抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成。不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合各不相同。通常,氧化铈抛光粉用于玻璃和含硅材料的抛光,氧化铝抛光粉用于不锈钢的抛光,氧化铁也可用于玻璃,但速度较慢,常用于软性材料的抛光。石材的抛光常使用氧化锡,瓷砖的抛光常使用氧化铬。
为了增加氧化铈的抛光速度,通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3-8的氟;纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。
对ZF或F系列的玻璃来说,因为本身硬度较小,而且材料本身的氟含量较高,因此选用不含氟的抛光粉为好。
制作步骤:
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。
抛光粉的真实硬度与材料有关,如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右,各种氧化铈都差不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同,是因为氧化铈抛光粉通常为团聚体,附图为一个抛光粉团聚体的电镜照片。由于烧成温度不同,团聚体的强度也不一样,因此使用时会有硬度不一样的感觉。当然,有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料,表现出来的磨削率和耐磨性都会提高。