中國(guó)粉體網(wǎng)訊  近年來(lái)，以第三代半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的新興技術(shù)正迅速崛起,，碳化硅由于具有寬帶隙,、低電阻,、良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等一系列優(yōu)點(diǎn)使其可以作為第三代半導(dǎo)體材料的代表成為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn),，作為耐高溫高頻的器件廣泛的應(yīng)用于LED燈、集成電路和逆變器中,。隨著信息技術(shù)和科技的不斷進(jìn)步,，市場(chǎng)上對(duì)碳化硅的表面平整度提出了更高的要求，工業(yè)要求最終的碳化硅晶圓表面光滑平整無(wú)缺陷,，而傳統(tǒng)的工藝如機(jī)械拋光和化學(xué)拋光,，前者單純利用簡(jiǎn)單的機(jī)械研磨，后者僅依靠腐蝕劑的化學(xué)反應(yīng),，兩者都會(huì)對(duì)晶圓表面造成損傷,。目前,，唯一能解決這個(gè)難題的就是將二者結(jié)合起來(lái)——化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)（CMP）。

CMP工作原理

化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)是目前集成電路芯片全局平面化的最好方法,。該技術(shù)將拋光液漿料的化學(xué)作用和漿料中磨粒的機(jī)械磨削作用緊密地結(jié)合在一起,，整平拋光片表面，因此,，拋光液是CMP技術(shù)中的關(guān)鍵因素,。拋光液主要由磨料、溶劑和添加劑組成,，其中磨料的種類(lèi),、硬度、形貌,、大小,、粒度分布會(huì)影響到拋光質(zhì)量的好壞，比如磨料的硬度過(guò)大,、形貌不規(guī)則會(huì)引起CMP過(guò)程中機(jī)械作用的比重增大,，堅(jiān)硬的、形貌不規(guī)則的磨料與被拋光工件的表面接觸,，雖然會(huì)使得材料去除效率大幅度增加,，但工件表面會(huì)出現(xiàn)較多的劃傷、坑洼等不平坦現(xiàn)象,，使得表面粗糙度較大,。

目前市場(chǎng)上使用最為廣泛的幾種磨料是SiO₂、CeO2,、Al₂O₃,。SiO₂拋光液選擇性、分散性好,，機(jī)械磨損性能較好,，化學(xué)性質(zhì)活潑，并且后清洗過(guò)程處理較容易,；缺點(diǎn)為在拋光過(guò)程中易產(chǎn)生凝膠,，對(duì)硬底材料拋光速率低；CeO₂拋光液的優(yōu)點(diǎn)是拋光速率高,，材料去除速率高，缺點(diǎn)是黏度大,、易劃傷,，且選擇性不好，后續(xù)清洗困難,；Al₂O₃拋光液的缺點(diǎn)在于選擇性低,、分散穩(wěn)定性不好,、易團(tuán)聚等，但對(duì)于硬底材料襯底等卻具有優(yōu)良的去除速率,。隨著LED,、第三代半導(dǎo)體的發(fā)展，Al₂O₃在CMP中的應(yīng)用顯得更為重要,。

前面我們說(shuō)到磨料的形貌,、大小、粒度分布等會(huì)影響到拋光質(zhì)量的好壞,，對(duì)研磨拋光所用的高純氧化鋁而言,，利用不同制備方法所得的氧化鋁性質(zhì)也不盡相同。目前,，水解法,、溶膠凝膠法等液相法是制備高品質(zhì)高純氧化鋁的常用方法，這些方法往往最終需要對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行高溫煅燒,，煅燒工藝對(duì)最終產(chǎn)品的性能同樣有一些微妙的影響,，并最終影響拋光效果。

9月27日,，中國(guó)粉體網(wǎng)將在江蘇·揚(yáng)州舉辦2024全國(guó)高純氧化鋁粉體制備技術(shù)及應(yīng)用交流大會(huì),。我們邀請(qǐng)到上海工程技術(shù)大學(xué)張澤芳副研究員出席本次大會(huì)并作題為《氧化鋁的焙燒工藝對(duì)其CMP性能的影響》的報(bào)告。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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