陶瓷基板拋光技術(shù)有哪些?為了改善平整度,獲得高表面精度、低表面粗糙度的陶瓷基板,首先通過(guò)研磨工序去除陶瓷基板表面的缺陷,加工變質(zhì)層和劃痕,再利用拋光技術(shù)進(jìn)一步去除研磨過(guò)程中造成的表面或亞表面損傷,得到更低粗糙度的平整表面。常見(jiàn)的陶瓷基板的拋光技術(shù)分為化學(xué)機(jī)械拋光、磨料流拋光、超聲振動(dòng)輔助磨料流拋光、電泳拋光、電解拋光以及磁流變拋光等。
化學(xué)機(jī)械拋光
化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)技術(shù)被譽(yù)為是當(dāng)今時(shí)代能實(shí)現(xiàn)集成電路(IC)制造中晶圓表面全局平坦化的目前唯一技術(shù),化學(xué)機(jī)械拋光的效果直接影響到芯片的質(zhì)量和成品率。CMP通過(guò)拋光液中化學(xué)試劑的化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨削的雙重耦合作用,在原子水平上去除表面缺陷,獲得全局平坦化表面,CMP過(guò)程更適用于可以發(fā)生界面反應(yīng)且生成物硬度較低的陶瓷材料。
等離子輔助拋光
等離子體輔助拋光(PAP)工藝是通過(guò)等離子將表面材料氧化為較軟的氧化層,同時(shí)仍依靠磨料摩擦磨損去除材料的一種輔助化學(xué)機(jī)械拋光。其基本原理為:通過(guò)射頻發(fā)生器(RF)反應(yīng)氣體(如水蒸氣、O2等)產(chǎn)生含有自由基團(tuán)(如OH自由基團(tuán)、O自由基)的等離子體,具有較強(qiáng)氧化能力的自由基團(tuán)對(duì)材料表面氧化改性,獲得一層較軟的氧化層,然后利用軟磨料(如CeO2、Al2O3等)拋光去除該氧化層,使材料表面達(dá)到原子級(jí)光滑面。
電泳拋光
電泳拋光是一種具有潛力的非接觸的拋光方法之一,該技術(shù)利用帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)速度不同而達(dá)到分離。這種方法幾乎對(duì)加工表面不產(chǎn)生機(jī)械加工常見(jiàn)的損傷,適合于功能陶瓷的超精密加工。
電解拋光
電解拋光通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)選擇性作用于工件表面,從而實(shí)現(xiàn)材料表面平坦的拋光技術(shù)。電解拋光利用電流和化學(xué)反應(yīng)相組合,在電解液中以金屬工件作為陽(yáng)極,不溶性金屬作為陰極,在兩電極間加入電壓,使陽(yáng)極上的微凸起部分發(fā)生選擇性溶解,降低表面粗糙度,生成光滑的表面。
超聲振動(dòng)輔助磨料流拋光
超聲波振動(dòng)與電子放電、等離子體和激光類似,可以在很短的時(shí)間內(nèi)釋放大量能量,并廣泛應(yīng)用于硬脆性材料的加工。通過(guò)將超聲振動(dòng)和磨料流拋光技術(shù)相結(jié)合,利用超聲振動(dòng)系統(tǒng)把超聲振動(dòng)作用于磨料流,結(jié)合兩者的動(dòng)能完成拋光加工的一種新的復(fù)合拋光方式。
磁流變拋光
磁流變拋光技術(shù),是利用磁流變拋光液在梯度磁場(chǎng)中發(fā)生流變而形成的具有黏塑行為的柔性“小磨頭”與工件之間具有快速的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使工件表面受到很大的剪切力,從而使工件表面材料被去除的拋光技術(shù)。