在蓝宝石衬底的化学机械拋光（CMP）加工中，吸附垫（也常称为“真空吸附垫”或“承载吸附垫”）是连接抛光机工作台与蓝宝石衬底的核心辅助部件，其作用贯穿“衬底固定 - 压力传递 - 抛光稳定性 - 表面质量保障”全流程，直接影响CMP加工的效率、精度与成品良率。吉致电子从以方面展开详细解析蓝宝石无蜡吸附垫的核心作用与技术意义：

 一、吸附垫的核心作用  

Template吸附垫的本质是通过“物理吸附 + 柔性适配”实现衬底与工作台的可靠结合，具体功能可拆解为4点：

1.精准固定：防止衬底在高速抛光中位移 / 飞脱

CMP加工时抛光头带动抛光垫（CMP Pad）以30-100rpm的速度高速旋转，同时工作台带动衬底反向旋转，且存在10-50kPa的抛光压力。若衬底固定不牢，极易因离心力或摩擦力发生：

横向位移：导致衬底边缘与抛光垫边缘碰撞，产生崩边、裂纹；

纵向飞脱：引发设备故障，甚至损坏衬底与抛光垫。

吸附垫通过真空负压吸附（主流技术）或静电吸附，将蓝宝石衬底紧密贴合在工作台表面，形成“无间隙固定”，确保衬底随工作台同步稳定旋转，彻底规避位移风险。

2.均匀传压：保障衬底全局抛光去除率一致性

蓝宝石衬底（尤其大尺寸如6英寸、8英寸）对抛光均匀性要求极高 —— 最终衬底的全局平整度（TTV）需控制在1μm以内，局部平整度（LTV）需 < 0.1μm。若压力传递不均，会导致：

中心区域压力过大：去除率过高，形成“凹面”；

边缘区域压力不足：去除率过低，形成“凸面”。

吸附垫通常采用柔性多孔材料（如改性聚氨酯、硅胶复合层） ，其微观孔隙结构可“缓冲并分散”工作台施加的抛光压力，使压力从衬底中心到边缘呈线性均匀分布，确保衬底各区域的材料去除率一致，直接保障平整度指标达标。

3.缓冲减震：减少机械振动对抛光表面的损伤

CMP加工中，工作台、抛光头的旋转轴系会产生微小机械振动（振幅通常<5μm），而蓝宝石属于硬脆材料（莫氏硬度9仅次于金刚石） ，若振动直接传递至衬底表面，会导致：

抛光液中的磨粒（如SiO2 Al2O3）对衬底表面产生“划伤”；

局部压力瞬间波动，形成“微坑”或“划痕”，破坏表面光洁度（要求Ra<0.5nm）。

吸附垫的柔性材料可充当“减震缓冲层”，吸收轴系振动的能量，避免振动直接作用于衬底与抛光垫的接触界面，从源头减少表面缺陷的产生。

4.适配衬底：兼容不同尺寸 / 形貌的衬底，降低加工损耗

蓝宝石衬底存在不同尺寸（2英寸→12英寸）、不同晶向（C面、R面、M面），且部分衬底边缘可能存在微小“倒角”或“翘曲”（初始TTV<5μm）。

若吸附垫为刚性结构，会导致：

衬底与吸附垫贴合不紧密，局部出现“悬空”，抛光时该区域无压力，无法去除材料；

刚性接触压迫衬底翘曲部位，可能引发衬底裂纹（硬脆材料的“应力集中”特性）。

吸附垫的柔性结构可“自适应”衬底的微小形貌偏差，通过自身形变实现与衬底的“全区域贴合”，既兼容多规格衬底的加工需求，又避免刚性接触对衬底的损伤，降低加工损耗率（目标 < 0.5%）。

二、吸附垫的技术意义：支撑蓝宝石衬底CMP的“高精度、高良率”需求  

蓝宝石衬底是LED芯片、射频器件（如5G滤波器）、半导体功率器件的核心基材，其CMP加工的“表面质量”直接决定下游器件的性能（如LED的光提取效率、功率器件的击穿电压）。吸附垫的技术价值恰恰体现在对这一核心需求的支撑：

1.保障下游器件性能：奠定“超光滑无缺陷”衬底基础

若吸附垫传压不均或减震不足，衬底表面会残留划痕、微坑等缺陷，这些缺陷在后续的“外延生长”（如GaN外延层）过程中会被“复制放大”，导致：

LED芯片出现“漏电”或“光衰加速”；

功率器件的“耐压性”下降，引发器件失效。

吸附垫通过保障衬底的高平整度、低缺陷率，为下游器件的高质量制造提供“合格基材”，是器件性能达标的前提。

2.提升加工效率与良率：降低成本，推动大尺寸衬底产业化

随着蓝宝石衬底向大尺寸（8英寸及以上）发展，衬底的加工难度（如均匀性控制）呈指数级上升。吸附垫的“柔性适配 + 均匀传压”特性，可实现大尺寸衬底的一次性稳定抛光，避免因局部不合格导致的“返工”，直接提升：

加工效率：减少返工时间，单批次加工周期缩短10%～20%；

成品良率：将CMP良率从85%提升至95%以上（大尺寸衬底的核心成本控制指标），显著降低单位衬底的加工成本，推动大尺寸蓝宝石衬底在半导体领域的规模化应用。

3.保护抛光垫与设备：延长核心部件寿命，降低运维成本

抛光垫（如聚氨酯抛光垫）是CMP的核心耗材，单价较高（每片数百元）。若衬底因吸附不牢发生位移，会导致衬底边缘与抛光垫剧烈摩擦，造成抛光垫“局部磨损不均”，缩短其使用寿命（正常寿命约50-100片衬底）。吸附垫通过稳定固定衬底，避免衬底与抛光垫的异常摩擦，延长抛光垫的更换周期；同时避免衬底飞脱对设备的冲击损坏，降低设备的运维成本。

 吉致电子蓝宝石无蜡吸附垫：蓝宝石衬底加工技术迭代的重要方向之一 

吸附垫虽为蓝宝石衬底CMP的“辅助部件”，但其作用贯穿加工全流程，是实现“衬底固定-压力均匀-振动缓冲-尺寸适配”的核心载体。从技术本质看，吸附垫的性能直接决定了蓝宝石衬底CMP的“精度、良率与成本”，进而影响下游半导体、LED等产业的发展。因此，吸附垫的材料研发（如更高耐磨性的柔性复合材料）、结构设计（如分区真空吸附以提升传压精度）也是蓝宝石衬底CMP技术迭代的重要方向之一。

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