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(duì)硅單晶片化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)機(jī)理、動(dòng)力學(xué)控制過(guò)程和影響因素研究標(biāo)明,化學(xué)機(jī)械拋光是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng),它存在著兩個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
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(dòng)力學(xué)過(guò)程。這是化學(xué)反應(yīng)的主體。
拋光表面反應(yīng)物脫離硅單晶表面,即解吸過(guò)程使未反應(yīng)的硅單晶重新裸露出來(lái)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。它是控制拋光速率的另一個(gè)重要過(guò)程。
硅片的化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程是以化學(xué)反應(yīng)為主的機(jī)械拋光過(guò)程,要獲得質(zhì)量好的拋光片,必須使拋光過(guò)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。
CMP拋光液利用“軟磨硬”的原理很好的實(shí)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。