一、拋光技術(shù)

最初的半導(dǎo)體基片（襯底片）拋光沿用機(jī)械拋光、例如氧化鎂、氧化鋯拋光等，但是得到的晶片表面損傷是及其嚴(yán)重的。直到60年代末，一種新的拋光技術(shù)——化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)（CMP Chemical Mechanical Polishing ）取代了舊的方法。CMP技術(shù)綜合了化學(xué)和機(jī)械拋光的優(yōu)勢(shì)：

單純的化學(xué)拋光，拋光速率較快，表面光潔度高，損傷低，完美性好，但表面平整度和平行度差，拋光后表面一致性差；

單純的機(jī)械拋光表面一致性好，表面平整度高，但表面光潔度差，損傷層深。 化學(xué)機(jī)械拋光可以獲得較為完美的表面，又可以得到較高的拋光速率，得到的平整度比其他方法高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全局平面化的唯一有效方法。依據(jù)機(jī)械加工原理、半導(dǎo)體材料工程學(xué)、物力化學(xué)多相反應(yīng)多相催化理論、表面工程學(xué)、半導(dǎo)體化學(xué)基礎(chǔ)理論等，對(duì)硅單晶片化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）機(jī)理、動(dòng)力學(xué)控制過(guò)程和影響因素研究標(biāo)明，化學(xué)機(jī)械拋光是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)，它存在著兩個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程：

（1）拋光首先使吸附在拋光布上的拋光液中的氧化劑、催化劑等與襯底片表面的硅原子在表面進(jìn)行氧化還原的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。這是化學(xué)反應(yīng)的主體。

（2）拋光表面反應(yīng)物脫離硅單晶表面，即解吸過(guò)程使未反應(yīng)的硅單晶重新裸露出來(lái)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。它是控制拋光速率的另一個(gè)重要過(guò)程。硅片的化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程是以化學(xué)反應(yīng)為主的機(jī)械拋光過(guò)程，要獲得質(zhì)量好的拋光片，必須使拋光過(guò)程中的化學(xué)腐蝕作用與機(jī)械磨削作用達(dá)到一種平衡。如果化學(xué)腐蝕作用大于機(jī)械拋光作用，則拋光片表面產(chǎn)生腐蝕坑、桔皮狀波紋。如果機(jī)械磨削作用大于化學(xué)腐蝕作用，則表面產(chǎn)生高損傷層。

二、藍(lán)寶石研磨液

藍(lán)寶石研磨液（又稱(chēng)為藍(lán)寶石拋光液）是用于在藍(lán)寶石襯底的研磨和減薄的研磨液。

從與華林科納的合作伙伴中了解到，藍(lán)寶石研磨液由優(yōu)質(zhì)聚晶金剛石微粉、復(fù)合分散劑和分散介質(zhì)組成。藍(lán)寶石研磨液利用聚晶金剛石的特性，在研磨拋光過(guò)程中保持高切削效率的同時(shí)不易對(duì)工件產(chǎn)生劃傷?？梢詰?yīng)用在藍(lán)寶石襯底的研磨和減薄、光學(xué)晶體、硬質(zhì)玻璃和晶體、超硬陶瓷和合金、磁頭、硬盤(pán)、芯片等領(lǐng)域的研磨和拋光。

藍(lán)寶石研磨液在藍(lán)寶石襯底方面的應(yīng)用：

1. 外延片生產(chǎn)前襯底的雙面研磨：多用藍(lán)寶石研磨液研磨一道或多道，根據(jù)最終藍(lán)寶石襯底研磨要求用6um、3um、1um不等。

2. LED芯片背面減薄

為解決藍(lán)寶石的散熱問(wèn)題，需要將藍(lán)寶石襯底的厚度減薄，從450nm左右減至100nm左右。主要有兩步：先在橫向減薄機(jī)上，用50-70um的砂輪研磨磨去300um左右的厚度；再用拋光機(jī)（秀和、NTS、WEC等）針對(duì)不同的研磨盤(pán)（錫/銅盤(pán)），采用合適的藍(lán)寶石研磨液（水/油性）對(duì)芯片背面拋光，從150nm減至100nm左右。

三、藍(lán)寶石拋光液

藍(lán)寶石拋光液是以高純度硅粉為原料，經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)的一種高純度低金屬離子型拋光產(chǎn)品。

藍(lán)寶石拋光液主要用于藍(lán)寶石襯底的拋光。還可廣泛用于多種材料納米級(jí)的高平坦化拋光，如：硅片、化合物晶體、精密光學(xué)器件、寶石等的拋光加工。

藍(lán)寶石拋光液的特點(diǎn)：

1.高拋光速率，利用大粒徑的膠體二氧化硅粒子達(dá)到高速拋光的目的。

2.高純度（Cu含量小于50 ppb），有效減小對(duì)電子類(lèi)產(chǎn)品的沾污。

3.高平坦度加工，藍(lán)寶石拋光液是利用SiO2的膠體粒子進(jìn)行拋光，不會(huì)對(duì)加工件造成物理?yè)p傷，達(dá)到高平坦化加工。

藍(lán)寶石拋光液根據(jù)pH值的不同可分為酸性?huà)伖庖汉蛪A性?huà)伖庖骸?/span>

藍(lán)寶石拋光液的型號(hào)：

堿性型號(hào)（pH:9.8±0.5）：SOQ-2A、SOQ-4A、SOQ-6A、SOQ-8A、SOQ-10A、SOQ-12D

酸性型號(hào)（pH:2.8±0.5）：ASOQ-2A、ASOQ-4A、ASOQ-6A、ASOQ-8A、ASOQ-10A、ASOQ-12D

粒徑(nm)： 10~30 30~50 50~70 70~90 90~110 110~130

外觀： 乳白色或半透明液體 比重 1.15±0.05

組成 SiO2：15~30% Na2O：≤0.3% 重金屬雜質(zhì) ：≤50 ppb

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