第三代半导体碳化硅与目前广泛使用的Si相比，在耐电性、电子迁移率、热传导性方面表现优异，但非常坚硬且化学性质稳定，是极难加工的材料。

近日，日本第一稀元素化学工业株式会社（第一稀）宣布成功开发了一种用于功率半导体用SiC晶圆表面研磨的新型"氧化锆溶胶"——ZSL108，基于该公司传统产品基础，通过开发能有效研磨晶圆表面的粒子形状，实现约1.6倍的研磨速度；此外，凭借氧化锆纳米粒子均匀的粒度分布，实现了研磨波动小的高表面平坦度。

ZSL108外观及粒子形貌SEM图

如以上SEM图显示，氧化锆纳米粒子交叉形成X形或T形并堆叠成不规则的三维结构，从而在晶圆表面形成多方向、大量的接触点。这增加了摩擦力，提高了对晶圆表面的材料去除效率，有助于提高研磨速度。关于高质量研磨，第一稀采用大颗粒切断技术，不含有过量的粗大粒子，抑制了晶圆表面细微划痕和凹凸不平的产生，从而实现了研磨后晶圆的高平坦度。第一稀公司内部的SiC晶圆研磨实验中，通过原子力显微镜图像和白光干涉仪图像，可以观察到晶圆实现了原子级别的平坦度，且表面无划痕。

研磨实验的原子力显微镜图像和白光干涉仪图像

作为世界知名的氧化锆等锆化合物原材料供应商，第一稀元素化学开发了众多氧化锆系列产品，为催化剂（触媒）、电子材料、氧传感器、精细陶瓷、耐火、制动器、助焊剂等市场服务，并且在包括燃料电池（氧化钪稳定氧化锆ScSZ）在内的新兴前沿市场占据主导地位。

ZSL108粒径分布图

新开发的ZSL108作为碳化硅晶圆CMP抛光产品案例，其通过独特的、具有不规则三维结构的粒子设计，实现了约1.6倍于传统产品的研磨速度；凭借均匀的纳米粒子粒度分布，有效抑制表面损伤，实现了原子级别的表面平坦度和低缺陷率。并且，也为广大国内同业提供了产品开发的思考借鉴。

编译整理 YUXI