氧化硅拋光材料的制備、改性及應用

中國粉體網訊  氧化硅因具有硬度適中、分散性好、穩定性好、易儲存等優點成為CMP磨料的首選。在精拋過程中，大尺寸顆粒的氧化硅磨料容易在硅片上產生劃痕和拋光霧等缺陷，而粒徑尺寸小（＜50nm）的氧化硅磨料可以實現硅片的全局平坦化。因此，控制磨料的尺寸大小和顆粒分散均勻性最為關鍵。

目前已報道的小尺寸納米氧化硅合成技術中，還存在著制備過程復雜、添加劑難以去除完全及最終合成的硅溶膠中二氧化硅含量較低等技術難點，而且國內芯片制造用氧化硅精拋磨料基本依賴于進口。為了解決CMP精拋光磨料氧化硅的合成技術難點和國產化供應問題，不少學者選擇對氧化硅改性處理。

有許多研究者通過對氧化硅進行表面改性，以使其在溶液中具有良好的分散穩定性。此外，表面改性可以改變氧化硅表面的電荷性質，從而增強粒子之間的靜電斥力，使其具有較高的Zata電位，使得硅溶膠粒子在溶液中有良好的分散穩定性。

廣東粵港澳大灣區黃埔材料研究院程幫貴團隊成功合成超高純膠體氧化硅，金屬離子雜質含量在1ppm以下，氧化硅粒徑在30-120 nm范圍內可控，并對制備的氧化硅進行改性，以此提高拋光速率。此外，基于制備的氧化硅材料開發了用于硅襯底、回收硅片、銅及銅阻擋層等的拋光液。

2024年7月9日，中國粉體網將在鄭州舉辦“2024高端研磨拋光材料技術大會”。屆時，廣東粵港澳大灣區黃埔材料研究院高級研發工程師程幫貴將帶來《氧化硅拋光材料的制備、改性及應用》的報告，報告將介紹其團隊成功合成的超高純膠體氧化硅的研究歷程。

專家簡介

程幫貴，博士，2023年于中山大學化學學院獲得理學博士學位，專業為無機化學，目前已發表SCI論文12篇，累計被引用超300次，曾參與國家自然科學基金面上項目。現任廣東粵港澳大灣區黃埔材料研究院高分子摩擦材料中心高級研發工程師，研究方向為應用于化學機械拋光的新型磨粒開發和磨粒表面改性。

來源：

孔慧停：硅溶膠的可控制備及其在化學機械拋光中的應用

（中國粉體網編輯整理/空青）

注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除