摘要：本文介绍了用国产设备和国产原料加工白宝石(Al2O3)晶体基片的工艺流程，并着重介绍了用于抛光白宝石晶体基片的抛光液的原理和使用效果。

　　关键词：白宝石(Al2O3)晶体基片、物理研磨、化学抛光、抛光液　

　　1 引 言

　 　白宝石(Al2O3)晶体基片是生产兰色发光体及兰色激光器的基础材料。他的衬底表面质量好坏，直接影响器件的性能和成品率。因此、(Al2O3)晶体 基片衬底加工技术，如同其他半导体晶片一样，经历了不断发展和完善而成为晶体基片加工的一个新亮点。国内随着晶体衬底加工设备的引进，也引进了 (Al2O3)晶体基片的加工工艺。但是，其成本很高，受控于人。是否能够用国产设备和国产材料，加工出合格的Al2O3晶体基片，成为一个新的课题。

　　本文就这一课题，将介绍(Al2O3)晶体基片的加工设备的选择、工艺特点、工艺流程、核心技术及原理，抛光液和Al2O3晶体基片加工工艺的实际使用效果和推广应用前景。

　　2 设备选择抛光液

　 　设备选择是非常关键的，其本身的技术指标，制造质量以及运转情况，对晶体加工质量是有很大影响的。对研磨而言，设备运转的平整度是至关重要的，它直接影 响到加工基片的质量好坏。对抛光来说，转速慢，速率底，易腐蚀，所加工的晶片化学速率大于机械速率。转速快，机械作用太强，易掉片，表面损伤层很大，质量 也不好。相对转数100～120转/分之间是合适的。经考查和实验，沈阳科晶设备制造有限公司研制生产的UNPOL -1501型、UNPOL-1502型，以及UNPOL-801型和UNPOL-802型精密研磨抛光机符合各种晶体基片加工的要求，适用于白宝石晶体基 片的加工工艺。是较好的小型生产线上的理想加工设备。

　　3 工艺特点

　 　白宝石(Al2O3)晶体基片由于硬度高及本身结构的原因，以及引进加工设备所附带工艺的影响，基本是以物理研磨为主的加工工艺，各种磨料是进口的。从 颗粒较大的金刚石研磨料开始研磨，经多次研磨，每次都递减金刚石的颗粒度，直至到合适于工艺要求的微粒金刚石粉，将白宝石晶体基片加工成符合工艺要求的衬 底晶片来，也就是所谓的物理抛光工艺。很费时，所需的设备及研磨材料的成本也是昂贵的。

　　使用国产设备和国产磨料，白宝石(Al2O3)晶体基片加工工艺采用物理研磨和化学抛光的加工工艺方法，全部国产化，从而降低了加工成本。其特点是：前半部工艺为物理研磨工艺(分别为粗磨和精磨)，而后半部工艺为化学抛光工艺(分别为粗抛和精抛)。

　　4 工艺流程

　　根据白宝石(Al2O3)的本身结构、性质及硬度，根据国内设备及研磨材料，以及在此基础上研制的白宝石晶体基片抛光液的本身特点，白宝石晶体基片的加工工艺流程如下：

　　选 片 → 粘 片 → 粗磨1 → 粗 磨2 → 粗磨3

　　以上工艺视白宝石(Al2O3)晶体基片本身的情况，可减少研磨工序的次数，加工时间大致8小时。研磨5小时，每道研磨工序大致1小时左右。粗磨时可减少时间。精磨时，可适当增加时间。抛光3小时，其中：粗抛光工序2小时，精抛光工序1小时。

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