白刚玉之所以能用于抛光晶圆（特别是硅片和蓝宝石衬底），其核心原因在于它完美地满足了半导体抛光工艺对材料去除效率、表面质量和工艺可控性的严苛要求。这主要得益于其独特的物理和化学性质。

以下是详细的原因解析：

1. 物理性质：理想的“微刀具”

• 高硬度与适中匹配：白刚玉的主要成分是α-氧化铝，莫氏硬度高达9，仅次于金刚石和碳化硅。它的硬度显著高于硅和蓝宝石，因此能够有效切削和去除材料。但相比金刚石等超硬磨料，其硬度又不会过高以至于造成难以控制的深层损伤，这是一个非常理想的平衡点。

• 锋利的棱角形态：人工合成的白刚玉微粉通常具有多棱角、形状规则的晶体结构。这些锋利的边缘在抛光过程中就像无数个微小的“刀具”，通过滚动和滑动，对晶圆表面进行微切削和犁削，从而实现高效、均匀的材料去除。

• 良好的颗粒均一性：通过现代分级技术，可以得到粒度分布极窄的白刚玉微粉。粒径的一致性对于获得均匀的抛光速率和光滑的表面至关重要，避免了因大颗粒造成的划伤。

2. 化学性质：稳定与协同作用

• 高化学纯度与惰性：高品质白刚玉的Al₂O₃含量极高（>99%），杂质含量极低。这保证了它在抛光过程中不会引入污染金属离子（如Fe、Cu、Na等），这些金属离子对半导体器件的电性能是致命的。

• 在化学机械抛光中的角色：在现代主流的化学机械抛光技术中，抛光液是化学作用和机械作用的结合。

  • 机械作用：白刚玉颗粒提供上述的物理研磨作用。

  • 化学作用：抛光液中的化学试剂（如碱性溶液）会与晶圆表面（如硅）反应，生成一层质地较软的水合氧化层。

  • 协同效应：白刚玉颗粒的机械作用，主要就是刮除这层软化的反应层，而不是直接攻击坚硬的基底材料。这种“软化-去除”的循环，实现了高效且损伤极低的全局平坦化。

3. 工艺适配性

• 适用于不同抛光阶段：在晶圆制造的多步抛光中，初期需要更高的去除速率以修正几何形状，白刚玉是常见选择。对于最终的精密抛光，则会使用更软的磨料（如二氧化硅溶胶）以获得原子级光滑表面。

• 对蓝宝石衬底的特殊意义：蓝宝石本身就是Al₂O₃的单晶。使用白刚玉抛光蓝宝石，属于“同质材料抛光”，硬度完美匹配，能有效去除损伤层并获得极佳的表面质量，是LED芯片制造中的关键工艺。
  
  
   

  白刚玉微粉以优质氧化铝粉为原料，在2200度高温的电弧炉中冶炼使其充分熔化，后自然冷却或者水冷却使冶炼后的氧化铝液体充分结晶。氧化铝粉充分冶炼结晶冷却后即为白刚玉原块。白刚玉原块经由破碎机破碎后，选取细粉细砂进行研磨，然后酸洗去除杂质，再经过长期的沉淀、调整压力根据不同时间获取不同颗粒大小的白刚玉湿粉末。最后，经过烘干得到我们用的白刚玉微粉。

  需要注意的是，市场上近年来有很多气流磨工艺生产的白刚玉微粉，而我厂使用的工艺仍然是传统的水分工艺，传统工艺的优点：粒度集中，杂质少，不会对工件造成伤害。缺点：产量较低。
   

  白刚玉微粉理化指标：

   

  白刚玉微粉常用型号：	日标：JIS #240 #280 #320 #360 #400# #500 #600 #700 #800 #1000 #1200 #1500 #2000 #2500 #3000 #4000 #6000 #8000  #10000 欧标：F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 国标：W63 W50 W40 W28 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 W1
  白刚玉化学指标
  型号	Al2O3	Na2O	Fe2O3		SiO2
  F320#目白刚玉微粉	≥99%	≤0.4%	≤0.08%		≤0.08%
  白刚玉物理指标
  堆积密度（Bulk density）	体积密度（Specific Gravity）			莫氏硬度(Mohs Hardness)
  1.75-1.95g/cm3	≥3.90g/cm3 min			9

  白刚玉微粉：
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