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晶圆抛光用白刚玉氧化铝微粉

发布时间:2025-12-02 17:14:02来源: 人气:
晶圆抛光用的白刚玉氧化铝是半导体制造中化学机械抛光(CMP) 工艺的核心耗材之一。

1. 白刚玉氧化铝,在这里特指高纯度、α相(最稳定相)的氧化铝微粉。

成分:主要成分是 α-Al₂O₃,纯度极高(通常 >99.3% 或更高),杂质元素(如 Na、Fe、Si、Ca 等)含量被严格控制。

形态:通常是经过特殊处理的球形或近球形、单分散的亚微米或纳米级颗粒。

“白刚玉” 这个名称源于其高纯度,颜色洁白,以区别于含有杂质的普通棕刚玉。

2. 为什么在晶圆抛光中用它?

在 CMP 中,抛光液(Slurry)是化学腐蚀和机械研磨协同作用的关键。氧化铝作为研磨颗粒,扮演“机械”角色。

高硬度:莫氏硬度达9,仅次于金刚石和碳化硅,能有效研磨多种材料(如硅、金属层等)。

化学稳定性:在大多数抛光环境下化学性质稳定,不与工件或抛光垫发生剧烈反应,主要提供可控的机械去除。

可控的形貌与尺寸:现代技术可以生产出球形、粒径分布极窄的氧化铝颗粒,这对于获得无划伤、高平整度的抛光表面至关重要。尖锐或不规则的颗粒会造成严重的表面缺陷。

成本相对合理:相比于二氧化铈(用于氧化硅高速抛光)或胶体二氧化硅(用于最后精抛),氧化铝在某些应用中是性价比更高的选择。

 

3. 主要应用领域

硅衬底抛光:对单晶硅锭切片后的粗抛,进行快速、平坦化去除。

金属层抛光:主要用于钨(W)插塞的CMP。铝、铜抛光现在更多使用更软的研磨颗粒(如二氧化硅)以防止腐蚀,但氧化铝仍有其特定应用。

其他材料抛光:如蓝宝石衬底(LED芯片用)、精密光学元件、陶瓷基板等。

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