Document: Chemical Mechanical Polishing Technology (CMP) for Nanocrystalline Diamond Films
Πίνακας περιεχομένων
Εισαγωγή
Απαιτήσεις εφαρμογής
Προδιαγραφές Συστήματος
Ροή επεξεργασίας
Αποτελέσματα
Υπόθεση Πελάτη
Εισαγωγή
Οι μεμβράνες Nanocrystalline Diamond (NCD) διατηρούν το υψηλό συντελεστή Young (1.100 GPa) μονοκρυστάλλου διαμαντιού ενώ προσφέρουν το πλεονέκτημα της χαμηλής- θερμοκρασίας (<450 °C) growth. This makes them highly promising for applications in Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS), Surface Acoustic Wave (SAW) devices, thermal management, and tribological coatings. However, due to competitive grain growth, the surface roughness of NCD films increases with thickness, limiting their use in devices requiring ultra-smooth surfaces. Chemical Mechanical Polishing (CMP), as a low-temperature, low-pressure, high-precision surface planarization technique, can effectively reduce NCD film roughness and enhance their suitability for such devices.
Απαιτήσεις εφαρμογής
Η επεξεργασία πλακιδίων NCD πρέπει να επιτυγχάνει τους ακόλουθους στόχους:
Τραχύτητα επιφάνειας: Μετά{0}}γυάλισμα Ra Λιγότερο ή ίσο με 2 nm
Διακύμανση ολικού πάχους (TTV): Τελική γκοφρέτα TTV μικρότερη ή ίση με 2 μm
Έλεγχος πάχους: Υπόκειται στις απαιτήσεις του πελάτη
Χωρίς επιφανειακή ζημιά: Αποφύγετε ελαττώματα όπως μικρο-ρωγμές και γραφιτισμό
Υψηλή απόδοση: Κατάλληλο για φιόγκους γκοφρέτες, αποφεύγοντας το σπάσιμο
Προδιαγραφές Συστήματος
Το σύστημα λείανσης και στίλβωσης ακριβείας HSM παρέχει μια πλήρη-λύση διαδικασίας.
Ροή επεξεργασίας
Προετοιμασία δείγματος
Προετοιμάστε φιλμ NCD που έχουν αναπτυχθεί με CVD- με πάχος 1,5 μm.
Καθαρίστε το υπόστρωμα πυριτίου χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα καθαρισμού.
Προετοιμασία στίλβωσης
Αντικαταστήστε την πλάκα λείανσης με ένα επίθεμα γυαλίσματος. Προ-ρυθμίστε το επίθεμα για 30 λεπτά και αλλάξτε το λειαντικό σε ειδικό γυαλιστικό πολτό HSM.
Ελέγξτε τις βασικές παραμέτρους μέσω της γραφικής διεπαφής:
Ταχύτητα πλάκας στίλβωσης: Μικρότερη ή ίση με 100 σ.α.λ
Ρυθμός ροής πολτού: Παρακολουθείται από-σύστημα ελέγχου τροφοδοσίας στάγδην σε πραγματικό χρόνο (μειώνει τα απόβλητα)
Φορτίο πίεσης: 3-4 psi
Στόχος: Αφαιρέστε την υπο-επιφανειακή ζημιά και επιτύχετε μια ατομικά λεία επιφάνεια (Ra Μικρότερη ή ίση με 2 nm).
Αποτελέσματα
Τα φιλμ NCD που υποβάλλονται σε επεξεργασία από το σύστημα HSM-CMP πέτυχαν την ακόλουθη απόδοση:
Υπόθεση Πελάτη
Ένας πελάτης χρησιμοποίησε το σύστημα HSM-CMP για την επεξεργασία CMP ενός φιλμ NCD 2 ιντσών ως εξής:
Αρχική κατάσταση: RMS=18.3 nm, που δείχνει ευδιάκριτη όψη κόκκων.
Μετά από 4 ώρες γυαλίσματος: RMS=1.7 nm, με εντοπισμένες περιοχές που φτάνουν τα 0,42 nm.
Σύνθεση Επιφανείας: Το XPS δεν παρουσίασε γραφιτισμό, με μέτρια αύξηση στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο.
Καταλληλότητα: Αποτελεσματική για γκοφρέτες με φιόγκους χωρίς κίνδυνο κατάγματος.
Αποτέλεσμα καθαρισμού: Ο καθαρισμός SC-1 αφαίρεσε τους περισσότερους ρύπους της επιφάνειας.
Τεχνική επικύρωση
Σχηματική: Μορφολογία επιφάνειας του φιλμ NCD μετά από επεξεργασία από το σύστημα HSM-CMP.
Σημειώσεις:
Εξοπλισμός μέτρησης: Συμβολόμετρο Λευκού Φωτός ER230
