海藻酸钠体系凝胶抛光垫的制备及性能研究

发布时间：2020-04-22 01:22

【摘要】：为了获得高精度的超光滑完美表面,目前对半导体衬底材料的超精密抛光技术仍以磨料加工为主。其中凝胶柔性抛光作为半固结磨料抛光的一种,拥有高效、环保的绿色制造优势,但海藻酸钠凝胶基体在加工及存放过程中易出现破损掉落及脱水干裂等问题。虽利用无机化学添加剂可改善凝胶性能及提高磨料把持力,但仍需从凝胶基体本征属性出发来进一步解决溶胶凝胶抛光工具的失效问题。本论文针对上述问题,基于凝胶柔性抛光技术,结合各领域内凝胶性能的增强方式研究,选择合适的海藻酸钠体系复配凝胶材料及涂覆基材,并调整磨料的粒度和浓度、凝胶厚度等制备工艺参数,以实现单层或多层磨料形式的凝胶抛光垫制备。论文的主要研究内容包括海藻酸钠体系凝胶抛光垫制备材料的选择、不同制备工艺参数对单层磨料喷涂型凝胶抛光垫的磨料分散及附着情况的影响、以及体系变化对凝胶抛光垫的加工效果及磨损情况的影响。通过实验研究与分析,发现海藻酸钠体系的二元复配形式可呈现出功能互补、协同增效的作用,使凝胶抛光垫的持水能力得到提高;涂覆基材应选择具有一定网孔结构或编织结构,且表面有适量绒毛的布料,以此提高凝胶与布料的粘附能力,减少凝胶破损掉落;以65mm的喷嘴高度、120rpm的转盘转速、12mm/s～60mm/s阶梯调速后的滑台移速、低于0.6mm的凝胶涂覆厚度要求、1wt.%的W5金刚石磨料作为主要的制备工艺参数,可获得磨料分散均匀性及附着情况良好的单层磨料喷涂型凝胶抛光垫。对比不同体系凝胶抛光垫加工碳化硅衬底,发现复配体系凝胶抛光垫在干抛下优势明显,破损脱落现象得到改善;新工具制备体系在湿抛和干抛中都能一定程度降低抛光垫的失效问题,有更好的加工强度。
【图文】：

图1.1双组分复配后的凝胶内部网络结构

主要研究思路
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ427.26

【参考文献】

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本文编号：2635966