化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）技術是超大規模集成電路制造工藝中的關鍵技術之一，能實現集成電路（IC）制造中晶圓表面全局平坦化，使其達到原子級超高平整度。在CMP工序中，拋光液是影響拋光效果的關鍵因素。其中，磨料作為材料去除的工具，在拋光過程中會通過微切削、微劃擦、滾壓等方式作用于工件表面，因此其種類、粒度、形貌等的選擇直接影響到拋光速率、表面粗糙度和平坦度等關鍵指標。

CMP原理

比如，在粒徑選擇上，較小的顆粒有助于獲得更光滑的表面，但可能會降低拋光速率；而較大的粒徑雖然能加快材料去除速度，但可能導致表面粗糙度增加。因此，精確控制磨料粒徑及其分布，對于平衡拋光速率和平整度至關重要。在磨料種類選擇上，二氧化硅有著很好的選擇性和分散性，硬度較小，常用于硅、軟金屬等材料的拋光。氧化鋁具有較高的硬度，同時成本也較其他高端磨料低，在工業應用中更具有優勢。而氧化鈰則對SiO₂質材料有著化學反應和機械研磨雙重作用，拋光性能優異......

不過，由于業界對拋光效率和表面質量要求的不斷提高，很多情況下采用單一磨料越來越難以滿足要求，因此需要尋求磨料復配等新型拋光磨料方案。比如用不同粒徑的同一種磨料組合就是一種常見的磨粒復配方案，其中較大粒徑的磨料可以更快地去除表面的大部分材料，較小粒徑的磨料可以進一步細化拋光表面，可以更有效地改善表面平整度，也可以優化拋光效率，減少表面劃痕和損傷的風險。除此之外，混合不同種類的磨料同樣也是常用的復配方法，該方法可根據具體應用的需求對磨粒種類進行調整和優化，提高CMP拋光過程的靈活性，充分發揮每種磨料的優勢，進而提高拋光效果。

不同粒徑磨料拋光藍寶石

8月25-26日，于無錫舉辦的“2024年全國精密研磨拋光材料及加工技術發展論壇”上，來自河北工業大學的張保國教授將在現場分享報告《淺談CMP拋光液中磨料粒徑控制和磨料復配技術》，屆時他將結合實際經驗，重點介紹CMP拋光液磨料粒徑控制技術和磨料復配技術，分析不同磨粒的相互影響問題，確定磨料配方的最佳比例和使用條件，確保混合磨料拋光過程的穩定性和可控性。內容包括：

（1）CMP拋光液彎道超車可行否？

（2）CMP拋光液中磨料粒徑控制方法和途徑

（3）磨料復配技術及應用

報告人介紹

張保國, 畢業于美國內華達大學里諾分校，獲冶金工程博士學位。現任河北工業大學教授、博士生導師。2019年，榮獲河北省人民政府燕趙友誼獎。中國半導體協會平坦化技術聯盟執行委員、國際ICPT程序委員會委員。

無錫研磨拋光論壇會務組