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,即解吸過程使未反應(yīng)的硅單晶重新裸露出來的動(dòng)力學(xué)過程。它是控制拋光速率的另一個(gè)重要過程。
氧化硅拋光液 氧化硅拋光液(CMP拋光液)是以高純硅粉為原料,經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)的一種高純度低金屬離子型拋光產(chǎn)品。 廣泛用于多種材料納米級(jí)的高平坦化拋光,如:硅晶圓片、鍺片、化合物半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷化銦,精密光學(xué)器件、藍(lán)寶石片等的拋光加工。
研磨液的添加量是根據(jù)水質(zhì)和產(chǎn)生切削屑來決定的,水質(zhì)硬切削量多,則研磨液的添加量應(yīng)多些。由于離心式研磨機(jī)在相同的時(shí)間內(nèi)切屑量多,所以研磨液的添加量應(yīng)多些。研磨液少量滴入滾筒內(nèi)被水?dāng)噭蚝?,在光整時(shí)會(huì)粘附在零件與磨料的表面,對(duì)金屬表面氧化膜的化學(xué)作用,使其軟化,易于從表面研磨除去,以提高研磨效率。