润滑与密封

作者：张乐振，张振宇，王冬，徐光宏，郜培丽，孟凡宁，赵子锋

单位：潍柴动力股份有限公司,,大连理工大学高性能制造研究所,,中国空间技术研究院,,大连理工大学高性能制造研究所,,大连理工大学高性能制造研究所,,大连理工大学高性能制造研究所,,大连理工大学高性能制造研究所,

关键词：化学机械抛光;碲锌镉晶片;正交试验;抛光液;材料去除机制

基金：国家重点研发计划（2018YFA0703400）

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200 μm×200 μm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。 

来源：2022年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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