硅溶胶在化学机械抛光（CMP）领域的应用

目前，电子产品的先进制造业的快速发展方向为高精度（纳米级的控制精度，亚纳米级的加工精度）、高性能（T级的储存量和CPU主频）、高集成度（纳米级的线宽）以及可靠性（小于1/109的千小时失效率），因此，对加工工件表面的局部平整度和整体平整度都提出了前所未有的高要求（要求达到亚纳米量级的表面粗糙度），同时对超精密加工技术的水平提出了严峻的挑战。

表面平整化加工的重要手段是抛光，常见的抛光技术如机械抛光、化学抛光、磁研磨抛光、流体抛光、电化学抛光、离子束轰击抛光、浮法抛光等，均属于局部平坦化技术，且平坦化能力从几微米到几十微米不等，但是国际上普遍认为，加工工件特征尺寸在0.35μm以下时，必须进行全局平坦化，而目前唯一可以提供整体平面化的表面精加工技术就是超精密化学机械抛光技术（CMP）。

例如在硅晶片的加工过程中，晶片通过吸附作用固定在与其同方向旋转的聚氨酯抛光垫上，抛光浆料通过蠕动泵不断的流到抛光垫上，使之在晶片和抛光垫之间持续流动，晶片表面与抛光浆料发生反应，通过抛光头的高速运动使反应物不断去除，达到使晶片表面平整、光洁度高的作用。由于二氧化硅粒度很细，约0.01-0.1μm，因此抛光工件表面的损伤层极微；另外，二氧化硅的硬度和硅片的硬度相近，因此常用于对半导体硅片的抛光。精抛时通常不会采用类似气相法制备的微米级二氧化硅粒子，而采用纳米级的硅溶胶，这是为了减小表面粗糙度和损伤层深度。二氧化硅是硅溶胶抛光液的重要组成部分，其粒径大小、致密度、分散度等因素直接影响化学机械抛光的速率和抛光质量。