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拋光液

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拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑,拋光液具有良好的去油污,防鏽,清洗和增光性能,並能使金屬製品顯露出真實的金屬光澤。性能穩定、無毒,對環境無污染等優點。
中文名
拋光液
外文名
Polishing liquid
類    別
水溶性拋光劑
性    能
去油污,防鏽,清洗和增光性能
作    用
性能穩定、無毒,對環境無污染

拋光液特性

拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑,具有良好的去油污,防鏽,清洗和增光性能,並能使金屬製品超過原有的光澤。產品性能穩定、無毒,對環境無污染等優點。

拋光液光液使用方法

包括棘輪扳手、開口扳手,批咀套筒扳手六角扳手螺絲刀等,鉛錫合金鋅合金等金屬產品經過研磨以後,再使用拋光劑配合振動研磨光飾機,滾桶式研磨光式機進行拋光。
1、拋光劑投放量為(根據不同產品的大小,光飾機的大小和各公司的產品光亮度要求進行適當配置);
2、拋光時間:根據產品的狀態來定;
3、拋光完成後用清水清洗一次並且烘乾即可。

拋光液化學機械拋光

這兩個概念主要出半導體加工過程中,最初的半導體基片(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。CMP技術綜合了化學和機械拋光的優勢: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,但表面平整度平行度差,拋光後表面一致性差;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。化學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量級,是能夠實現全局平面化的有效方法。

拋光液製作步驟

依據機械加工原理、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複雜的多相反應,它存在着兩個動力學過程:
(1)拋光首先使吸附在拋光布上的拋光液中的氧化劑、催化劑等與襯底片表面的硅原子在表面進行氧化還原的動力學過程。這是化學反應的主體。
(2)拋光表面反應物脱離硅單晶表面,即解吸過程使未反應的硅單晶重新裸露出來的動力學過程。它是控制拋光速率的另一個重要過程。
硅片的化學機械拋光過程是以化學反應為主的機械拋光過程,要獲得質量好的拋光片,必須使拋光過程中的化學腐蝕作用與機械磨削作用達到一種平衡。如果化學腐蝕作用大於機械拋光作用,則拋光片表面產生腐蝕坑、桔皮狀波紋。如果機械磨削作用大於化學腐蝕作用,則表面產生高損傷層。 [1] 

拋光液分類

拋光液的主要產品可以按主要成分的不同分為以下幾大類:金剛石拋光液(多晶金剛石拋光液、單晶金剛石拋光液和納米金剛石拋光液)、氧化硅拋光液(即CMP拋光液)、氧化鈰拋光液、氧化鋁拋光液和碳化硅拋光液等幾類。 [2] 
多晶金剛石拋光液
多晶金剛石拋光液以多晶金剛石微粉為主要成分,配合高分散性配方,可以在保持高切削率的同時不易對研磨材質產生劃傷。
主要應用於藍寶石襯底的研磨、LED芯片的背部減薄、光學晶體以及硬盤磁頭等的研磨和拋光。
氧化硅拋光液
氧化硅拋光液(CMP拋光液)是以高純硅粉為原料,經特殊工藝生產的一種高純度低金屬離子型拋光產品。
廣泛用於多種材料納米級的高平坦化拋光,如:硅晶圓片鍺片化合物半導體材料砷化鎵磷化銦,精密光學器件、藍寶石片等的拋光加工。
氧化鈰拋光液
氧化鈰拋光液是以微米或亞微米級CeO2為磨料的氧化鈰研磨液,該研磨液具有分散性好、粒度細、粒度分佈均勻、硬度適中等特點。
適用於高精密光學儀器,光學鏡頭微晶玻璃基板,晶體表面、集成電路光掩模等方面的精密拋光。
氧化鋁和碳化硅拋光液
是以超細氧化鋁碳化硅微粉為磨料的拋光液,主要成分是微米或亞微米級的磨料。
主要用於高精密光學儀器、硬盤基板、磁頭、陶瓷、光纖連接器等方面的研磨和拋光。

拋光液產品類型

拋光液硅材料

拋光液

拋光液藍寶石

拋光液

拋光液砷化鎵

拋光液

拋光液鈮酸鋰

拋光液
鍺拋光液
集成電路多次銅佈線拋光液
集成電路阻擋層拋光液

拋光液參考配方

組分
投料量(g/L)
硫酸
350~400
硝酸
30~50
雙氧水
30~100
鹽酸
40~80
乙酸
20~50
2-巰基噻唑
1~3
1~10
5~10
1~3
餘量

拋光液應用

1. LED行業
LED芯片主要採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。藍寶石的硬度極高,普通磨料難以對其進行加工。在用金剛石研磨液藍寶石襯底表面進行減薄和粗磨後,表面不可避免的有一些或大或小的劃痕。CMP拋光液利用“軟磨硬”的原理很好的實現了藍寶石表面的精密拋光。隨着LED行業的快速發展,聚晶金剛石研磨液二氧化硅溶膠拋光液的需求也與日俱增。
2.半導體行業
CMP技術還廣泛的應用於集成電路(IC)和超大規模集成電路中(ULSI)對基體材料硅晶片的拋光。隨着半導體工業的急速發展,對拋光技術提出了新的要求,傳統的拋光技術(如:基於澱積技術的選擇澱積、濺射等)雖然也可以提供“光滑”的表面,但卻都是局部平面化技術,不能做到全局平面化,而化學機械拋光技術解決了這個問題,它是可以在整個硅圓晶片上全面平坦化的工藝技術。

拋光液上市產品

硅材料拋光液、藍寶石拋光液砷化鎵拋光液、鈮酸鋰拋光液、鍺拋光液、集成電路多次銅佈線拋光液、集成電路阻擋層拋光液、研磨拋光液電解拋光液不鏽鋼電化學拋光液不鏽鋼拋光液石材專用納米拋光液、氧化鋁拋光液、銅化學拋光液、鋁合金拋光液、鏡面拋光液銅拋光液、玻璃研磨液藍寶石研磨液等。 [3] 
參考資料
  • 1.    雷紅, 雒建斌, 潘國順. 納米SiO_2粒子拋光液的製備及其拋光性能[J]. 潤滑與密封, 2004(3):84-86.
  • 2.    朱永偉, 王柏春, 許向陽,等. 一種水基納米金剛石拋光液及其製造方法:, CN 1560161 A[P]. 2005.
  • 3.    廉進衞, 張大全, 高立新. 化學機械拋光液的研究進展[J]. 化學世界, 2006, 47(9):565-567.