LED芯片主要采用的襯底材料是藍寶石,在加工過程中需要對其進行減薄和拋光。藍寶石的硬度,普通磨料難以對其進行加工。在用金剛石研磨液對藍寶石襯底表面進行減薄和粗磨后,表面不可避免的有一些或大或小的劃痕。
依據(jù)機械加工原理、半導體材料工程學、物力化學多相反應多相催化理論、表面工程學、半導體化學基礎理論等,對硅單晶片化學機械拋光(CMP)機理、動力學控制過程和影響因素研究標明,化學機械拋光是一個復雜的多相反應,它存在著兩個動力學過程。
CMP技術綜合了化學和機械拋光的優(yōu)勢:單純的化學拋光,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機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數(shù)量級,是能夠實現(xiàn)全局平面化的有效方法。
這兩個概念主要出半導體加工過程中,初的半導體基片(襯底片)拋光沿用機械拋光、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重的。直到60年代末,一種新的拋光技術——化學機械拋光技術(CMP Chemical Mechanical Polishing )取代了舊的方法。