企业分析 (4) 2、我国抛光液行业运行环境分析 (4) 3、我国抛光液行业现状分析 (5) 4、我国抛光液行业重点企业竞争分析 (5) (二)抛光液行业发展趋势 (5) (三)抛光液行业发展的问题 (5) 四、需求商 (6) (一)半导体硅材料 (6) 1、电子信息产业介绍 (6) 2、半导体硅材料的简单介绍 (6) (二)分立器件行业 (7) (三)抛光片 (8)

化学机械抛光液行业研究 一、行业的界定与分类 (一)化学机械抛光 1、化学机械抛光概念 化学机械抛光(英语:Chemical-Mechanical Polishing,缩写CMP),又称化学机械平坦化(英语:Chemical-Mechanical Planarization),是半导体器件制造工艺中的一种技术,用来对正在加工中的硅片或其它衬底材料进行平坦化处理。 2、CMP工艺的基本原理 基本原理是将待抛光工件在一定的下压力及抛光液(由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液)的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除,并获得光洁表面。 3、CMP技术所采用的设备及消耗品 主要包括,抛光机、抛光液、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等,其中抛光液和抛光垫为消耗品。 4、CMP过程 过程主要有抛光、后清洗和计量测量等部分组成,抛光机、抛光液和抛光垫是CMP工艺的3大关键要素,其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平。 5、CMP技术的优势 最初半导体基片大多采用机械抛光的平整方法,但得到的表面损伤极其严重,基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG(spin-on-glass)、低压CV D(chemicalvaporde-posit)、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC工艺中获得应用,但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等,不能满足特征尺寸在

石材抛光液配方成分,抛光原理及生产工艺技术

石材抛光配方参考,工艺流程及抛光原理探讨大理石抛光是大理石护理晶面处理的前一道工艺流程或石材光板加工的最后一道程序。是如今大理石护理的最重要的工艺流程之一。目前大理石抛光工艺已经很成熟了,但是关于大理石抛光原料方面,基本还处于假说阶段,积极地开展这方面的研究, 对于我们正确地认识抛光过程, 掌握抛光实质, 从而改善抛光工艺, 提高抛光质量和抛光效率具有重大的理论意义与实践意义。 禾川化学是一家专业从事精细化学品分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,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生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 1、石材抛光工艺过程和原理 对不同材质的大理石, 采用抛光方法也有所不同, 总结起来大致可分为四类: 1.1、毛毡一α-氧化铝抛光法 抛光过程:毛毡一α-氧化铝抛光是干法抛光。嵌陷在毛毡表层的磨粒, 对板面进行冲撞、滑擦、滚压作用。在这些机械力作用下,通过材料的去除和塑变, 使板面凸凹处趋于平整。抛光初始时洒在板面上的少量水, 使得磨粒分布均匀, 易于嵌陷在毛毡上。抛光开始后, 由于热作用使温度升高, 水份开始蒸发, 水蒸汽是表面活化剂, 对降低表层的强度, 增加微凸休的活化能起一定作用。

抛光原理:毛毡一α-氧化铝抛光是机械, 热物理和化学作用的联合作用过程。其中机械, 热物理作用占主导地位。抛光面是一塑性变形层。该表层内晶粒大小基木不变,表层上存在吸附层, 吸附层不仅有空气, 水蒸汽的吸附物, 还吸附有磨料、磨屑及沾染物。 1.2、磨块抛光法 抛光过程:主要采用M1或M1.5白刚玉磨块和金刚石磨块抛光,抛光过程中机械作用主要为冲撞、滑擦。化学吸附作用除与毛毡一α-氧化铝抛光类似外, 还存在对高分子化合物的吸附。其余作用过程现象与毛毡一α-氧化铝类似。 抛光原理:抛光过程是机械, 热物理和化学作用的联合作用过程。抛光面是一塑性变形层; 1.3、毛毡一草酸抛光法 毛毡一草酸抛光是水抛光, 抛光过程中必须供给适当的水量。供水的目的主要是调节溶掖的PH值, 使在适宜的酸性溶液中实施最有利的抛光。抛光中的化学作用主要是草酸溶液与碳酸盐岩的溶解反应。机械作用为毛毡对板面的磨擦作用, 使得草酸盐被清除, 同时还由于磨擦时产生的热里, 增加了络液的活性, 促进俗解反应进行。 抛光时伴随有吸附过程, 由于毛毡的磨擦作用, 使吸附层不断去除和形成。 毛毡一草酸抛光是机械, 热物理和化学作用的联合作用过程。化学作用占主要地位。 抛光而日吸附有草酸根离子和草酸钙(有机赘合物)薄层。此薄层(光泽膜)主要为草酸钙所组成。薄层的均匀性与溶液的PH值有关。 1.4、磨块一草酸抛光法

CMP抛光— 化学机械抛光

CMP抛光—化学机械抛光 概念 CMP,即Chemical Mechanical Polishing,化学机械抛光。CMP技术所采用的设备及消耗品包括:抛光机、抛光浆料、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。 CMP技术的概念是1965年由Monsanto首次提出。该技术最初是用于获取高质量的玻璃表面,如军用望远镜等。1988年IBM开始将CMP技术运用于4MDRAM 的制造中,而自从1991年IBM将CMP成功应用到64MDRAM 的生产中以后,CMP技术在世界各地迅速发展起来。区别于传统的纯机械或纯化学的抛光方法,CMP通过化学的和机械 的综合作用,从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的 抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。它利用了磨损中的“软磨硬”原理,即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。 CMP抛光液 CMP抛光液是以高纯硅粉为原料,经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品,广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光。 如何抛光 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,

化学机械抛光的主要要素

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

化学机械抛光液配方组成,抛光液成分分析及技术工艺

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系。 禾川化学专业从事化学机械抛光液成分分析,配方还原,研发外包服务,提供一站式化学机械抛光液配方技术解决方案。 1.背景 基于全球经济的快速发展,IC技术(Integrated circuit, 即集成电路)已经渗透到国防建设和国民经济发展的各个领域,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发展,一方面,为了增大芯片产量,降低单元制造成本,要求硅片的直径不断增大;另一方面,为了提高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,并肩负消除前加工表面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验,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生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川

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,得到的镜面表面损伤极其严重。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基础研究开发了品种繁多的抛光材料。 随着电子产品表面质量要求的不断提高, 表面平坦化加工技术也在不断发展,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、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、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,其平坦化能力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。 1991 年IBM 首次将化学机械抛光技术( chemical mechanical polishing , 简称CMP)成功应用到64 Mb DRAM 的生产中, 之后各种逻辑电路和存储器以不同的发展规模走向CMP, CMP 将纳米粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来, 满足了特征尺寸在0. 35微米以下的全局平面化要求。CMP 可以引人注目地得到用其他任何CMP 可以引人注目地得到用其他任何平面化加工不能得到的低的表面形貌变化。目前, 化学机械抛光技术已成为几乎公认为惟一的全局平面化技术,逐渐用于大规模集成电路(LSI) 和超大规模集成电路(ULSI) ,可进一步提高硅片表面质量,减少表面缺陷。

CMP化学机械抛光材料项目初步方案

CMP化学机械抛光材料项目 初步方案 规划设计/投资分析/产业运营

摘要说明— CMP化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing)工艺是半导体制 造过程中的关键流程之一,利用了磨损中的“软磨硬”原理,即用较软的 材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。通过化学的和机械的综合作用,从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛 光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。 该CMP化学机械抛光材料项目计划总投资9910.05万元,其中:固定 资产投资8217.30万元,占项目总投资的82.92%;流动资金1692.75万元,占项目总投资的17.08%。 达产年营业收入16581.00万元,总成本费用12508.09万元,税金及 附加202.25万元,利润总额4072.91万元,利税总额4836.94万元,税后 净利润3054.68万元,达产年纳税总额1782.26万元;达产年投资利润率41.10%,投资利税率48.81%,投资回报率30.82%,全部投资回收期4.74年,提供就业职位315个。 报告内容:项目总论、建设背景及必要性分析、项目市场研究、项目 规划方案、选址评价、工程设计、项目工艺说明、环保和清洁生产说明、 企业安全保护、项目风险评价分析、项目节能评估、实施安排方案、投资 方案、项目经营效益、项目综合结论等。

规划设计/投资分析/产业运营

CMP化学机械抛光材料项目初步方案目录 第一章项目总论 第二章建设背景及必要性分析 第三章项目规划方案 第四章选址评价 第五章工程设计 第六章项目工艺说明 第七章环保和清洁生产说明 第八章企业安全保护 第九章项目风险评价分析 第十章项目节能评估 第十一章实施安排方案 第十二章投资方案 第十三章项目经营效益 第十四章招标方案 第十五章项目综合结论

电解抛光工艺介绍

电解抛光工艺 1.定义: 电解抛光是以被抛工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入到电解槽中,通以直流电而产生有选择性的阳极溶解,从而达到工件表面光亮度增大的效果。 2.原理: 电解抛光原理现在世界各界人士争论很多,被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为:工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面,这种黏膜在凸起处较薄,凹处较厚,因凸起处电流密度高而溶解快,随黏膜流动,凹凸不断变化,粗糙表面逐渐被整平的过程。 3.电解抛光优点: ⑴内外色泽一致,光泽持久,机械抛光无法抛到的凹处也可整平。 ⑵生产效率高,成本低廉。 ⑶增加工件表面抗腐蚀性,可适用于所有不锈钢材质。 4.电化学抛光所需条件及设备 (1)电源: 电源可选用双相220V,三相380V。 (2)整流器 电解抛光对电源波形要求不是太严格,可选用可控硅整流器或高频整流器。 整流器空载电压:0—20v 负载电压(工作电压):8—10v 工作电压低于6v,抛光速度慢,光亮度不足。 整流器电流:根据客户工件大小而定。 (3)电解槽及配套设施(阳极棒) 可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒,中间为可移动的阳极棒,接电源阳极(或正极),两侧为阴极棒,连接电源阴极(负极)。 (4)加热设施及冷却设备 ①加热可选用石英加热管,钛加热管。 ②冷却可选用盘管,盘管可加热可冷却。 (5)夹具 最好选用钛做挂具,因为钛较耐腐蚀,寿命长,钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具,因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力

不好的铜层,影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜,在接触点刮去绝缘膜。 (6)阴阳极材料 阴极材料选用铅板,阳极材料选用紫铜连接。 阳极比阴极为1:2—3.5之间。 阴极距阳极最佳距离为10—30厘米。 就目前来说,电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200系列,300系列,400系列材质,各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200系列材质的不锈钢,必须用200系列的配方,此种配方无法适应300系列或400系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题,因为有些厂家的材质是组合工件,既有200系列不锈钢材质,又有300或400系列不锈钢材质。在2007年12月,威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点,比重为电解液最佳比重,为1.70,光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点,此电解液提高了原有的亮度,降低了一半的电流密度。在生产操作中,可节省50%的电费。使用寿命提高了40%,这种电解液一直在国内处于领先技术。 电解抛光工艺:除油--水洗--除锈--水洗--电解抛光--水洗--中和--水洗--钝化--包装 5.电解抛光的类型 目前生产上采用的电解抛光液主要有: ①硫酸、磷酸、铬酐组成的抛光液; ②硫酸和柠檬酸组成的抛光液; ③硫酸、磷酸、氢氟酸及甘油或类似化合物组成的混合抛光液。 钢铁零件的电化学抛光 (1)材料种类的影响钢铁材料的种类很多,对不同的钢材应采用不同的抛光液。 (2)各种因素的影响磷酸是抛光液的主要成分。它所生成的磷酸盐粘附在阳极表面,在抛光过程中起重要作用。硫酸可以提高抛光速度,但含量不能过高,以免引起腐蚀。铬酐可以提高抛光效果,使表面光亮。 电流密度对抛光质量有很大影响,对于不同的溶液应采用不同的电流密度,电流密度过低,整平作用差,过高会引起过腐蚀。温度对抛光质量有一定的影响,但不是主要因素。 (3)操作注意事项

化学机械抛光工艺(CMP)

化学机械抛光工艺(CMP) 摘要:本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理,然后,通过介绍CMP系统,从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程,通过介绍分析CMP工艺参数,对CMP作定量了解。在文献精度中,介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型,其中考虑了磨粒尺寸,浓度,分布,研磨液流速,抛光势地形,材料性能。经过实验,得到的实验结果与模型比较吻合。MRR 模型可用于CMP模拟,CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。最后,通过对VLSI 制造技术的课程回顾,归纳了课程收获,总结了课程感悟。 关键词:CMP、研磨液、平均磨除速率、设备 Abstract:This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, and by introducing the CMP process parameters, make quantitative understanding on CMP.In literature precision, introduce a CMP model of SiO2, which takes into account the particle size, concentration, distribution of grinding fluid velocity, polishing potential terrain, material performance.After test, the experiment result compared with the model.MRR model can be used in the CMP simulation, CMP process parameter optimization as well as the next generation of CMP equipment research and development.Through the review of VLSI manufacturing technology course, finally sums up the course, summed up the course. Key word: CMP、slumry、MRRs、device 1.前言

电解抛光中的常见问题及解决方法

电解抛光中的常见问题及解决方法 1.电解抛光后,表面为什么会发现似未抛光的斑点或小块? 抛光前除油不彻底,表面尚附有油迹。 选用“QX0116不锈钢除油剂”,1:(15-20)溶解后使用,10~40℃条件下浸泡10~20分钟,如除油剂已长时间使用应考虑更换新槽液。 2.抛光过后表面局部为什么有灰黑色斑块存在? 可能氧化皮未彻底除干净,局部尚存在氧化皮。 加大清除工件表面氧化皮力度。可以考虑选择专用酸洗液来除氧化皮。 3.抛光后工件棱角处及尖端过腐蚀是什么原因引起的? 棱角、尖端的部位电流过大,或电解液温度过高,抛光时间过长,导致过度溶解。 调整电流密度或溶液温度,或缩短时间。检查电极位置,在棱角处设置屏蔽等。 4.为什么工件抛光后不光亮并呈灰暗色? 如果工艺指标都对的情况下,可能是电化学抛光溶液已老化不起作用,或作用不明显。 检查电解抛光液是否使用时间过长,质量下降,或溶液成分比例失调,然后做相应调整。 5.工件抛光后表面有白色的条纹是怎么回事? 溶液相对密度太大,液体太稠,相对密度大于1.8。 增大抛光液的搅拌程度,如果电解液相对密度太大,适当的添加些新鲜抛光液或适当量水稀释至比重为1.77左右。 6.为什么抛光后表面有阴阳面,及局部无光泽的现象? 工件放置的位置没有与阴极对正,或工件互相有屏蔽。 将工件进行适当的调整,使工件与阴极的位置适当,使电力分布合理。 7.抛光后工件表面平整光洁,但有些点或块不够光亮,或出现垂直状不亮条纹,一般是什么原因引起的?

可能是抛光后期工件表面上产生的气泡未能及时脱离并附在表面或表面有气流线路。 提高电流密度,使析气量加大以便气泡脱附,或提高溶液的搅拌速度,增加溶液的流动。 8.零件和挂具接触点无光泽并有褐色斑点,表面其余部分都光亮是什么原因? 可能是零件与挂具的接触不良,造成电流分布不均,或零件与挂具接触点少。 擦亮挂具接触点,使导电良好,或增大零件与挂具的接触点面积。 9.同一槽抛光的零件有的光亮,有的不亮,或者局部不亮。 同槽抛光工件太多,致使电流分布不均匀,或者是工件之间互相重叠,屏蔽。 减少同槽抛光工件的数量,或者注意工件的摆放位置。 10.为什么抛光零件凹入部位和零件与挂具接触点接触附近有银白色斑点? 可能是零件的凹入部位被零件本身或挂具屏蔽了。 适当改变零件位置,使凹入部位能得到电力线或缩小电极之间距离或提高电流密度。 11.已严格按照工艺规范操作,为什么抛光后零件表面有或多或少的过腐蚀现象? 是否溶液温度过高或电流密度太大,可能是抛光前处理问题。 严格执行电化学抛光前处理的操作,在酸洗过程中避免过腐蚀。不要把清洗水留在零件表面,带进抛光槽。 12.用电解液为什么使用很长一段时间后还会出现非常多的泡沫? 工件表面未除油,一些油污浮在电解液表面,对操作带来了困难。 将表面的油污捞出并在抛光前进行除油。 13.抛光后经擦拭干净扔无光泽,有浅兰色阴影什么原因? 可能是电化学抛光液配制后,未进行加热及通电处理,或溶液操作温度偏低。 60℃下加热电解抛光液一小时或将电解液加热到规定温度。 14工件抛光后,为什么从槽中取出就出现褐色斑点? 可能是电抛光不够,或是时间较短。 首先适当延长抛光时间,如果无作用,则可能是温度或者电流密度不够的问题。 15.电解时为什么容易出现打火现象?

CMP化学机械抛光材料项目规划设计方案

CMP化学机械抛光材料项目规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营

报告说明— 该CMP化学机械抛光材料项目计划总投资4189.95万元,其中:固定 资产投资3021.85万元,占项目总投资的72.12%;流动资金1168.10万元,占项目总投资的27.88%。 达产年营业收入8162.00万元,总成本费用6186.12万元,税金及附 加79.15万元,利润总额1975.88万元,利税总额2327.57万元,税后净 利润1481.91万元,达产年纳税总额845.66万元;达产年投资利润率 47.16%,投资利税率55.55%,投资回报率35.37%,全部投资回收期4.33年,提供就业职位166个。 CMP化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing)工艺是半导体制 造过程中的关键流程之一,利用了磨损中的“软磨硬”原理,即用较软的 材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。通过化学的和机械的综合作用,从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛 光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。

第一章基本信息 一、项目概况 (一)项目名称及背景 CMP化学机械抛光材料项目 (二)项目选址 xx产业园 对各种设施用地进行统筹安排,提高土地综合利用效率,同时,采用先进的工艺技术和设备,达到“节约能源、节约土地资源”的目的。场址应靠近交通运输主干道,具备便利的交通条件,有利于原料和产成品的运输,同时,通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。undefined (三)项目用地规模 项目总用地面积11612.47平方米(折合约17.41亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数76.91%,建筑容积率1.32,建设区域绿化覆盖率6.85%,固定资产投资强度173.57万元/亩。 (五)土建工程指标

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