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α-氧化鋁粉體:藍寶石襯底拋光的主選

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α-氧化鋁粉體:藍寶石襯底拋光的主選

發布日期:2019-05-05 作者: 點擊:

       藍寶石單晶因為具有與半導體GaN的晶格係數失配率較小、機械強度高、價格便宜等特點,成為了目前應用最廣的襯底材料之一。但你需要知道的是,由於GaN膜的無缺陷生長很大程度上依賴於藍寶石晶片的表麵加工質量,因此為了得到光潔、無晶格缺陷的表麵,藍寶石單晶在經過切片、研磨和倒角後,還需要經過“拋光”這一步驟來改善晶片粗糙度,使其表麵能達到外延片磊晶級的精度。


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       自從1991年IBM首次將化學機械拋光(CMP)技術成功應用到64MbDRAM的生產中後,CMP技術逐漸被各種電子器件先後引進,通過超細粒子的機械研磨作用與氧化劑的化學腐蝕作用的結合,它能使人們獲得比以往任何平麵加工更加出色的表麵形貌變化,幾乎被公認為目前唯一的全局平麵化技術。

       關鍵:磨料的選擇

       其中,拋光液是CMP技術中的關鍵因素。拋光液主要由磨料、溶劑和添加劑組成,其種類、性質、粒徑大小、顆粒分散度及穩定性等與最終拋光效果緊密相關。目前市場上使用最為廣泛的幾種磨料是SiO2、CeO2、Al2O3,它們間的具體對比可看下表。

       在挑選磨料時,首先要根據的就是被拋光材料的硬度,然後還需要根據光潔度要求選顆粒度大小、顆粒形狀、顆粒尺寸的均勻性等。由於藍寶石單晶具有高硬度和高化學穩定性,所以

它的加工工作並不是每種磨料都可以勝任的。

       通過上表對比可知,Al2O3拋光液在處理藍寶石時,與SiO2等軟質磨料相比在去除速率上有著明顯的優勢。由於氧化鋁顆粒的大小、形狀、粒度分布都會影響到拋光效果,因此關於什麽樣的α-Al2O3粉體最適用於藍寶石襯底拋光,小編特地向蘇州優鋯納米材料有限公司的王經理討教了一番。

       對α-Al2O3粉體的要求

       據王經理介紹,由於在LED行業中,CMP拋光液中常選用粒徑50∼200nm、粒徑分布均勻的納米α-Al2O3以避免大粒子造成的劃痕。因此為了確保拋光液的切削速率及效果,使藍寶石襯底能拋出均勻而明亮的光澤,他們會要求公司出產的用於藍寶石拋光的高純球型α-Al2O3粉體(99.99%),必須具備顆粒分布窄(80nm-150nm),粒徑小,α相轉晶完全,團聚小易分散,尺寸穩定性好,硬度高等特點。

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優鋯出品的納米氧化鋁拋光粉

       同時,若氧化鋁拋光液的分散穩定性不佳,容易導致拋光液在拋光過程中存在分散穩定性差、拋光過程容易出現凝聚現象使拋光麵出現劃痕的問題。因此為了提高氧化鋁拋光液的穩定性,對α-Al2O3顆粒的Zeta電位,以及拋光液添加穩定劑、分散劑的種類和質量也都有一定的要求。

       但無論如何,製備出形狀規則、粒徑大小合適的氧化鋁顆粒始終是製備氧化鋁拋光液的基礎。若您想了解更多關於氧化鋁顆粒的製備要點,那就務必不要錯過即將於4月24日至26日,在江蘇省蘇州市舉辦的“第三屆氧化鋁技術交流會”了,因為屆時將有眾多含金量極高的報告輪番上台,錯過實在是有些可惜!


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