探讨电子材料表面抛光中化学与机械的平衡及其优化对策论文
随着现代化电子材料表面质量要求不断提高，电子材料的表面抛光技术也在快速发展，将电子材料在专业化分子量的基础上进行表面抛光，是现阶段获得高质量水平电子材料抛光表面的主要手段之一。电子材料表面抛光的化学机械抛光主要是指将电子材料在标准分子量前提下进行的抛光技术。目前，化学机械抛光技术逐渐成为一种全局化的平面抛光技术，但是在实际工作中仍然存在化学与机械的平衡问题，需要针对问题制定科学的优化方案。
1 电子材料表面化学机械抛光的基本论述
现阶段，随着科学技术的快速发展以及半导体行业的创新进步，抛光技术逐渐成为目前半导体规模化制造的关键性技术，电子材料需要利用抛光技术减少表面的污痕。对于表面存在某种缺陷的特殊电子材料，普通意义上的机械抛光技术已经不能满足其基本需要，常规的抛光技术也随着电子材料的实际抛光需求逐步进化为更高级别的混合表面抛光技术。从国外引进的电子材料表面化学机械抛光技术得到快速发展应用，因其具有的单晶深亚微米电路，可以在一定程度上实现电子材料表面抛光的超细加工[1]。电子材料的表面化学机械抛光技术主要是利用磨具以及化学泥浆开展机械以及化学的移除工作。但是，在电子材料表面抛光的实际工作中，化学机械抛光的某些去除机制依旧存在模糊现象，从某种程度上来讲化学机械抛光技术不可以详细观察到晶圆片各部分之间的接口。在电子材料的表面化学机械抛光技术应用过程中，磨料的正确选择以及规范化的化学试剂在一定程度上决定了它的去杂质能力以及电子材料表面靶材的实际质量。因此，在化学机械抛光技术的应用期间要准确了解到电子材料的实际材料性能，科学选择化学机械抛光的磨料、磨具以及化学工艺。
2 现阶段电子材料表面抛光中化学与机械平衡分析
2.1 电子材料在性能上的分类
不同电子材料在性能上存在某种程度的差异，电子材料的主要性能可以概括为四种，分别为容易研磨、很难研磨、很容易产生反应以及不容易发生反应。在实际工作中电子材料可以在性能上进行组合，主要包括容易研磨且容易发生反应的电子材料、难以研磨但容易产生反应的电子材料、容易研磨但是难以产生反应的电子材料以及难以研磨且难以发生反应的电子材料。具体来说：第一，容易研磨且容易发生反应的电子材料主要是指导体材料，比如铜、铝等材料，这些材料比较容易受到硅溶液或者浆解散化类化学用品的粘附。第二，难以研磨但容易产生反应的电子材料主要是指绝缘氧化物电子材料，它相对来说不容易使硅溶液和二氧化硅材料的表面产生研磨反应，但是从某种程度上来讲，难以研磨但容易产生反应的电子材料比较容易被含有碱性物质的药物氧化以及水合。第三，容易研磨但是难以产生反应的`电子材料主要是指用于专业化集成电路以及标准化微机电系统中的绝缘性聚合体电子材料。比如，SU-8就是一种厚度较高的基于环氧的专业化光刻胶，并且具有稳定的化学性质以及稳定的热性质。这种电子材料可以用于表面抛光的微细加工。第四，难以研磨且难以发生反应的电子材料主要是指宽带隙的标准化合物材料，比如SiC 电子材料。这种性能的电子材料具备硬度相对较高以及化学惰性较大的特点。
2.2 电子材料表面的化学机械抛光
对于电子材料表面的化学机械抛光，也要根据不同性能的电子材料采用不同的表面抛光技术。具体可以从以下几个方面进行论述：第一，容易研磨但是难以产生反应的电子材料表面抛光。现阶段微机电系统电子材料的表面化学机械抛光技术的使用频率正在不断增加，其主要原因是减小尺寸，从而实现机械设备的专业化高度集成[2]。在电子材料的湿法腐蚀工作过程中，SU-8 过氧化氢材料可以在温度为一百摄氏度到一百三十摄氏度的环境下，有效分解电子材料表面的杂质，但是在室温环境下，则其化学反应相对较慢。容易研磨但是难以产生反应的电子材料表面抛光技术主要取决于准确的机械研磨方法以及质量优良的硬磨料，可以有效克服电子材料的化学惰性性质。第二，容易研磨且容易发生反应的电子材料表面抛光。这类材料中的铝和铜都属于互连线材料，相对来说比硅胶的性能更柔和，作为磨料的硅胶还会对某些金属材料表面产生划痕。在化学机械表面抛光技术中，消除目标电子材料是成膜、材料磨膜以及钝化过程循环重复的结果。容易研磨且容易发生反应的电子材料表面抛光的质量水平取决于化学反应泥浆与目标的抛光材料，但是，操作过程中高化学移除以及钝化层会使电子材料的表面更加粗糙。因此，要高度重视化学机械抛光中软磨料的使用和化学反应中试剂的科学选择。第三，难以研磨但容易产生反应的电子材料表面抛光。这类材料中的二氧化硅表面抛光的主要工作原理是二氧化硅中的氧化膜可以在化学机械抛光中形成摩擦力，从而使电子材料升温，最终导致其软化甚至破裂，使二氧化硅材料的塑性变形。此外，被软化变形的氧化膜能够被碱性溶液所水合，从而完成表面抛光。在这个化学机械抛光技术实施过程中，应确保在化学反应的基础上利用软磨料进行表面机械抛光，实现材料表面光滑。
3 电子材料表面抛光中化学与机械平衡的优化对策
在电子材料表面抛光的化学与机械平衡优化过程中，要针对不同电子材料采取不同的优化对策。比如，对于容易研磨且容易发生反应的电子材料来说，比较容易与化学材料或物质发生反应，这就要求表面抛光技术中要有较高的化学反应，配合相对轻微的机械抛光，从而确保化学机械抛光技术的顺利完成。对于难以发生反应的电子材料来说，它们具有很强的化学惰性，在电子材料的化学机械表面抛光过程中，主要根据机械磨损来发挥作用，同时配合化学硬磨料确保抛光表面的平滑。
4 结语
总而言之，现阶段电子材料表面抛光的化学机械抛光技术是一项专业性较强的精加工技术，应用范围越来越广。但是，由于电子材料化学机械抛光技术产生背景以及加工过程中影响因素的制约，使其存在部分局限性。因此，在实际工作过程中，要根据电子材料的不同性能，不断加强表面抛光技术化学与机械的优化平衡。
【探讨电子材料表面抛光中化学与机械的平衡及其优化对策论文】相关文章：
初中化学教学中的问题以及优化对策论文11-26
关于探讨化学材料的发展与展望的论文04-02
化学平衡状态的判断及其解题技巧论文11-25
初中化学教学中化学素养探讨论文04-13
房屋装修中的化学污染及其防治论文11-02
机械加工精度分析与对策论文01-12
电子文件与电子档案安全管理对策论文03-19
学习困难及其对策的论文03-13
电子商务的现状与对策论文10-30