二氧化硅拋光液納米分散技術

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行機械研磨，以確保CMP過程中的高材料去除率。同時，磨料也是影響拋光液穩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用于CMP領域中。SiO2溶于水后會與水接觸形成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。在應用中，SiO2的粒徑一般為0-500nm，質量分數一般為10%-35%

CMP拋光液中存在一個潛在問題是存在顆粒的團聚，以及磨料在拋光液中的分散穩定性，大顆粒聚集物會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定的狀態，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顆粒可分為化學改性、偶聯劑改性和物理吸附改性。在這三種方法中，物理吸附是相對簡單和廉價的方法，其最常見的改性方式是使用表面活性劑，因為表面活性劑可有效增強SiO2顆粒的親水性或疏水性，表面活性劑對SiO2的作用隨著其親水性或疏水性的變化而改變。

通過改變磨料的粒徑和質量分數、向拋光液中加入各種添加劑、對SiO2進行表面改性等方法，以增強磨料在拋光液中的分散穩定性、延長拋光液的保存時間。然而，目前通過添加劑來提高磨料的分散穩定性仍存在一些問題。例如：添加劑的引入可能會影響拋光質量，還可能造成難清洗和腐蝕設備的問題。此外，目前能夠適配拋光液的添加劑種類仍相對較少。

高壓均質機在二氧化硅納米分散中的應用

高壓均質法是利用高壓均質機中的物料通過高壓均質閥時，在加壓和驟然失壓過程產生的高速剪切和沖擊現象使實驗材料粉碎成極小的、均勻的狀態。通過調節設備使用的壓力和次數，可以達到不同需求的使用目的。Nexstar高壓均質機憑借精細的閥組結構，能得到穩定的分散體系，使物料達到更小的粒徑。