藍寶石材料經過長晶、掏棒、切割、研磨、拋光等(deng)加工工藝后達到所需的(de)(de)(de)表面(mian)效果(guo)，拋(pao)光是藍寶石加工的(de)(de)(de)最后一(yi)道工序，決定(ding)著拋(pao)光后的(de)(de)(de)表面(mian)效果(guo)。目(mu)前化學機(ji)械拋(pao)光Chemical Mechanical Polishing (CMP)是主(zhu)要的(de)(de)(de)拋(pao)光方式之(zhi)一(yi)。

       藍寶(bao)石在化學機械拋(pao)(pao)(pao)(pao)光過程中(zhong)所(suo)用的拋(pao)(pao)(pao)(pao)光墊表面非常粗糙，拋(pao)(pao)(pao)(pao)光墊粗糙度(du)的數量(liang)級遠遠大于拋(pao)(pao)(pao)(pao)光液(ye)顆粒的粒徑，致使一部分拋(pao)(pao)(pao)(pao)光液(ye)顆粒隨著拋(pao)(pao)(pao)(pao)光液(ye)的流(liu)動而(er)無法參加拋(pao)(pao)(pao)(pao)光。

       當(dang)藍(lan)寶(bao)石(shi)(shi)基片(pian)與(yu)(yu)(yu)(yu)拋(pao)(pao)光(guang)墊(dian)表面(mian)(mian)接(jie)觸(chu)(chu)時，只有(you)拋(pao)(pao)光(guang)墊(dian)表面(mian)(mian)凸出部(bu)分(fen)才能與(yu)(yu)(yu)(yu)藍(lan)寶(bao)石(shi)(shi)基片(pian)接(jie)觸(chu)(chu)，而較(jiao)凹的(de)部(bu)分(fen)無(wu)法與(yu)(yu)(yu)(yu)藍(lan)寶(bao)石(shi)(shi)基片(pian)接(jie)觸(chu)(chu)，所(suo)以實際接(jie)觸(chu)(chu)面(mian)(mian)并不像我們看(kan)到的(de)接(jie)觸(chu)(chu)面(mian)(mian)那(nei)(nei)樣(yang)大。附著(zhu)在(zai)(zai)拋(pao)(pao)光(guang)墊(dian)表面(mian)(mian)的(de)凸峰上且拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)粒(li)(li)徑大于平均值的(de)顆粒(li)(li)才能參加拋(pao)(pao)光(guang)，稱之為(wei)(wei)有(you)效(xiao)磨粒(li)(li)。假設，磨粒(li)(li)在(zai)(zai)拋(pao)(pao)光(guang)墊(dian)與(yu)(yu)(yu)(yu)藍(lan)寶(bao)石(shi)(shi)基片(pian)接(jie)觸(chu)(chu)區域的(de)分(fen)布與(yu)(yu)(yu)(yu)在(zai)(zai)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)中的(de)分(fen)布相(xiang)同，且為(wei)(wei)均勻分(fen)布。拋(pao)(pao)光(guang)墊(dian)表面(mian)(mian)粗糙峰高(gao)度的(de)分(fen)布服從正(zheng)(zheng)態分(fen)布，那(nei)(nei)么實際接(jie)觸(chu)(chu)面(mian)(mian)積與(yu)(yu)(yu)(yu)有(you)效(xiao)顆粒(li)(li)數(shu)均與(yu)(yu)(yu)(yu)拋(pao)(pao)光(guang)壓(ya)力(li)、轉(zhuan)速成(cheng)正(zheng)(zheng)比，所(suo)以藍(lan)寶(bao)石(shi)(shi)去除速率(lv)與(yu)(yu)(yu)(yu)壓(ya)力(li)、轉(zhuan)速成(cheng)正(zheng)(zheng)比。

       藍寶石(shi)拋光液的PH值呈(cheng)堿性(xing)(xing)，一般為10~13，在此(ci)堿性(xing)(xing)環境中會發生如下化學反(fan)應:

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

Al(OH) 3+OH-=AlO2-+2H2O

       CMP過程主要是拋光液化學腐蝕à拋光液磨粒磨削去除(chu)(chu)à去除(chu)(chu)物被(bei)拋光(guang)(guang)液帶(dai)走，這三步在(zai)拋光(guang)(guang)過程中是同時(shi)發生(sheng)(sheng)的(de)，缺(que)一(yi)不可。即拋光(guang)(guang)液與(yu)(yu)藍(lan)寶(bao)石(shi)基片(pian)發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)學反應生(sheng)(sheng)成一(yi)層(ceng)反應層(ceng)，拋光(guang)(guang)液中的(de)磨粒與(yu)(yu)反應層(ceng)發生(sheng)(sheng)磨削去除(chu)(chu)作用(yong)，同時(shi)新的(de)拋光(guang)(guang)液流入(ru)，舊的(de)拋光(guang)(guang)液以(yi)及(ji)磨削廢屑被(bei)帶(dai)走。由此可見化(hua)(hua)學腐(fu)蝕(shi)對藍(lan)寶(bao)石(shi)材料的(de)去除(chu)(chu)率影響(xiang)很大，只有被(bei)腐(fu)蝕(shi)的(de)藍(lan)寶(bao)石(shi)表(biao)面(mian)才能被(bei)去除(chu)(chu)，磨粒在(zai)未腐(fu)蝕(shi)的(de)表(biao)面(mian)很難產生(sheng)(sheng)去除(chu)(chu)作用(yong)。

       在(zai)化學腐(fu)蝕(shi)點(dian)處(chu)的(de)濃度越高，腐(fu)蝕(shi)速(su)率(lv)越快(kuai)(kuai)。在(zai)拋(pao)光(guang)過程中拋(pao)光(guang)液(ye)持續流動(dong)，我們(men)假設(she)在(zai)腐(fu)蝕(shi)點(dian)處(chu)的(de)濃度可以(yi)保持初始時的(de)濃度，腐(fu)蝕(shi)率(lv)以(yi)最快(kuai)(kuai)的(de)速(su)度發生，則拋(pao)光(guang)液(ye)不同(tong)的(de)PH值對應一個腐(fu)蝕(shi)率(lv)，由此可見(jian)，去(qu)除速(su)率(lv)與PH值有關，PH越高，速(su)率(lv)越快(kuai)(kuai)。

       當腐蝕率>機械去處率時，藍寶石表面材料被拋光液腐蝕，質地變軟，較易去除;但當腐蝕率<機械去除率時，部分磨粒會在未被腐蝕或不完全腐蝕的藍寶石表面上磨擦，其去除量將明顯降低。當腐蝕率=機械去除率時，以這一點對應的去除參數進行加工可以得到良好的藍寶石表面效果。