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福吉咨询第116期 研磨抛光液

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-10-08 08:36【

1、研磨抛光液介绍:

研磨抛光液是不同于固结磨具,涂附磨具的另一类"磨具",磨料在分散剂中均匀、游离分布。研磨抛光液可分为研磨液和抛光液。一般研磨液用于粗磨,抛光液用于精密磨削。抛光液通常用于研磨液的下道工序,行业中也把抛光液称为研磨液或把研磨液称为抛光液的。

2、研磨液分类:

研磨液按其作用机理分:机械作用研磨液,化学机械作用研磨液。

机械作用的研磨液:以金刚石、B4C等为磨料,通过添加分散剂等方式分散到液体介质中,从而形成具有磨削作用的液体,称为金刚石研磨液、碳化硼研磨液等。磨料在分散液中游离分布,利用磨料硬度比待磨工件硬度大的原理,实现工件的研磨、减薄。根据磨料的表面、颗粒大小及研磨液配置、研磨设备稳定性等情况,研磨完成后,工件表面容易留下或大或小的划痕。所以,机械作用的研磨液一般用于粗磨,后续还需要精密研磨抛光。

化学机械作用研磨液:化学机械作用研磨液利用了磨损中的"软磨硬"原理,即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的抛光表面,是机械削磨和化学腐蚀的组合技术,它借助微粒子的研磨作用和化学腐蚀作用在被研磨的介质表面形成光洁平坦表面。所以化学机械作用研磨液又称为化学机械抛光液(Chemical Mechanical Polishing,简称CMP)。在一定压力及抛光浆料存在下,被抛光工件相对于抛光垫作相对运动,借助于纳米粒子的研磨作用与氧化剂的腐蚀作用之间的有机结合,在被研磨的工件表面形成光洁表面。

化学机械抛光液(CMP)根据磨料不同的分类:

二氧化硅研磨液,氧化铈研磨液,氧化铝研磨液等。

金刚石研磨液根据磨料不同的分类:

金刚石研磨液是由金刚石磨料与分散液组成,根据金刚石微粉的类型分为单晶金刚石研磨液、多晶金刚石研磨液和爆轰纳米金刚石研磨液三种。

金刚石研磨液的应用:

1)单晶金刚石研磨液

单晶金刚石研磨液具有良好的切削力,加工成本相对较低。广泛适用于硬材料、硬质合金等硬质材料的研磨抛光。既可以提高磨削速率,又可以将磨削过程中产生的大量热量迅速排走,从而避免工件表面被烧伤。

2)多晶金刚石研磨液

多晶金刚石研磨液利用多晶金刚石良好的韧性,在研磨抛光过程中能够保持高磨削力的同时不易产生划伤,为后续精密抛光加工提供了良好的条件。广泛用于光学晶体、陶瓷、硬合金等各种硬质材料的研磨和抛光。

3)纳米金刚石研磨液

纳米金刚石研磨液是由爆轰金刚石微粉在水中均匀分散而成,具有良好的分散稳定性,广泛适用于精密抛光。光学玻璃和宝石对加工的精度有着高的要求,纳米金刚石研磨液可以在保持较高磨削速率的同时,形成高质量的加工表面。

CMP抛光液的应用:

1. LED行业

目前LED芯片主要采用的衬底材料是蓝宝石,在加工过程中需要对其进行减薄和抛光。蓝宝石的硬度高,普通磨料难以对其进行加工。在用金刚石研磨液对蓝宝石衬底表面进行减薄和粗磨后,表面不可避免的有一些或大或小的划痕。CMP抛光液利用"软磨硬"的原理很好的实现了蓝宝石表面的精密抛光。随着LED行业的快速发展,聚晶金刚石研磨液及二氧化硅溶胶抛光液的需求也与日俱增。

2.半导体行业

CMP技术还广泛的应用于集成电路(IC)和大规模集成电路中(ULSI)对基体材料硅晶片的抛光。随着半导体工业的急速发展,对抛光技术提出了新的要求,传统的抛光技术(:基于淀积技术的选择淀积、溅射等)虽然也可以提供"光滑"的表面,但却都是局部平面化技术,不能做到全局平面化,而化学机械抛光技术解决了这个问题,它是目前一的可以在整个硅圆晶片上全平坦化的工艺技术。

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