导体镶嵌型巨电流变抛光液及其对硅材料的抛光

作者：邱昭晖; 江波; 陆坤权; 沈容; 熊小敏

来源：表面技术, 2022, 1-9.

• 导体镶嵌型电流变液
• 剪切强度
• 电流变抛光
• 硅片
• 粗糙度

目的为解决现有电流变抛光液在电场下强度低和使用寿命短等问题方法本研究分析了现有电流变抛光液的缺点及其原因，提出将新型巨电流变液—导体镶嵌型电流变液应用于抛光领域，并研制出以二氧化硅为磨料，镶嵌了纳米碳的二氧化钛作为电介质颗粒的硅油基电流变抛光液。本研究测定了添加了不同粒径磨料的抛光液的剪切强度与电场强度、温度、使用时间的关系。研究搭建了简易的旋转式电流变抛光装置，以对不同粒径磨料的电流变抛光液在硅片表面抛光的效果进行试验。结果表明碳镶嵌二氧化钛基电流变抛光液具有高剪切强度（＞30kPa）、低漏电流（＜1μA）、高温度稳定性（25-125℃）、长使用寿命和对少量磨料不敏感的优点。抛光实验结果表明在2.5kV的电压下，硅片在经过添加了2μm磨料的电流变抛光液持续三小时抛光加工后，粗糙度从206nm下降至6.4nm。之后再分别用添加了200nm磨料和20nm磨料的抛光液先后继续精抛后，粗糙度下降至0.46nm和0.36nm。结论碳镶嵌二氧化钛基巨电流变抛光液能有效降低表面粗度，改善表面质量，能很好地应用于精密抛光领域，展示出了良好的应用前景。

• 单位
  中山大学; 物理学院; 中国科学院物理研究所