在藍(lán)寶石襯底的化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）加工中，吸附墊（也常稱為“真空吸附墊”或“承載吸附墊”）是連接拋光機(jī)工作臺(tái)與藍(lán)寶石襯底的核心輔助部件，其作用貫穿“襯底固定 - 壓力傳遞 - 拋光穩(wěn)定性 - 表面質(zhì)量保障”全流程，直接影響CMP加工的效率、精度與成品良率。吉致電子從以方面展開詳細(xì)解析藍(lán)寶石無(wú)蠟吸附墊的核心作用與技術(shù)意義：

 一、吸附墊的核心作用  

Template吸附墊的本質(zhì)是通過(guò)“物理吸附 + 柔性適配”實(shí)現(xiàn)襯底與工作臺(tái)的可靠結(jié)合，具體功能可拆解為4點(diǎn)：

1.精準(zhǔn)固定：防止襯底在高速拋光中位移 / 飛脫

CMP加工時(shí)拋光頭帶動(dòng)拋光墊（CMP Pad）以30-100rpm的速度高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)工作臺(tái)帶動(dòng)襯底反向旋轉(zhuǎn)，且存在10-50kPa的拋光壓力。若襯底固定不牢，極易因離心力或摩擦力發(fā)生：

橫向位移：導(dǎo)致襯底邊緣與拋光墊邊緣碰撞，產(chǎn)生崩邊、裂紋；

縱向飛脫：引發(fā)設(shè)備故障，甚至損壞襯底與拋光墊。

吸附墊通過(guò)真空負(fù)壓吸附（主流技術(shù)）或靜電吸附，將藍(lán)寶石襯底緊密貼合在工作臺(tái)表面，形成“無(wú)間隙固定”，確保襯底隨工作臺(tái)同步穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，徹底規(guī)避位移風(fēng)險(xiǎn)。

2.均勻傳壓：保障襯底全局拋光去除率一致性

藍(lán)寶石襯底（尤其大尺寸如6英寸、8英寸）對(duì)拋光均勻性要求極高 —— 最終襯底的全局平整度（TTV）需控制在1μm以內(nèi)，局部平整度（LTV）需 < 0.1μm。若壓力傳遞不均，會(huì)導(dǎo)致：

中心區(qū)域壓力過(guò)大：去除率過(guò)高，形成“凹面”；

邊緣區(qū)域壓力不足：去除率過(guò)低，形成“凸面”。

吸附墊通常采用柔性多孔材料（如改性聚氨酯、硅膠復(fù)合層） ，其微觀孔隙結(jié)構(gòu)可“緩沖并分散”工作臺(tái)施加的拋光壓力，使壓力從襯底中心到邊緣呈線性均勻分布，確保襯底各區(qū)域的材料去除率一致，直接保障平整度指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

3.緩沖減震：減少機(jī)械振動(dòng)對(duì)拋光表面的損傷

CMP加工中，工作臺(tái)、拋光頭的旋轉(zhuǎn)軸系會(huì)產(chǎn)生微小機(jī)械振動(dòng)（振幅通常<5μm），而藍(lán)寶石屬于硬脆材料（莫氏硬度9僅次于金剛石） ，若振動(dòng)直接傳遞至襯底表面，會(huì)導(dǎo)致：

拋光液中的磨粒（如SiO2 Al2O3）對(duì)襯底表面產(chǎn)生“劃傷”；

局部壓力瞬間波動(dòng)，形成“微坑”或“劃痕”，破壞表面光潔度（要求Ra<0.5nm）。

吸附墊的柔性材料可充當(dāng)“減震緩沖層”，吸收軸系振動(dòng)的能量，避免振動(dòng)直接作用于襯底與拋光墊的接觸界面，從源頭減少表面缺陷的產(chǎn)生。

4.適配襯底：兼容不同尺寸 / 形貌的襯底，降低加工損耗

藍(lán)寶石襯底存在不同尺寸（2英寸→12英寸）、不同晶向（C面、R面、M面），且部分襯底邊緣可能存在微小“倒角”或“翹曲”（初始TTV<5μm）。

若吸附墊為剛性結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致：

襯底與吸附墊貼合不緊密，局部出現(xiàn)“懸空”，拋光時(shí)該區(qū)域無(wú)壓力，無(wú)法去除材料；

剛性接觸壓迫襯底翹曲部位，可能引發(fā)襯底裂紋（硬脆材料的“應(yīng)力集中”特性）。

吸附墊的柔性結(jié)構(gòu)可“自適應(yīng)”襯底的微小形貌偏差，通過(guò)自身形變實(shí)現(xiàn)與襯底的“全區(qū)域貼合”，既兼容多規(guī)格襯底的加工需求，又避免剛性接觸對(duì)襯底的損傷，降低加工損耗率（目標(biāo) < 0.5%）。

二、吸附墊的技術(shù)意義：支撐藍(lán)寶石襯底CMP的“高精度、高良率”需求  

藍(lán)寶石襯底是LED芯片、射頻器件（如5G濾波器）、半導(dǎo)體功率器件的核心基材，其CMP加工的“表面質(zhì)量”直接決定下游器件的性能（如LED的光提取效率、功率器件的擊穿電壓）。吸附墊的技術(shù)價(jià)值恰恰體現(xiàn)在對(duì)這一核心需求的支撐：

1.保障下游器件性能：奠定“超光滑無(wú)缺陷”襯底基礎(chǔ)

若吸附墊傳壓不均或減震不足，襯底表面會(huì)殘留劃痕、微坑等缺陷，這些缺陷在后續(xù)的“外延生長(zhǎng)”（如GaN外延層）過(guò)程中會(huì)被“復(fù)制放大”，導(dǎo)致：

LED芯片出現(xiàn)“漏電”或“光衰加速”；

功率器件的“耐壓性”下降，引發(fā)器件失效。

吸附墊通過(guò)保障襯底的高平整度、低缺陷率，為下游器件的高質(zhì)量制造提供“合格基材”，是器件性能達(dá)標(biāo)的前提。

2.提升加工效率與良率：降低成本，推動(dòng)大尺寸襯底產(chǎn)業(yè)化

隨著藍(lán)寶石襯底向大尺寸（8英寸及以上）發(fā)展，襯底的加工難度（如均勻性控制）呈指數(shù)級(jí)上升。吸附墊的“柔性適配 + 均勻傳壓”特性，可實(shí)現(xiàn)大尺寸襯底的一次性穩(wěn)定拋光，避免因局部不合格導(dǎo)致的“返工”，直接提升：

加工效率：減少返工時(shí)間，單批次加工周期縮短10%～20%；

成品良率：將CMP良率從85%提升至95%以上（大尺寸襯底的核心成本控制指標(biāo)），顯著降低單位襯底的加工成本，推動(dòng)大尺寸藍(lán)寶石襯底在半導(dǎo)體領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。

3.保護(hù)拋光墊與設(shè)備：延長(zhǎng)核心部件壽命，降低運(yùn)維成本

拋光墊（如聚氨酯拋光墊）是CMP的核心耗材，單價(jià)較高（每片數(shù)百元）。若襯底因吸附不牢發(fā)生位移，會(huì)導(dǎo)致襯底邊緣與拋光墊劇烈摩擦，造成拋光墊“局部磨損不均”，縮短其使用壽命（正常壽命約50-100片襯底）。吸附墊通過(guò)穩(wěn)定固定襯底，避免襯底與拋光墊的異常摩擦，延長(zhǎng)拋光墊的更換周期；同時(shí)避免襯底飛脫對(duì)設(shè)備的沖擊損壞，降低設(shè)備的運(yùn)維成本。

 吉致電子藍(lán)寶石無(wú)蠟吸附墊：藍(lán)寶石襯底加工技術(shù)迭代的重要方向之一 

吸附墊雖為藍(lán)寶石襯底CMP的“輔助部件”，但其作用貫穿加工全流程，是實(shí)現(xiàn)“襯底固定-壓力均勻-振動(dòng)緩沖-尺寸適配”的核心載體。從技術(shù)本質(zhì)看，吸附墊的性能直接決定了藍(lán)寶石襯底CMP的“精度、良率與成本”，進(jìn)而影響下游半導(dǎo)體、LED等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，吸附墊的材料研發(fā)（如更高耐磨性的柔性復(fù)合材料）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如分區(qū)真空吸附以提升傳壓精度）也是藍(lán)寶石襯底CMP技術(shù)迭代的重要方向之一。

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