立方碳化硅CMP过程中机械作用分子动力学仿真

来源期刊：材料科学与工艺2018年第3期

论文作者：翟文杰 杨德重

文章页码：10 - 15

关键词：分子动力学;化学机械抛光;碳化硅;刻划;无定型二氧化硅;

摘    要：为了更好地理解立方碳化硅在化学机械抛光(CMP)过程中原子层面的材料去除机理,利用分子动力学(MD)方法建立了金刚石磨粒刻划碳化硅的原子模型,仿真研究了金刚石磨粒半径、刻划深度和刻划速度对碳化硅表面形貌、晶体结构、摩擦力和原子去除率的影响规律,并与无定型二氧化硅氧化膜的机械刻划作用的仿真结果进行了对比分析.结果发现:碳化硅在机械刻划过程中局部会出现非晶态变化;刻划深度增大会导致切削力和切削温度增大,原子去除率也随之增加;刻划速度的改变会影响温度和原子去除率,而对切削力几乎无影响;磨粒半径的增加会导致切削力和温度的增加,在压入深度相同的情况下对原子去除率影响不大;碳化硅表面生成的二氧化硅膜能大幅度降低切削力,但由于其结构的影响,机械刻划作用仅使氧化膜产生明显的致密化,而不产生磨屑.