纳米铈基抛光材料在半导体领域的应用

铈基抛光粉被誉为“抛光粉之王”，具有抛光效率高、粒度均一、硬度适中、抛光质量好等优点，其抛光能力与氧化铈的含量、自身物理化学性质（粘度、活性）等密切相关。目前的研究表明采用纳米氧化铈作为CMP磨料，在抛光效率及效果上均优于其他产品。 相对比其他磨料，氧化铈一般不溶于碱，在碱性抛光条件下呈两性性质，能同时吸附阴、阳离子，能够与碱很好配合抛光。由于CeO2抛光液抛光效率高，一般可达到0.8～1.5μm/min，而且粒子悬浮性好，抛光后易清理，因此通用性很强，常用于精密光学元件、晶体和蓝宝石等的精密抛光过程，同时还可用于多重扩散硅片（储存器硬盘基片）的高精度抛光，还可用于扩散片的抛光过程。 但当前技术下，工业生产出的CeO2磨粒形貌不规则、粒度分布范围大，使得抛光质量不稳定。值得注意的是，当采用氧化铈抛光粉作为磨料制备抛光液，分散悬浮稳定性是重中之重，否则粒子较易团聚，容易导致工件划伤；同时由于悬浮清洗性能不好，抛光液磨料损耗快，容易粘附在工件及机台表面，使磨料沉底结块，研磨抛光效率降低；另外抛光后工件表面残留抛光粉多，难以清洗，为后段正常生产带来困难。 针对这些问题，有研稀土围绕CeO2抛光材料的可控制备开展了系统研究。采用原位分析、跨尺度表征等多种手段，明确了CeO2的形核生长机理，开发出不同形貌、尺寸和表面特性的纳米CeO2的合成方法和可控制备技术，揭示了CeO2物相、结构与形貌的演变规律，制备出系列易分散的纳米氧化铈粉体和抛光液，并在多家企业开展应用评价和小批量应用，展示出优异的应用效果和应用前景。 2024年7月6日，中国粉体网将在郑州举办“2024高端研磨抛光材料技术大会”，届时，有研稀土新材料股份有限公司高级研发主管王宁将带来《纳米铈基抛光材料及其在半导体领域的应用进展》的报告，报告将介绍有研稀土在氧化铈抛光液的相关研究，揭示了CeO2物相、结构与形貌的演变规律，制备出系列易分散的纳米氧化铈粉体和抛光液。