講講化學機械拋光液及常用的幾種拋光液
發布人:管理員 發布時間:2023-06-28
導語:之前的文章,我們帶大家了解過氧化鈰拋光液以及磁流變拋光液,今天的文章,卓精藝帶大家整體了解目前[敏感詞]可以提供整體平面化的表面精加工的化學機械拋光液。
21世紀國力的競爭歸根到底為先進制造能力的競爭,在信息時代的今天,主要表現為對電子產業先進制造能力的競爭。
目前,電子產品的先進制造業的快速發展方向為高精度、高性能、高集成度以及可靠性,因此,對加工工件表面的局部平整度和整體平整度都提出了前所未有的高要求(要求達到亞納米量級的表面粗糙度)。國際上普遍認為,加工工件特征尺寸在0.35μm以下時,必須進行全局平坦化。
純粹的化學拋光腐蝕性大、拋光速率大、損傷低、表面光潔度高,但是拋光后的表面平整度差和表面一致性差;純粹的機械拋光表面平整度和表面一致性較高,但是表面損傷大,光潔度低。化學機械拋光可以說集中了化學拋光和機械拋光的綜合優點。
化學機械拋光在不影響拋光速率的前提下,既可以獲得光潔度較高的表面,又可以提高表面平整度,是迄今[敏感詞]可以提供整體平面化的表面精加工技術。
目前國內外常用的拋光液有二氧化硅膠體拋光液、二氧化鈰拋光液、氧化鋁拋光液、納米金剛石拋光液等。
我們分別來看:
1、二氧化硅膠體拋光液
二氧化硅膠體拋光液是以高純度的硅粉為原料,經過特殊工藝生產的一種高純度金屬離子型拋光產品。廣泛用于多種納米材料的高平坦化拋光,如硅片、化合物晶體、精密光學器件、寶石等的拋光加工。由于二氧化硅粒度很細,約0.01-0.1μm,因此拋光工件表面的損傷層極微;另外,二氧化硅的硬度和硅片的硬度相近,因此常用于對半導體硅片的拋光。二氧化硅是拋光液的重要組成部分,其粒徑大小、致密度、分散度等因素直接影響化學機械拋光的速率和拋光質量。因此二氧化硅膠體的制備也是拋光液中不可缺少的工藝。
2、氧化鈰拋光液
二氧化鈰是玻璃拋光的通用磨削材料。隨著工件尺寸的縮小,傳統的硅容易在尺寸較大的集成電路STI(淺溝隔離)處形成蝶形缺陷。而針對STI的拋光,選擇合適的拋光液是關鍵,采用氧化鈰作為研磨顆粒的第二代拋光液,具有高選擇性和拋光終點自動停止的特性,配合粗拋和精拋,能拋光液中二氧化鈰的粒度是影響拋光效果的關鍵參數之一。目前制備出的二氧化鈰的粒徑多為微米級或亞微米級,粒度分布不均,粒徑大的溶液產生劃痕,嚴重影響到被拋光工件的拋光質量。因此,納米級二氧化鈰的制備及應用是目前研究的熱點之一,能夠有效解決[敏感詞]代STI工藝缺點,是目前重點發展的產品類型之一。
3、氧化鋁拋光液
氧化鋁(剛玉)硬度高,穩定性好,納米氧化鋁廣泛適用于光學鏡頭、單芯光纖連接器、微晶玻璃基板、晶體表面等方面的精密拋光,是一種廣泛使用的無機磨料。現在以高亮度氮化鎵基藍光LED為核心的半導體照明技術對照明領域帶來了很大的沖擊,并成為目前全球半導體領域研究的熱點。但由于氮化鎵很難制備,必須在其他襯底材料上外延生長薄膜,作為氮化鎵的襯底材料有多種,目前,藍光和白光LED芯片均采用藍寶石晶片或碳化硅晶片為襯底晶片,因此,晶片的拋光也成為關注的焦點。近年來,國際上采用了一種新的工藝,即用氧化鋁拋光液一次完成藍寶石晶片研磨和拋光,大大提高藍寶石和碳化硅晶片的拋光效率。