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抛光液(polishing slurry) 和CMP(Chemical Mechanical Polishing) 化学机械抛光。这两个概念主要出现在半导体加工过程中,最初的半导体基片(衬底片)抛光沿用机械抛光、例如氧化镁、氧化锆抛光等,但是得到的晶片表面损伤是及其严重的。直到60年代末,一种新的抛光技术——化学机械抛光技术(CMP Chemical Mechanical Polishing )取代了旧的方法。CMP技术综合了化学和机械抛光的优势:单纯的化学抛光,抛光速率较快,表面光洁度高,损伤低,完美性好,但表面平整度和平行度差,抛光后表面一致性差;单纯的机械抛光表面一致性好,表面平整度高,但表面光洁度差,损伤层深。化学机械抛光可以获得较为完美的表面,又可以得到较高的抛光速率,得到的平整度比其他方法高两个数量级,是目前能够实现全局平面化的唯一有效方法。
依据机械加工原理、半导体材料工程学、物力化学多相反应多相催化理论、表面工程学、半导体化学基础理论等,对硅单晶片化学机械抛光(CMP)机理、动力学控制过程和影响因素研究标明,化学机械抛光是一个复杂的多相反应,它存在着两个动力学过程:
(1)抛光首先使吸附在抛光布上的抛光液中的氧化剂、催化剂等与衬底片表面的硅原子在表面进行氧化还原的动力学过程。这是化学反应的主体。
(2)抛光表面反应物脱离硅单晶表面,即解吸过程使未反应的硅单晶重新裸露出来的动力学过程。它是控制抛光速率的另一个重要过程。
硅片的化学机械抛光过程是以化学反应为主的机械抛光过程,要获得质量好的抛光片,必须使抛光过程中的化学腐蚀作用与机械磨削作用达到一种平衡。如果化学腐蚀作用大于机械抛光作用,则抛光片表面产生腐蚀坑、桔皮状波纹。如果机械磨削作用大于化学腐蚀作用,则表面产生高损伤层。
序号 |
产品 |
一 |
蓝宝石抛光液 |
二 |
铌酸锂抛光液 |
三 |
集成电路多次铜布线抛光液 |
四 |
硅材料抛光液 |
五 |
砷化镓抛光液 |
六 |
锗抛光液 |
七 |
集成电路阻挡层抛光液 |
应用领域:
1. LED行业:目前LED芯片主要采用的衬底材料是蓝宝石,在加工过程中需要对其进行减薄和抛光。蓝宝石的硬度极高,普通磨料难以对其进行加工。在用金刚石研磨液对蓝宝石衬底表面进行减薄和粗磨后,表面不可避免的有一些或大或小的划痕。CMP抛光液利用“软磨硬”的原理很好的实现了蓝宝石表面的精密抛光。随着LED行业的快速发展,聚晶金刚石研磨液及二氧化硅溶胶抛光液的需求也与日俱增。
2.半导体行业:CMP技术还广泛的应用于集成电路(IC)和超大规模集成电路中(ULSI)对基体材料硅晶片的抛光。随着半导体工业的急速发展,对抛光技术提出了新的要求,传统的抛光技术(如:基于淀积技术的选择淀积、溅射等)虽然也可以提供“光滑”的表面,但却都是局部平面化技术,不能做到全局平面化,而化学机械抛光技术解决了这个问题,它是目前唯一的可以在整个硅圆晶片上全面平坦化的工艺技术。
玻璃抛光液:玻璃抛光液用于抛光蒙砂玻璃与喷砂玻璃,以加深玻璃的无手印效果,手感光滑,颗粒感可以随意由操作时间而调整,无手印效果明显,可以加深无手印的效果,适用于生产各种移门,抛光后的玻璃表面光滑但颗粒感强.抛光工艺简单易操作。
玻璃抛光液,广泛应用于各种平板玻璃,笔记本,手机等电子产品中。应用领域:LCD、光学玻璃,SILICON(矽片),WAFER晶体(LT/LN、水晶、光学晶体),太阳能电池玻璃的减发射增透、各种大面积窗户玻璃的减反射增透、汽车玻璃的减反射增透。
序号 |
应用领域 |
一 |
平板玻璃 |
二 |
笔记本 |
三 |
手机 |
四 |
电子产品 |
五 |
LCD |
六 |
光学玻璃 |
七 |
SILICON(矽片) |
八 |
WAFER晶体(LT/LN、水晶、光学晶体) |
九 |
太阳能电池玻璃的减发射增透 |
十 |
各种大面积窗户玻璃的减反射增透 |
十一 |
汽车玻璃的减反射增透 |
排名 |
国家或地区 |
一 |
美国 |
二 |
德国 |
三 |
日本 |
四 |
韩国 |
五 |
中国台湾 |
市场方面:调查资料显示,当前国外玻璃用抛光液行业处于快速发展时期,行业技术水平及生产各方面基本成熟,市场竞争力较强,行业生产规模不断扩大。专家表示,随着全球玻璃用抛光液行业规模的不断扩大,其产品销售市场逐渐趋于饱和。因此世界各大玻璃用抛光液行业当前发展面临的主要问题就是寻找市场,减少企业库存,增大营业效益。
欧洲年人均玻璃用抛光液消费量超过20公斤,其中,80%以上的玻璃用抛光液都从外国进口,是全球最大的玻璃用抛光液进口国,而中国则是向欧洲出口玻璃用抛光液的主要国家之一。自2005年配额取消以来,中欧玻璃用抛光液贸易走过了一条不寻常的道路。中欧玻璃用抛光液贸易协议为我们创造了稳定的贸易环境。
据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国抛光液行业市场发展战略分析及投资前景专项预测报告》统计数据显示:近年来,玻璃用抛光液行业已经成为一个独立的产业在迅猛发展。当前我国玻璃用抛光液行业总产值约为55.2亿元,市场容量达到了62.5亿元,市场整体处于需求大于供给趋势,行业发展前景看好。
然而,目前国内玻璃用抛光液行业的竞争还停留在价格竞争的阶段,一些企业经营模式过于单一,处在薄利边缘;大部分本土企业处于从依赖出口和贴牌加工制造过渡到自主研发、生产、销售自有品牌产品为主、代加工为辅的经营阶段。