拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑,具有良好的去油污,防銹,清洗和增光性能,并能使金屬制品超過原有的光澤。本產(chǎn)品性能穩(wěn)定、無毒,對環(huán)境無污染等作用,光液使用方法:包括棘輪扳手、開口扳手,批咀、套筒扳手,六角扳手,螺絲刀等,鉛錫合金、鋅合金等金屬產(chǎn)品經(jīng)過研磨以后,再使用拋光劑配合振動研磨光飾機(jī),滾桶式研磨光式機(jī)進(jìn)行拋光;1拋光劑投放量為(根據(jù)不同產(chǎn)品的大小,光飾機(jī)的大小和各公司的產(chǎn)品光亮度要求進(jìn)行適當(dāng)配置),2:拋光時間:根據(jù)產(chǎn)品的狀態(tài)來定。3、拋光完成后用清水清洗一次并且烘干即可。
英文名
polishing slurry
拋光液
CMP(Chemical Mechanical Polishing)
化學(xué)機(jī)械拋光
這兩個概念主要出現(xiàn)在半導(dǎo)體加工過程中,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:單的化學(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?;瘜W(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數(shù)量級,是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全局平面化的有效方法。
制作步驟
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,對硅單晶片化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)機(jī)理、動力學(xué)控制過程和影響因素研究標(biāo)明,化學(xué)機(jī)械拋光是一個復(fù)雜的多相反應(yīng),它存在著兩個動力學(xué)過程:
(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)行氧化還原的動力學(xué)過程。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,即解吸過程使未反應(yīng)的硅單晶重新裸露出來的動力學(xué)過程。它是控制拋光速率的另一個重要過程。
硅片的化學(xué)機(jī)械拋光過程是以化學(xué)反應(yīng)為主的機(jī)械拋光過程,要獲得質(zhì)量好的拋光片,必須使拋光過程中的化學(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。
2產(chǎn)品類型
硅材料
拋光液
藍(lán)寶石
拋光液
砷化鎵
拋光液
鈮酸鋰
拋光液
鍺拋光液
集成電路多次銅布線拋光液
集成電路阻擋層拋光液
應(yīng)用
1. LED行業(yè)
目前LED芯片主要采用的襯底材料是藍(lán)寶石,在加工過程中需要對其進(jìn)行減薄和拋光。藍(lán)寶石的硬度極高,普通磨料難以對其進(jìn)行加工。在用金剛石研磨液對藍(lán)寶石襯底表面進(jìn)行減薄和粗磨后,表面不可避免的有一些或大或小的劃痕。CMP拋光液利用“軟磨硬”的原理很好的實現(xiàn)了藍(lán)寶石表面的精密拋光。隨著LED行業(yè)的快速發(fā)展,聚晶金剛石研磨液及二氧化硅溶膠拋光液的需求也與日俱增。
2.半導(dǎo)體行業(yè)
CMP技術(shù)還廣泛的應(yīng)用于集成電路(IC)和超大規(guī)模集成電路中(ULSI)對基體材料硅晶片的拋光。隨著半導(dǎo)體工業(yè)的急速發(fā)展,對拋光技術(shù)提出了新的要求,傳統(tǒng)的拋光技術(shù)(如:基于淀積技術(shù)的選擇淀積、濺射等)雖然也可以提供“光滑”的表面,但卻都是局部平面化技術(shù),不能做到全局平面化,而化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)解決了這個問題,它是目前的可以在整個硅圓晶片上全面平坦化的工藝技術(shù)。
3參考配方
組分 | 投料量(g/L) |
硫酸 | 350~400 |
硝酸 | 30~50 |
雙氧水 | 30~100 |
鹽酸 | 40~80 |
乙酸 | 20~50 |
2-巰基噻唑啉 | 1~3 |
硫酸銅 | 1~10 |
壬基酚聚氧乙烯醚 | 5~10 |
有機(jī)硅消泡劑 | 1~3 |
水 | 余量 |
4上市產(chǎn)品
硅材料拋光液、藍(lán)寶石拋光液、砷化鎵拋光液、鈮酸鋰拋光液、鍺拋光液、集成電路多次銅布線拋光液、集成電路阻擋層拋光液、研磨拋光液、電解拋光液、不銹鋼電化學(xué)拋光液,不銹鋼拋光液、石材專用納米拋光液、氧化鋁拋光液、銅化學(xué)拋光液、鋁合金拋光液、鏡面拋光液、銅拋光液、玻璃研磨液、藍(lán)寶石研磨液、酸
5分類
拋光液的主要產(chǎn)品可以按主要成分的不同分為以下幾大類:金剛石拋[1]光液(多晶金剛石拋光液、單晶金剛石拋光液和納米金剛石拋光液)、氧化硅拋光液[2](即CMP拋光液)、氧化鈰拋光液、氧化鋁拋光液和碳化硅拋光液等幾類。
多晶金剛石拋光液
多晶金剛石拋光液以多晶金剛石微粉為主要成分,配合高分散性配方,可以在保持高切削率的同時不易對研磨材質(zhì)產(chǎn)生劃傷。
主要應(yīng)用于藍(lán)寶石襯底的研磨、LED芯片的背部減薄、光學(xué)晶體以及硬盤磁頭等的研磨和拋光。
氧化硅拋光液
氧化硅拋光液(CMP拋光液)是以硅粉為原料,經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)的一種度低金屬離子型拋光產(chǎn)品。
廣泛用于多種材料納米級的高平坦化拋光,如:硅晶圓片、鍺片、化合物半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷化銦,精密光學(xué)器件、藍(lán)寶石片等的拋光加工。
氧化鈰拋光液
氧化鈰拋光液是以微米或亞微米級CeO2為磨料的氧化鈰研磨液,該研磨液具有分散性好、粒度細(xì)、粒度分布均勻、硬度適中等特點(diǎn)。
適用于高精密光學(xué)儀器,光學(xué)鏡頭,微晶玻璃基板,晶體表面、集成電路光掩模等方面的精密拋光。
氧化鋁和碳化硅拋光液
是以超細(xì)氧化鋁和碳化硅微粉為磨料的拋光液,主要成分是微米或亞微米級的磨料。
主要用于高精密光學(xué)儀器、硬盤基板、磁頭、陶瓷、光纖連接器等方面的研磨和拋光。
6行業(yè)概況
供求關(guān)系是一個行業(yè)能否快速發(fā)展的前提。目前來看,市場需求是很大的,而供應(yīng)方面卻略顯不足,尤其是擁有核心知識產(chǎn)權(quán),產(chǎn)品質(zhì)量過硬的企業(yè)并不多,行業(yè)整體缺乏品牌效應(yīng)。在需求旺盛的階段,行業(yè)需求巨大,發(fā)展前景好,這是毋庸置疑的。但保持行業(yè)的健康,穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展,呼吁業(yè)內(nèi)企業(yè)共同努力,尤其需要發(fā)揮吃毛求疵的研發(fā)精神,進(jìn)一步提高生產(chǎn)工藝,降低成本,真正解決客戶的實際困難,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),提供的產(chǎn)品。[1]
參考資料