1। अपघर्षक प्रणाली को समायोजित करना: कठोरता से मिलान से कार्यात्मक अनुकूलन तक
अपघर्षक का चयन, जो यांत्रिक हटाने की प्रक्रिया के लिए केंद्रीय हैं, को भौतिक कठोरता, चमकाने के चरण और सतह क्षति नियंत्रण को संतुलित करना चाहिए। यह सरल कठोरता मिलान से परे है।
सिलिकॉन वेफर्स (मोह्स हार्डनेस ~ 7, मध्यम रासायनिक गतिविधि) के लिए, 0.5 से 2 माइक्रोमीटर के आकार के साथ कोलाइडल सिलिका या एल्यूमिना अपघर्षक को आमतौर पर हटाने की दर और प्रारंभिक प्लेनराइजेशन को संतुलित करने के लिए किसी न किसी पॉलिशिंग चरण के लिए चुना जाता है। ठीक चमकाने के चरण में गोलाकार सिलिका अपघर्षक, 20 से 50 नैनोमीटर का आकार होता है, जो सतह की खुरदरापन को 0.1 एनएम से कम कर सकता है। एक प्रमुख कारक अपघर्षक फैलाव को नियंत्रित कर रहा है, अक्सर एग्लोमरेशन और स्क्रैचिंग को रोकने के लिए पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल जैसे एजेंटों को जोड़कर।
सिलिकॉन कार्बाइड (मोह्स हार्डनेस ~ 9.2, रासायनिक रूप से निष्क्रिय, और अनिसोट्रोपिक) के लिए, रफ पॉलिशिंग एल्यूमिना या सिलिकॉन कार्बाइड अपघर्षक (0.5 - 1.5 माइक्रोन) का उपयोग करता है, जो कि एग्फ़र को रोकने के लिए agar जैसे मोटे के साथ होता है। फाइन पॉलिशिंग तेजी से अभिनव अपघर्षक का उपयोग करता है, जैसे कि कोर - शेल कणों के साथ ग्लूकोज कोर और सिलिका शेल (30 - 100 एनएम), या "स्मार्ट" अपघर्षक पीएच - संवेदनशील बहुलक जंजीरों के साथ ग्राफ्टेड। ये डिज़ाइन उच्च दक्षता, कम-डैमेज पॉलिशिंग के लिए कीमो - यांत्रिक तालमेल को बढ़ावा देते हैं।
गैलियम नाइट्राइड (मोह्स कठोरता ~ 9, लेकिन संवेदनशील एपिटैक्सियल परतों के साथ जंग के लिए प्रवण), एक अत्यंत कम एकाग्रता (0.5- 2%) छोटे, गोलाकार सिलिका अपघर्षक (30-80 एनएम) का खरोंच को कम करने के लिए पसंद किया जाता है। जाली की क्षति को रोकने के लिए हीरे की तरह उच्च-कठोरता वाले घुटनों से सख्ती से बचा जाता है।
2। रासायनिक संरचना को समायोजित करना: सरल नक़्क़ाशी से सिनर्जिस्टिक कैटालिसिस तक
रासायनिक घटकों को सामग्री की प्रतिक्रियाशीलता से मेल खाना चाहिए। कोर चैलेंज को ऑक्सीडाइज़र, उत्प्रेरक और कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों से जुड़े सिनर्जिस्टिक सिस्टम को डिजाइन करके संबोधित किया जाता है।
ऑक्सीडाइज़र प्रणाली के बारे में, सिलिकॉन पॉलिशिंग पारंपरिक रूप से हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग हल्के ऑक्सीडाइज़र के रूप में करता है। सिलिकॉन कार्बाइड पॉलिशिंग पारंपरिक, अत्यधिक विषाक्त नाइट्रिक एसिड - हाइड्रोफ्लुओरिक एसिड मिश्रण से शिफ्ट हो रहा है, जो कि दृश्यमान - प्रकाश - जैसे ग्रीनर इनोवेटिव दृष्टिकोणों की ओर है। गैलियम नाइट्राइड पॉलिशिंग अक्सर हाइड्रोजन पेरोक्साइड और पोटेशियम परमैंगनेट के एक समग्र ऑक्सीडाइज़र को नियुक्त करती है, जो कि मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ एक उत्प्रेरक और एसीटेट के रूप में एक संक्षारण अवरोधक के रूप में युग्मित होती है, जो - eching पर दबा देने के लिए सतह संशोधन को तेज करने के लिए।
कॉम्प्लेक्सिंग और मॉड्यूलेटिंग एजेंटों का उपयोग विशिष्ट मुद्दों जैसे बायप्रोडक्ट बयान और सतह क्षति को संबोधित करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम कार्बोनेट को एसआईसी स्लेरीज़ में जटिल सिलिकॉन आयनों में जोड़ा जाता है, साइट्रिक एसिड का उपयोग गन स्लरीज में जटिल गैलियम आयनों में किया जाता है, और ईडीटीए को सिलिकॉन स्लरीज में धातु अशुद्धियों को बढ़ाने और सतह शुद्धता को बढ़ाने के लिए शामिल किया जाता है।
इको - अनुकूल घटकों का उपयोग एक महत्वपूर्ण प्रवृत्ति है। इसमें हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे विकल्पों के साथ अत्यधिक विषाक्त ऑक्सीडाइज़र की जगह शामिल है, जैव - आधारित डिस्पर्सेंट्स का उपयोग करना, और उत्प्रेरक और अपघर्षक को पुनर्प्राप्त करने और पुन: उपयोग करने के लिए रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं को लागू करना शामिल है।
3। समायोजन सांद्रता और पीएच: निश्चित सीमाओं से लेकर गतिशील अनुकूलन तक
सांद्रता और पीएच मान सीधे रासायनिक नक़्क़ाशी और यांत्रिक हटाने के बीच संतुलन को नियंत्रित करते हैं, सामग्री और पॉलिशिंग चरण के आधार पर गतिशील समायोजन की आवश्यकता होती है।
पीएच नियंत्रण के लिए, सिलिकॉन पॉलिशिंग आमतौर पर सिलिका परत को भंग करने के लिए क्षारीय परिस्थितियों (ph 10 - 11) के तहत किया जाता है। सिलिकॉन कार्बाइड पॉलिशिंग अक्सर एक "अम्लीय प्रथम, क्षारीय बाद में" रणनीति को अपनाता है: ऑक्सीकरण बढ़ाने के लिए किसी न किसी पॉलिशिंग के लिए कम पीएच (2- 4), और सतह की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए ठीक पॉलिश के लिए उच्च पीएच (8.5-11.0)। GAN एपिटैक्सियल लेयर पॉलिशिंग के लिए संवेदनशील सतह की रक्षा के लिए एक कसकर नियंत्रित तटस्थ-से-क्षारीय क्षारीय वातावरण (पीएच 8-9) की आवश्यकता होती है।
एकाग्रता अनुकूलन महत्वपूर्ण भिन्नता दिखाता है। अपेक्षाकृत सांद्रता (ठोस सामग्री) सिलिकॉन रफ के लिए अपेक्षाकृत उच्च स्तर से लेकर गैन के लिए बहुत कम स्तर तक होती है, जो यांत्रिक बल पर आवश्यक सटीक नियंत्रण को दर्शाती है। ऑक्सीडाइज़र सांद्रता भी सामग्री को ऑक्सीकरण करने की कठिनाई के अनुसार बारीक रूप से ट्यून किया जाता है।
गतिशील अनुकूलन उन्नत पॉलिशिंग प्रक्रियाओं की विशेषता है। उदाहरणों में सिलिकॉन वेफर पॉलिशिंग के दौरान धीरे -धीरे पीएच को कम करना शामिल है, पीएच - का उपयोग स्वयं के लिए संवेदनशील अपघर्षक का उपयोग करता है - एसआईसी पॉलिशिंग को समायोजित करना, और साथ ही साथ अम्लीय गैन में अवरोधक एकाग्रता को बढ़ाता है जो कि कॉरोसिव प्रभावों का मुकाबला करता है।
4। लक्षित समायोजन के साथ विशिष्ट चुनौतियों का समाधान करना
सिलिकॉन कार्बाइड के अनिसोट्रॉपी से निपटने के लिए (सी - और c - चेहरे) पर अलग -अलग निष्कासन दर), विशिष्ट सर्फेक्टेंट को अलग -अलग क्रिस्टल विमानों पर स्लरी की wettability को संशोधित करने के लिए जोड़ा जा सकता है, जिससे सिंक्रोनस पॉलिश करने के लिए हटाने की दर अधिक समान हो जाती है।
संवेदनशील गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सियल परतों की रक्षा के लिए, बिना किसी मजबूत ऑक्सीडाइज़र और न्यूनतम यांत्रिक कार्रवाई के साथ विशेष रूप से सूत्र आवश्यक हैं, अल्ट्रा - पतली परतों को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए हल्के सॉल्वैंट्स और सतह संशोधक को नियोजित करना।
सिलिकॉन वेफर्स के वैश्विक प्लानराइजेशन को प्राप्त करने के लिए, बेंज़ोट्रायज़ोल जैसे अवरोधकों को चुनिंदा रूप से सिलिकॉन सब्सट्रेट की रक्षा करने के लिए जोड़ा जाता है, जिससे सतह ऑक्साइड परत और प्रोट्रूडिंग दोषों को अधिमान्य हटाने में सक्षम बनाया जाता है।
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