為了增加氧化鈰的拋光速度,通常在氧化鈰拋光粉加入氟以增加磨削率。鈰含量較低的混合稀土拋光粉通常摻有3-8的氟;純氧化鈰拋光粉通常不摻氟。
對ZF或F系列的玻璃來說,因為本身硬度較小,而且材料本身的氟含量較高,因此選用不含氟的拋光粉為好。
影響拋光粉性能的指標
(1)粉體的粒度大?。簺Q定了拋光精度和速度,常用多少目和粉體的平均粒度大小來。過篩的篩網(wǎng)目數(shù)能掌握粉體相對的粒度的值,平均粒度決定了拋光粉顆粒大小的整體水平。
(2)粉體莫氏硬度:硬度相對大的粉體具有較快的切削效果,同時添加一些助磨劑等等也同樣能提高切削效果;不同的應用領域會有很大出入,包括自身加工工藝。
(3)粉體懸浮性:好的粉要求拋光粉要有較好的懸浮性,粉體的形狀和粒度大小對懸浮性能具有一定的影響,片形及粒度細些的拋光粉的懸浮性相對的要好一些,但不是決對的。拋光粉懸浮性能的提高也可通過加懸浮液(劑)來改善。
(4)粉體的晶型:粉體的晶型是團聚在一起的單晶顆粒,決定了粉體的切削性、耐磨性及流動性。粉體團聚在一起的單晶顆粒在拋光過程中分離(破碎),使其切削性、耐磨性逐漸下降,不規(guī)則的六邊形晶型顆粒具有良好的切削性、耐磨性和流動性。
(5)外觀顏色:原料中Pr的含量及灼燒溫度等因素有關,鐠含量越高,其粉體顯棕紅色。低鈰拋光粉中含有大量的鐠(鈰鐠料),使其顯棕紅色。高鈰拋光粉,灼燒溫度越高,其顯偏白粉色,溫度低(900度左右),其顯淡黃色。
制作步驟:
依據(jù)機械加工原理、半導體材料工程學、物力化學多相反應多相催化理論、表面工程學、半導體化學基礎理論等,對硅單晶片化學機械拋光(CMP)機理、動力學控制過程和影響因素研究標明,化學機械拋光是一個復雜的多相反應,它存在著兩個動力學過程:
(1)拋光首先使吸附在拋光布上的拋光液中的氧化劑、催化劑等與襯底片表面的硅原子在表面進行氧化還原的動力學過程。這是化學反應的主體。
(2)拋光表面反應物脫離硅單晶表面,即解吸過程使未反應的硅單晶重新裸露出來的動力學過程。它是控制拋光速率的另一個重要過程。
硅片的化學機械拋光過程是以化學反應為主的機械拋光過程,要獲得質量好的拋光片,必須使拋光過程中的化學腐蝕作用與機械磨削作用達到一種平衡。如果化學腐蝕作用大于機械拋光作用,則拋光片表面產(chǎn)生腐蝕坑、桔皮狀波紋。如果機械磨削作用大于化學腐蝕作用,則表面產(chǎn)生高損傷層。
拋光粉的真實硬度與材料有關,如氧化鈰的硬度就是莫氏硬度7左右,各種氧化鈰都差不多。但不同的氧化鈰體給人感覺硬度不同,是因為氧化鈰拋光粉通常為團聚體,附圖為一個拋光粉團聚體的電鏡照片。由于燒成溫度不同,團聚體的強度也不一樣,因此使用時會有硬度不一樣的感覺。當然,有的拋光粉中加入氧化鋁等較硬的材料,表現(xiàn)出來的磨削率和耐磨性都會提高。