气相二氧化硅与CMP化学机械抛光不能说的秘密（二）

　　抛光液是由化学添加剂和磨粒组成，化学添加剂一般包括氧化剂、分散剂、表面活性剂、pH调节剂等，各种化学添加剂相互影响，直接关系着工件的CMP性能。氧化剂可以与工件(例如金属)发生氧化还原反应，在工件表面生成较软的物质，然后在磨粒的机械作用下更加容易去除，从而得到表面质量较好的工件。

　　分散剂可以增加抛光液的分散性，进而影响工件的表面粗糙度，其种类、含量等都会对工件的CMP性能产生影响。表面活性剂可以影响抛光液的Zeta电位绝对值缝焊缝，进而改变磨粒和工件之间的相互作用力。pH调节剂在CMP中影响很大，酸性调节剂一般是有机酸，通过增强腐蚀作用达到提高材料去除率的目的，但是酸性抛光液没有良好的选择性并且对 CMP仪器要求高，通常用于金属工件抛光，而且抛光过程中需要使用较多的化学试剂，这不利于环境保护。

　　碱性调节剂一般为氢氧化物(如KOH、NaOH、NH3·H2O)、有机胺等。碱性抛光液腐蚀性较小，具有良好的选择性，通常用于硅片、蓝宝石、氧化锆陶瓷工件 CMP过程。

　　在CMP期间槽轮机构，磨粒肩负着机械研磨和材料去除的作用，它的种类、形貌、粒径、分散度等影响着工件的表面质量和抛光速率。当前使用广泛的磨粒包括金刚石、氧化铝、二氧化铈、二氧化硅等。纳米金刚石磨粒硬度较大、具有较高的表面活性并且可以分散于极性介质，因此可以用于制备抛光液，但是纳米金刚石磨粒分散性较差，可能划伤工件表面；氧化铝的硬度较高，可以对多种材料进行抛光，但是氧化铝颗粒易团聚，且机械作用较强，易在工件表面产生损伤、划痕等缺陷，因此常常通过有机物对其进行表面改性；二氧化铈粘度较大、易沉淀、不易清洗、价格高、不适用于半导体精细工件抛光，常被用于玻璃抛光中。

　　二氧化硅硬度较低、具有良好的分散性和稳定性，因此，常被用于工件超精密抛光过程，可以最大限度地减少CMP中工件表面的划痕和损伤。更重要的是，CMP后的氧化硅磨粒容易清洗，因此，许多研究人员在CMP过程中使用氧化硅作为磨粒。

　　当然，一些工艺参数(如抛光时间、抛光温度、压力、转速)也是非常重要的因素，直接影响着工件的抛光性能。

　　气相二氧化硅俗称“气相法白炭黑”，是通过硅的卤化物在氢氧焰中高温水解反应得到一种纳米级无定形二氧化硅粉体。经反应炉反应，卤硅烷水解成单个二氧化硅分子，并快速生长成7-40nm的球形颗粒，这种颗粒....

　　近日，湖北汇富纳米材料股份有限公司技术中心团队在对气相二氧化硅在环氧富锌漆中研究中取得新进展，团队发现一定量的疏水型气相二氧化硅能够高效地提升涂料的防沉降性能，增加涂料体系的粘性和触变性内齿圈，增强涂料...

　　在近日举办的2023中国山东新旧动能转换高价值专利培育大赛上，山东凯盛新材料股份有限公司的“气相二氧化硫连续化制备高纯度氯化亚砜关键技术”专利项目荣获本次比赛二等奖。

　　9月21日，湖北汇富纳米材料股份有限公司举行2万吨/年气相法纳米粉体材料项目暨6000吨/年纳米粉体及深加工项目开工仪式。

　　地址：北京市西城区六铺炕北小街甲2号《中国化工报》社有限公司邮编：100120