二氧化硅拋光液納米分散技術(shù)

摘要：

拋光液中磨料的作用主要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(guò)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。眾多磨料中，SiO2磨料因其低黏度和低硬度的特性被廣泛應(yīng)用于CMP領(lǐng)域中。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。在應(yīng)用中，SiO2的粒徑一般為0-500nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為10%-35%

CMP拋光液中存在一個(gè)潛在問(wèn)題是存在顆粒的團(tuán)聚，以及磨料在拋光液中的分散穩(wěn)定性，大顆粒聚集物會(huì)造成晶圓形成缺陷并影響材料去除率。因此，確保拋光液保持足夠的分散性和穩(wěn)定的狀態(tài)，以獲得良好的拋光性能是十分必要的。

二氧化硅的表面磨料改性

改性SiO2顆?？煞譃榛瘜W(xué)改性、偶聯(lián)劑改性和物理吸附改性。在這三種方法中，物理吸附是相對(duì)簡(jiǎn)單和廉價(jià)的方法，其最常見的改性方式是使用表面活性劑，因?yàn)楸砻婊钚詣┛捎行г鰪?qiáng)SiO2顆粒的親水性或疏水性，表面活性劑對(duì)SiO2的作用隨著其親水性或疏水性的變化而改變。

通過(guò)改變磨料的粒徑和質(zhì)量分?jǐn)?shù)、向拋光液中加入各種添加劑、對(duì)SiO2進(jìn)行表面改性等方法，以增強(qiáng)磨料在拋光液中的分散穩(wěn)定性、延長(zhǎng)拋光液的保存時(shí)間。然而，目前通過(guò)添加劑來(lái)提高磨料的分散穩(wěn)定性仍存在一些問(wèn)題。例如：添加劑的引入可能會(huì)影響拋光質(zhì)量，還可能造成難清洗和腐蝕設(shè)備的問(wèn)題。此外，目前能夠適配拋光液的添加劑種類仍相對(duì)較少。

高壓均質(zhì)機(jī)在二氧化硅納米分散中的應(yīng)用

高壓均質(zhì)法是利用高壓均質(zhì)機(jī)中的物料通過(guò)高壓均質(zhì)閥時(shí)，在加壓和驟然失壓過(guò)程產(chǎn)生的高速剪切和沖擊現(xiàn)象使實(shí)驗(yàn)材料粉碎成極小的、均勻的狀態(tài)。通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備使用的壓力和次數(shù)，可以達(dá)到不同需求的使用目的。Nexstar高壓均質(zhì)機(jī)憑借精細(xì)的閥組結(jié)構(gòu)，能得到穩(wěn)定的分散體系，使物料達(dá)到更小的粒徑。