中國粉體網訊 化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）技術被譽為是當今時代能實現集成電路（IC）制造中晶圓表面全局平坦化的目前唯一技術，化學機械拋光的效果直接影響到芯片最終的質量和成品率。化學機械拋光的概念由Walsh等人于1965年提出，最早是用于制造高質量的玻璃表面，如軍用望遠鏡等。
與傳統的純機械拋光和純化學拋光的工藝相比，CMP有效的結合了兩者的優點，避免了由單純機械拋光造成的表面損傷及單純化學拋光造成的拋光速率低、表面平整度低和一致性差的缺點。
燕禾等，化學機械拋光技術研究現狀及發展趨勢
化學機械拋光系統主要由拋光液、拋光墊和拋光頭三部分組成，其基本原理是工件材料表面與拋光液中的氧化劑發生化學反應，生成一層軟質層，在外加壓力下磨粒與工件材料表面發生機械磨削作用去除軟質層，然后工件表面再次發生化學反應，通過化學作用和機械作用交替進行，直至工件表面拋光完成。在拋光過程中，拋光頭帶動被拋光工件按照一定轉速旋轉，通過施加向下的壓力將被拋光工件壓向拋光墊，拋光墊、拋光液和拋光頭夾持的拋光工件之間會形成一個固-液-固界面。
CMP拋光液是影響化學機械拋光質量和拋光效率的關鍵因素，組分一般包括磨粒、氧化劑和其它添加劑。研磨顆粒在研磨/拋光液中的懸浮分散性直接影響被拋工件拋光速率及表面質量。研磨顆粒懸浮分散性差可能導致顆粒沉降、團聚，甚至板結，團聚的顆粒在研磨/拋光過程中會對被拋工件表面造成嚴重劃傷，同時顆粒板結后無法參與研磨/拋光，導致參與研磨/拋光的有效顆粒減少，從而降低拋光速率。
新型生物基3D纖維素凝膠以其獨特的空間網狀結構，擁有高比表面積及空間位阻，兼具微米及納米結構的性能，可有效承托并包覆研磨顆粒，形成可靠的空間穩定結構，防止沉降、團聚及板結。另外，研磨顆粒吸附在3D纖維素凝膠表面，提高參與研磨的有效顆粒的數量，從而提升了拋光效率。
研磨拋光技術在集成電路芯片的制作中具有重要作用，針對高端研磨拋光相關的技術、材料、設備、市場等方面的問題，中國粉體網將于2025年4月16日在河南鄭州舉辦2025第二屆高端研磨拋光材料技術大會。屆時，北京格林微納科技有限公司研發經理尹學彬將作題為《新型生物基3D纖維素凝膠在研磨拋光領域的應用》的報告，報告介紹利用新型生物基3D纖維素凝膠，如何提升化學機械拋光的拋光速率。
專家簡介：
尹學彬，1989年出生，2014年研究生畢業于天津工業大學材料科學與工程專業，主攻方向為高分子材料的改性研究，畢業后先后從事高分子復合材料的應用研究及氣凝膠新材料的應用開發，曾負責氣凝膠有機無機復合不燃保溫板及氣凝膠空氣凈化涂料的研發，并均實現產品性能領先當前技術水平。目前就職于北京格林微納科技有限公司，擔任研發經理的職位，主要負責新型生物基3D纖維素凝膠的應用開發工作。
參考來源：
[1] 燕禾等，化學機械拋光技術研究現狀及發展趨勢
[2] 王東哲等，化學機械拋光液的研究現狀
（中國粉體網編輯整理/山林）
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