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蓝宝石衬底抛光剂现状

浏览次数: 日期:2014-10-16

蓝宝石单晶,又称白宝石,分子式为Al2O3,与天然宝石具有相同的光学特性和力学特性,有着很好的热特性,极好的电气特性和介电特性,并且防化学腐蚀,对红外线透过率高,有很好的耐磨性,硬度仅次于金刚石,达莫氏9级,在高温下仍具有较好的稳定性,熔点为2030oC,所以被广泛应用于工业、国防、科技等领域,越来越多地用作固体激光、红外窗口、半导体芯片的衬底、精密耐磨轴承等高技术领域中零件的制造材料。

作为继SiGaAs之后的第三代半导体材料的GaN,其在器件上的应用被视为20世纪90年代后半导体最大事件,它使半导体发光二极管与激光器上了一个新台阶,由于GaN很难制备体材料,必须在其他衬底材料上生长薄膜,作为GaN的衬底材料有多种,包括蓝宝石、碳化硅、硅、氧化镁、氧化锌等,其中蓝宝石是最主要的衬底材料,目前已能在蓝宝石上外延出高质量的GaN材料,并已研制出GaN基蓝色发光二极管及激光二极管。

蓝宝石由于其硬度高且脆性大,机械加工困难。而蓝宝石衬底是目前最为普遍的一种衬底材料,作为沉底材料对晶体表面提出了超光滑的要求。研究表明器件的质量很大程度上依赖于衬底的表面加工。尤其对用于GaN生长的蓝宝石衬底精密加工技术更加复杂,是目前重点研究的难题。对着光电技术的飞速发展,光电产品对蓝宝石衬底材料需求量的日益增加,为了满足蓝宝石光学器件发展的要求,蓝宝石化学机械抛光的机理及技术和相关CMP浆料的选择成为亟待解决的重要问题。

目前国内在蓝宝石批量加工的技术还很不成熟,在生产蓝宝石衬底片的时候产生裂痕和崩边现象的衬底片占总数比例比较高,占总数的5%~8%,在之后的研磨和抛光工序中所能够达到的抛光和研磨速率也很低(1~5μm/h),并且很多经过加工之后的蓝宝石片由于表面划痕较重,有20%左右的蓝宝石片表面有粗深痕迹,需要重新研磨抛光,从而导致返工,而部分经过返工的蓝宝石片由于研磨抛光过度,导致厚度过薄而报废,这样就大大提高了蓝宝石衬底加工的成本。

要实现高速率、低成本、低粗糙度,除设备、抛光布和工艺的硬件外,最关键的是抛光液。而且前抛光液中磨料多选用硬度较大的Al2O3,利用其强的机械作用来提高效率,但由于硬度较大对蓝宝石片的划痕较重。

选用纳米SiO2溶胶作为抛光液磨料硬度6~7(对基片损伤度小)、分散度好(易清洗),可提高表面一致性,同时起到小搅拌作用,能够达到高速率高平整低损伤抛光、污染小,解决了Al2O3磨料硬度大易划伤、易沉淀等诸多弊端。

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工业硅粉

产品性能:   工业硅粉又称金属硅粉,是银灰色或暗灰色粉末,有金属光泽。其熔点高,耐热性能好,电阻率高,具有高度抗氧化作用,被称为“工业味精”是很多高科技产业不可缺少的基础原材料。 〔用途〕 1、工业硅粉广泛的应用于耐火材料、粉末冶金行业中,以提高产品的耐高温,耐磨损和抗氧化性。其产品被广泛地应用于炼钢炉、窑炉、窑具中。 2、在有机硅化工行业,工业硅粉是有机硅高分子合成的基础原料,如用于生产硅单体,硅油、硅橡胶防腐剂,从而提高产品的耐高温性、电绝缘性、耐腐蚀、防水等特性。 3、工业硅粉经拉制成单晶硅,加工而成的硅片被广泛应用于高科技领域,是集成电路、电子元件必不可少的原材料。 4、冶金铸造行业中,工业硅粉作为非铁基合添加剂、硅钢合金剂,从而提高钢淬透性。工业硅粉也可应用于某些金属的还原剂,用于新型陶瓷合金等。 5、用于生产硅溶胶。 常用规格为180~325目、200目、325目、800目等 可根据用户需要提供不同粒径范围。 〔技术指标〕 硅粉 级别 规 格 Si不小于 化学成分%杂质不大于 Fe Al Ca 化 工 用 硅 粉 特级1 Si-1(10-120目) 99.5 0.25 0.15 0.05 特级2 Si-2(10-120目) 99.4 0.3 0.2 0.03 A-1级 Si-A(10-120目) 99.3 0.4 0.1 0.1 A-2级 Si-A(10-120目) 99.1 0.4 0.2 0.1 A-3级 Si-A(10-120目) 99.0 0.4 0.4 0.1 B级 Si-B(10-180目) 98.5 0.5 0.3 0.2 化 工 用 硅 粉 特级1 Si-1(120-180目) 99.5 0.25 0.15 0.05 特级2 Si-2(120-180目) 99.4 0.3 0.2 0.03 A-1级 Si-A(120-180目) 99.3 0.4 0.1 0.1 A-2级 Si-A(120-180目) 99.1 0.4 0.2 0.1 A-3级 Si-A(120-180目) 99.0 0.4 0.4 0.1 B级 Si-B(120-180目) 98.5 0.5 0.3 0.2 C级 Si-C(120-180目) 98.0 0.6 0.4 0.4 冶 金 用 硅 粉 特-1级 Si-T1(180-500目) 99.0 0.4 0.2 0.1 特-2级 Si-T2(180-500目) 98.8 0.4 0.4 0.1 一级 Si-1(180-500目) 98.5 0.5 0.3 0.2 二级 Si-2(180-500目) 98.0 0.6 0.4 0.3 三级 Si-3(180-500目) 97.0 0.8 0.7 0.6 低品位硅粉 低品位 Si(180-500目) 96% 杂质含量≤4.0 Si(180-500目)

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