pH调节剂对蓝宝石衬底CMP的影响

摘要

化学机械抛光(CMP)是固体物质表面超精密加工的重要方法,抛光液的p H值是影响蓝宝石衬底CMP过程中化学反应快慢及材料去除速率和表面粗糙度的重要因素之一。重点研究了不同p H调节剂对蓝宝石衬底去除速率以及表面状态的影响。实验中分别选用了3种p H调节剂:有机碱(大分子螯合剂)、无机碱(KOH)和混合碱,并在相同工艺条件下对蓝宝石衬底进行CMP。实验结果表明:在抛光液p H值为10时,有机碱作为p H调节剂,去除速率为2.6μm/h,表面粗糙度为0.493 nm;无机碱作为p H调节剂时去除速率达到2.9μm/h,表面粗糙度0.336 nm;在混合碱中,螯合剂与固定浓度的KOH比为1∶20(体积比)时,速率为3.23μm/h,表面粗糙度为0.226 nm。用混合碱作为p H调节剂可有效实现蓝宝石衬底的高速去除速率及低表面粗糙度。