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点击次数:  更新时间:2017-09-09  【打印此页

超声波化学---机械抛光

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化学--光机的机械抛光以广泛用于半导体晶片制造的各个步骤,平整各种形式的不规整的表面形态。如在制造现在半导体集成电路时,需要形成导电线路,或在以前形成的结构上面形成其他类型新电路。然而以前的结构常常在硅晶片的表面上,并造成沉积层不能完全覆盖在晶片表面上,并造成沉积材料破裂。这种不规整性,若不及时消除,沉积后的表面会变得更加不规则, 从而引起更多的问题,如在进一步加工半导体过程中会出现不规则层的堆积等。

当这些沉积出现不规整时,会产生许多不希望的特性。这些特性取决于材料的类型及他们将来的用途。在绝缘氧化层上的不完全覆盖会导致金属化层间的短路。而空洞的存在会包存空气和工艺过程中使用的气体,而降低整个器件的可靠性。在导体上尖锐处也可能引起反常的、不希望的场效应。总之,在不规整性结构上加工高密度线路时会导致非常差的完好率或器件的性能。因此,为了使多层集成电路的加工变的容易,以及提高产品的性能、可靠性和完好率,集成电路结构的平整化是十分重要的。实际上,现在所有的高密度集成电路制造技术都采用某种方式的光机抛光方法,以得到非常平滑的结构。

半导体晶片的超声化学---机械抛光是美国的LSI Logic Corporation公司开发的新技术,并于19939月获得了美国专利,其专利号是“5245790”。这种抛光设备的主要部件是一个装有多个抛光衬垫的转动平台。它固定在一个旋转轴上,可带动平台连续转动。转动平台上方固定了两个碟形抛光衬垫,每个碟形抛光衬垫底座上都有一个层状压敏的能量转换器,它可以接受安装在转动平台下方的能量转换器传来的超声能而使衬垫产生超声振动。具有化学与机械抛光功能的浆料由专用磨料供应器通过输送管道输送到碟形垫上进行超声化学---光机机械抛光,从而获得及其光亮的晶片表面。

超声波光机抛光技术的发展及应用

超声波抛光技术的独特功能,使它能广泛应用于各种电器、仪表仪器、轻工、机械等多种行业的模具及零部件的表面抛光加工,成为发展社会生产力颇具潜能的新技术、新工艺之一。近一二十年来,国内外先后研制成功性能和结构日臻完善的超声波光机。国外比较近代的超声波研磨抛光机,通常配备有200多种不同的材质和不同形状的研磨抛光工具。国内也研制成功了多种技术新颖而先进的超声波抛光机。例如:

(1)机械工业部苏州电加工机床研究所已研制开发出了SDY-022型手持式 超声波研磨抛光机以及D121型、D122型、D123型、D125型和D1210型新系列产品。

(2)浙江省宁波市电子技术研究所研制成功的超声波抛光机,可快速去除电火花,线切割加工钢模而产生的硬化层,适用于各种注塑模、冲模、压模、铸模和机加工表面进行粗、半精、精加工和镜面抛光。

(3)苏州市江南通用电器厂研制成功SP系列超声波模具抛光加工设备。改所制造的各种型号光机的性能如下:

①SP-B型超声波模具抛光机。其输出功率100W,分三级选用。抛光后表面粗糙度Ra0.04以上,特别适用于中、小型异型模具的抛光加工。

②SPC—2500机械—超声波模具抛光机。超声波功率为100W,分三级选用。抛光后表面的粗糙度Ra超过0.04.适用于各种模具大面积、低粗糙度和高速度表面抛光,可明显提高抛光功效,减轻劳动强度,对各种异形模具尤为有效。

③SPD-2500机械超声波电火花强化机,它的超声波功率及抛光后的表面粗糙度同上。它用于提高成形刀具、磨具及机械零部件表面的硬度和耐磨性,延长刀具、磨具的使用寿命。其特点是生产成本低、工作效率高,还有可能在金属上打孔取出折断的丝锥功能。是一种全新型、多用途的高效抛光设备。

(4)南京无线电公司南京磨具厂研制成功了MP-1型电脑磨具光机。它采用微电脑控制,超声波频率自动控制,压电式换能器等一系列新技术。自动化程度高,能用来抛光加工各种复杂的型腔的塑料膜、胶木模压铸模等磨具表面。而且在超声波抛光中能对不同的谐振频率的工具接杆和磨料进行频率跟踪,自动调整输出功率。抛光表面粗糙度Ra可达0.1υm,且不受表面硬度的影响。 

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