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。
硅片的化學(xué)機(jī)械拋光過程是以化學(xué)反應(yīng)為主的機(jī)械拋光過程,要獲得質(zhì)量好的拋光片,必須使拋光過程中的化學(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。
拋光液的主要產(chǎn)品可以按主要成分的不同分為以下幾大類:金剛石拋光液(多晶金剛石拋光液、單晶金剛石拋光液和納米金剛石拋光液)、氧化硅拋光液(即CMP拋光液)、氧化鈰拋光液、氧化鋁拋光液和碳化硅拋光液等幾類。
氧化硅拋光液是以高純度硅粉為原料,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:硅片、化合物晶體、精密光學(xué)器件、寶石等的拋光加工。