化学机械抛光的原理是,在机械研磨晶片的同时发生了化学腐蚀作用,这样就能除去切片或磨片时所产生的机械表面损伤层(或称亚表面损伤层),使晶体片表面光洁如镜,达到预定的抛光效果。
在实验室中使用的化学机械抛光方法主要有两种:铬离子抛光和二氧化硅胶体抛光。我们用二氧化硅化学机械抛光的方法,对硅片进行加工,举例说明其化学机械抛光的原理:
二氧化硅是酸性氧化物,所以将二氧化硅溶入氢氧化钠溶液中,有小部分二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠(Na2SiO3),其反应式如下:
Si02+2NaOH=Na2SiO3+H2O
大部分二氧化硅微粉分散在氢氧化钠水溶液中,形成二氧化硅胶体。用二氧化硅与氢氧化钠溶液配制成的二氧化硅胶体抛光液,PH一般控制在9左右。
二氧化硅胶体中的氢氧化钠对硅有腐蚀作用,生成硅酸钠溶于水中,从而对硅片产生了化学抛光作用,其反应如下:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
同时,二氧化硅胶粒对硅片也起机械抛光作用。
归纳起来就是:硅片表面被碱腐蚀,生成硅酸盐。二氧化硅胶体颗粒对这层不完全键合的硅酸盐进行机械磨削。实现去除晶体片表面机械损伤层,使之表面平整光洁如镜。
切磨抛工艺看起来简单,但操作起来还是很有学问的,是很细致地工作。不注意就会出现问题,所加工的晶体片的质量就无法保证,或者要走弯路。下面,就切磨抛工序的一些操作步骤,为什么要这样的,介绍给大家,使您工作起来很顺利。