研磨液

　　研磨液，可分为油剂研磨液和水剂研磨液。油剂研磨液：由航空汽油、煤油、变压器油及各种植物油、动物油及烃类，配以若干添加剂组成。水剂研磨液：由水及各种皂剂配制而成。

研磨液特点

　　油剂及水剂研磨液的特点：

　　油剂主要是黏度、润滑及防锈性能好，清洗工艺必须配以有机溶剂，有环境污染及费用较高等缺点。水剂则防锈能力相对差一点。

　　研磨液根据磨料的不同也可分为：金刚石研磨液，二氧化硅研磨液，氧化铈研磨液等。其中，金刚石研磨液又可分为：单晶金刚石研磨液，多晶金刚石研磨液，爆轰纳米金刚石研磨液。

　　研磨液优点：

　　含特种极压润滑添加剂，研磨过程中降温，及时冷却刀具，可显著减少刀具磨损;

　　采用高分子水/油溶性防锈剂，对设备及工件有极好的防锈性;

　　低泡沫倾向，清洗性能好，代替传统乳化油(又称皂化油、太古油);

　　透明度高，有利于监察工件的表面加工状态;

　　使用寿命长，一年以上更换期，符合环保要求，减少浪费，提高生产效率;

　　对操作工人皮肤无伤害、及机台油漆无影响，且有保护作用。

研磨液作用原理

　　1、研磨液的化学作用机理

　　研磨液通常由表面活性剂、PH调节剂、分散剂、螯合剂等组分组成，各组发挥不同的作用，主要化学作用机理是：Si+OH^-+H₂O→SiO₃^2-+2H₂而SiO₃^2-极易水解，机理是：SiO₃^2-+2H₂O→H₂SiO₃+2OH^-水解产物H₂SiO₃能部分聚台成多硅酸，同时另一部分H₂SiO₃电离生成SiO₃^2-离子，结果形成如下结构的一般硅酸胶体，覆盖在硅片表面上：其化学式为：{[SiO₃²]_m·nSiO₃^2-·2(n-x)H⁺｝^2x-·2XH⁺。

　　2、研磨加工机理

　　研磨液以上述原理实现对工件表面的化学腐蚀，然后在研磨液中高速运动的磨料对工件表面的磨削及挤压等综合作用下，实现对工件表面的加工，工作机理如图所示，将旋转的被抛光工件压在与其同方向旋转的弹性抛光垫上，而研磨液在工件与底板之间连续流动。

　　上下盘高速反向运转，工件表面的反应产物被不断地剥离，研磨液补充进来，反应产物随研磨液带走。新裸露的工件平面又发生化学反应，产物再被剥离下来而循环往复，在衬底、磨粒和化学反应的联合作用下，形成超精表面。

研磨液研究开发现状

　　为了满足研磨的工艺要求，研磨液应该具有这六个特性：

　　①良好的悬浮性，短时间内不能产生沉淀、絮凝、分层等问题;

　　②良好的流动性，粘度低，易于操作;

　　③优异的冷却性能，防止工件表面烧伤或产生裂纹;

　　④稀释能力强，便于降低成本，方便运输;

　　⑤研磨工艺后，硅片与研磨台面易清洗，不造成磨盘印;

　　⑥良好的润滑性，在研磨工艺中降低点划伤。

　　达到以上的六点是很不容易的，目前主流半导体加工厂商还是使用日、美企业生产的研磨液。近年来国内一些企业、高校和科研院所都对研磨液的研究表现出极大的兴趣。

　　EH系列研磨液产品，是通过化学合成的方式制备，主要成分是聚酰胺类化合物经酯化后的产物、润滑剂、分散剂等全水溶性化合物，呈弱碱性，具有的防锈性、润滑性、悬浮分散性、保湿性，可提高晶片的光洁度，减少晶片的裂痕、崩边，减小晶片散差，提高加工合格率，可用于研磨各种石英晶片、电子芯片、压电陶瓷、光盘、微晶玻璃等，使用时可加大量水稀释，且不含有重金属盐类及卤化物等对人体和环境有害的物质，经济环保。

常见的研磨液

　　1、IZ83-1研磨液

　　IZ83-1研磨液是由润滑剂、积压剂、非离子表面活性剂、防霉防腐剂、消泡剂等多种添加剂配制而成，具有一定的润滑积压性。对提高生产效率、加工工件表面光洁度、沙粒消耗降低、增加寿命等方面均有一定的效果。但该产品具有悬浮能力差、浓缩度低和金属离子含量高等缺点。

　　2、WE-1防锈研磨液

　　WE-1防锈研磨液，外观为微黄色透明液体，无异味，易溶于水，pH值呈微碱性，防锈能力很强，对部件及研磨机保护效果好。使用时与水、研磨砂配合，适用于人造水晶、蓝宝石、单晶硅、光学玻璃等的片面研磨与抛光。

　　含有特殊的流动控制成分，使研磨砂在晶片表面均匀分布，晶片研磨后一致性好、平行度高。本产品稀释倍数高，可降低成本，比101防锈水性能更优越。研磨时使用方法：研磨砂2.5kg、水4800mL、防锈研磨液200mL，各厂家可根据自己的设备、物料进行配比。做gao档产品时，水与防锈研磨液比例为20：1。

　　3、多氨19-C

　　多氨19-C具有非常高的稀释能力，大约为1：12～1：14的比例掺入水。19-C在很高的稀释情况下有着chao强的悬浮特性且完全水溶，具有生物降解能力，是一种白色、有微刺激性气味的奶状液体，显弱碱性。

　　但其价格昂贵，黏度大，表面吸附比较严重难以清洗，导致磨片清洗后表面易出花斑，pH值在8左右，碱性较弱，渗进性较差，不能很好地消除应力积累。随着器件结深越来越浅，很小的应力造成的缺陷与离子污染也可能造成软击穿。以上因素直接影响磨片的一次成品率且给下道工序带来危害。

　　4、FA/O研磨液

　　FA/O研磨液是润滑剂、积压剂、非离子表面活性剂、防霉防腐剂、消泡剂等多种添加剂配置而成，能大幅度提高研磨速率，具有一定的润滑积压性、冷却、清洗、防锈性，对提高生产效率、加工工件表面光滑度、沙粒消耗降低、增加寿命等方面均有一定的效果、但是，增加磨料的悬浮能力和降低表面张力，仍然是当前急需解决的问题。