芯片化学机械抛光中磨料技术研究进展

马家辉，程洁，陈金池，简雷铸（中国矿业大学（北京）机械与电气工程学院）

摘要：芯片作为数字经济的基石，朝着集成化、低功耗化、智能化、功能化方向发展。化学机械抛光（Chemical mechanicalpolishing, CMP）是实现芯片表面超光滑、无缺陷的全局和局部平坦化制造的关键使能技术。抛光液中的磨料是化学和机械作用协同实施的“桥梁”，是CMP 实现多种材料高效率、原子级光滑制造的关键，成为抛光液研究的重要一环。人们致力于开发用于芯片制造的高性能磨料，并取得了长足的进步。首先介绍了磨料在CMP 材料去除中的作用机理和对抛光性能的影响，总结了典型磨料如SiO2、Al2O3、CeO2 和金刚石在芯片CMP 中的相关研究进展，重点介绍了不同种类磨料在CMP 中的应用和改性策略。此外，还讨论了新型磨料与能场辅助抛光技术的结合和纳米尺度下磨料的CMP 行为的研究新热点。同时对磨料在芯片CMP 中的应用进行了前瞻性展望，旨在为后续研究提供有力的理论支撑与指导方向。

关键词：化学机械抛光（CMP）；磨料；芯片；辅助抛光；抛光机理