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铜膜高去除速率CMP碱性抛光液的研究及其性能测定

李炎 , 孙鸣 , 李洪波 , 刘玉岭 , 王傲尘 , 何彦刚 , 闫辰奇 , 张金

目的：探索适合于TSV技术的最佳CMP工艺。方法在碱性条件下,利用碱性FA/O型鳌合剂极强的鳌合能力,对铜膜进行化学机械抛光,通过调节抛光工艺参数及抛光液配比,获得超高的抛光速率和较低的表面粗糙度。结果在压力27.56 kPa,流量175 mL/min,上下盘转速105/105 r/min,pH=11.0,温度40℃,氧化剂、磨料、螯合剂体积分数分别为1%,50%,10%的条件下,经过CMP平坦化,铜膜的去除速率达2067.245 nm/min,且表面粗糙度得到明显改善。结论该工艺能获得高抛光速率。

关键词: 碱性研磨液 , 铜CMP , TSV技术 , FA/O型螯合剂 , 表面粗糙度

硅酸盐水泥熟料Fe还原态的近红外吸收光谱特性研究

陈亚菲 , 柏秀奎 , 农荣 , 曹德光 , 闫丙勤 , 姚斌 , 张金 , 李浩璇

硅酸盐通报

采用紫外可见近红外分光光度计对某水泥生产企业的氧化熟料和还原熟料、不同IM的氧化熟料和不同温度(900～ 1300℃)条件进行氧化(30 min)的还原熟料进行了检测分析,发现各类熟料的表观吸收率和处于λ=1437nm处的吸收峰均有差异,进一步归纳分析表明,熟料中的Fe3+的含量越高,处于λ=1437 nm处的光谱吸收越强,近红外波段处的表观吸收率也随之增大.近红外吸收光谱中的λ=1437 nm吸收峰和近红外波段处的表观吸收率可以用于表征硅酸盐水泥熟料中的Fe3+含量.

关键词: 水泥熟料 , 铁离子 , 近红外光谱 , 吸收率 , 吸收峰

新型表面活性剂对低磨料铜化学机械抛光液性能的影响

李炎 , 刘玉岭 , 李洪波 , 唐继英 , 樊世燕 , 闫辰奇 , 张金

电镀与涂饰

介绍了一种用于铜膜化学机械抛光的多元胺醇型非离子表面活性剂。研究了该表面活性剂对抛光液表面张力、黏度、粒径、抛光速率和抛光后铜的表面状态的影响。抛光液的基本组成和工艺条件为：SiO20.5%，H2O20.5%，FA/OII 型螯合剂5%(以上均为体积分数)，工作压力2 psi，抛头转速60 r/min，抛盘转速65 r/min，抛光液流量150 mL/min，抛光时间3 min，抛光温度21°C。结果表明，微量表面活性剂的加入能显著降低抛光液的表面张力并大幅提高抛光液的稳定性，但对静置24 h后抛光液黏度的影响不大。表面活性剂含量为0%~2%时，随其含量增大，化学机械抛光速率减小，抛光面的粗糙度降低。

关键词: 铜 , 化学机械抛光 , 非离子表面活性剂 , 表面张力 , 黏度 , 粒径

铜膜化学机械抛光工艺优化

李炎 , 刘玉岭 , 李洪波 , 樊世燕 , 唐继英 , 闫辰奇 , 张金

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.07.009

对d为300 mm blanket铜膜进行了低压低浓度化学机械抛光实验,分析了抛光工艺参数和抛光液组分对铜膜去除速率及其非均匀性的影响.通过实验表明,当抛光压力为13.780kPa,抛光液流量为175 mL/min,抛光机转速为65 r/min,0.5％磨料,0.5％氧化剂,7％鳌合剂,铜膜去除速率为1 120 nm/min,片内速率非均匀性为0.059,抛光后铜膜表面粗糙度大幅度下降,表面状态得到显著改善.

关键词: 化学机械抛光 , 碱性抛光液 , 磨料 , 片内速率非均匀性 , 表面粗糙度 , 铜膜

水环境中典型抗生素SPE-UPLC-MS/MS检测方法的建立

张金 , 宗栋良 , 常爱敏 , 孟凡花 , 王路 , 邓吴斌 , 管运涛

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.08.2014121001

应用固相萃取(SPE)及超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,建立了快速提取测定水环境中4种四环素类抗生素(四环素、土霉素、强力霉素、金霉素)和6种磺胺类抗生素(磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺甲噁唑和磺胺噻唑)的方法.水样经过HLB小柱浓缩萃取之后以C18柱为分析柱,乙腈和0.1％甲酸水溶液为流动相,采用UPLC-MS/MS多反应监测(MRM)离子模式进行分析.纯水和城市生活污水中抗生素物质检出限分别为0.015-0.12 ng·L-1、0.03-0.09 ng·L-1,平均回收率分别为88.7％-113.5％、73.7％-94.5％,相对标准偏差均在2.6％-10.6％之间(n=8).方法操作简单、定性定量准确,检出限低,能够满足测定各类水环境中四环素类和磺胺类抗生素痕量残留的分析要求.

关键词: 四环素类抗生素 , 磺胺类抗生素 , 固相萃取 , 超高效液相色谱-串联质谱

多元胺醇型表面活性剂对铜晶圆平坦化的影响

闫辰奇 , 刘玉岭 , 张金 , 张文霞 , 王辰伟 , 何平 , 潘国峰

电镀与涂饰

研究了一种多元胺醇型非离子表面活性剂对铜化学机械抛光(CMP)液粒径及分散度、抛光速率、抛光后铜膜的碟形坑高度、表面非均匀性和表面粗糙度的影响.抛光液的基本组成和工艺条件为:SiO2(粒径60 ～ 70 nm) 5％(体积分数,下同),多羟多胺螯合剂3％,30％(质量分数)过氧化氢3％,工作压力1 psi,背压1 psi,抛头转速87 r/min,抛盘转速93 r/min,抛光液流量300 mL/min,抛光时间60 s,抛光温度23℃.结果表明,表面活性剂的引入可提高抛光液的稳定性.当表面活性剂含量为3％时,抛光速率、抛光后碟形坑高度、表面非均匀性和表面粗糙度分别为614.86 nm/min、76.5 nm、3.26％和0.483 nm,对铜晶圆的平坦化效果最好.

关键词: 铜 , 晶圆 , 化学机械抛光 , 平坦化 , 非离子型表面活性剂 , 机理

某铁路用ω形弹条疲劳断裂原因

张金

机械工程材料

铁路用的一种ω形弹条在疲劳试验过程中当载荷循环约300万次时发生断裂,通过化学成分分析、硬度测试、显微组织和断口形貌观察等方法,分析了弹条的断裂原因.结果表明:ω形弹条在疲劳试验过程中因弹条尾部跟端支点处承受的交变载荷相对较大,容易产生较大的应力集中,且该处存在腐蚀坑缺陷,从而促进了疲劳裂纹的萌生和发展,最终导致弹条疲劳断裂失效.

关键词: 铁路 , ω形弹条 , 疲劳断裂 , 腐蚀坑

板坯铸机结晶器夹紧装置的设计及应用

张金 , 李鸿春 , 赵志广 , 齐立东 , 陈永民

连铸

板坯结晶器是板坯连铸生产的关键工艺设备,在生产过程中激冷激热、温度梯度变化大,为此结晶器装置的设计、安装、调整等要求极为严格.其夹紧装置能够保证在浇注过程中获得高质量连续铸坯并且保持铸造腔形稳定.结晶器因框架结构不同,夹紧方式也有差异.结合VAI公司设计的板坯铸机结晶器的工况要求和结构特点,对U型框架弹簧拉杆类型夹紧装置的基本功能、使用要求、设计理念、工作原理、维修保养等几个方面进行了研究.

关键词: 结晶器 , 夹紧装置 , 设计 , 应用

翻钢机液压系统的设计分析

陈永民 , 高亮亮 , 李鸿春 , 张金

连铸 doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140015

翻钢机液压系统设计流量小、电机功率低,不能满足运行速度要求;油箱温度控制不合理,易造成泵气蚀和液压油被局部加热;滤芯精度等级选用不当,造成系统污染引起故障;同步回路设计易造成累计误差.通过分析计算重新选取泵、电机,按照泵运行对油黏度要求控制油温,按照工况选取滤芯精度等级,重新设计同步系统消除累计误差.翻钢机经过设计优化,运行平稳,延长设备使用寿命,减少了设备故障.

关键词: 翻钢机 , 液压系统 , 设计 , 分析

磨料粒径对铝栅CMP去除速率和粗糙度的影响

张金 , 刘玉岭 , 闫辰奇 , 张文霞

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2017.01.007

在铝栅化学机械平坦化(CMP)中磨料直接影响去除速率和表面粗糙度.采用不同粒径的磨料配置抛光液对铝栅进行CMP实验,对去除速率和表面形貌测试结果进行分析.结果表明,去除速率与参与抛光的磨料颗粒数目和单个颗粒去除速率有关,表面粗糙度与单个磨料颗粒机械作用和抛光后磨料颗粒表面吸附有关,并对抛光液稳定性进行了研究.最终选用粒径70 nm,质量分数为5％的磨料,去除速率可达到181 nm/min,表面粗糙度为9.1nm,对今后铝栅CMP的研究提供了参考.

关键词: 化学机械平坦化 , 去除速率 , 粒径 , 粗糙度 , 高k金属栅极

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