中國(guó)粉體網(wǎng)訊 化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)具有獨(dú)特的化學(xué)和機(jī)械相結(jié)合的效應(yīng)，是在機(jī)械拋光的基礎(chǔ)上，根據(jù)所要拋光的表面，加入相應(yīng)的化學(xué)試劑，從而達(dá)到增強(qiáng)拋光和選擇性拋光的效果。
CMP技術(shù)是從原子水平上進(jìn)行材料去除，從而獲得超光滑和超低損傷表面，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于光學(xué)元件、計(jì)算機(jī)硬盤、微機(jī)電系統(tǒng)、集成電路等領(lǐng)域。同時(shí)，CMP技術(shù)也是超精密設(shè)備向精細(xì)化、集成化和微型化發(fā)展的產(chǎn)物。
化學(xué)機(jī)械拋光液的性能是影響化學(xué)機(jī)械拋光質(zhì)量和拋光效率的關(guān)鍵因素之一。拋光液一般包含氧化劑、絡(luò)合劑、表面活性劑、磨料、pH調(diào)節(jié)劑、腐蝕抑制劑等成分，各種添加劑的選擇和含量對(duì)拋光效果都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。拋光液具有技術(shù)含量高、保密性強(qiáng)、不可回收等特點(diǎn)，這使其成為CMP技術(shù)中成本最高的部分。
拋光液中磨料的作用是在晶圓和拋光墊的界面之間進(jìn)行機(jī)械研磨，以確保CMP過程中的高材料去除率。同時(shí)，磨料也是影響拋光液穩(wěn)定性的重要因素之一。
磨料的種類繁多，SiO2磨料因其低黏度和低硬度的特性而廣泛應(yīng)用于CMP領(lǐng)域之中。
SiO2溶于水后會(huì)與水接觸形成Si—OH鍵，這使得它與大量的羥基相互附著形成SiO2溶膠，也被稱為硅溶膠。硅溶膠呈乳白色膠狀液體，其內(nèi)部是Si—O—Si鍵相聯(lián)結(jié)而成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，外部則包裹著帶負(fù)電的羥基，硅溶膠中的水分子解離形成H3O+在靜電作用下吸附于吸附層和擴(kuò)散層，形成雙電子層結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用中，SiO2的粒徑一般為0~500nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在10%~35%。根據(jù)pH值的不同，硅溶膠可以分為堿性硅溶膠和酸性硅溶膠。但硅溶膠在拋光液中的存在涉及多個(gè)因素。
研磨拋光技術(shù)在集成電路芯片的制作中具有重要作用，針對(duì)高端研磨拋光相關(guān)的技術(shù)、材料、設(shè)備、市場(chǎng)等方面的問題，中國(guó)粉體網(wǎng)將于2025年4月16日在河南鄭州舉辦2025第二屆高端研磨拋光材料技術(shù)大會(huì)。屆時(shí)，廣東惠爾特納米科技有限公司研發(fā)經(jīng)理鐘榮峰將作題為《新型納米二氧化硅磨料在CMP中的應(yīng)用》的報(bào)告，報(bào)告主要介紹硅溶膠的制備方法及生長(zhǎng)機(jī)理，在CMP中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及痛點(diǎn)，硅溶膠的性能指標(biāo)對(duì)拋光的影響。
專家簡(jiǎn)介：
鐘榮峰，碩士研究生，具有多年研磨拋光行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，熟悉硅溶膠及其作為磨料的拋光液的研發(fā)、生產(chǎn)流程及質(zhì)量控制體系。在新產(chǎn)品開發(fā)、工藝改進(jìn)、客戶技術(shù)支持等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；精通拋光液配方設(shè)計(jì)、原材料選擇和性能測(cè)試方法，熟悉半導(dǎo)體、光學(xué)、金屬等行業(yè)對(duì)拋光液及硅溶膠的應(yīng)用要求，能夠?qū)伖庖旱男阅苓M(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估和分析。
參考來源：
[1] 孟凡寧等，化學(xué)機(jī)械拋光液的研究進(jìn)展
[2] 程佳寶等，CMP拋光液中SiO2磨料分散穩(wěn)定性的研究進(jìn)展
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山林）
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