[发明专利]一种非机械接触式磁致原位超声振动的化学机械抛光方法

权利要求书

1.一种非机械接触式磁致原位超声振动的化学机械抛光方法，包括以下步骤：

将待抛光的基材固定于抛光机的基材载体上，基材的待抛光表面与抛光平台相对设置，抛光平台上设置抛光垫，于抛光垫上供给抛光液，使基材相对于抛光平台位移以使得基材的待抛光表面与供给有抛光液的抛光垫相互接触，以对基材的待抛光表面进行抛光；

其特征在于，还包括：

在基材的上方与下方之一位置处施加第一交替磁场，另一位置处施加第二交替磁场；

所述第一交替磁场与第二交替磁场为周期性磁场，两者的周期相同；在每一周期内，第一交替磁场与第二交替磁场均包括t₁时域和t₂时域，在t₁时域内第一交替磁场的磁场强度H₁₁0而第二交替磁场的磁场强度H₂₁＝0，在t₂时域内第二交替磁场的磁场强度H₂₂0而第一交替磁场的磁场强度H₁₂＝0，第一交替磁场与第二交替磁场形成交替变换的交替磁场；

所述抛光液中添加有铁磁性颗粒，形成均匀分散的混合抛光液；

所述混合抛光液是通过以下步骤制备的：

(1)将磨料分散在去离子水中，添加活性剂、FA/O螯合剂和胺碱制备磨料分散液；

(2)在所述磨料分散液中加入碱性缓冲液将溶液的pH值调至9～11，使用球磨机继续分散，再加入氧化剂，配制成抛光液；

(3)将上述抛光液与铁磁性颗粒混合搅拌，再经超声波分散，即得到铁磁性颗粒分散均匀的所述混合抛光液；

所述磨料分散液按质量百分比的组成为：硅溶胶70～97.5％、活性剂0.5～5％、FA/O螯合剂0.1～3％、胺碱2～10％；所述硅溶胶中二氧化硅的质量百分比为1～30％；所述抛光液中氧化剂的质量百分比为0.1～2％；

所述铁磁性颗粒在上述交替磁场内受第一交替磁场或第二交替磁场的磁力作用而向上或向下位移，以使混合抛光液在基材的待抛光表面与抛光垫之间发生往复位移，形成超声波频率的振动，在对基材的待抛光表面化学抛光的同时进行机械抛光。

2.一种非机械接触式磁致原位超声振动的化学机械抛光方法，包括以下步骤：

将待抛光的基材固定于抛光机的基材载体上，基材的待抛光表面与抛光平台相对设置，抛光平台上设置抛光垫，于抛光垫上供给抛光液，使基材相对于抛光平台位移以使得基材的待抛光表面与供给有抛光液的抛光垫相互接触，以对基材的待抛光表面进行抛光；

其特征在于，还包括：

在基材的上方与下方之一位置处施加第一交替磁场，另一位置处施加第二交替磁场；

所述第一交替磁场与第二交替磁场为周期性磁场，两者的周期相同；在每一磁场周期内，第一交替磁场与第二交替磁场均包括t₁时域和t₂时域，在t₁时域内第一交替磁场具有磁场强度H₁₁、第二交替磁场具有磁场强度H₁₂，在t₂时域内第二交替磁场具有磁场强度H₂₁、第一交替磁场具有磁场强度H₂₂，并且，H₁₁≥2*H₁₂0，H₂₂≥2*H₂₁0，第一交替磁场与第二交替磁场形成交替变换的交替磁场；

所述抛光液中添加有铁磁性颗粒，形成均匀分散的混合抛光液；

所述混合抛光液是通过以下步骤制备的：

(1)将磨料分散在去离子水中，添加活性剂、FA/O螯合剂和胺碱制备磨料分散液；

(2)在所述磨料分散液中加入碱性缓冲液将溶液的pH值调至9～11，使用球磨机继续分散，再加入氧化剂，配制成抛光液；

(3)将上述抛光液与铁磁性颗粒混合搅拌，再经超声波分散，即得到铁磁性颗粒分散均匀的所述混合抛光液；

所述磨料分散液按质量百分比的组成为：硅溶胶70～97.5％、活性剂0.5～5％、FA/O螯合剂0.1～3％、胺碱2～10％；所述硅溶胶中二氧化硅的质量百分比为1～30％；所述抛光液中氧化剂的质量百分比为0.1～2％；

所述铁磁性颗粒在上述交替磁场内受第一交替磁场或第二交替磁场的磁力作用而向上或向下位移，以使混合抛光液在基材的待抛光表面与抛光垫之间发生往复位移，形成超声波频率的振动，在对基材的待抛光表面化学抛光的同时进行机械抛光。