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单晶金刚石所具有的高硬度、高禁带宽度、高热导率以及耐化学腐蚀等性质使得金刚石作为半导体材料在机械、光电等领域的应用处于重要地位。同时这些稳定的特性对单晶金刚石的高效超光滑加工带来一定的阻碍。本课题在现有的研究基础上,提出采用SG抛光膜加工单晶金刚石,研究单晶金刚石(100)和(111)晶面的加工工艺和材料去除机理。并通过反应精抛光方式,对比其加工效果和作用机制,提高加工效率和改善表面质量,达到低损伤的加工效果。本文首先采用SG抛光膜抛光单晶金刚石(100)和(111)晶面,对于(100)晶面需要采用低压温和的加工方式可获得较好的表面质量,(111)晶面在低加工压力下表面粗糙度值可获得1.088nm,局部表面粗糙度可达0.70nm。同时通过加工表面生成物和磨屑的物相研究金刚石(100)和(111)晶面粗加工阶段的材料去除机理,此时磨粒对加工表面机械作用主要是微破碎去除,其中(100)晶面为机械塑性刻划和挤压去除,(111)晶面为崩脆解理去除,物理方式去除的同时伴随着相变去除,主要转化为非晶碳和石墨。本文基于SG抛光膜加工的基础上添加混合磨料和化学试剂,对比研究(100)晶面在MP(机械抛光)、MCP(机械化学抛光)和CMP(化学机械抛光)三种不同加工方式下的作用效果和作用机制,提高金刚石精加工阶段表面质量,为反应抛光去除机理提供理论依据。通过划痕的形态和成因验证(100)晶面的磨粒机械作用去除机制。对比三种加工方式的加工效果,机械化学抛光可有效提高加工效率,材料去除率为25.5nm/min,明显优于其它两种加工结果,在机械作用诱导下金刚石表面材料与碳化硅磨料发生固相反应,有效促进金刚石发生非晶化和石墨化相变去除;化学机械抛光有利于在金刚石表面裂纹处产生腐蚀作用去除。本文研究了金刚石在MP、MCP和CMP精抛后(100)晶面的亚表面损伤形式和损伤尺度。损伤形式主要为非晶化、位错和晶格畸变,损伤尺度在2.0-3.3nm之间,相比其它加工方式,机械化学抛光方式形成的亚表面损伤尺度较大,约为3.3nm,与其较大材料去除率相匹配。