[发明专利]一种蓝宝石衬底化学机械抛光方法

摘要

本发明提供了一种蓝宝石衬底化学机械抛光方法，属于超精密加工技术领域。采用磨料、表面活性剂、螯合剂、pH调节剂和去离子水配制成抛光液，实现蓝宝石衬底超光滑低损伤化学机械抛光，使用抛光液对蓝宝石衬底进行化学机械抛光，抛光垫材料为无纺布，压力为20‑40kPa，主盘转速为50‑70rpm，抛光液流量为10‑30ml/min。材料去除率达到8.1μm/h，表面粗糙度R_a可达0.4‑0.7nm。本发明实现了蓝宝石衬底的超光滑超低损伤化学机械抛光。

主权项

1.一种蓝宝石衬底化学机械抛光方法，采用磨料、表面活性剂、螯合剂、pH调节剂和去离子水配制成抛光液，实现蓝宝石衬底超光滑低损伤化学机械抛光，其特征在于，步骤如下：(1)磨料为二氧化硅、氧化铝、金刚石、氧化铈中的一种或两种以上混合，磨料平均粒径为60‑110nm，重量百分比为抛光液的4‑8％；表面活性剂为聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯月桂醚中的一种或两种以上混合，重量百分比为抛光液的0.1％‑0.5％；螯合剂为山梨醇、柠檬酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种以上混合，重量百分比为抛光液的0.1％‑0.5％；pH调节剂为氨甲基丙醇、二乙醇胺、乙二胺中的一种或两种以上混合，将抛光液的pH值调节至9‑13；(2)首先用多晶金刚石研磨液对蓝宝石衬底进行研磨，多晶金刚石研磨液平均粒径为3μm，多晶金刚石磨料的重量百分比为研磨液的5‑8％，研磨盘为合成树脂铜盘；抛光压力为20‑30kPa，主盘转速为60‑80rpm，研磨时间为5‑10min；(3)然后用步骤(1)得到的抛光液对蓝宝石衬底进行化学机械抛光，抛光垫材料为带绒毛结构的无纺布，抛光压力为20‑40kPa，主盘转速为50‑70rpm，抛光液流量为10‑30ml/min，抛光时间确定为10‑30min；(4)抛光后的蓝宝石衬底为超光滑表面，材料去除率为8.1μm/h，用zygo白光干涉仪测得其表面粗糙度R_a可达0.4‑0.7nm。