化學(xué)機(jī)械拋光的原理是,在機(jī)械研磨晶片的同時(shí)發(fā)生了化學(xué)腐蝕作用,這樣就能除去切片或磨片時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械表面損傷層(或稱亞表面損傷層),使晶體片表面光潔如鏡,達(dá)到預(yù)定的拋光效果。
在實(shí)驗(yàn)室中使用的化學(xué)機(jī)械拋光方法主要有兩種:鉻離子拋光和二氧化硅膠體拋光。我們用二氧化硅化學(xué)機(jī)械拋光的方法,對(duì)硅片進(jìn)行加工,舉例說(shuō)明其化學(xué)機(jī)械拋光的原理:
二氧化硅是酸性氧化物,所以將二氧化硅溶入氫氧化鈉溶液中,有小部分二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉(Na2SiO3),其反應(yīng)式如下:
Si02+2NaOH=Na2SiO3+H2O
大部分二氧化硅微粉分散在氫氧化鈉水溶液中,形成二氧化硅膠體。用二氧化硅與氫氧化鈉溶液配制成的二氧化硅膠體拋光液,PH一般控制在9左右。
二氧化硅膠體中的氫氧化鈉對(duì)硅有腐蝕作用,生成硅酸鈉溶于水中,從而對(duì)硅片產(chǎn)生了化學(xué)拋光作用,其反應(yīng)如下:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
同時(shí),二氧化硅膠粒對(duì)硅片也起機(jī)械拋光作用。
歸納起來(lái)就是:硅片表面被堿腐蝕,生成硅酸鹽。二氧化硅膠體顆粒對(duì)這層不完全鍵合的硅酸鹽進(jìn)行機(jī)械磨削。實(shí)現(xiàn)去除晶體片表面機(jī)械損傷層,使之表面平整光潔如鏡。
切磨拋工藝看起來(lái)簡(jiǎn)單,但操作起來(lái)還是很有學(xué)問(wèn)的,是很細(xì)致地工作。不注意就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,所加工的晶體片的質(zhì)量就無(wú)法保證,或者要走彎路。下面,就切磨拋工序的一些操作步驟,為什么要這樣的,介紹給大家,使您工作起來(lái)很順利。