CMP研磨抛光专用硅溶胶

• 特性
  • 粒径精确且分布均匀：硅溶胶的粒径通常在 10-150 纳米之间，部分高端产品可将 D50（中值粒径）波动控制在 ±2nm 以内，均匀的粒径分布有助于实现一致的抛光效果。
  • 球形度高：颗粒呈规则的球形，在抛光过程中能减少对工件表面的划伤，尤其适用于对表面质量要求极高的半导体硅片等材料的抛光。
  • 硬度适中：其硬度与硅片等材料相近，作为软质磨料，在抛光时既能有效去除材料，又不会对工件表面造成过度损伤。
  • 高分散性：硅溶胶颗粒表面常吸附 OH - 而带负电，通过静电排斥作用保持良好的分散稳定性，不易聚集或沉淀，能够在抛光液中均匀分散，确保抛光的均匀性。
  • 化学稳定性好：在抛光过程中不易与硅片等工件发生化学反应，避免了表面腐蚀或损伤，同时抛光后能在工件表面形成一层均匀的二氧化硅保护膜，提高工件的耐候性和稳定性。
• 在 CMP 中的作用
  • 提供高效研磨能力：纳米级的二氧化硅颗粒作为磨料，通过物理研磨和化学腐蚀的协同作用，能够有效去除工件表面的微小凸起和划痕，抛光效率较高，材料去除速率可达 0.9-1.2 微米 / 分钟。
  • 确保表面质量：由于其粒径细小且均匀，能够实现对工件表面各区域的均匀抛光，降低表面粗糙度，抛光后的晶圆表面平整度高，Ra 值可控制在 0.2nm 以下，TTV 值小于 3μm，满足芯片制造等高端领域对表面质量的严格要求。
  • 调控抛光过程：可以根据不同的抛光要求，通过调整硅溶胶的浓度、pH 值、温度等参数，来调控抛光速率和抛光效果，以适应不同材料和工艺的需求。
• 优势
  • 提升生产效率：硅溶胶的应用可缩短抛光时间，如传统机械抛光需数十小时才能完成的晶圆平坦化，采用硅溶胶后可缩短至 3-5 小时，同时某头部晶圆厂数据显示，其应用使单次 CMP 的产能提升 40%。
  • 降低成本：硅溶胶抛光液化学稳定性好，不易变质，可循环使用 5-8 次，且国产硅溶胶价格仅为进口产品的 1/3，推动 CMP 工艺单次成本下降 25%。
  • 环保性能好：硅溶胶无毒无害，其 VOCs 排放量仅为传统有机抛光液的 1/5，符合环保要求。