基于正交试验的碲锌镉晶片CMP参数优化及抛光机制分析

作     者：张乐振 张振宇 王冬 徐光宏 郜培丽 孟凡宁 赵子锋 ZHANG Lezhen;ZHANG Zhenyu;WANG Dong;XU Guanghong;GAO Peili;MENG Fanning;ZHAO Zifeng

作者机构：潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061 大连理工大学高性能制造研究所精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连116024 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0703400) 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2022年第47卷第4期

页      码：92-101页

摘      要：碲锌镉(CZT)晶片是目前制造室温下高能射线探测器最理想的半导体材料,获得高质量的CZT晶片对探测性能的提高具有十分重要的意义。基于化学机械抛光(CMP)工艺,采用绿色环保的抛光液配方,设计并进行磨粒粒径、磨粒质量分数、抛光液pH值和抛光压力的4因素3水平正交CMP试验,实现200μm×200μm范围内平均粗糙度最低为0.289 nm的CMP加工。对试验结果进行均值和极差分析,探究各因素在CMP加工中的作用规律,得出pH值和磨粒质量分数对CZT晶体的CMP加工精度和去除速率影响较大,且较强的酸性条件和较大的磨粒质量分数分别有利于提高CZT晶体的化学溶解作用和机械磨削作用的结论,提出针对CZT晶片的CMP优化加工方案。通过X射线光电子能谱(XPS)表征,探究对抛光性能影响作用最大的酸度在CMP加工中所起到的化学腐蚀作用,揭示CZT晶体在CMP过程中“氧化剂氧化-酸根离子刻蚀-络合物螯合-磨粒磨削”的材料去除机制。

主 题 词：化学机械抛光 碲锌镉晶片 正交试验 抛光液 材料去除机制 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.3969/j.issn.0254-0150.2022.04.012

馆 藏 号：203110454...