中国粉体网讯 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9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。
(中国粉体网编辑整理/空青)
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