孙运乾，李薇薇，赵之琳，钱佳

（河北工业大学 电子信息工程学院，天津 300401）

随着半导体行业的发展，对集成电路的集成度和精度要求不断提升，对衬底材料硅晶圆的表面加工精度要求也越来越高。硅晶圆加工不但要达到高的加工效率，更要达到高的表面质量，因此各种加工工艺，尤其是化学机械平坦化工艺面临着极大的挑战[1-3]。

化学机械平坦化工艺是实现表面完美性的重要手段，决定了衬底最终的质量，而在化学机械平坦化工艺中抛光液起重要作用[4-6]。抛光液中普遍采用纳米SiO2水溶胶（简称硅溶胶）作为研磨料。张雷等[7]通过化学沉淀法对硅溶胶进行了铈锆改性，研究了不同铈锆掺杂量的CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料对蓝宝石的抛光效果。王丹、Sideq Salleh 等[8-9]研究了球形和非球形硅溶胶的尺寸和形状及其对蓝宝石和铝合金镀镍（Al-NiP）硬盘基板的抛光效果，发现非球形硅溶胶显示出明显更高的材料去除率。魏震等[10]介绍了硅烷偶联剂KH550 在酸性条件下对硅溶胶进行表面改性的方法以及对硅片上SiO2的抛光效果。Li Xu 等[11]介绍了一种基于新型催化剂（SoFeIII）的胶体SiO2对蓝宝石的化学机械抛光方法。

综上所述，表面改性硅溶胶在化学机械平坦化工艺中得到广泛应用，但利用异丙醇胺溶液作为pH 稳定剂，配合恒液面聚合生长法工艺优化制备新型高硬度硅溶胶却是首次。硅溶胶制备过程中未经干燥脱水，故硬度适中，用于集成电路硅晶圆的CMP 工艺时，去除速率偏低，因此为实现高质量、高效率的CMP 加工，需要提升硅溶胶的硬度及研磨性能[12]。……