二氧化硅膠體拋光液是以高純度的硅粉為原料，經(jīng)過特殊工藝生產(chǎn)的一種高純度金屬離子型拋光產(chǎn)品。廣泛用于多種納米材料的高平坦化拋光，如硅片、化合物晶體、精密光學器件、寶石等的拋光加工。

　　由于二氧化硅粒度很細，約0.01-0.1μm，因此拋光工件表面的損傷層極微;另外，二氧化硅的硬度和硅片的硬度相近，因此常用于對半導體硅片的拋光。在研究對硅片的晶拋光過程中，磨削層的厚度僅為磨料粒子尺寸的四分之一 。并且，為了減小表面粗糙度和損傷層深度，精拋時不再采用類似氣相法制備的微米級二氧化硅粒子，而采用納米級的二氧化硅膠體;同時通過提高產(chǎn)物排除速率和加強化學反應提高拋光效率 。二氧化硅是拋光液的重要組成部分，其粒徑大小、致密度、分散度等因素直接影響化學機械拋光的速率和拋光質(zhì)量。因此二氧化硅膠體的制備也是拋光液中不可缺少的工藝。例4 如孫濤 以Na 2 SiO 3 為原理，通過離子交換法制備出了不同粒徑的納米二氧化硅膠體，考察了磨料粒徑和數(shù)量等因素對存儲器硬盤基板NiP的拋光速率的影響，發(fā)現(xiàn)磨料濃度相同時，粒徑為150nm的二氧化硅膠體拋光速率最高;粒子數(shù)目相同時，粒徑為200nm 的二氧化硅膠體拋光速率最高。

　　二氧化硅拋光液中酸堿度 的調(diào)節(jié)非常重要，對硅片進行拋光時，二氧化硅拋光液一般選用有機胺調(diào)節(jié)酸堿度，這是因為在拋光過程中，無機金屬離子進入介質(zhì)層或襯底，影響工件的局部穿通 效應，降低芯片工作的可靠性。尹青 等從PH值、磨料粒度及磨料的質(zhì)量分數(shù)等方面，研究了二氧化硅拋光液對AIN基片的拋光效果，發(fā)現(xiàn)拋光液pH 值為10.5-11.5時，采用大粒徑、高質(zhì)量分數(shù)的納米二氧化硅膠體作為磨料，用利于提高拋光速率。在用二氧化硅拋光液對銅進行了化學機械拋光試 驗，發(fā)現(xiàn)隨著堿性二氧化硅拋光液質(zhì)量分數(shù)的增加，銅晶片不僅很快被腐蝕，而且增加了腐蝕速率，當拋光液質(zhì)量分數(shù)達到63.7%時，銅的腐蝕被抑制;另外， 從銅拋光后表面形態(tài)可以看出，堿性化學機械拋光液對銅晶片表面有很好的改善作用;對沉積銅晶片層去除速率方面，堿性化學機械拋光液是酸性拋光液的4-5 倍。

　　但是二氧化硅拋光液中也存在一些問題，例如，此種 拋光液中含有氨水或有機胺，氨水有揮發(fā)性，并且會和光刻膠發(fā)生反應，因此，應用時需要使用密閉的機臺或者隔離的區(qū)域和光刻區(qū)域分離。除此以外，聚合作用是 硅溶膠磨料的最大一個缺點，容易在拋光液中形成凝膠，因此在配置拋光液的過程中，溶液pH值的控制非常嚴格，因為拋光液的pH值是影響硅酸聚合最重要的原 因。

　　納米二氧化磨料拋光液由高純納米二氧化硅等多種復合材料配置而成，通過高科技術(shù)分散成納米顆粒，分散均勻的納米拋光液，具有高強度、高附著力、成膜性好、高滲透、高耐候性、高耐磨性等特點，是一種性能優(yōu)良的CMP技術(shù)用的拋光材料.

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