单晶SiC化学机械抛光液化学反应参数研究

来源期刊：机械设计与制造2017年第9期

论文作者：阎秋生 徐少平 路家斌 宋涛

文章页码：98 - 204

关键词：单晶碳化硅;化学机械抛光;芬顿反应;化学反应参数;材料去除率;表面粗糙度;

摘    要：选择影响化学机械抛光化学反应速率的参数:催化剂浓度、氧化剂浓度、抛光液的pH值、抛光液温度等进行了试验,研究了它们对基于芬顿反应的单晶SiC化学机械抛光效果的影响规律。发现只有当H₂O₂浓度高于20%、Fe₃O₄浓度高于1.25%时,增大H₂O₂、Fe₃O₄浓度,材料去除率才会显著越高,此时材料去除速率由化学液腐蚀速度与磨料机械去除速度共同决定;低于此范围时由磨料的机械作用决定。温度升高会加速H₂O₂分解,抑制羟基自由基·OH的生成,减缓化学腐蚀,降低材料去除率。当Fe₃O₄浓度、H₂O₂浓度、pH值、抛光液温度分别为1.25%、15%、7、41℃时,化学腐蚀与机械去除的协调性及磨料的分散性较好,表面粗糙度最低;当它们分别为5%、25%、9.3、15℃时,材料去除率最高。