氧化鋁拋光粉（VK-L30F）在藍(lán)寶石襯底拋光中的應(yīng)用

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目前,?在藍(lán)寶石的CMP?工藝中,?常用的磨料主要包括金剛石、二氧化硅溶膠、氧化鈰和氧化鋁等磨料。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，a-氧化鋁拋光粉（VK-L30F，0.3um,球型）在藍(lán)寶石拋光過程中的優(yōu)勢逐漸明顯。?

金剛石只用于傳統(tǒng)的機(jī)械拋光，其硬度（莫氏10）比藍(lán)寶石(莫氏9)硬度高，容易產(chǎn)生劃傷，藍(lán)寶石表面損傷度高，良率低。氧化鋁（VK-L30F）的硬度與藍(lán)寶石相當(dāng)，顆粒球型，拋光速率高，良率高，是比較理想的拋光材料。而SiO2硬度（莫氏硬度7.5）比藍(lán)寶石低，拋光速率比氧化鋁拋光粉慢很多，拋光比較耗時(shí)。

在拋光C-平面藍(lán)寶石襯底時(shí)，a-氧化鋁拋光粉（VK-L30F，0.3um）制成的研磨液的拋光性能（去除速率和表面質(zhì)量等）優(yōu)于其他磨料，具體表現(xiàn)如下：

1，?形成的水化層增加，拋光過程中，在藍(lán)寶石基底上持續(xù)形成水化層，它比基底層軟，該層的形成有利于材料的去除，并產(chǎn)生高質(zhì)量表面。

2，?表面質(zhì)量改善，a-氧化鋁與基底藍(lán)寶石的硬度一樣，因此，磨料劃傷藍(lán)寶石的可能性很小。

3，?去除速率增加，a-氧化鋁磨料經(jīng)歷了與基底藍(lán)寶石一樣的表面水化，在基底寶石與磨料水化層之間的化學(xué)機(jī)械作用加速了材料去除，當(dāng)磨料和基底藍(lán)寶石的表面在拋光壓力下靠在一起并剪切時(shí)，就相互粘附，進(jìn)一步的剪切就會(huì)使粒子撕開鍵合的水化層，通過粒子的前邊沿促進(jìn)材料去除。表面粗糙度能小于0.2um.

4，?氧化鋁拋光液在循環(huán)過程中穩(wěn)定性更好，二氧化硅拋光液在使用過程中溫度必須嚴(yán)格控制，以防止結(jié)塊，但氧化鋁研磨液就比較穩(wěn)定，也顯示了很好的潔凈度。

實(shí)驗(yàn)1：采用氧化鋁拋光粉對(duì)藍(lán)寶石襯底進(jìn)行拋光，拋光液的pH為10時(shí)拋光效果最好，表面粗糙度RMS可達(dá)0.2um。?拋光壓力在0.?12Mpa?至0.?15Mpa?，拋光液濃度為10%時(shí)較佳。濃度越高，拋光速率越快。

目前很多領(lǐng)先的藍(lán)寶石加工廠正在評(píng)估并使用基于氧化鋁研磨液用于更大直徑晶圓拋光。