2020-02-24小刘科研笔记之几种常见的研磨抛光液的优劣势分析

研磨抛光是半导体加工过程中的一项重要工艺，主要应用于半导体表面进行加工，研磨液、抛光液是影响半导体表面质量的重要因素。

一、简析几种常见的研磨液的优劣势

研磨是半导体加工过程中的一项重要工艺，它主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工，这种化学研磨工艺几乎涉及到半导体制程中的各个环节，研磨液是影响半导体表面质量的重要因素。

1.常见研磨液：

（1）氧化铝研磨液

对于研磨工件产品，品种多；可选择不同程度效果的氧化铝研磨液，研磨速度快可减省研磨时间，提高生产效率，作业后工件表面比较平滑。

（2）金刚石研磨液

加油或者加水稀释使用，有效，方便，无污染，不腐蚀等特点。其中金刚石颗粒硬度好，粒度均匀，磨削效果好。

（3）蓝宝石研磨液

用于在蓝宝石衬底的研磨和减薄的研磨液，蓝宝石研磨液利用聚晶金刚石的特性，在研磨抛光过程中保持高切削的效率，同时不易对工件产生划伤。

2. 我们使用氧化铝研磨液的优势在于：

（1）切力较稳定，性价比高；

（2）铝为电和热的良导体，而氧化铝则是电与热的绝缘体；

（3）具有良好的研磨稳定效果；

（4）品种多，可以进行粗磨和细磨，视半导体材质而定；

（5）适用作为Inp、GaAs半导体的研磨液。

3. 氧化铝研磨液的劣势在于：

分散稳定性不好、易团聚、易沉淀。

4.不使用金刚石、蓝宝石研磨液的原因：

（1）金刚石磨料是研磨硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料；

（2）蓝宝石研磨液是蓝宝石衬底的研磨和减薄、光学晶体、硬质玻璃和晶体、超硬陶瓷和合金、刺头、硬盘、芯片领域的研磨；

（3）不适用于Inp、GaAs。

二、几种常见的抛光液的优劣势

CMP抛光液( chemical mechanical polishing化学机械抛光，简称CMP)是平坦化精密加工工艺中超细固体研磨材料和化学添加剂的混合物，CMP抛光液一般由提供研磨作用的超细固体粒子如纳米级SiO2、Al2O3粒子等和提供腐蚀溶解作用的表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成。

广泛用于各类集成电路、半导体、蓝宝石、LED行业及其他领域的抛光过程，用来辅助抛光、保护硅片等材料免受划伤，因此在芯片的制备过程中是离不开它的。

1.常见抛光液

①.氧化铝抛光液：晶向稳定、硬度高、颗粒小且分布均匀；磨削力强、抛光速率快、镜面效果好；抛光液不易沉淀。

②.氧化硅抛光液：

（1）分散性好。

（2）粒径分布广泛：5-100nm。

（3）适合与各种抛光垫、合成材料配合抛光使用。

（4）适用硅晶圆、蓝宝石等半导体及衬底材料的粗抛和精抛，抛光后易清洗，表面粗糙度低。

③白刚玉抛光液：纯度高、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定它硬度略高于棕刚玉，韧性稍低，自锐性好、磨削能力强、发热量小、效率高、热稳定性好。

2. 氧化铝抛光液和二氧化硅抛光液结合的优劣势分析

优势在于

（1）氧化铝抛光的抛光速率快、二氧化硅抛光液易清洁。

（2）氧化铝抛光液良好的微粒形状，纯度高、磨削力强，表面粗糙度5-15nm。

（3）二氧化硅抛光液表面粗糙度低，而且抛光后易清洗，适用于二次抛光解决脏污。

（4）如图下氧化铝抛光液结合二氧化硅抛光液的效果图。

劣势在于：氧化铝抛光液异常多，比如橘皮现象、表面出现白点现象；二氧化硅抛光液抛光过程中易产生结晶，对硬底材料抛光速率低。

3.不使用白刚玉抛光液的原因：

白刚玉微粉可用做触媒体，绝缘体以及精密铸造砂等。

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不积珪步，无以至千里；不积细流，无以成江海。做好每一份工作，都需要坚持不懈的学习。