在微電子工業領域，離不開單晶硅、砷化鎵晶體、藍寶石、碳化硅等半導體材料。而為了保證在集成電路元器件的制造過程中的產品性能合格，工藝上會要求前道工藝的產品晶圓具有無表面損傷和無亞表層缺陷的高質量超光滑基材表面。

無瑕疵、光潔的藍寶石基片

由于常用的半導體材料質地硬且脆，加工中極易產生脆裂而導致裂紋，因此欲將其加工至平整光潔，需尋找合適的方法。而到目前為止，沒有哪一種比化學拋光（CMP）技術更適合用于集成電路芯片的超精密加工的方法了。

作為被公認的唯一的全局平面化技術，CMP技術結合了超細粒子的機械研磨作用與氧化劑的化學腐蝕作用，能使人們獲得比以往任何平面加工更加出色的表面形貌變化。其中，拋光液是CMP技術的關鍵之一（組成：磨料粒子、腐蝕介質和助劑），其性能直接影響著被拋光工件的表面質量，目前國內外常用的有SiO₂膠體拋光液、CeO₂拋光液、Al₂O₃拋光液、納米金剛石拋光液等。

為了對拋光液做進一步的了解及獲得素材，小編聯系到了本次氧化鋁會議的參會人員之一——湖南皓志科技股份有限公司（皓志科技）的紀經理。據他介紹，皓志科技擁有包括稀土拋光粉、稀土拋光液、SiO₂拋光液、ZrO₂拋光液、Al₂O₃研磨液、金剛石研磨液、碳化硼研磨液等在內的數十種拋光產品，頗受海內外歡迎。下面便以這系列拋光產品為例，細數它們在應用中一些的特點。

SiO₂膠體拋光液

SiO₂膠體拋光液是以高純度的硅粉或者水玻璃為原料，經過特殊工藝生產的一種高純度金屬離子型拋光產品，廣泛用于多種材料的高平坦化拋光，如硅片、化合物晶體、金屬、寶石等的拋光加工。

根據下游應用的不同，SiO₂拋光液的磨料粒徑及pH值可進行調整（圖：皓志科技）

SiO₂的硬度和硅片的硬度相近，因此，對半導體硅片進行精拋光時，磨削層的厚度僅為磨料粒子尺寸的四分之一。一般的生產情況下，除了通過提高產物的排除速率和加強化學反應來提高拋光效率外，還會在精拋時采用納米級的SiO₂膠體來進一步減小表面粗糙度和損傷層的深度。

稀土拋光液

氧化鈰拋光粉主要成份為二氧化鈰（CeO₂），其次分別為氧化鑭（La₂O₃）、氧化鐠（Pr₂O₃）、氧氟化鑭（LaOF），此外還含有微量的氧化硅、氧化鋁和氧化鈣，是玻璃拋光的通用磨削材料。

兩種不同型號的稀土拋光液，區別在于稀土的組成及占比

（圖：皓志科技）

隨著工件尺寸的縮小，傳統的硅容易在尺寸較大的集成電路淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation，STI)處形成蝶形缺陷。而以二氧化鈰作為研磨顆粒的第二代拋光液，具有高選擇性和拋光終點自動停止的特性，配合粗拋和精拋，能夠十分有效地解決第一代STI工藝缺點，是目前重點發展的產品類型之一。不過由于鈰屬于稀有金屬，并且二氧化鈰提純難度大，因此價格較為昂貴。此外，二氧化鈰的粒度是影響拋光效果的關鍵參數之一，因此納米級二氧化鈰的制備及應用成為了當前研究熱點之一。

Al₂O₃拋光液

藍寶石晶片作為最常用的一種襯底材料之一，它的拋光成為了關注的焦點。由于α-Al₂O₃的硬度高，穩定性好，因此它在處理藍寶石時，與SiO₂等軟質磨料相比在去除速率上有著明顯的優勢。除此之外，Al₂O₃拋光液還十分適用于光學鏡頭、單芯光纖連接器、微晶玻璃基板、晶體表面等的精密拋光，應用相當廣泛。

優秀的Al₂O₃拋光液應具有顆粒分散均勻，不團聚，懸浮性好等特點

（圖：皓志科技）

最后，紀經理坦言，雖然皓志科技的Al₂O₃拋光液性能優異，使用效果出色，但由于所使用的氧化鋁原料均從國外進口，訂貨周期較長，因此為了提升產品的競爭力，他希望能夠通過參加這次蘇州氧化鋁會議，了解更多關于氧化鋁粉體的知識，并與更多的國內優質氧化鋁供應商結識。有興趣的朋友，請不要錯過這次機會了，或許這將是一段“佳話”的開始！

粉體圈 作者：小榆