抛光粉的基本要求
(1)微粉粒度均匀一致,在允许的范围之内;颗粒的大小及均匀度决定了抛光速度和精度,过筛的筛网目数 能掌握粉体相对的粒度的值,平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。
(2)有较高的纯度,不含机械杂质。
(3)有良好的分散性和吸附性,以保证加工过程的均匀和,可适量添加LBD-1分散剂提高悬浮率;好的 抛光粉要有较好的悬浮性,粉体的形状和粒度大小对悬浮性能具有一定的影响,纳米粒径的抛光粉的悬 浮性相对的要好一些,所以精抛一般选择纳米抛光粉。
(4)粉末颗粒有一定的晶格形态,破碎时形成锐利的尖角,以提高抛光效率;粉体的晶型是团聚在一起的单 晶颗粒,决定了粉体的切削性、耐磨性及流动性。粉体团聚在一起的单晶颗粒在抛光过程中分离(破碎),使其切削性、耐磨性逐渐下降,颗粒为球型的抛光粉具有良好的切削性、耐磨性和流动性。
(5)有合适的硬度和密度,和水有很好的浸润性和悬浮性,因为抛光粉需要与水混合,硬度相对大的粉体具 有较快的切削效果,同时添加一些助磨剂等等也同样能提高切削效果;不同的应用领域会有很大出入,包括自身加工工艺。
影响抛光粉性能的指标
(1)粉体的粒度大小:决定了抛光精度和速度,常用多少目和粉体的平均粒度大小来。过筛的筛网目数能掌握粉体相对的粒度的值,平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。
(2)粉体莫氏硬度:硬度相对大的粉体具有较快的切削效果,同时添加一些助磨剂等等也同样能提高切削效果;不同的应用领域会有很大出入,包括自身加工工艺。
(3)粉体悬浮性:好的粉要求抛光粉要有较好的悬浮性,粉体的形状和粒度大小对悬浮性能具有一定的影响,片形及粒度细些的抛光粉的悬浮性相对的要好一些,但不是决对的。抛光粉悬浮性能的提高也可通过加悬浮液(剂)来改善。
(4)粉体的晶型:粉体的晶型是团聚在一起的单晶颗粒,决定了粉体的切削性、耐磨性及流动性。粉体团聚在一起的单晶颗粒在抛光过程中分离(破碎),使其切削性、耐磨性逐渐下降,不规则的六边形晶型颗粒具有良好的切削性、耐磨性和流动性。
(5)外观颜色:原料中Pr的含量及灼烧温度等因素有关,镨含量越高,其粉体显棕红色。低铈抛光粉中含有大量的镨(铈镨料),使其显棕红色。高铈抛光粉,灼烧温度越高,其显偏白粉色,温度低(900度左右),其显淡黄色。
制作步骤:
依据机械加工原理、半导体材料工程学、物力化学多相反应多相催化理论、表面工程学、半导体化学基础理论等,对硅单晶片化学机械抛光(CMP)机理、动力学控制过程和影响因素研究标明,化学机械抛光是一个复杂的多相反应,它存在着两个动力学过程:
(1)抛光首先使吸附在抛光布上的抛光液中的氧化剂、催化剂等与衬底片表面的硅原子在表面进行氧化还原的动力学过程。这是化学反应的主体。
(2)抛光表面反应物脱离硅单晶表面,即解吸过程使未反应的硅单晶重新裸露出来的动力学过程。它是控制抛光速率的另一个重要过程。
硅片的化学机械抛光过程是以化学反应为主的机械抛光过程,要获得质量好的抛光片,必须使抛光过程中的化学腐蚀作用与机械磨削作用达到一种平衡。如果化学腐蚀作用大于机械抛光作用,则抛光片表面产生腐蚀坑、桔皮状波纹。如果机械磨削作用大于化学腐蚀作用,则表面产生高损伤层。
氧化铈抛光液
氧化铈抛光液是以微米或亚微米级CeO2为磨料的氧化铈研磨液,该研磨液具有分散性好、粒度细、粒度分布均匀、硬度适中等特点。
适用于高精密光学仪器,光学镜头,微晶玻璃基板,晶体表面、集成电路光掩模等方面的精密抛光。