上述两种抛光作用是不同的,以钢在磷酸型抛光液中的抛光为例说明。在抛光过程中钢的电极电位和溶解速度随浓度的变化情况如图4-2所示。即随着浓度的增加,钢材的电极电位也逐渐提高,同时溶解速度随之减小。钢的平滑化是由低电位区域的溶解作用形成的,而光泽化则是由高电位区域的溶解作用形成的。钢表面电位的升高是由表面形成的一些稳定的氧化膜固体所致,正是由于这种稳定氧化膜的形成,使零件光泽化。而平滑化可能是由金属离子或溶解生成物的扩散层导致的。
温度.对化学抛光的效率和表面质量有重要的影响.温度高抛光加速,但产生较多的气体,有可能产生气体缺陷.对于新配制的化学抛光槽液,温度不宜太高;若溶铝量达到平衡时操作温度宜高些.随着溶铝量的增加,要维持一定的抛光效率就要提高槽液的温度,如果槽液温度超过设定的上限温度105℃,仍不能得到满意的光亮度,应根据化验结果调整槽液浓度或相对密度.此外,还要注意保持槽液各处温度的均匀性.
金属的化学抛光,常用、磷酸、***、盐酸等酸性溶液抛光铝、铝合金、钥、钥合金,碳钢及不锈钢等。有时还加人明胶或甘油之类。抛光时必须严格控制溶液温度和时间。温室从室温到90℃,时间自数秒到数分钟,要根据材料、溶液成分经实验后才能确定值。半导体材料的化学抛光,如锗和硅等半导体基片在机械研磨平整后,还要终用化学抛光去除表面杂质和变质层。常用和、***混合溶液或和氢氧化铵的水溶液。
这两个概念主要出半导体加工过程中,的半导体基片(衬底片)抛光沿用机械抛光、例如氧化镁、氧化锆抛光等,但是得到的晶片表面损伤是极其严重的。直到60年代末,一种新的抛光技术——化学机械抛光技术(CMP Chemical Mechanical Polishing )取代了旧的方法。CMP技术综合了化学和机械抛光的优势:单纯的化学抛光,抛光速率较快,表面光洁度高,损伤低,平整性好,但表面平整度和平行度差,抛光后表面一致性差;单纯的机械抛光表面一致性好,表面平整度高,但表面光洁度差,损伤层深。化学机械抛光可以获得较为平整的表面,又可以得到较高的抛光速率,得到的平整度比其他方法高两个数量级,是能够实现全局平面化的有效方法。
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