化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）技术是目前最好的且唯一实现全局平坦化的工艺技术，是新一代超精密表面制造方法之一，在集成电路（IC）、半导体基片、硬磁盘、计算机磁头、光学玻璃等超精密表面加工领域有着极其广泛的应用。

为了获得超高精度表面，对抛光材料的调配与生产的要求也不断提高，二氧化铈(CeO₂)作为高效的抛光材料，在高精度抛光中得到广泛应用。与二氧化硅和三氧化二铝不同，二氧化铈一般不溶于碱，在碱性抛光条件下呈两性性质，能同时吸附阴、阳离子，能够与碱很好配合抛光。此外纳米二氧化铈也能单独形成抛光粉，对光学玻璃进行良好的抛光。相比其他抛光液和抛光粉，二氧化铈抛光的速度比较快、抛光产品光洁度比较高高，平整度较高。

影响纳米氧化铈性质的关键性因素主要是其微观结构。目前，二氧化铈及其复合氧化物被制备成纳米级，如片状、纳米线、球形、方块形、花束状等规则形貌的纳米颗粒，其性质得到极大改善，作为磨料，其颗粒大小及形状影响着抛光过程中的材料去除的作用。目前，制备纳米二氧化铈的方法有固相烧结法、液相法、气相法、喷雾热分解法等。氧化铈抛光粉中的主要有效成分是CeO₂，另外含有少量其他稀土氧化物（如La₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃等）及添加元素F、S等。

不同成分及规格的氧化铈抛光粉

不过值得注意的是，当采用氧化铈抛光粉作为磨料制备抛光液，分散悬浮稳定性是重中之重，否则粒子较易团聚，容易导致工件划伤；同时由于悬浮清洗性能不好，抛光液磨料损耗快，容易粘附在工件及机台表面，使磨料沉底结块，研磨抛光效率降低；另外抛光后工件表面残留抛光粉多，难以清洗，为后段正常生产带来困难。

深入了解CMP抛光过程理解，从抛光粉到抛光液的制备及应用效果方面进行深入研究，才能进一步推进铈基抛光材料的性能提升和推广应用。在即将于2023年9月18-19日在东莞举办的“2023年全国精密研磨抛光材料及加工技术发展论坛”，将由来自北京工业大学的梅燕教授分享报告“稀土铈基CMP抛光材料的制备与应用”，报告将全面围绕铈基抛光材料的制备及应用深入讲解，涵盖以下报告内容：1）化学机械抛光技术（CMP）；2）铈基抛光粉的制备及CMP原理；3）铈基抛光液的制备及CMP原理；4）铈基抛光材料的CMP抛光效果及应用。

报告人简介

梅燕，北京工业大学材料与制造学部教授/硕士生导师。自2003年开始立足我国稀土铈基CMP抛光磨料及抛光液的研究，博士论文题目为：CMP稀土抛光液的制备及超光滑硅片的化学机械抛光研究。

20年来一直从事稀土抛光粉的制备及抛光性能的研究工作，积累了丰富的实验经验，同时与国内相关CMP抛光加工生产企业、应用单位等建立了紧密的合作关系，并已合作开展过生产及应用方面的研究，在CMP抛光磨料制备、合成工艺、反应机理研究等方面均取得多项研究积累。

作为第一负责人，曾主持国家863重大项目子课题、北京市教委项目、企事业委托项目等多个科研项目，目前为“国家重点研发计划项目---稀土专项”课题负责人。以第一作者发表发表稀土抛光专业的文章30余篇，以第一发明人获得国家发明专利8项。

东莞抛光材料及技术论坛会务组

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