MCF科技有限公司简介

关于艾姆希半导体科技有限公司

专注全球产业研究，共享半导体行业最新资讯

北京艾姆希半导体科技有限公司（MCF TECHNOLOGIES LTD）成立于2015年，传承欧洲50余年半导体核心技术，专注于先进研磨抛光技术的研发与应用，持续引领行业创新。公司以全球化布局为基石，整合顶尖科研资源与高效制造体系，为全球客户提供高精度、高可靠性的半导体工艺解决方案。技术领先 —— 技术及工艺中心设立于苏格兰大学城，依托欧洲深厚的技术积淀，推动设备工艺的持续突破。全球布局 —— 生产中心位于德国（精密制造）和中国（高效产能），香港物流枢纽保障全球供应链高效运转。快速响应 —— 在19个国家设立分支机构，提供本地化技术支持，7×24小时服务覆盖设备调试、工艺培训及应急故障处理。行业定制 —— 针对逻辑芯片、存储器、第三代半导体等不同领域，提供专业化技术优化方案。

MCF科技有限公司产品中心

聚焦半导体前沿科技，提供高可靠产品解决方案

磨抛机

CMP与清洗

自动粘片机

光学检测

配件耗材

磨抛机

磨抛机

高精度研磨抛光机,半导体晶圆抛光研磨机,CMP设备,粘片机,白光干涉仪,减薄机,精密抛光机,晶圆抛光机

我司主要针对硅晶圆、III-V族化合物、氧化物、红外材料衬底、蓝宝石、氮化镓和碳化硅衬底等材料的研磨抛光，纳米级别操作，主营半导体材料研磨抛光设备的研发、生产和销售高精度研磨抛光机、半导体晶圆抛光、CMP设备、粘片机、白光干涉仪，已与全国多所院校和研究所达成合作！

研磨抛光设备GNAD-E

加工精度高，TTV≤2 um，RA：≤0.1 nm

适用6寸以下及各类异形晶圆加工

具备盘型蓝牙监控并自动修复功能

夹具压力精度达到2g/cm²，可订制加压模块

效率高，支持最多四工位同时加工

可编辑可存储至少100条工艺程序

具备盘温监控、自动冷却等温度控制功能

研磨抛光一体机，操作便捷，兼容性强大

研磨抛光设备GNAD-T

加工精度高，TTV≤2 um，RA：≤0.1 nm

适用6寸以下及各类异形晶圆加工

具备盘型蓝牙监控并自动修复功能

夹具压力精度达到2g/cm²，可订制加压模块

封闭式工作区，可适应高净化等级环境

可编辑可存储至少100条工艺程序

具备盘温监控、自动冷却等温度控制功能

配备水枪、气枪等冲洗系统，高效清洁

研磨抛光设备GNAD-P

加工精度高，TTV≤2 um，RA：≤0.1 nm

适用6寸以下及各类异形晶圆加工

配备清洗槽体及冲洗装置，实现磨抛冲洗一体化

夹具压力精度达到2g/cm²，可订制加压模块

可编辑可存储至少100条工艺程序

具备盘温监控、自动冷却等温度控制功能

可选配蓝牙监控并在线修复盘形

纯化学抛光设备CPI

适用于2寸、3寸、4寸、6寸、8寸等多种尺寸晶圆的纯化学抛光

夹具可选择搭配不同重量的配重块，适用于不同材料的抛光工艺需求

抛光后粗糙度变化值ΔRa≤±2nm

夹板、夹具、偏心距等可根据客户需求订制

机身小巧，方便拆装

配备远程操作系统

几乎为零的机械作用力实现无橘皮无划痕效应

采用先进防腐材料和结构设计，达整机超强防腐

批量研磨抛光设备

高加工精度TTV：≤±1 um，RA：≤0.1 nm

适用8寸以下及各类异形晶圆加工

工位同时加工，高产量一次最多可抛光48片2英寸晶片

减少抛光时间 ，每个抛光头0-50Kg负载 ，抛光时间可减少70%

多功能和多样性 ，可抛光多种材料 ，足够给高精度抛光提供更高的效率和产能 ，并且可以根据用户 的确切要求制作不同的抛光模板 ，取得最佳成效

设备具有实时在线监测工艺过程中磨抛盘面形的功能 ，并可实时在线修整磨抛盘的面型。盘面形控 制精度1um

易于移动 ，整个系统安放使用带锁定功能的万向轮 ，方便固定和移动

操作和维护方便、简单自动化面板控制 ，全部参数设置都在面板上操作 ，简单、明了。另装有智能 的装载/卸载系统 ，容易操作

具备盘温监控、自动冷却等温度控制功能

高精双面研磨抛光机

压力闭环反馈控制，对压力实时监控，实时校准

可较高水平的修正和维持盘面平整度

可消除多余外部冲击，有效保护被加工工件安全

可独立控制，在不改变齿圈、中心齿运转情况下实现游星轮正反转

可实现自动升降

内部可保存20个20步程序，大大减少了对操作员技术要求，大幅度提高产品合格率

精密电气比例控制阀+压力传感器实现压力平稳变化，最大可能消除多余荷重以及额外的冲击，保护被加工工件的安全

3-MOTOR运动方式使动力源更加分散，机器更加平稳、噪音更小、精密度更高

CMP与清洗

CDP-400手动

抛光头可实现3 zone压力控制

纳米级别移除精度

抛光粗糙度、速率、一致性行业领先

具备精准的光学EPD终点检测功能

可编辑和储存至少100条以上工艺菜单

可实现盘温监控、自动冷却、自动冲洗

抛光头压力可调制范围0.5-8psi

可加工2-4寸及异形晶圆

CDP-600手动

抛光头可实现3 zone压力控制

纳米级别移除精度

抛光粗糙度、速率、一致性行业领先

具备精准的光学EPD终点检测功能

可编辑储存至少100条以上工艺菜单

可实现盘温监控、自动冷却、自动冲洗

可加工2-6寸及异形晶圆

抛光头压力可调制范围0.5-8psi

ACDP-600手动

设备灵活，可支持多种Head

设备工艺能力接近同尺寸产品的主流机型水准

设备片间工艺一致性好

4-6英寸 Si、TGV抛光及SIC、LT、GaAs等化合物表面抛光

本设备配置的polisher head均为我公司自行研发设计与生产

系统软件：可实现设备运行的实时监视，具备可视化、数据记录、防止误操作等功能，软 件可对机台硬件配置参数做保存及加载

可快速地进行工艺配方编辑、修改、保存等，可自 动或手动运行工艺配方

CDP-800半自动

抛光头可实现3 zone压力控制

全系列机型可加工2-8寸及异形晶圆

纳米级别移除精度

抛光粗糙度、速率、一致性行业领先

具备精准的光学EPD终点检测功能

抛光头压力可调制高达12psi

可编辑和储存至少100条以上工艺菜单

可实现盘温监控、自动冷却、自动冲洗

晶圆清洗机

化学湿法清洗设备

适用于晶圆CMP后清洗

全自动的高自动化形式（湿进干出）

支持 6"、4"晶圆清洗

配备自净功能

内外环境隔离：干湿分离

晶圆缺失检测报警系统

旋干及热N₂ 吹干系统

自动粘片机

三工位粘片机

可加工12寸及以下晶圆、异形片

升级蜡仓具备抗凝蜡功能

可实现自动粘片过程，并显示结果

温控采用双温区独立控制温度

最高工艺温度可达200℃，气囊采用耐高温材料

气囊式软性加压，保护晶圆、无气泡粘片

可实时监控温度、压力、真空度变化

多工位同时独立工作，提高粘片效率

单工位粘片机

可加工12寸及以下晶圆、异形片

升级蜡仓具备抗凝蜡功能

可实现自动粘片过程，并显示结果

温控采用双温区独立控制温度

最高工艺温度可达200℃，气囊采用耐高温材料

气囊式软性加压，保护晶圆、无气泡粘片

可实时监控温度、压力、真空度变化

多工位同时独立工作，提高粘片效率

手动粘片机

可加工12寸及以下晶圆、异形片

操作简便

平面度较好

可根据客户需求定制化设备

占地面积小

光学检测

白光干涉显微镜MS1000

具备纳米及纵向分辨率，满足超光滑表面测量分析

PSI / VSI/ 明场等多种测量模式

载台可平移距离超200mm

载台可调角度、位置、分辨率高

简单、精确、快速、可重复性高

聚焦定位激光辅助干涉条纹定位功能

可支持不同倍率干涉物镜

支持不同订制需求

白光干涉显微镜MS2000

具备高精度分辨率，满足超光滑表面测量分析

PSI / VSI/ 光谱共焦扫描/ 超景深测量等多种测量模式

单次测量视场：500*350μm(可自动拼接)

载台可调角度、位置、分辨率高

简单、精确、快速、可重复性高

聚焦定位激光辅助干涉条纹定位功能

适用范围广、功能灵活多样

自动生成测试与分析报告

支持不同订制需求

激光干涉显微镜MFS150

适用CMP化学机械抛光头、晶圆研磨盘、光学模具基底、精密轴承端面和 半导体真空吸附平台等

采用光学干涉技术，实现材料平面度测量

支持快速无损检测

快速、简单、精确、可重复性高

干涉条纹图像定性分析、实时干涉条纹影像

掠入射干涉技术达到纵向分辨率10nm，动态测量范围100μm

大视场一次性干涉成像：150mm全口径测量仅需数秒

红外干涉显微镜IS2000

精密研磨抛光系统设计科学、性能先进、自动

多种可配置测量模式：5点，49点，米字线，脉冲线

测量适应性强：粗糙表面，抛光面，图形面

可测晶圆：12寸及以下晶圆

全面的测量功能满足半导体制造各工艺阶段的晶圆几何量测需求

测量结果 2D/3D Mapping输出

详细的数据输出、记录管理功能

模块化集成测量：晶圆翘曲、厚度、微观形貌、膜厚等几何参数

配件耗材

夹具

MCF品牌精密夹具采用高强度耐腐蚀材料，适用于半导体材料和光电材料的研磨和抛光。

晶圆样品通过抽真空的方式吸附在夹具底面，并可以根据用户工艺要求定制各种角度附件等非标夹具附件，并实现对非标形状样品的抛光及角度抛光。

夹具带有蓝牙选配功能，可在线监测样品的去除量，精度lum。

晶圆背压力范围可以调节、并可以根据用户要求，定制不同重量的配重块。

光纤夹具

MCF品牌精密光纤夹具采用高强度耐腐蚀材料制成，适用于各种光纤端面的研磨抛光。

根据光纤头的尺寸定做夹具高度和夹具附件尺寸。

夹具带有蓝牙选配功能，可在线监测样品的去除量，精度1μm。

可定制带角度的磨抛夹具附件。

夹具驱动环

MCF精密磨抛夹具驱动环作为磨抛夹具的重要组成部分，可用于在研磨和/或抛光过程中保持各种样品尺寸和材料类型的稳定性和一致性。

MCF 精密磨抛夹具驱动环是通过手工精密加工的，以确保最高水平的精度。在样品加工过程中保持样品储存和材料类型的稳定性和一致性起到了至关重要的作用。通过修整夹具驱动环或更换新的夹具驱动环可以起到保证样品精度以及降低夹具使用成本的作用。 同时夹具驱动环也可用于化学抛光液使用，如“Chemlox”化学抛光液等。

驱动摆臂

可提供多种规格和尺寸的驱动摆臂MCF系列驱动摆臂为半导体行业和光电行业材料的研磨、抛光加工提供了更加全面的选择。

高速驱动摆臂：更适用于对样品抛光加工有特殊要求的用户，可辅助夹具更快速的运转以及保持夹具运转过程中的稳定性。

低速驱动摆臂：适用于我司精密夹具在样品加工过程中辅助运转以及保持夹具运转过程中的稳定性。

定制摆臂：可为PM5、PM6、LP70等磨抛设备提供相应的驱动摆臂或从动摆臂。

料桶

MCF提供3种规格的磨料自动进给料桶，适用于MCF GNAD系列和CDP系列磨抛系统。磨料自动进给料桶也可根据需求采用耐次氯酸钠材料，用于化学机械抛光应用。



研磨介质悬浮在磨料自动进给系统内的水中。这可确保研磨时浆料不断搅拌，并将正确的磨料通过蠕动泵传送到研磨盘上。 磨料自动进料料桶由丙烯酸或PVC制成等复合材质制成。

研磨、抛光磨料的控制输送。

可用于Chemlox抛光液等化学磨料使用。

连续搅拌研磨/抛光磨料，使其保持悬浮状态。

通过更换专用气缸，快速方便地更换磨抛液。

压力测试规

压力测试规可以精准的测量出晶圆背压力值，可接受高达10公斤的样品压力负载。数字显示，操作方便。确保工艺重复性和一致性。压力测试规测量精度是2g/c㎡，在磨抛工艺中压力得到精准控制。

铸铁研磨盘

可提供多种规格、尺寸的研磨盘MCF系列研磨盘为半导体行业和光电行业材料的研磨提供了全面的选择。

铸铁研磨盘，可根据样品尺寸及工艺需求选择铸铁开槽研磨盘或铸铁无槽研磨盘。

玻璃研磨盘，可根据样品尺寸及工艺需求选择玻璃开槽研磨盘或玻璃无槽研磨盘。

定制研磨盘，可根据设备类型、工艺要求、样品材质定制符合使用要求的研磨盘。

我们所有的研磨盘都设计为提供最佳的表面光洁度，同时最大限度地延长研磨盘的使用寿命。

铸铁修盘块

可提供多种规格、尺寸的铸铁修盘块和配重组件MCF 为用户提供各种规格和尺寸的铸铁修盘块及配重组件，以优化研磨盘的加工效果。

铸铁无槽修盘块、铸铁开槽修盘块。可根据铸铁研磨盘的面型和尺寸选择对应尺寸的铸铁开槽修盘块或铸铁无槽修盘块。 我们所有的铸铁修盘块都设计为提供最佳的表面光洁度，同时最大限度地延长铸铁修盘块的使用寿命。

玻璃研磨盘

可提供多种规格和尺寸的玻璃研磨盘MCF系列玻璃研磨盘为半导体行业和光电行业材料的研磨加工提供了更加全面的选择。

玻璃研磨盘：可根据样品尺寸及工艺需求选择玻璃开槽研磨盘或玻璃无槽研磨盘。

定制研磨盘：可根据设备类型、工艺要求、样品材质定制符合使用要求的玻璃研磨盘。

我们所有的玻璃研磨盘都设计为提供最佳的表面光洁度，同时最大限度地延长玻璃研磨盘的使用寿命。

精密抛光盘

可提供多种规格、尺寸的抛光盘MCF 抛光盘、抛光垫和抛光布系列为半导体行业和光电行业的各种材料的抛光提供了全面的选择。

MCF 抛光盘、抛光垫和抛光布系列为各种材料的抛光提供了全面的选择。

定制抛光盘：可根据设备类型和工艺要求定制符合使用要求的抛光盘。

我们所有的抛光盘都设计为提供最佳的表面光洁度，同时最大限度地延长抛光盘的使用寿命。

玻璃修盘块

可提供多种规格和尺寸的玻璃修盘块及配重组件MCF 提供各种规格和尺寸的玻璃修盘块及配重组件，以优化玻璃研磨盘的加工效果。

玻璃无槽修盘块、玻璃开槽修盘块。可根据玻璃研磨盘的面型和尺寸选择对应尺寸的玻璃开槽修盘块或玻璃无槽修盘块。

我们所有的玻璃修盘块都设计为提供最佳的表面光洁度，同时最大限度地延长玻璃修盘块的使用寿命。

抛光头

晶圆精准定位：真空吸附+机械夹持，定位精度±0.1mm

压力动态调控：分区独立压力控制

工艺参数集成：实时监测温度、振动、转速

去蜡液

MCF去蜡液采用植物萃取，更加环保，没有毒性，对人体无害，是一种环保高效的去蜡清洗产品。具有除蜡快速彻底，水洗性能好等特点。

MCF去蜡液适用于半导体行业和光电行业各类金属材料表面粘接蜡清洗；本品具有去蜡清洗力强、性能稳定、水基易清洗等特点、本品的综合成本低、不腐蚀材质且能保持样品表面原有的光泽等优点。

使用时将去蜡液倒入培养皿等容器内，放入需要清洗的样品浸泡在去蜡液中，根据粘接蜡的特点适当延长或缩短浸泡时间，对于去除高温粘接蜡时，可在加热台加热去蜡液，以达到更快速的去蜡效果。

吸附垫

均匀压力分布：确保晶圆表面受力一致

研磨液高效传输：多孔结构优化 slurry 流动

石英衬底片

MCF 石英衬底片是由高品质的、光学级别的熔融石英制造而成。主要用于半导体材料和光学材料磨抛加工时作为基底片使用。

我司石英衬底片为双面精抛光，衬底片表面粗糙度为：3英寸TTV≤1μm，4英寸TTV为≤2μm，6英寸TTV为≤3μm。且对各种溶剂具有良好的耐化学性，良好的耐热性，在较宽的温度范围内维稳定性高。我司还可根据用户工艺提供定制石英衬底片。

精密抛光垫

MCF 抛光垫主要有聚氨酯、绒布、皮革、合成纤维等多种材质可选择。也可根据工艺需求定制含有氧化铈，氧化锆等材料的抛光布。

MCF 抛光垫片主要适用于半导体行业和光电行业材料磨抛加工使用，如对压电陶瓷、砷化镓、磷化铟、玻璃硬盘、光学玻璃、金属制品、蓝宝石晶片、碳化硅晶片、硅片、碳化硅片等材质或工件的精密磨抛加工。对于不同材质、尺寸的工件、可选择不同尺寸、形状，制作井字格、米字格、螺纹沟槽等抛光垫。

研磨粉/抛光粉

MCF 研磨粉/抛光粉主要有氧化铝粉、碳化硅粉、碳化硼粉、氧化铈粉等等，常用于半导体材料和光电材料磨抛加工使用。

MCF 氧化铝粉、碳化硅粉、碳化硼粉、氧化铈粉等磨抛粉种类、粒径齐全，用户可根据加工材料和工艺要求选择适合的磨抛粉和磨抛粉粒径。同时我司可根据用户对磨抛液的浓度和加工要求等为用户提供定制款磨抛液。让用户使用更方便的同时减少人工和时间成本。

金刚石磨抛液

MCF 金刚石磨抛液主要有单晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉经过高精度的配比而成，主要应用在半导体行业和光电行业硬度较高的材料加工。

MCF 金刚石磨抛液主要适用于半导体行业和光电行业较硬的材质磨抛加工，如：金刚石、蓝宝石、碳化硅等。也可根据用户不同的工艺需求选择不同粒径和配比的单晶金刚石磨抛液或多晶金刚石磨抛液。

化学抛光液

MCF抛光液主要有二氧化硅抛光液、化学抛光液、钻石抛光液等。可根据样品要求定制符合使用要求的二氧化硅抛光液和化学抛光液。

二氧化硅抛光液主要适用于硅片，碳化硅，压电陶瓷，碲锌镉，碲镉汞，磷化铟，砷化镓等材料的高精度抛光。 化学抛光液主要适用于砷化镓，碲锌镉，碲镉汞等类似材料的高精度抛光，对材料有橘皮效应等情况效果最好。 二氧化硅抛光液和化学抛光液的产品外观为不透明液体，二氧化硅抛光液PH值在(AtG/1H2O)5.0-10.1，化学抛光液PH值在：11.4， 主要含量有：次氯酸钠：7-8%，氧化铝：8-10%，可根据样品要求定制符合使用要求的二氧化硅抛光液和化学抛光液

二氧化硅抛光液

硅、砷化镓、磷化铟、TSV、TGV、铌酸锂、玻璃、陶瓷、锑化铟、锑化镓、金属材料等类似材料的高精度抛光。

产品参数： 粒径：50-80nm 密度：1.20-1.29g/ml PH值：10.5、10.7 粘度：≤10c.p

键合膜

MCF 键合膜主要分为高温键合膜和低温键合膜两种规格。适合异形样品在磨抛加工前粘接保护样品。

MCF 键合膜适用于半导体材料和光电材料在研磨、抛光加工过程的粘片工艺使用，可根据样品粘接要求选择低温键合膜或高温键合膜。样品加工完成以后通过加热带键合膜的样品，键合膜可自行脱落，不会对样品造成二次污染和损伤。

棒状粘接蜡

MCF 品牌粘接蜡主要分为高温粘接蜡和低温粘接蜡。

熔点温度区间在60℃-200℃之间

品质稳定、易清洗、易下蜡

可用于高精度切削、研磨、抛光等工艺制程

采用环保热熔粘接剂技术

片状粘接蜡

MCF片状粘接蜡主要分为高温粘接蜡低温粘接蜡两种规格。为方便使用的棒状粘接蜡和颗粒状粘接蜡可根据使用需求选择。

MCF粘接蜡适用于光学玻璃，蓝宝石，水晶，半导体材料的硅片，锗片，碳化硅，铌酸锂，钽酸锂，金属、压电陶瓷等材料在研磨抛光加工过程的粘片工艺使用。可根据样品粘接要求选择低温粘接蜡或高温粘接蜡，我司粘接蜡配合去蜡液去蜡过程简单方便，无残留，对人体无害。

行业应用

多元领域创新应用，推动产业智能化升级

高精密CMP设备引领超光滑表面加工新潮流

在光学材料研发领域，研磨抛光机搭载的化学机械抛光（CMP）技术，正重新定义超透光学玻璃的加工极限。

针对石英、氟化钙等脆性材料在医疗内窥镜、高精度检测仪器及纳米级光学镜头中的严苛需求，CMP通过精密调控纳米磨料与反应试剂的协同作用，实现表面粗糙度≤0.2nm的超光滑加工。

在航天级镜片制造中，智能压力补偿技术使厚度公差稳定在±0.1μm，消除传统工艺导致的微裂纹缺陷。高精密CMP设备为高端光学产业树立精密制造的全球标杆。

纯化学抛光设备开创红外探测器原子级加工先河

在红外探测器制造领域，纯化学抛光机正重塑高精度光学元件的制造范式。

面对碲镉汞、锑化铟等脆性红外材料的原子级加工需求，纯化学抛光通过精准控制腐蚀液配比与反应动力学，在无机械应力条件下实现0.05nm表面粗糙度的突破。

相较于传统研磨抛光机，该技术对硫化铅晶格结构的保护效率提升3倍，使8-14μm长波红外窗口透过率突破95%极限。在钽酸锂晶圆加工中，其选择性腐蚀工艺可同步消除亚表面损伤层，将热释电响应率提升40%，为无人机红外监测系统提供零暗电流基底。

针对智能手机红外传感器的超薄化趋势，设备搭载的微区流量控制系统实现30μm级微型探测器阵列的批量加工，使VCSEL器件光损耗降低至0.2dB。这项革新推动夜视仪信噪比突破2000:1，在红外制导系统领域树立了化学抛光的黄金标准。

制造节能光源的利器：研磨抛光机

在节能光源行业向高亮度、低能耗转型的浪潮中，研磨抛光机成为LED、OLED及量子点发光材料制造的核心利器。

针对Alq3、PPV等有机光电材料对纳米级表面平整度的严苛需求，高精度研磨抛光机通过多轴联动控制与纳米级磨粒配比技术，实现了发光层厚度误差≤0.1μm的突破性加工。

在量子点显示面板生产中，其独创的盘温监控调节功能可同步完成衬底减薄与表面活化，使蓝光激发效率提升40%，色域覆盖率达110% NTSC。对于大尺寸OLED照明基板，设备搭载的多分区压力控制系统将表面粗糙度稳定控制在0.5nm以内，显著降低微腔效应损耗。

该技术在Mini LED背光、柔性照明器件等领域的应用，推动行业良率突破98%，单位能耗下降30%，为绿色光电制造树立新标杆。

CMP（化学机械抛光）技术：晶圆全局平坦化的终极解决方案

在半导体制造迈向3nm制程的进程中，研磨抛光机搭载的CMP（化学机械抛光）技术，成为实现晶圆全局平坦化的终极解决方案。

针对硅片、覆铜硅基以及金半混合表面在多层堆叠中产生的微米级起伏，高精度CMP设备通过纳米磨料配方与分区加压的协同作用，将表面粗糙度精准控制在0.1nm以内。在5G射频芯片制造中，其独创的铜/钽双材料同步抛光工艺突破界面高度差难题，使覆铜层厚度偏差≤5Å；而在三维封装领域，智能终点检测系统可自动识别10nm级金属互连层差异，消除介质凹陷缺陷。

该技术使28nm以上晶圆平坦化良率达99.98%，推动半导体行业突破“摩尔定律”极限，成为先进制程不可或缺的基石工艺。

研磨抛光机在光通讯领域的卓著功勋

在光通讯行业高速发展的今天，研磨抛光机作为精密制造的核心装备，为砷化镓、磷化铟等Ⅲ-Ⅴ族半导体材料及铌酸锂调制器的加工提供了关键工艺支撑。

针对光芯片对亚微米级表面粗糙度与纳米级平面度的严苛要求，高精度研磨抛光机通过多级压力调控与平面度控制系统，实现了对晶圆厚度误差的精准修正。

在铌酸锂调制器制造中，其独创的化学机械抛光（CMP）工艺可同步完成晶圆减薄与表面钝化处理，使电极接触面粗糙度稳定控制在0.2nm以下，显著提升电光调制效率。该设备在5G光模块、高速相干光器件等领域的规模化应用，成功将光芯片磨抛良率提升至99.6%，为光通信器件的高性能制造注入强劲动能。

前沿科技研发与制造业领域

红外探测器制造

用于夜视仪、红外制导、无人机监测、智能手机红外传感等红外探测领域的碲镉汞、锑化铟、硫化铅、锑化镓、钽酸锂等材料的制造过程

电子元件

陶瓷基板、磁性材料、连接器等表面的精密磨抛

晶圆制造

用于硅片、覆铜硅基表面、其它金半混合表面的全局平坦化中的关键CMP工艺

新能源与电池领域

光伏产业

晶硅太阳能电池板组件、钙钛矿电池组件、铜铟镓硒材料的基板平整度磨抛

燃料电池组件产业

双极板、质子交换膜的表面平整化处理

电池产业

磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等电极片的均匀研磨，可以提升电池性能

光学冷加工领域

光学玻璃制造

光学镜片、液晶玻璃显示面板等高透光度产品的表面光学冷加工

玻璃基板

玻璃基板、玻璃盖板、玻璃观察窗、TGV（玻璃通孔）、超硬光学镜片等

光学材料研发

应用于医疗、检测、镜头等行业的超透光学玻璃表面抛光，如石英、氟化钙、氟化镁等

新材料研发领域

陶瓷材料研发

硅酸盐陶瓷、氮化铝、氮化硅、铁氧体等新型陶瓷及YAG压电陶瓷等材料的研磨和抛光

复合材料研发

碳酸纤维增强材料的端面研磨、PC树脂材料超光滑表面抛光

超硬材料研发

金刚石、立方氮化硼、蓝宝石等超硬材料的研磨抛光

军工及航空航天领域

航空航天

SOI、SiGe等材料加工，用于航天计算核心的抗辐射CPU，外星球探测器的耐极端温度芯片；金刚石半导体材CPU，外星球探测器的耐极端温度芯片；金刚石半导体料加工，用于高超音速飞行器的热障涂层传感器等；

雷达系统

GaN材料的加工，用于卫星通讯、有源相控阵雷达、离子推进器等；

导弹制导

用于导弹引导头的毫米波雷达信号处理、卫星导航芯片的GaAs材料的加工；SiC材料加工后，用于高功率制导雷达GaAs材料的加工；SiC材料加工后，用于高功率制

技术应用报告

磷化铟单晶片抛光工艺研究，其抛光片的表面质量对后续的外延及器件性能有着重要的影响

磷化铟晶体材料具有高的电场漂移速度、良好的热导特性和较强的抗辐射能力等优点，适合于制造高频、高速和低功耗微波器件和电路，在光纤通讯领域，磷化铟也是首选的通讯材料，其中半绝缘磷化铟衬底主要应用于光电集成电路（OEIC）、高电子迁移率晶体管（HEMT）以及异质结器件（HBT）等[1]。这些器件或电路通常是在磷化铟抛光片表面采用分子束外延（MBE）或金属有机物化学气相沉积（MOCVD）等方法生长薄膜实现的，抛光片的表面粗糙度、晶格完整性直接影响薄膜层的原子排列方式，要求抛光片表面具有极高的晶格完整性和低粗糙度。为满足器件性能及外延工艺的需要，一般要求抛光片表面粗糙度＜0.5 nm。

磷化铟与砷化镓同属Ⅲ-Ⅴ族化合物，但是在性质上差别很大，目前，砷化镓抛光工艺已经非常成熟，但是磷化铟材料研究多集中在晶体生长和表面元素分析上[2-8]，对于抛光和清洗方面的报道几乎没有，这说明磷化铟单晶片的抛光和清洗工艺技术尚处于保密阶段。采用相同的抛光工艺，砷化镓晶片的粗抛速率能达到（0.7～1.0）μm/min，精抛后表面能达到“免清洗”的水平；而磷化铟晶片的粗抛速率仅为0.10 m/min～0.15 m/min，抛光后表面状况尚达不到砷化镓粗抛片水平，且划道较多。因此，开展磷化铟单晶片抛光工艺研究具有非常重要的意义。

磷化铟抛光片通常为双面抛光片，对抛光片的两个表面的表面质量和一致性要求都很高。采用双面抛光机抛光，通过游星轮带动晶片在抛光机上下盘之间做行星式运转，能够同时对晶片上下表面进行抛光，不仅可以获得极高的几何尺寸精度，抛光后晶片两个表面的质量一致性也非常好。本文分析了磷化铟单晶片的抛光机理，采用了SPEEDFAM系列双面抛光机进行了磷化铟晶片抛光工艺实验，通过对比了不同抛光工艺后的晶片表面粗糙度状况，我们发现氧化剂对于抛光速率有着重要的影响，三步抛光工艺有利于提高抛光片的表面质量，精抛布的表面结构对抛光片上表面的表面质量有着重要的影响，通过重新设计精抛布的表面沟槽结构，加工出了表面粗糙度＜0.5 nm的高质量磷化铟双面抛光片。

1 抛光机理分析

磷化铟晶片抛光是一种化学与机械相结合的过程，在抛光过程中，晶片表面与抛光液中的氧化剂发生化学反应生成可溶性的盐，抛光液中的SiO2胶体和快速转动的抛光布与晶片表面产生机械摩擦作用，将表面反应物擦去进入流动的抛光液而被排走，新裸露的表面继续与抛光液发生作用。化学机械作用交替循环进行，去除表面由前工序所残留下的微缺陷及损伤层，以获得表面局部平整度和表面粗糙度极低的光亮“镜面”，满足后续工艺的需要。

1.1 机械作用的影响

抛光过程中的机械作用来自于晶片表面与抛光布表面和抛光液中的硅胶颗粒的摩擦作用，这与抛光压力、抛光盘转速、抛光布及抛光液的性质有关。通常认为机械研磨速率由式（1）[9]决定，从式中可以看出，对于同一种晶片，在抛光液及抛光转速一定的情况下，机械去除速率与抛光压力和抛光布硬度成正比，与晶片本身硬度成反比。

式中：HV p为抛光布的硬度；HV w为晶片的硬度；E s为抛光液中颗粒的弹性系数；E w为晶片的弹性系数；P loc为局部区域的压力；V rel为相对转速；C为常数。

磷化铟材料较软，其硬度明显低于硅、锗和砷化镓等材料，具体情况如表1所示。在抛光过程中，磷化铟晶片表面更容易产生机械损伤和划道，抛光时应选择硬度较小的抛光布；而为提高抛光去除速率并保证抛光片的总厚度变化，我们应当选择硬度较大和压缩比较小的抛光布，因此，我们必须大幅提高抛光过程的化学作用，来保证化学机械作用的平衡。

表1 半导体材料性质

材料名称 硅 锗 砷化镓 磷化铟

克氏硬度HK 1 150.0 780.0 750.0 537.0

1.2 化学作用的影响

抛光过程中的化学作用主要是抛光液中氧化剂与磷化铟的氧化还原反应以及反应产物在抛光液中的溶解，化学反应速率受氧化剂浓度和反应温度影响较大。作为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，与砷化镓相比，磷化铟材料性质较为特殊，磷化铟室温下可与盐酸发生反应，与碱溶液的反应非常缓慢[10]，可与双氧水和次氯酸钠等氧化剂发生反应，但是反应系数极低。以次氯酸盐为例，其反应机理如式

（2）～式（4）所示[11]。

当采用双氧水和次氯酸钠等作为氧化剂进行磷化铟单晶片抛光时，抛光速率只能达到0.10 μm/min～0.15 μm/min，且抛光后表面雾严重，极易出现划道，提高抛光温度和氧化剂浓度对抛光速率影响不大。由此可以看出，由于磷化铟与氧化剂的反应系数极小，很难使化学作用与机械作用相匹配，抛光速率的高低主要取决于抛光过程中化学作用的强弱，若想提高抛光过程中的化学作用，必须采用氧化性更强的氧化剂。

1.3 抛光液的选择

抛光液是整个抛光工艺中重要的一环，它直接影响抛光速率和抛光后的表面效果。由于磷化铟能够与盐酸发生反应，从表面上看其更适合于酸性抛光液抛光。盐酸具有极强的挥发性和刺激性气味，采用盐酸溶液抛光，工艺操作性与安全性极差，并且稀酸条件下的抛光速率很低，酸性抛光液种类很少，当配置细抛及精抛液时，随着溶液酸性的降低，二氧化硅溶胶在抛光液中变的极易胶化，抛光过程很难控制，抛光后表面效果较差，划道较多。采用碱性二氧化硅溶胶抛光液，抛光过程稳定性较高，并且可以借鉴硅、锗和砷化镓材料的抛光经验，唯一不足的是我们需要解决磷化铟与双氧水和次氯酸钠等常规氧化剂反应速率过慢的问题，选择更为适合的氧化剂。

通过以上分析，我们决定采用碱性二氧化硅溶胶抛光液对磷化铟单晶片进行抛光，以保证抛光过程的稳定性；选择溶解度相对较好的高氯酸盐作为氧化剂，以提高抛光过程的化学作用，保证化学机械作用的匹配。抛光过程采用了粗抛、细抛和精抛的三步抛光工艺，通过逐渐降低晶片表面所受到的化学机械作用的方式来获得高质量的抛光片表面。在粗抛阶段采用硬质抛光布和氧化剂以及二氧化硅含量相对较高的抛光液，保证具有较高的抛光速率和较小的总厚度变化；细抛阶段采用软质抛光布并降低抛光液中的氧化剂和二氧化硅含量，进一步降低抛光片的局部平整度和表面粗糙度；精抛阶段采用更为柔软的抛光布并进一步降低抛光液中的氧化剂和二氧化硅含量，去除晶片表面的雾缺陷，确保晶片具有极高的表面纳米形貌。

对于磷化铟单晶片抛光，必须采用氧化性更强的氧化剂，采用高氯酸盐作为氧化剂，可以使抛光速率从0.1 μm/min～0.15 μm/min提高到0.5 μm/min～0.6 μm/min；采用三步抛光工艺，有利于提高抛光片的表面质量；精抛布的表面状况对于磷化铟单晶抛光片的表面粗糙度有着重要影响，采用弧形流道槽结构精抛布，能够保证抛光片上下表面质量的一致性。我们通过采用三步抛光工艺和改进的精抛布，加工出了表面粗糙度＜0.3 nm磷化铟单晶双面抛光片。

蓝宝石晶片加工中的技术关键-抛光工艺

目前，蓝宝石抛光行业主流采用的仍是纳米二氧化硅作为抛光液，最后得到抛光表面的粗糙度（Ｒa，原子力显微镜测试）均在0.3nm以下。在抛光过程中，二氧化硅抛光液与蓝宝石表面的反应如下式所示，产物是硅酸铝的二水化合物。Al2O3+2SiO2+2H2O=Al2Si2O7·2H2O

尽管三氧化二铝磨料可以作为蓝宝石抛光液，但由于现在生产的三氧化二铝磨料一般是通过煅烧、研磨、筛选而得，要想得到均匀一致性好、粒径达到纳米级的三氧化二铝很困难。最致命的是三氧化二铝硬度大，抛光表面划伤严重；粘度大，抛光表面不易清洗干净，很难保证抛光材料的表面平整度。尽管有报道说，三氧化二铝作为抛光液，但目前只是在试验阶段，主要问题在于：（a）对设备的转速要求较高；（b）蓝宝石表面粗糙度相对较大；（c）表面缺陷稍多；（d）成本较高。美国的AbhayaK．Bakshi等使用粒径为100～400nm的α或β型碳化硅抛光蓝宝石。他们利用二氧化硅涂层对碳化硅表面进行软化处理，以期减少蓝宝石的表面划伤。原因在于二氧化硅涂层可以钝化或减少碳化硅颗粒的尖角。颗粒的内核仍然是硬度较大的碳化硅，磨料保持着较优的抛光去除速率。他们还使用碳化硅和二氧化硅的复合抛光液（30%SiC，70%SiO2）加工Ｒ向的蓝宝石，与不添加碳化硅的二氧化硅抛光液相比，抛光速率可提高30%～50%。

在二氧化硅抛光液中加入催化剂（Fe-Nx/C）可以提高蓝宝石的抛光速率，提高幅度约为15%；该催化剂含有三氧化二铁、四氧化三铁、吡啶型氮、吡咯型氮。利用超声波的振动能显著提高SiO2硅溶胶抛光蓝宝石过程中的去除速率（约3.8倍），并且粗糙度有所降低。超声波是加在单面抛光机的抛头上的。可能解释的原因是：（1）二氧化硅颗粒在蓝宝石表面的运动路径加长了；（2）二氧化硅颗粒与蓝宝石的接触压力提高了；（3）超声波的振动和气蚀作用，加强了二氧化硅颗粒与蓝宝石表面的作用。

目前，蓝宝石材料的晶向一般是C向，因蓝宝石材料硬度较大，化学活泼性差，与抛光其它材料相比，其抛光速率相对比较慢。目前，国际上蓝宝石的一般抛光速率不超过5～10μm/h。河北工业大学宗思邈、刘玉岭在实验室利用自主研发的抛光液在高pH值，约为12.5、高磨料浓度（50%）以及快速将抛光温度升至45℃，蓝宝石抛光速率可达11.3μm/h。大连理工大学的李树荣、金洙吉研究了不同的pH调整剂对抛光速率的影响，比较了氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氨水四种无机碱，发现氢氧化钾能明显提高蓝宝石的抛光速率。河北工业大学于江勇、刘玉岭在研究中将纳米级的氧化铝颗粒（浓度为2%）加入到SiO2抛光液中，可以将蓝宝石的抛光速率从9μm/h提高到11.3μm/h，且二氧化硅抛光液的稀释率从1∶1提高到1∶2。除了抛光设备之外，影响抛光速率的主要因素是抛光液。此外，和C向蓝宝石相比，A向、M向、Ｒ向的抛光速率更慢。可能的原因是C向蓝宝石晶体方向是（0001），且原子键合是O-Al-Al-O-Al-Al-O；M向和A向蓝宝石晶体方向分别是（10-10）和（11-20），他们的化学键合是Al-O-Al-O。因为Al-Al比Al-O键能小且键合要弱，C向蓝宝石的抛光主要是将Al-Al键打开，故抛光速率相对较快。研发多系列的高效蓝宝石抛光液显得尤为迫切。

抛光工艺分为单面抛光工艺和双面抛光工艺。关于蓝宝石的平整度（TTV）和弯曲度（WARP）指标，一般而言，双面抛光设备加工出来的蓝宝石晶片要比单面设备加工的蓝宝石片好，主要由双面抛光的原理所决定的。在直接双面抛光过程中，晶片可以实现自转及大范围的公转。这样，抛光出来的片子的平整度要好。另外，在直接双面抛光过程中，实现了正面和反面受力均等、同步抛光，因此，蓝宝石片子的弯曲度要好。

随着对最终蓝宝石产品的质量要求越来越高，表面质量的要求也随之提高。蓝宝石表面质量的好坏，除了取决于最终的湿法化学清洗，抛光结束前的最后一步的轻压抛光（buffingpolish）亦非常重要，往往被忽视。轻压抛光的特点是轻压、转速快、时间短。轻压抛光完成得好，可以降低表面粗糙度、减少表面缺陷。

铌酸锂晶体的研磨损伤层研究

提高研磨抛光的加工效率是人们普遍关注的问题。由于研磨抛光的加工时间很长，单位时间的去除 量很小，前工序的表面粗糙度对后工序的加工余量的影响很大。在这种情况下，单一工序的高效率并不能保证整个加工过程的总体上的高效率。本文提出了一种提高研磨抛光效率的新思路。通过建立工艺数据库，以缩短总的加工时间为目标，进行工序组合优化。本文给出了工序组合优化的策略和实现方法，并结合一个典型实例进行分析。结果表明，这种工序组合优化方法是有效的。

随着材料科学技术的发展，新材料在各种元器件中得到了越来越广泛的应用，人们对加工精度的要求也越来越高。超精密研磨和抛光技术采用“进化”加工原理，可获得很高的精度和接近几何学形状的超光滑完美表面，在现代材料加工中有着很广泛的应用。目前，大规模集成电路的硅片、水晶振子基片、铌酸锂基片、钽酸锂基片等晶体基片的最终加工均采用超精密平面研磨抛光技术。随着元器件的应用普及，生产批量的不断加大，实现高质量、高效率的加工的需求越来越迫切。

在这一研究领域，许多学者和专家从研磨抛光的方式，磨料及研磨液的改进，单一工序的工艺参数优化等方面作了大量的研究，使得研磨抛光的效率不断提高。采用研磨抛光的手段进行加工，通常包括粗研、精研、粗抛和精抛四个工序。当然，有时根据需要也会省去其中的一两个工序，但总体而言是多工序的加工。由于研磨抛光的加工时间很长，单位时间的去除量很小，并且，越到后面的工序，单位时间的去除量越小，前工序的表面粗糙度对后工序的加工余量的影响很大。在这种情况下，单一工序的高效率并不能保证整个加工过程的总体上的高效率，这就存在一个工序组合优化的问题。尽管在机械制造行业计算机辅助工艺设计已经得到的普遍的应用，并且产生的很好的效果，但就精密研磨与抛光加工而言，长期以来，选取怎样的工艺路线，以及具体工序的加工参数都由工人的经验判断，这就造成了对经验丰富工人的过多依赖，而且根据经验选取的工艺路线，以及具体工序的工艺参数也有其随机性，不一定是优化合理的。因此本文以加工总时间最短为优化目标，利用计算机技术、数据库技术，针对研磨抛光加工的工序组合优化问题进行了初步的研究。

工艺数据库是工序组合优化的基础。到目前为止，国内没有关于超精密研磨和抛光的专门的数据库或工艺手册。只有通过大量的实验获取数据，然后应用数理统计的方法对实验数据进行综合分析、归纳整理，得出超精密研磨和抛光的工艺参数与表面粗糙度和去除率之间的关系，作为加工的依据。为了便于数据的存储与管理，方便在工序组合优化中的应用，将实验数据按粗研、精研、粗抛和精抛分成四组，通过分类号加以说明。针对一种加工材料，每组存放4～6种工艺参数，在数据库的基表设计方面，建一个工艺主表和一个工序明细表，此外还有研磨液明细表、研磨盘明细表、材料明细表和优化历史记录表。磨料的种类、粒度、浓度及研磨液的组分等信息存放在研磨液明细表中，在进行工艺优化时，可以先查找优化历史记录表中有无相同的记录，如果有，就可以直接采用。工艺主表和工序明细表的表头设计如表1、表2所示。进行工序组合优化时，主要依据工艺主表。获得优化结果之后，再从工序明细表中获取相关参数供加工控制时采用。为了提高检索的速度，分别以表面粗糙度和去除率建相应的索引。从经济和便于维护的角度出发，后台数据库采用SQL Sever 2000。

根据工件所要达到的粗糙度，可以确定终加工工序。根据加工所要达到的表面粗糙度数值，在数据库中搜寻终加工的工序，确定终加工工序的条件为：Rae(可达到值)<Rao(要求值)，并且去除率最高。终加工工序一旦确定，可能的工序组合也就相应的确定下来。具体如如表3所示。例如，若终加工是精抛，那么可能的工艺组合一共有八种。

以加工总时间作为优化目标函数，即各个工序加工时间的总和，这里忽略掉工序之间转换等时间，一是为降低系统建立的复杂性，二是考虑超精密研磨和抛光的实际情况，加工时间远大于其余辅助加工的时间。设总加工时间为T，每道工序加工时间为ti；即整个加工时间的最小值等于每道工序加工时间之和的最小值，这其中，最多有四个工序，最少有一个工序，所以n为1～4之间的一个整数值。需要强调的是整个加工时间的最小值，并不等于每道工序加工时间最小值的和。因为研磨抛光的特殊性，每道工序的加工余量和上道工序所达到的表面粗糙度有很大关系，所以不能简化为每道工序加工时间最小值的和。即优化的约束条件是每道工序的加工余量之和应该等于工件要求的加工余量，初始加工工序的加工余量据此确定。设工件要求的加工余量为S，每道工序的加工余量为Si，初始加工工序的加工余量为S1，则若n=1，则S1=S。设初始工序的去除率为q1，初始加工工序的加工时间t1可以表示为

对具体加工来说，即使确定初始加工和终加工工序，仍有可能会出现四种情况，就是工件经过一道，两道，三道，四道加工工序完成整个加工。除了初始加工工序外，以后各工序的加工余量按如下方式确定k为加工余量和初始表面粗糙度的系数比。一般认为后面的工序应去除前一工序的变质层，考虑到在表面粗糙度的测量指标中，Rt值一般为Ra值的7～8倍，再考虑到加工过程对亚表层的影响，根据经验可以取k=15～25。当表面质量要求高时，k取值大一些，反之可以取小一些。设某一工序的去除率为qi，则该工序的加工时间为ti可以表示为因此，总的加工时间丁就可以表示为若某一工序组合的总的加工时间T最小，则该工序组合为最优工序组合。工序组合优化的流程如图1所示。

某元件的加工实验数据如表4所示。加工余量为0.1mm，要求表面粗糙度达到0．02μm。进行工艺组合优化时，取k=20。优化结果为当工序组合为1-4-6-7时，加工总时间最短，为490min。而每个阶段均采用去除率最大的工序组合为1-3-5-7，此时的加工总时间为561min，每个阶段均采用表面 粗糙度最小的工序组合为2-4-6-8，此时的加工总时间为607min。因此可知，通过工艺组合优化能够有效地提高整体加工效率。

由于研磨抛光的加工时间很长，单位时间的去除量很小，前工序的表面粗糙度对后工序的加工余量的影响很大。在这种情况下，单一工序的高效率并不能保证整个加工过程的总体上的高效率。本文通过建立工艺数据库，采用计算机辅助的方法实现了工序组合优化，结果表明，通过工序组合优化可以有效地缩短总体加工时间，提高加工效率。

半导体材料的抛光方法、用于锑化镓衬底抛光的抛光液

本发明是针对采用现有技术CMP工艺对锑化镓等较软的半导体材料抛光时抛光磨料、抛光液中含有的金属离子等易附着在被抛光物的表面，使抛光物表面产生划痕、抛光液的寿命低的不足，提供一种半导体材料的抛光方法、用于锑化镓衬底抛光的抛光液，方法是对莫氏硬度为1 .5‑6的半导体材料进行抛光 ,第一步为粗抛光，采用含有硬磨料的抛光液对半导体材料衬底片进行机械抛光，第二步为中抛光，中抛光液包括软抛光磨料、弱酸性氧化剂、有机酸、亲水性非离子表面活性剂、去离子水；第三步为精抛光，精抛光液包括弱酸性氧化剂、有机酸和去离子水，采用本发明的抛光方法对半导体材料进行抛光，消除蚀坑、划痕，减少凹坑，得到表面粗糙度良好的材料。

采用Gnad41研磨抛光机进行抛光。

锑化镓衬底片的工艺流程包括研磨、倒角、抛光、和清洗，本发明主要针对其中的抛光工艺进行描述。

首先去除锑化镓线切割片表面的线痕，将其研磨至工艺要求的厚度，研磨时一般单面去除厚度为40‑50um；再将研磨好的锑化镓晶片用清洗剂加超声波清洗干净，确保表面无锑化镓研磨时产生的颗粒；用固体石蜡加热60‑80℃将φ50 .8±0 .5mm锑化镓晶片均匀的粘贴在石英载盘上冷却并压实，确保TTV≤2‑3um，确保后续抛光的总厚度偏差精度在可控范围内，用无尘布蘸取异丙醇(IPA)或无水乙醇擦掉石英载盘、晶片周围及晶片表面多余的石蜡，防止抛光时石蜡污染抛光垫，然后用去离子水冲洗干净。而后开始抛光处理。

第一步粗抛光：粗抛光采用聚氨酯抛光垫，抛光液中含有粒径为3um的氧化铝磨料，压力60g/cm2，转速40rpm，采用roller pump非循环滴液(真空挤压)的方式供给抛光液，说明书 7/19 页10CN 112701037 A10流量80ml/min。粗抛光使用的抛光液按体积百分比由以下组分组成：3um粒径氧化铝磨料10％；亲水性非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚0 .5％；去离子水89 .5％；

第二步中抛光：中抛光采用聚氨酯抛光垫，抛光液中含有粒径为60nm的二氧化硅纳米磨料和次氯酸，压力100g/cm2，转速80rpm，采用roller pump非循环滴液(真空挤压)的方式供给抛光液，流量5ml/min；中抛光使用的抛光液按体积百分比由以下组分组成：60nm粒径二氧化硅20％；有机酸采用柠檬酸0 .1％；氧化剂采用次氯酸7％；亲水性非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚0 .5％；去离子水72 .4％；抛光液配比PH值4 .5。

第三步精抛光：精抛光采用带绒毛合成革抛光布，抛光液为无磨料抛光液，压力50g/cm2，转速50rpm，采用roller pump非循环滴液(真空挤压)的方式供给抛光液，流量10ml/min。精抛光使用的抛光液按体积百分比由以下组分组成：氧化剂采用次氯酸1 .5％；有机酸采用柠檬酸0 .5％；去离子水98％；抛光液配比PH值4 .5；

化学机械抛光之后，迅速使用去离子水对石英盘上的锑化镓晶片进行喷淋，一是防止氧化，二是进一步去除颗粒污染物，然后进行合适的去蜡、清洗、甩干工序。

将本实施例抛光完成后的锑化镓晶片进行如下检测：

将抛光完成后的锑化镓晶片在强光下进行目检检测，表面无划伤，无抛光雾，无崩边缺陷；

将抛光完成后的锑化镓晶片进行金相显微镜的检测，在暗场100倍下观察晶片表面无亮点、划伤，在明场100、200、500倍下观察晶片表面无凹坑、无蚀坑，无橘皮和划伤，且表面基体非常平整；见附图1。注意，本图像中视野里面的亮点是颗粒污染物并非凹坑，因清洗时未洗干净或测试时环境因素带来的颗粒污染物。

将抛光完成后的锑化镓晶片进行surfscan6200颗粒度检测仪的检测，在G6检测范围内52个颗粒/cm2；优于通常的100‑200个颗粒/cm2。

将抛光完成后的锑化镓晶片的粗糙度Ra进行AFM检测，扫描范围是10um﹡10um，检测值为Ra＝0 .19nm，RMS＝0 .472nm；

金刚石RA抛光到0.5nm，TTV±1um需要什么工艺和设备

将金刚石（RA）抛光到表面粗糙度0.5nm，并确保其总厚度变化（TTV）控制在±1um以内，需要高度精密的工艺和专用设备。

以下是实现这一目标的工艺和设备概述：

工艺步骤

1.准备工作：将金刚石样品固定在抛光夹具上，确保样品表面平整且与抛光垫接触良好。

2.选择抛光液：根据金刚石的材料特性，选择适合的化学机械抛光液。抛光液通常由磨料、氧化剂、腐蚀剂和表面活性剂等组成，能够在抛光过程中去除表面的微观凸起，同时减少表面损伤。

3.选择抛光垫：抛光垫的选择也很重要，它需要具有适当的硬度和弹性，以确保在抛光过程中能够均匀地分布抛光压力，并有效地去除表面的微观凸起。

4.进行抛光：将抛光液滴在抛光垫上，然后将金刚石RA样品放在抛光垫上，施加适当的压力和旋转速度，进行抛光。在抛光过程中，需要不断地添加抛光液，以保持抛光垫的湿润和抛光效果。

5.清洗和检查：抛光完成后，需要将金刚石RA样品从抛光夹具上取下，用去离子水或其他合适的清洗剂进行清洗，以去除表面的残留抛光液和杂质。然后，使用光学显微镜或其他表面检测设备对样品的表面粗糙度进行检查，确保达到要求的0.5nm粗糙度。 需要注意的是，抛光过程中需要控制好抛光压力、旋转速度、抛光时间和抛光液的浓度等参数，以避免过度抛光或抛光不足的情况发生。此外，抛光液的选择和使用也需要根据金刚石的材料特性和表面状况进行调整，以获得最佳的抛光效果。

TSV硅通孔工艺研磨过程中怎么保证两种材料去除效率的一致性的

在TSV（Through-Silicon Via，硅通孔）通孔工艺的研磨过程中，保证两种材料（如硅基底和覆盖层材料）的去除效率一致，是确保最终产品质量和工艺稳定性的关键环节。

以下是一些实现这一目标的方法和策略：

1. 精确控制研磨参数 研磨压力与速度：通过精确调整研磨机的压力、转速和研磨头的材质等参数，可以实现对不同材料去除速率的精细控制。这些参数的优化需要基于实验数据，通过多次试验找到最适合当前材料的组合。

2. 使用合适的研磨介质**研磨液与磨料**：选择合适的研磨液和磨料是确保研磨效率和质量的重要因素。研磨液应具有良好的化学稳定性和润滑性，以减少研磨过程中的摩擦和热量产生。同时，磨料的硬度和粒度应根据被研磨材料的特性进行选择，以确保两种材料的去除速率相近。

3.实时监测与反馈调整**在线监测**：在研磨过程中，可以采用在线监测技术（如激光测量、力传感器等）实时监测材料的去除速率和表面质量。一旦发现两种材料的去除速率出现偏差，可以立即调整研磨参数或更换研磨介质，以确保去除效率的一致性。

4. 均匀性控制**工艺设计**：在工艺设计阶段，应充分考虑材料的均匀性问题。通过优化晶圆贴附、研磨路径规划等措施，确保整个晶圆表面上的材料去除速率保持一致。这有助于减少因局部去除速率不均而产生的质量问题。

结论综上所述，保证TSV通孔工艺研磨过程中两种材料去除效率一致的关键在于精确控制研磨参数、使用合适的研磨介质、实时监测与反馈调整、优化工艺设计以及实施严格的质量控制。这些措施共同作用于研磨过程的不同环节，以确保最终产品的质量和工艺稳定性。

清华大学

铌酸锂调制器端面研磨抛光解决方案

客户样品初始状态：

材料：铌酸锂结构件；尺寸：10mm*20mm；形状：方形，长宽有参差；厚度：500um；粗糙度：端面切割痕迹，呈现断崖形貌

加工后指标要求：

形状：两端面磨抛后宽度（10mm方向）差小于50um，总移除宽度＜1mm；粗糙度：≤1nm；端面8°角倾斜

工艺解析：

Step1端面研磨对齐阶段：使用我司GNAD-P系列设备，采用订制夹具及8°角倾斜夹具附件夹持，配备平玻璃研磨盘，端面承压总量≤200g，转速10–30 rpm，以氧化铝粉（粒径3-9μm）为研磨浆料，对端面进行对齐磨平，移除厚度400um

Step2端面细磨阶段：以Step1为基础，更换氧化铝粉（粒径1-3um）为细磨浆料，加工效果无端面崩裂痕迹，此时粗糙度可达Ra≤100nm

Step3精密抛光阶段：使用我司GNAD-P系列设备及其订制夹具与附件，配备不锈钢抛光盘结合特制阻尼布抛光垫，端面承重总量≤150g，转速5-20rpm，选用硅溶胶抛光液或者氧化铈抛光液（粒径0.1-1um）为抛光液，抛光端面粗糙度达到Ra≤1nm

Step4-6抛光第二端面阶段：对第二端面进行Step1-Step3步骤抛光，达到第一端面同等效果

案例配套主机与耗材：GNAD-P系列设备、加热板、订制夹具及夹具附件、氧化铝研磨粉、硅溶胶抛光液和聚氨酯抛光垫等

客户反馈：快速实现了多形态铌酸锂调制器面材料、体材料的端面抛光需求，将端面光损耗降低到了设计标准。

吉林大学

金刚石晶圆研磨抛光解决方案

客户样品初始状态:

材料:金刚石晶圆;尺寸:4寸;形状:圆形;厚度:1000um;粗糙度:麻面微米级凹凸表面;TTV:40um

加工后指标要求:

厚度:800±10um;粗糙度:≤50nm;TTV:≤10um

Step1粗磨阶段:使用我司GNAD-E系列磨抛一体机,配备刻槽铸铁研磨盘,订制加压模块,研磨压力80–160g/cm²,转速60–100rpm,以金刚石研磨液(粒径20–50μm)为研磨浆料,进行厚度去除

Step2细磨阶段:以Step1为基础,更换特殊晶体结构金刚石研磨液(粒径1–5μm)为研磨浆料,对损伤层及压损伤层的层厚进行缩减

Step3粗抛阶段:使用我司GNAD-E系列磨抛一体机,配备不锈钢抛光盘结合硬质发泡聚氨酯抛光垫,采用特殊晶体结构金刚石研磨液(粒径1-3um),加压模块压力加至100g/cm²以上,转速80–110 rpm,,可将损伤层进一步降低,并达到表面粗糙度Ra ≤100nm

Step4细抛阶段:以Step3为基础,更换配备一定浓度酸性腐蚀液的氧化铝抛光液(粒径0.2-1μm)为抛光浆料,最终表面Ra≤50nm

案例配套主机与耗材:GNAD-E系列磨抛一体机、刻槽铸铁研磨盘、不锈钢抛光盘、AMS系列粘片机、金刚石研磨液、氧化铝研磨粉、黑蜡或黄蜡和发泡聚氨酯抛光垫

客户反馈:该方案解决了困扰我们的金刚石加工TTV和粗糙度的痛点。

中国科学院上海硅酸盐研究所

硅酸盐晶圆研磨抛光解决方案

客户样品初始状态：

材料：硅酸盐晶圆；尺寸：6寸；形状：圆形；厚度：1000um；粗糙度：650nm；TTV：40um

加工后指标要求：

厚度：300±5um；粗糙度：≤2nm；TTV：≤8um；无划痕及损伤

工艺解析：

Step1粗磨阶段：使用我司GNAD-E系列磨抛一体机，配备刻槽铸铁研磨盘，研磨压力40–80g/cm²，转速25–50 rpm，以金刚石研磨液（粒径5–20μm）为研磨浆料，进行厚度快速去除

Step2细磨阶段：以Step1为基础，更换金刚石研磨液（粒径1–5μm）为研磨浆料，对损伤层及压损伤层的层厚进行缩减

Step3粗抛阶段：使用我司GNAD-E系列磨抛一体机，配备不锈钢抛光盘结合硬质发泡聚氨酯抛光垫，采用氧化铝研磨液（粒径1-3um），压力至30-60g/cm²，转速30–60 rpm，，可将损伤层进一步降低，并达到表面粗糙度Ra ≤10nm

Step4细抛阶段：以Step3为基础，更换氧化铝抛光液（粒径0.2-1μm）为抛光浆料，最终表面Ra≤0.5nm

案例配套主机与耗材：GNAD-E系列磨抛一体机、刻槽铸铁研磨盘、不锈钢抛光盘、AMS系列粘片机、金刚石研磨液、氧化铝研磨粉和发泡聚氨酯抛光垫

客户反馈：工艺路线科学使用、设备运行过程稳定，大幅度提高了材料研发效率。

杭州电子科技大学

氧化硅内嵌铜柱晶圆研磨抛光解决方案

客户样品初始状态：

材料：硅基表面复杂结构（氧化硅内嵌铜及面覆铜）；尺寸：100mm*100mm；形状：方形；厚度：600um；粗糙度：铜与氧化硅表面大马士革形貌；TTV：3um

加工后指标要求：

化学机械抛光，氧化硅粗糙度Ra≤0.5nm，铜粗糙度Ra≤1.5nm，抛光后TTV≤3um，铜与氧化硅层厚差≤20nm

工艺解析：

Step1覆铜面抛阶段：使用我司CDP系列化学机械抛光设备，配备订制抛头吸附装置，抛头面压1.5-3.2Psi，抛头转速60–90 rpm，抛光盘转速80-110rpm，以A21专用抛光液为抛光浆料进行化学机械抛光

Step2复合结构抛光阶段：以Step1为基础，更换Z4U抛光液为抛光浆料，最终达到氧化硅层与铜层的同步抛光

案例配套主机与耗材：CDP系列化学机械抛光设备，订制抛光吸附装置，聚氨酯硬质抛光垫

客户反馈：解决了氧化硅与铜之间的层厚差问题，高于原始诉求指标。

广东大湾区空天信息研究院

砷化镓晶圆研磨抛光解决方案

客户样品初始状态：

材料：砷化镓；尺寸：4寸；形状：圆形；厚度：600um；粗糙度：500nm；TTV：8um

加工后指标要求：

厚度：80±5um；粗糙度：≤3nm；TTV：≤4um；无划痕及损伤

工艺解析：

Step1研磨阶段：使用我司GNAD-T系列设备，配备刻槽玻璃研磨盘，研磨压力60–80 g/cm²，转速20–50 rpm，以氧化铝粉（粒径3–10μm）为研磨浆料，可快速去除晶圆厚度，达到快速厚度去除目标

Step2粗抛阶段：使用我司GNAD-T系列设备，配备不锈钢抛光盘结合软质抛光垫（如聚氨酯或绒布），采用粒径更小的特制化学氧化铝混合磨料，降低压力至30-60g/cm²，转速30–60 rpm，，可将表面粗糙度降至Ra 2–5 nm

Step3终抛处理：以Step2为基础，更换硅溶胶抛光液，进一步抛光至粗糙度＜1nm

案例配套主机与耗材：GNAD-T磨抛一体机、AMS系列粘片机、氧化铝研磨粉、化学抛光液、硅溶胶抛光液和聚氨酯抛光垫等

客户反馈：选用我司配套机台及耗材，可批量稳定实现要求指标，并能够逐步优化工艺提升指标。

中国电子科技集团第十一研究所

CZT化学机械抛光解决方案

客户样品初始状态：

材料：CZT；尺寸：3寸；形状：圆形；厚度：2000um；粗糙度：200nm；TTV：20um

加工后指标要求：

厚度：1000±10um；粗糙度：≤3nm；TTV：≤4um；无划痕及损伤,同时加工多片

工艺解析：

Step1研磨阶段：使用我司MP系列8寸量产型设备，配备刻槽玻璃研磨盘，订制三分区吸附面夹具、研磨压力20–40g/cm²，转速15–40 rpm，以氧化铝粉（粒径3–10μm）为研磨浆料，去除约900um材料厚度

Step2化学机械抛阶段：使用我司ML系列8寸量产型设备，配备不锈钢抛光盘结合软质阻尼布抛光垫，采用特殊配比的硅溶胶化学抛光液，压力15-35g/cm²，转速20–50 rpm，可将表面粗糙度降至Ra ≤1nm

Step3纯化学抛光阶段：使用我司CPI系列纯化学量产型抛光设备，配备订制夹板和绒布抛光垫，采用客户保密腐蚀液配方，压力为载片和晶圆自重，转速10-50rpm，可将表面处理为适宜生长外延结构的规则晶相状态

案例配套主机与耗材：MP系列8寸研磨量产机、ML系列8寸抛光量产机、AMS系列粘片机、CPI系列纯化学抛光机、氧化铝研磨粉、特殊配比硅溶胶抛光液、白蜡、阻尼布抛光垫和绒布抛光垫等

客户反馈：量产效率高，可同时加工12片3寸晶圆，化学抛光机防腐性能超强，产品量产指标稳定。

MCF 艾姆希半导体科技有限公司愿景

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