蓝宝石衬底材料高去除速率的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种蓝宝石衬底材料高去除速率的控制方法。本发明专利技术方法使用粒径１５～４０ｎｍ的ＳｉＯ↓［２］磨料、ｐＨ值为１１～１３．５的抛光液，在４０～６０℃温度、４０～１２０ｒｐｍ转速、０．１０～０．２０ＭＰａ、１００～５０００ｍｌ／ｍｉｎ流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对蓝宝石衬底材料进行抛光０．２～３ｈ。能够实现强化学作用下的高速质量传递，从而实现抛光的高去除速率。目前国际上的水平是：去除速率低于１～５μｍ／ｈ；使用本发明专利技术方法去除速率可达到１０～１８μｍ／ｈ。

【技术实现步骤摘要】
蓝宝石衬底材料高去除速率的控制方法
本专利技术属于化学机械抛光技术，特别是涉及一种蓝宝石衬底材料的抛光去除速率的控制方法。
技术介绍
蓝宝石单晶(Sapphire)，又称白宝石，分子式为Al2O3，透明，与天然宝石具有相同的光学特性和力学性能，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2030℃，所以被广泛应用于工业、国防、科研等领域，越来越多地用作固体激光、红外窗口、半导体芯片的衬底片、精密耐磨轴承等高
中零件的制造材料。作为继Si、GaAs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年代后半导体最重大的事件。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，作为衬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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝宝石衬底材料高去除速率的控制方法，其特征是，包括以下步骤，其中原料为重量％：（１）将粒径１５～４０ｎｍ的ＳｉＯ↓［２］磨料用去离子水稀释，去离子水含量０～６０％；（２）用ｐＨ调节剂调整上述溶液使ｐＨ值在１１～１３．５范 围内；（３）在调整完ｐＨ后，边搅拌边加入１．５～２０％的醚醇类活性剂制成抛光液；（５）使用上述抛光液在４０～６０℃温度、４０～１２０ｒｐｍ转速、０．１０～０．２０ＭＰａ、１００～５０００ｍｌ／ｍｉｎ流量的抛光工艺条件下，在抛 光机上对蓝宝石衬底材料进行抛光０．２～３ｈ。

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石衬底材料高去除速率的控制方法，其特征是，包括以下步骤，其中原料为重量％：(1)将粒径15～40nm的SiO2磨料用去离子水稀释，去离子水含量0～60％；(2)用pH调节剂调整上述溶液使pH值在11～13.5范围内；(3)在调整完pH后，边搅拌边加入1.5～20％的醚醇类活性剂制成抛光液；(5)使用上述抛光液在40～60℃温度、40～120rpm转速、0.10～0.20MPa、100～5000ml/min流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对蓝宝石衬底材料进行抛光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉岭，牛新环，
申请(专利权)人：天津晶岭微电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]