藍(lán)寶石單晶因?yàn)榫哂信c半導(dǎo)體GaN的晶格系數(shù)失配率較小、機(jī)械強(qiáng)度高、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，成為了目前應(yīng)用最廣的襯底材料之一。但你需要知道的是，由于GaN膜的無(wú)缺陷生長(zhǎng)很大程度上依賴于藍(lán)寶石晶片的表面加工質(zhì)量，因此為了得到光潔、無(wú)晶格缺陷的表面，藍(lán)寶石單晶在經(jīng)過(guò)切片、研磨和倒角后，還需要經(jīng)過(guò)“拋光”這一步驟來(lái)改善晶片粗糙度，使其表面能達(dá)到外延片磊晶級(jí)的精度。

自從1991年IBM首次將化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù)成功應(yīng)用到64MbDRAM的生產(chǎn)中后，CMP技術(shù)逐漸被各種電子器件先后引進(jìn)，通過(guò)超細(xì)粒子的機(jī)械研磨作用與氧化劑的化學(xué)腐蝕作用的結(jié)合，它能使人們獲得比以往任何平面加工更加出色的表面形貌變化，幾乎被公認(rèn)為目前唯一的全局平面化技術(shù)。

關(guān)鍵：磨料的選擇

其中，拋光液是CMP技術(shù)中的關(guān)鍵因素。拋光液主要由磨料、溶劑和添加劑組成，其種類、性質(zhì)、粒徑大小、顆粒分散度及穩(wěn)定性等與最終拋光效果緊密相關(guān)。目前市場(chǎng)上使用最為廣泛的幾種磨料是SiO₂、CeO₂、Al₂O₃，它們間的具體對(duì)比可看下表。

在挑選磨料時(shí)，首先要根據(jù)的就是被拋光材料的硬度，然后還需要根據(jù)光潔度要求選顆粒度大小、顆粒形狀、顆粒尺寸的均勻性等。由于藍(lán)寶石單晶具有高硬度和高化學(xué)穩(wěn)定性，所以它的加工工作并不是每種磨料都可以勝任的。

通過(guò)上表對(duì)比可知，Al₂O₃拋光液在處理藍(lán)寶石時(shí)，與SiO₂等軟質(zhì)磨料相比在去除速率上有著明顯的優(yōu)勢(shì)。由于氧化鋁顆粒的大小、形狀、粒度分布都會(huì)影響到拋光效果，因此關(guān)于什么樣的α-Al₂O₃粉體最適用于藍(lán)寶石襯底拋光，小編特地向蘇州優(yōu)鋯納米材料有限公司的王經(jīng)理討教了一番。

對(duì)α-Al₂O₃粉體的要求

據(jù)王經(jīng)理介紹，由于在LED行業(yè)中，CMP拋光液中常選用粒徑50～200nm、粒徑分布均勻的納米α-Al₂O₃以避免大粒子造成的劃痕。因此為了確保拋光液的切削速率及效果，使藍(lán)寶石襯底能拋出均勻而明亮的光澤，他們會(huì)要求公司出產(chǎn)的用于藍(lán)寶石拋光的高純球型α-Al₂O₃粉體（99.99%），必須具備顆粒分布窄（80nm-150nm），粒徑小，α相轉(zhuǎn)晶完全，團(tuán)聚小易分散，尺寸穩(wěn)定性好，硬度高等特點(diǎn)。

優(yōu)鋯出品的納米氧化鋁拋光粉

同時(shí)，若氧化鋁拋光液的分散穩(wěn)定性不佳，容易導(dǎo)致拋光液在拋光過(guò)程中存在分散穩(wěn)定性差、拋光過(guò)程容易出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象使拋光面出現(xiàn)劃痕的問(wèn)題。因此為了提高氧化鋁拋光液的穩(wěn)定性，對(duì)α-Al₂O₃顆粒的Zeta電位，以及拋光液添加穩(wěn)定劑、分散劑的種類和質(zhì)量也都有一定的要求。

但無(wú)論如何，制備出形狀規(guī)則、粒徑大小合適的氧化鋁顆粒始終是制備氧化鋁拋光液的基礎(chǔ)。若您想了解更多關(guān)于氧化鋁顆粒的制備要點(diǎn)，那就務(wù)必不要錯(cuò)過(guò)即將于4月24日至26日，在江蘇省蘇州市舉辦的“第三屆氧化鋁技術(shù)交流會(huì)”了，因?yàn)閷脮r(shí)將有眾多含金量極高的報(bào)告輪番上臺(tái)，錯(cuò)過(guò)實(shí)在是有些可惜！

粉體圈 小榆