SiC單晶片研磨過程材料去除率分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著電子和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，對(duì)電子器件及集成電路提出了越來越高的要求，SiC單晶體作為理想的半導(dǎo)體材料，其需求日益增加，但由于其高達(dá)9.2以上的摩爾硬度和脆性，使SiC的加工成為一大難題，高精度、高質(zhì)量的晶片加工已成為制約其發(fā)展的瓶頸之一。超精密研磨是保證SiC單晶片成品質(zhì)量的重要光整加工方法，研磨過程的實(shí)質(zhì)是磨粒對(duì)工件表面劃擦、切割作用的結(jié)果，其工藝參數(shù)對(duì)研磨效率和質(zhì)量有很大影響，參數(shù)選擇不當(dāng)將使整個(gè)工藝過程時(shí)間變長(zhǎng)，達(dá)不到預(yù)期的

2、質(zhì)量要求，影響單晶片成品的生產(chǎn)周期。如何合理確定SiC單晶片研磨工藝參數(shù)與材料去除率(MaterialRemovalRate—MRR)之間的關(guān)系模型，對(duì)SiC單晶片研磨過程的MRR做出預(yù)測(cè)，獲得研磨過程中各個(gè)參數(shù)對(duì)MRR影響的變化規(guī)律，對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中提高加工效率有非常重要的意義。
　　論文在傳統(tǒng)研磨的理論基礎(chǔ)上，分析了SiC單晶片研磨過程的材料去除機(jī)理，采用統(tǒng)計(jì)方法描述了磨粒粒度的分布規(guī)律，推導(dǎo)出參與研磨過程的活動(dòng)磨粒數(shù)量計(jì)算公式。

3、根據(jù)SiC單晶片—磨粒和研磨盤—磨粒接觸處的變形，建立了SiC單晶片研磨過程材料去除率的預(yù)測(cè)模型。以該模型為基礎(chǔ)，利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真分析，研究了多個(gè)參數(shù)對(duì)材料去除率的影響，借助計(jì)算流體力學(xué)的知識(shí)，建立了研磨加工過程的多相流模型，對(duì)SiC單晶片金剛石游離磨粒研磨加工的多相流狀態(tài)進(jìn)行了研究，獲得了研磨過程中研磨液速度、磨粒軌跡分布規(guī)律，為研磨加工的參數(shù)選擇提供了重要的參考依據(jù)。
　　論文進(jìn)行了SiC單晶片研磨試驗(yàn)研究，獲得了