卓精艺

首页 行业动态

讲讲化学机械抛光液及常用的几种抛光液卓精艺 2022.09.07

导语:之前的文章,我们带大家了解过氧化铈抛光液以及磁流变抛光液,今天的文章,卓精艺带大家整体了解目前唯一可以提供整体平面化的表面精加工的化学机械抛光液。

21世纪国力的竞争归根到底为先进制造能力的竞争,在信息时代的今天,主要表现为对电子产业先进制造能力的竞争。

目前,电子产品的先进制造业的快速发展方向为高精度、高性能、高集成度以及可靠性,因此,对加工工件表面的局部平整度和整体平整度都提出了前所未有的高要求(要求达到亚纳米量级的表面粗糙度)。国际上普遍认为,加工工件特征尺寸在0.35μm以下时,必须进行全局平坦化。

纯粹的化学抛光腐蚀性大、抛光速率大、损伤低、表面光洁度高,但是抛光后的表面平整度差和表面一致性差;纯粹的机械抛光表面平整度和表面一致性较高,但是表面损伤大,光洁度低。化学机械抛光可以说集中了化学抛光和机械抛光的综合优点。

化学机械抛光在不影响抛光速率的前提下,既可以获得光洁度较高的表面,又可以提高表面平整度,是迄今唯一可以提供整体平面化的表面精加工技术。

目前国内外常用的抛光液有二氧化硅胶体抛光液、二氧化铈抛光液、氧化铝抛光液、纳米金刚石抛光液等。

光学元件抛光液

我们分别来看:

1、二氧化硅胶体抛光液

二氧化硅胶体抛光液是以高纯度的硅粉为原料,经过特殊工艺生产的一种高纯度金属离子型抛光产品。广泛用于多种纳米材料的高平坦化抛光,如硅片、化合物晶体、精密光学器件、宝石等的抛光加工。由于二氧化硅粒度很细,约0.01-0.1μm,因此抛光工件表面的损伤层极微;另外,二氧化硅的硬度和硅片的硬度相近,因此常用于对半导体硅片的抛光。二氧化硅是抛光液的重要组成部分,其粒径大小、致密度、分散度等因素直接影响化学机械抛光的速率和抛光质量。因此二氧化硅胶体的制备也是抛光液中不可缺少的工艺。

2、氧化铈抛光液

二氧化铈是玻璃抛光的通用磨削材料。随着工件尺寸的缩小,传统的硅容易在尺寸较大的集成电路STI(浅沟隔离)处形成蝶形缺陷。而针对STI的抛光,选择合适的抛光液是关键,采用氧化铈作为研磨颗粒的第二代抛光液,具有高选择性和抛光终点自动停止的特性,配合粗抛和精抛,能抛光液中二氧化铈的粒度是影响抛光效果的关键参数之一。目前制备出的二氧化铈的粒径多为微米级或亚微米级,粒度分布不均,粒径大的溶液产生划痕,严重影响到被抛光工件的抛光质量。因此,纳米级二氧化铈的制备及应用是目前研究的热点之一,能够有效解决第一代STI工艺缺点,是目前重点发展的产品类型之一。

3、氧化铝抛光液

氧化铝(刚玉)硬度高,稳定性好,纳米氧化铝广泛适用于光学镜头、单芯光纤连接器、微晶玻璃基板、晶体表面等方面的精密抛光,是一种广泛使用的无机磨料。现在以高亮度氮化镓基蓝光LED为核心的半导体照明技术对照明领域带来了很大的冲击,并成为目前全球半导体领域研究的热点。但由于氮化镓很难制备,必须在其他衬底材料上外延生长薄膜,作为氮化镓的衬底材料有多种,目前,蓝光和白光LED芯片均采用蓝宝石晶片或碳化硅晶片为衬底晶片,因此,晶片的抛光也成为关注的焦点。近年来,国际上采用了一种新的工艺,即用氧化铝抛光液一次完成蓝宝石晶片研磨和抛光,大大提高蓝宝石和碳化硅晶片的抛光效率。

卓精艺,提供高品质超精密光学智能抛光装备及抛光液(氧化铈抛光液、金刚石磁流变抛光液、超光滑表面磁流变抛光液),可对石英、微晶、碳化硅、单晶硅、硫化锌等材料实现球面、非球面、自由曲面加工,具有20年的工艺研究和装备研制经验。如果您对我们感兴趣,欢迎来电咨询!