氧化硅抛光材料的制备、改性及应用

中国粉体网讯  氧化硅因具有硬度适中、分散性好、稳定性好、易储存等优点成为CMP磨料的首选。在精抛过程中，大尺寸颗粒的氧化硅磨料容易在硅片上产生划痕和抛光雾等缺陷，而粒径尺寸小（＜50nm）的氧化硅磨料可以实现硅片的全局平坦化。因此，控制磨料的尺寸大小和颗粒分散均匀性最为关键。

目前已报道的小尺寸纳米氧化硅合成技术中，还存在着制备过程复杂、添加剂难以去除完全及最终合成的硅溶胶中二氧化硅含量较低等技术难点，而且国内芯片制造用氧化硅精抛磨料基本依赖于进口。为了解决CMP精抛光磨料氧化硅的合成技术难点和国产化供应问题，不少学者选择对氧化硅改性处理。

有许多研究者通过对氧化硅进行表面改性，以使其在溶液中具有良好的分散稳定性。此外，表面改性可以改变氧化硅表面的电荷性质，从而增强粒子之间的静电斥力，使其具有较高的Zata电位，使得硅溶胶粒子在溶液中有良好的分散稳定性。

广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院程帮贵团队成功合成超高纯胶体氧化硅，金属离子杂质含量在1ppm以下，氧化硅粒径在30-120 nm范围内可控，并对制备的氧化硅进行改性，以此提高抛光速率。此外，基于制备的氧化硅材料开发了用于硅衬底、回收硅片、铜及铜阻挡层等的抛光液。

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，广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院高级研发工程师程帮贵将带来《氧化硅抛光材料的制备、改性及应用》的报告，报告将介绍其团队成功合成的超高纯胶体氧化硅的研究历程。

专家简介

程帮贵，博士，2023年于中山大学化学学院获得理学博士学位，专业为无机化学，目前已发表SCI论文12篇，累计被引用超300次，曾参与国家自然科学基金面上项目。现任广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院高分子摩擦材料中心高级研发工程师，研究方向为应用于化学机械抛光的新型磨粒开发和磨粒表面改性。

来源：

孔慧停：硅溶胶的可控制备及其在化学机械抛光中的应用

（中国粉体网编辑整理/空青）

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