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      熱門關鍵詞:切片拋光皮 切片金剛石拋光液樹脂銅盤/鐵盤
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      • 拋光液的成份組成,其制作方法及使用范圍不同

        拋光液的成份組成,其制作方法及使用范圍不同

        在半導體微電子工業領域中,離不開單晶硅、砷化鎵晶體、藍寶石、碳化硅等半導體材料。而為了保證在集成電路元器件的制造過程中的產品性能合格,工藝上會要求前道工藝的產品晶圓具有無表面損傷和無亞表層缺陷的高質量超光滑基材表面。無瑕疵、光潔的藍寶石基片由于常用的半導體材料質地硬且脆,加工中極易產生脆裂而導致裂紋,因此欲將其加工至平整光潔,需尋找合適的方法。而到目前為止,沒有哪一種比化學拋光(CMP)技術更適合用于集成電路芯片的超精密加工的方法了。作為被公認的**的全局平面化技術,CMP技術結合了超細粒子的機械研磨作用與氧化劑的化學腐蝕作用,能使人們獲得比以往任何平面加工更加出色的表面形貌變化。其中,拋光液是CMP技術的關鍵之一(組成:磨料粒子、腐蝕介質和助劑),其性能直接影響著被拋光工件的表面質量,目前國內外常用的有SiO2膠體拋光液、CeO2拋光液、Al2O3拋光液、納米金剛石拋光液等。為了對拋光液做進一步的了解及獲得素材,丹陽中研科技擁有包括稀土拋光粉、稀土拋光液、SiO2拋光液、ZrO2拋光液、Al2O3研磨液、金剛石研磨液、碳化硼研磨液等在內的數十種拋光產品,頗受海內外歡迎。下面便以這系列拋光產品為例,細數它們在應用中一些的特點。SiO2膠體拋光液<SiO2膠體拋光液是以高純度的硅粉或者水玻璃為原料,經過特殊工藝生產的一種高純度金屬離子型拋光產品,廣泛用于多種材料的高平坦化拋光,如硅片、化合物晶體、金屬、寶石等的拋光加工。根據下游應用的不同,SiO2拋光液的磨料粒徑及pH值可進行調整(圖:中研科技)SiO2的硬度和硅片的硬度相近,因此,對半導體硅片進行精拋光時,磨削層的厚度僅為磨料粒子尺寸的四分之一。一般的生產情況下,除了通過提高產物的排除速率和加強化學反應來提高拋光效率外,還會在精拋時采用納米級的SiO2膠體來進一步減小表面粗糙度和損傷層的深度。稀土拋光液氧化鈰拋光粉主要成份為二氧化鈰(CeO2),其次分別為氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧氟化鑭(LaOF),此外還含有微量的氧化硅、氧化鋁和氧化鈣,是玻璃拋光的通用磨削材料。兩種不同型號的稀土拋光液,區別在于稀土的組成及占比(圖:中研科技)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淺溝槽隔離(ShallowTrenchIsolation,STI)處形成蝶形缺陷。而以二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,能夠十分有效地解決第一代STI工藝缺點,是目前重點發展的產品類型之一。不過由于鈰屬于稀有金屬,并且二氧化鈰提純難度大,因此價格較為昂貴。此外,二氧化鈰的粒度是影響拋光效果的關鍵參數之一,因此納米級二氧化鈰的制備及應用成為了當前研究熱點之一。Al2O3拋光液藍寶石晶片作為*常用的一種襯底材料之一,它的拋光成為了關注的焦點。由于α-Al2O3的硬度高,穩定性好,因此它在處理藍寶石時,與SiO2等軟質磨料相比在去除速率上有著明顯的優勢。除此之外,Al2O3拋光液還十分適用于光學鏡頭、單芯光纖連接器、微晶玻璃基板、晶體表面等的精密拋光,應用相當廣泛。優秀的Al2O3拋光液應具有顆粒分散均勻,不團聚,懸浮性好等特點(圖:中研科技)化學機械研磨,晶圓制造中,隨著制程技術的升級、導線與柵極尺寸的縮小,光刻(Lithography)技術對晶圓表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越來越高,IBM公司于1985年發展CMOS產品引入,并在1990年成功應用于64MB的DRAM生產中。1995年以后,CMP技術得到了快速發展,大量應用于半導體產業?;瘜W機械研磨亦稱為化學機械拋光,其原理是化學腐蝕作用和機械去除作用相結合的加工技術,是目前機械加工中**可以實現表面全局平坦化的技術。由于CMP中的拋光墊采用聚氨酯等材料制成,在拋光過程中拋光墊表面發生形變,拋光墊與基片直接接觸區域01不產生拋光效果。因此非接觸區域02的拋光效率決定了整個拋光片的拋光速率。由圖1所示,如果二氧化鈰粒徑分散度較大,非接觸區域02部分則僅有尺寸較大的顆粒參與機械磨削,拋光效率較低。同時,粒徑較大的納米顆粒也會導致拋光表面受到研磨損傷,不利于無機絕緣薄膜的高精度拋光。二氧化鈰作為一種重要的稀土化合物,其納米顆粒由于具有特殊的物理化學性質,已廣泛應用于環境檢測儀敏感材料、汽車尾氣催化劑、儲氧材料、燃料電池等領域。近年來,隨著集成電路產業的飛速發展,化學機械拋光(CMP)技術作為僅有的能夠實現全局平坦化的工藝,已成為IC制造領域的關鍵技術。以二氧化鈰作為研磨料的拋光液可以與SiO2發生化學反應,通過化學結合Si-O-Ce拋光SiO2,因此對SiO2的去除速率快。且不同于膠體SiO2等拋光漿料需要在堿性溶液中保存,二氧化鈰基拋光液可以在pH值中性條件下穩定存在,因此在淺溝道隔離、層間介質(ILD)拋光等平坦化工藝中均有廣泛的應用。<br>另外,由于氧化鈰硬度低于氧化硅顆粒以及氧化鋁顆粒,不容易造成表面損傷,因此也可以作為光掩模、光學透鏡、Ⅲ-Ⅳ族砷化鎵晶片的鏡面拋光。在氧化鈰基CMP拋光液中,為了獲得更快的拋光速率和更高的表面平整度,迫切需要痕量金屬污染物少、球形、粒徑分布均勻的氧化鈰納米顆粒
      • 藍寶石拋光工藝

        藍寶石拋光工藝

        在藍寶石的拋光工藝中, 常用的磨料主要包括金剛石、二氧化硅溶膠、氧化鈰和氧化鋁等磨料。 實驗數據表明,a-氧化鋁拋光粉(0.3um,球型)在藍寶石拋光過程中的優勢明顯,****。 其一:拋光粉硬度比較: 1) 金剛石只用于傳統的機械拋光,其硬度(莫氏10)比藍寶石(莫氏 9)硬度高,容易產生劃傷,藍寶石表面損傷度高,良率低。 2)氧化鋁的硬度與藍寶石相當,顆粒球型,拋光速率高,不易起劃傷,良率高,是比較理想的拋光材料。 3)SiO2硬度(莫氏硬度7.5)比藍寶石低,拋光速率比氧化鋁拋光粉慢很多,拋光比較耗時。 其二:拋光效果比較: 在拋光C-平面藍寶石襯底時,a-氧化鋁拋光粉(0.3um)制成的研磨液的拋光性能(去除速率和表面質量等)優于其他磨料, 具體表現如下: 1)形成的水化層增加,拋光過程中,在藍寶石基底上持續形成水化層,它比基底層軟,該層的形成有利于材料的去除,并產生高質量表面。 2)表面質量改善,a-氧化鋁與基底藍寶石的硬度一樣,因此,磨料劃傷藍寶石的可能性很小。 3)去除速率增加,a-氧化鋁磨料經歷了與基底藍寶石一樣的表面水化,在基底寶石與磨料水化層之間的化學機械作用加速了材料去除,當磨料和基底藍寶石的表面在拋光壓力下靠在一起并剪切時,就相互粘附,進一步的剪切就會使粒子撕開鍵合的水化層,通過粒子的前邊沿促進材料去除。表面粗糙度能小于0.2nm. 4)氧化鋁拋光液在循環過程中穩定性更好,二氧化硅拋光液在使用過程中溫度必須嚴格控制,以防止結塊,但氧化鋁研磨液就比較穩定,也顯示了很好的潔凈度。 實驗1:采用氧化鋁拋光粉對藍寶石襯底進行拋光,拋光液的pH為10時拋光****,表面粗糙度RMS可達0.2nm。拋光壓力在0. 12Mpa 至0. 15Mpa ,拋光液濃度為10%時較佳。濃度越高,拋光速率越快。 目前很多**的藍寶石加工廠正在評估并使用基于氧化鋁研磨液用于更大直徑晶圓拋光。 來源:宣城晶瑞新材料有限公司
      • 研磨專家教你如何選購研磨液

        研磨專家教你如何選購研磨液

        五金行業的迅速發展,讓市場上出現很多種類的研磨液,比如拋光的,比如光亮加防銹,比如去毛刺的等等;這些使大家對選購研磨液造成一定的煩惱。你首先得確認你用它來做什么,大概可分為研磨、拋光、去毛刺、倒角等幾個目的。當下很多五金加工廠,手機配件加工廠等客戶的產品要求越來越高,因此怎么選擇研磨液也就至關重要了。 選購研磨液,要考慮下面幾個問題:  1.是要拋光增加光亮度,還是研磨去毛刺,目的要清楚;  2.根據自己公司環境和客戶要求,選擇酸性還是堿性;  3.了解自身產品的材質,和目前所用的研磨拋光機而選擇研磨液;  4.根據你的預算而選擇研磨液,研磨液哪家好?研磨液特點:  1.軟化作用:即對金屬表面氧化膜的化學作用,使其軟化,易于從表面研磨除去,以提高研磨效率。  2.潤滑作用:像研磨潤滑油一樣,在研磨塊和金屬零件之間起潤滑作用,從而得到光潔的表面。  3.洗滌作用:像洗滌劑一樣,能除去金屬零件表面的油污。  4.防銹作用:研磨加工后的零件,未清洗前在短時間內具有一定的防銹作用。  5.緩沖作用:在光飾加工運轉中,與水一起攪動,會緩解零件之間的相互撞擊。  什么研磨液*適合你呢?根據你自已對研磨液的需求,加上這些選購研磨液的依據,我相信你能夠選擇一款適合自已的研磨液,根據自已自身的情況,購買研磨液用來干什么,使用需要注意安全,使用研磨液研磨注意事項有那些?  尋找心中**的研磨液也不是很困難,只要根據你的客戶需求,根據使用環境選擇合適的,總的來說選擇一家質量過硬,資質良好研磨液廠家是至關重要的,該說的都說了,該試的也試了,你就會找到合適你的研磨液?,F在的研磨液廠家,一般都會免費寄樣品試樣,你可以多找幾家都試一下,看那一款能達到你的*好要求。不過,研磨液屬于化學產品,環保一定要過關。所以這一點也是要考慮的。
      • 氧化鈰研磨液應用技術

        氧化鈰研磨液應用技術

        氧化鈰是一種重要的稀土氧化物,主要用于冶煉金屬鈰和各種材料的添加劑。從1940年開始,高氧化鈰含量的稀土拋光粉開始取代氧化鐵(即鐵紅)用于玻璃拋光,成為玻璃拋光加工過程中的關鍵工藝材料之一。與傳統拋光粉—氧化鐵相比,稀土拋光粉具有拋光速度快,光潔度高和使用壽命長的優點,而且能改變拋光質量和操作環境。例如用氧化鈰拋光粉拋光透鏡,一分鐘完成工作量,如用氧化鐵拋光粉則需要30~60分鐘。氧化鈰在玻璃拋光中的優異性能在于鈰元素的多價態及其易轉化特性,Ce(+3)/Ce(+5)的氧化還原反應會破壞硅酸鹽晶格,并通過化學吸附作用,使玻璃表面與拋光劑接觸的物質(包括玻璃及水解化合物)被氧化或形成絡合物而被除去。此外,氧化鈰對二氧化硅質玻璃、晶體,氟化鈣等晶體具有同樣的拋光特性。一、 氧化鈰拋光粉分類由于氧化鈰對二氧化硅質玻璃、晶體等具有優異的性能,氧化鈰研磨液的分類主要依據氧化鈰含量及微粉粒度進行。1. 低鈰拋光粉低鈰拋光粉一般含有50%左右的CeO2,其余50%為La2O3,Nd2O3,Pr6O11等或LaOF、NdOF、PrOF等堿性氟化物。由于含有鐠元素(Pr),外觀表現為紅色或棕紅色,鐠含量越高顏色越深。隨著科技的進步以及對鐠元素的開發利用,低鈰拋光粉鐠元素被提煉出來,因此也出現白色低鈰拋光粉產品。此類拋光粉價格低,但初始拋光能力與高鈰拋光粉幾乎沒有差別,因而廣泛用于平板玻璃、顯像管玻璃、眼鏡片等低端產品玻璃的拋光,但使用壽命要比高鈰拋光粉低。? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 1低鈰拋光粉2.高鈰拋光粉氧化鈰含量在80%以上稱為高鈰拋光粉,此種拋光粉氧化鈰的含量越高,拋光能力越大,使用壽命也越長,主要用于硬質玻璃和光學晶體表面拋光。顏色有白色和土紅色。? ?
      • 拋光粉的種類

        拋光粉的種類

        拋光粉通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鋯等組成份組成,不同的材料的硬度不同,在水中的化學性質也不同,因此使用領域也各有不同。這幾種材料氧化鋁和氧化鋯的莫氏硬度為9,氧化鈰和氧化硅莫氏硬度為7,氧化鈰與硅鹽酸玻璃的化學活性較高,硬度相當,因此廣泛用于玻璃拋光。
      • 常用的拋光方法有哪些

        常用的拋光方法有哪些

        1.1機械拋光機械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方法,一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特殊零件如回轉體表面,可使用轉臺等輔助工具,表面質量要求高的可采用超精研拋的方法。超精研拋是采用特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉運動。利用該技術可以達到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各種拋光方法中*高的。光學鏡片模具常采用這種方法。1.2化學拋光化學拋光是讓材料在化學介質中表面微觀凸出的部分較凹部分優先溶解,從而得到平滑面。這種方法的主要優點是不需復雜設備,可以拋光形狀復雜的工件,可以同時拋光很多工件,效率高?;瘜W拋光的核心問題是拋光液的配制?;瘜W拋光得到的表面粗糙度一般為數10μm。1.3電解拋光電解拋光基本原理與化學拋光相同,即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。與化學拋光相比,可以消除陰極反應的影響,效果較好。電化學拋光過程分為兩步:(1)宏觀整平:溶解產物向電解液中擴散,材料表面幾何粗糙下降,Ralμm。 (2)微光平整: 陽極極化,:表面光亮度提高,Ralμm。1.4超聲波拋光將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中,依靠超聲波的振蕩作用,使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小,不會引起工件變形,但工裝制作和安裝較困難。超聲波加工可以與化學或電化學方法結合。在溶液腐蝕、電解的基礎上,再施加超聲波振動攪拌溶液,使工件表面溶解產物脫離,表面附近的腐蝕或電解質均勻;超聲波在液體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過程,利于表面光亮化。1.5流體拋光流體拋光是依靠高速流動的液體及其攜帶的磨粒;中刷工件表面達到拋光的目的。常用方法有:磨科噴射加工、液體噴射加工、流體動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅動,使攜帶磨粒的液體介質高速往復流過工件表面。介質主要采用在較低壓力下流過性好的特殊化合物(聚合物狀物質)并摻上磨料制咸,磨料可采用碳化硅粉末。1.6磁研磨拋光磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷,對工件磨削加工。這種方法加工效率高,質量好,加工條件容易控制,工作條件好。采用合適的磨料,表面粗糙度可以達到Ra0.1μm。

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