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立方碳化硅CMP过程中机械作用分子动力学仿真  
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【英文篇名】 Molecular dynamics simulations of the mechanical process in the chemical mechanical polishing of cubic silicon carbide
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【作者】 翟文杰; 杨德重;
【英文作者】 ZHAI Wenjie; YANG Dezhong; School of Mechatronics Engineering; Harbin Institute of Technology;
【作者单位】 哈尔滨工业大学机电工程学院;
【文献出处】 材料科学与工艺 , Materials Science and Technology, 编辑部邮箱 2018年 03期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 分子动力学; 化学机械抛光; 碳化硅; 刻划; 无定型二氧化硅;
【英文关键词】 molecular dynamics; CMP; silicon carbide; scratching; amorphous silica;
【摘要】 为了更好地理解立方碳化硅在化学机械抛光(CMP)过程中原子层面的材料去除机理,利用分子动力学(MD)方法建立了金刚石磨粒刻划碳化硅的原子模型,仿真研究了金刚石磨粒半径、刻划深度和刻划速度对碳化硅表面形貌、晶体结构、摩擦力和原子去除率的影响规律,并与无定型二氧化硅氧化膜的机械刻划作用的仿真结果进行了对比分析.结果发现:碳化硅在机械刻划过程中局部会出现非晶态变化;刻划深度增大会导致切削力和切削温度增大,原子去除率也随之增加;刻划速度的改变会影响温度和原子去除率,而对切削力几乎无影响;磨粒半径的增加会导致切削力和温度的增加,在压入深度相同的情况下对原子去除率影响不大;碳化硅表面生成的二氧化硅膜能大幅度降低切削力,但由于其结构的影响,机械刻划作用仅使氧化膜产生明显的致密化,而不产生磨屑.
【英文摘要】 For better understanding of the material removal mechanisms at the atomic level in chemical mechanical polishing(CMP) process of cubic silicon carbide(SiC),molecular dynamics(MD) method was employed to establish an atomic model of SiC scratching by diamond abrasive. The effects of abrasive size,scratching depths and scratching velocities on the scratched surface profile,crystal structure,friction force and the atomic removal rate of silicon carbide were investigated by MD simulations. The simulation results...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(51475119)
【更新日期】 2018-07-02
【分类号】 TB306;TQ163.4
【正文快照】 碳化硅材料拥有禁带宽度大、热导率高、击穿电场强度高、介电常数低和抗辐射能力强等特性,广泛应用于MEMS、高能半导体器件等领域[1].碳化硅硬度高,加工困难,目前唯一能实现全局平坦化的化学机械抛光(CMP)技术是加工碳化硅的主要手段[2].化学机械抛光的切削深度为纳米级或亚纳?

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