抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成。不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合各不相同。通常,氧化铈抛光粉用于玻璃和含硅材料的抛光,氧化铝抛光粉用于不锈钢的抛光,氧化铁也可用于玻璃,但速度较慢,常用于软性材料的抛光。石材的抛光常使用氧化锡,瓷砖的抛光常使用氧化铬。
抛光粉通常由氧化铈(VK-CE01)、氧化铝(VK-L30F)、氧化硅(VK-SP50F)、氧化铁、氧化锆(VK-R30F)、氧化铬等组份组成,不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9,氧化铈和氧化锆为7,氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高,硬度也相当,因此广泛用于玻璃的抛光。
影响抛光粉性能的指标
(1)粉体的粒度大小:决定了抛光精度和速度,常用多少目和粉体的平均粒度大小来。过筛的筛网目数能掌握粉体相对的粒度的值,平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。
(2)粉体莫氏硬度:硬度相对大的粉体具有较快的切削效果,同时添加一些助磨剂等等也同样能提高切削效果;不同的应用领域会有很大出入,包括自身加工工艺。
(3)粉体悬浮性:好的粉要求抛光粉要有较好的悬浮性,粉体的形状和粒度大小对悬浮性能具有一定的影响,片形及粒度细些的抛光粉的悬浮性相对的要好一些,但不是决对的。抛光粉悬浮性能的提高也可通过加悬浮液(剂)来改善。
(4)粉体的晶型:粉体的晶型是团聚在一起的单晶颗粒,决定了粉体的切削性、耐磨性及流动性。粉体团聚在一起的单晶颗粒在抛光过程中分离(破碎),使其切削性、耐磨性逐渐下降,不规则的六边形晶型颗粒具有良好的切削性、耐磨性和流动性。
(5)外观颜色:原料中Pr的含量及灼烧温度等因素有关,镨含量越高,其粉体显棕红色。低铈抛光粉中含有大量的镨(铈镨料),使其显棕红色。高铈抛光粉,灼烧温度越高,其显偏白粉色,温度低(900度左右),其显淡黄色。
制作步骤:
依据机械加工原理、半导体材料工程学、物力化学多相反应多相催化理论、表面工程学、半导体化学基础理论等,对硅单晶片化学机械抛光(CMP)机理、动力学控制过程和影响因素研究标明,化学机械抛光是一个复杂的多相反应,它存在着两个动力学过程:
(1)抛光首先使吸附在抛光布上的抛光液中的氧化剂、催化剂等与衬底片表面的硅原子在表面进行氧化还原的动力学过程。这是化学反应的主体。
(2)抛光表面反应物脱离硅单晶表面,即解吸过程使未反应的硅单晶重新裸露出来的动力学过程。它是控制抛光速率的另一个重要过程。
硅片的化学机械抛光过程是以化学反应为主的机械抛光过程,要获得质量好的抛光片,必须使抛光过程中的化学腐蚀作用与机械磨削作用达到一种平衡。如果化学腐蚀作用大于机械抛光作用,则抛光片表面产生腐蚀坑、桔皮状波纹。如果机械磨削作用大于化学腐蚀作用,则表面产生高损伤层。