LED芯片主要采用的襯底材料是藍(lán)寶石,在加工過程中需要對其進(jìn)行減薄和拋光。藍(lán)寶石的硬度,普通磨料難以對其進(jìn)行加工。在用金剛石研磨液對藍(lán)寶石襯底表面進(jìn)行減薄和粗磨后,表面不可避免的有一些或大或小的劃痕。
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。
CMP技術(shù)綜合了化學(xué)和機(jī)械拋光的優(yōu)勢:單純的化學(xué)拋光,拋光速率較快,表面光潔度高,損傷低,平整性好,但表面平整度和平行度差,拋光后表面一致性差;單純的機(jī)械拋光表面一致性好,表面平整度高,但表面光潔度差,損傷層深?;瘜W(xué)機(jī)械拋光可以獲得較為平整的表面,又可以得到較高的拋光速率,得到的平整度比其他方法高兩個(gè)數(shù)量級(jí),是能夠?qū)崿F(xiàn)全局平面化的有效方法。
這兩個(gè)概念主要出半導(dǎo)體加工過程中,初的半導(dǎo)體基片(襯底片)拋光沿用機(jī)械拋光、例如氧化鎂、氧化鋯拋光等,但是得到的晶片表面損傷是極其嚴(yán)重的。直到60年代末,一種新的拋光技術(shù)——化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(CMP Chemical Mechanical Polishing )取代了舊的方法。