高 翔，周 海，黄传锦，冯 欢，崔志翔

GAO Xiang1, ZHOU Hai2, HUANG Chuan-jin2, FENG Huan2, CUI Zhi-xiang2

（1.江苏大学，镇江 212013；2.盐城工学院，盐城 224051）

0 引言

LED（Light Emitting Diode）已被广泛认为是下一代主要照明工具，相比于现在使用的白炽灯而言，其具有寿命长、节能、安全等优点。目前其主要衬底材料为蓝宝石（Al2O3），经长晶、掏棒、切割、研磨、抛光等加工工艺后达到所需的表面质量。抛光是衬底加工的最后工序，决定着衬底的表面质量。化学机械抛光（chemical mechanical polishing CMP）是主要的抛光方法。

化学机械抛光是目前唯一兼顾全局与局部平坦化的抛光技术。其加工过程为将衬底基片粘附在承片盘上，承片盘在一定的抛光压力下与表面覆盖着抛光垫的抛光盘接触，衬底基片与抛光垫做相对运动，并在其间加入由磨粒、活性剂等组成的抛光液[1]。

抛光过程中，机械去除作用与化学腐蚀作用相互配合完成材料的去除，在此我们对磨粒的磨削作用与化学腐蚀作用作综合分析，并通过单因素实验法测得：压力的增加会导致材料去除率的增加，但当压力增加到某一点后，材料去除率的增加反而减缓，与此同时衬底基片表面粗糙度达到最小。

1 抛光过程中材料去除机理分析

1.1 机械磨削作用

在CMP过程中所用的抛光垫表面非常粗糙，且粗糙度的数量级远大于磨粒的直径[2]，导致一部分磨粒便随着抛光液流动而无法参加抛光。如图1所示为抛光垫表面显微结构图。当衬底基片与抛光垫的接触过程时，只有抛光垫表面的凸出部分才能与基片接触，而较凹的部分无法与基片接触，所以实际接触面Ar并不像我们看到的接触面A0那样大，根据Kuide Qin和Brij Moudgil[3]的研究。……