相信很多人在了解半导体化学机械抛光（CMP）液配方时，常常听到有一种说法是，“这里边95%以上是水”，言下之意就是真正发挥去除作用的功能部分只占5%以下。然而更多人不知道的是，在这不足5%的部分里，磨料颗粒占比（质量百分数）往往又超过95%，剩下的那一丁点“添加剂”虽然量虽小，组成却很复杂，它们却决定了CMP作业的工艺窗口、缺陷率、选择性、凹陷、侵蚀和良率，发挥着“四两拨千斤”的关键作用。

CMP抛光液中磨粒（如SiO₂、CeO₂、Al₂O₃）粒径通常在亚微米甚至纳米级别，由于范德华力、温度变化、杂质等因素的影响，这些细小的磨粒极易发生团聚，导致抛光过程中磨料分布不均，严重影响表面平整度并产生划伤；而CeO₂作为CMP核心磨料，其Ce³⁺/Ce⁴⁺活性位点与硅醇基团通过氧空位桥接（Ce-O-Si），除了自身的机械磨削作用，也通过化学反应“软化”表面，从而实现机械-化学协同的高效和精密抛光。添加剂的作用大致可分为三类：一是作为氧化剂和PH调节剂，进行表面化学反应；再就是对磨粒起到分散作用，防止团聚导致划痕和沉降；还有是选择吸附（钝化）作用。以下通过添加剂在抛光液中的具体应用把三种作用说明白。

Alcosperse系列——是一类丙烯酸分散剂，有湿剂和干粉两种形式，可被视为“粒子管理”平台。

Alcosperse 5961和Alcosperse 6194

Alcosperse的分散机理是通过锚定段结合磨粒，通过阴离子亲水段与溶液融合，通过静电空间位阻双重机制来维持抛光液的稳定。上图中两款湿剂尤其针对氧化铈有非常好的分散效果，这能够给氧化铈提供更少的大颗粒团聚和更大的活性反应接触面积。相对比传统静电吸附分散剂，这两种新型分散剂不会随着pH的改变或者和离子强度的变化而不稳定，从而能有效的实现氧化铈颗粒在苛刻CMP抛光液环境中的长期分散稳定。

Alcosperse 602N Dry和Alcosperse 175D两种干粉可以为氧化铈提供更高效分散和更高稳定循环使用的效果。

Versa-TL 3和Narlex D-72作为分散剂，与Alcosperse的差异在于锚定机制、电荷特性、吸附行为等。

Versa-TL 3和Narlex D-72

Versa-TL是一种磺化苯乙烯-马来酸共聚物，即使在弱酸性环境中也能维持高负电荷密度，这使其拥有非常强的静电分散能力，尤其在涉及多种材料同时抛光的CMP工艺中（如钨或铜布线层与介电层的平坦化），抛光液中不可避免地会出现多种金属离子，Versa-TL 3的晶体修饰功能有助于防止这些离子形成不溶性沉淀物，减少晶圆表面缺陷；

Narlex D-72则是一种磺酸基和羧酸基双官能团高电荷密度组合，羧酸基团提供表面锚定能力和优异的螯合性能；磺酸基团提供高电荷密度和宽pH范围的稳定性，这对于控制CMP抛光液的成本和保持晶圆表面洁净度具有双重意义。

小结

CMP抛光液是一个包含磨料、pH调节剂、氧化剂、螯合剂和分散剂等多种组分的复杂系统，各组分之间存在着复杂的协同关系。以上几款分散剂分别代表了Nouryon（诺力昂）在CMP抛光液添加剂领域的不同技术路线。

诺力昂业务遍布全球 80多个国家，旗下拥有多个行业标杆品牌。2020年10月，诺力昂正式推出用于半导体行业CMP抛光的二氧化硅溶胶产品系列，这无疑印证了其近年来将CMP抛光调整为业务重心之一，作为全球特种化学品行业的领军企业，期待诺力昂带来更多优秀产品。

南京安伦贸易有限公司是专业化学品综合贸易服务商，成立于2002年，同年即成为了诺力昂公司（原阿克苏诺贝尔表面化学）在中国的代理商，并且合作至今。专业从事诺力昂电子电镀化学、水溶肥、抗静电等应用领域产品的推广与销售，依托诺力昂优质的产品和技术支持，为中国广大客户提供良好的服务，为中国企业的发展贡献自己的力量。

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