二氧化硅抛光液纳米分散技术

摘要：

抛光液中磨料的作用主要是在晶圆和抛光垫的界面之间进行机械研磨，以确保CMP过程中的高材料去除率。同时，磨料也是影响抛光液稳定性的重要因素之一。众多磨料中，SiO2磨料因其低黏度和低硬度的特性被广泛应用于CMP领域中。SiO2溶于水后会与水接触形成Si-OH键，这使得它与大量的羟基相互附着形成SiO2溶胶，也被称为硅溶胶。在应用中，SiO2的粒径一般为0-500nm，质量分数一般为10%-35%

CMP抛光液中存在一个潜在问题是存在颗粒的团聚，以及磨料在抛光液中的分散稳定性，大颗粒聚集物会造成晶圆形成缺陷并影响材料去除率。因此，确保抛光液保持足够的分散性和稳定的状态，以获得良好的抛光性能是十分必要的。

二氧化硅的表面磨料改性

改性SiO2颗粒可分为化学改性、偶联剂改性和物理吸附改性。在这三种方法中，物理吸附是相对简单和廉价的方法，其最常见的改性方式是使用表面活性剂，因为表面活性剂可有效增强SiO2颗粒的亲水性或疏水性，表面活性剂对SiO2的作用随着其亲水性或疏水性的变化而改变。

通过改变磨料的粒径和质量分数、向抛光液中加入各种添加剂、对SiO2进行表面改性等方法，以增强磨料在抛光液中的分散稳定性、延长抛光液的保存时间。然而，目前通过添加剂来提高磨料的分散稳定性仍存在一些问题。例如：添加剂的引入可能会影响抛光质量，还可能造成难清洗和腐蚀设备的问题。此外，目前能够适配抛光液的添加剂种类仍相对较少。

高压均质机在二氧化硅纳米分散中的应用

高压均质法是利用高压均质机中的物料通过高压均质阀时，在加压和骤然失压过程产生的高速剪切和冲击现象使实验材料粉碎成极小的、均匀的状态。通过调节设备使用的压力和次数，可以达到不同需求的使用目的。Nexstar高压均质机凭借精细的阀组结构，能得到稳定的分散体系，使物料达到更小的粒径。