在半导体、电子材料、先进陶瓷等领域,抛光工艺正在向更高精度发展。作为抛光液的重要组成,氧化铈、氧化铝、氧化锆、硅溶胶等研磨材料的粒径、形貌和纯度,会直接影响材料去除与表面质量。
但粉体选对了,并不意味着抛光液就能达到理想状态。如何让磨料稳定分散、减少团聚和沉降,并进一步匹配具体抛光工艺,助剂是其中的重要一环。
近期,粉体圈走访诺力昂(Nouryon)中国代理“南京安伦贸易有限公司”,围绕抛光助剂及其应用进行了交流。

从粉体分散到CMP,抛光助剂如何发挥作用?
目前,诺力昂在抛光领域拥有针对氧化铈、氧化铝等粉体体系的相关助剂产品,并可应用于不同类型的抛光液配方。
①氧化铈研磨:提升分散稳定性与研磨效率
以氧化铈为例,粉体在液相体系中的分散状态,会影响其实际使用效果。安伦方面介绍了两款助剂,分别是Alcosperse5961和针对氧化铈而研发的Alcosperse6194。

这两款为电子级产品,通常作为研磨料的分散剂,尤其针对氧化铈有非常好的牢固锚定点,并且通过阴离子亲水链形成的静电斥力,给研磨料颗粒一定的稳定性。在实际测试中,加入相应助剂后,氧化铈体系的研磨效率有所提升。
同时,由于晶圆抛光需要助剂具有低金属离子含量,因此这两款助剂还有一个特点,就是超低金属含量(30ppm以下),对于半导体行业使用的CMP配方具有较高的适配性。
②金属氧化物浆料:从抛光延伸至电子陶瓷
除了针对具体研磨材料的分散剂,诺力昂还有面向多种金属氧化物体系的Alcosperse610。它是一款改性丙烯酸聚合物产品,钠离子等金属元素含量极低,热分解温度400-500℃。
由于Alcosperse610是一款高效分散剂,对氧化铝,氧化态,氧化锆等各种金属氧化物都有很有强的分散和稳定作用,应用于金属氧化物悬浮浆料,电子陶瓷等领域。

氧化铝分散效果

氧化态分散效果
值得一提的是,Alcosperse610的Na+控制指标为50ppm,以下是实测Alcosperse610不同批次的金属离子结果:

③先进CMP:从分散进一步控制抛光过程
针对半导体及玻璃抛光领域,安伦也重点推荐Versa-TL3和NarlexD-72。这两款同样为电子级产品,是为先进半导体制造中的化学机械抛光工艺设计的高性能聚合物添加剂。通过独特的分子结构设计,实现了对不同组分的研磨选择性的精密控制,与主流CMP研磨液体系具有良好的配伍性。实验结果显示,添加此分散剂的配方可解决很多抛光液厂家会出现的硬结底问题。

助剂以外,配方应用同样重要
抛光液通常不是单一组分体系。磨料、分散剂、溶剂以及其他功能组分之间存在相互作用,因此客户实际需要解决的,往往不是单独选择某一种助剂,而是如何让整个体系稳定运行。在这一过程中,应用经验的重要性逐渐凸显。
作为诺力昂在中国的代理商,南京安伦依托于南京捷润科技有限公司的实验室,主要从事农化领域,在分散、悬浮等方面积累了较丰富的经验。进入抛光领域后,除了进行相关助剂产品的市场推广及销售,安伦也具备实验室和应用测试条件,可根据客户的粉体和体系需求开展悬浮、分散等实验,并配合客户进行进一步的应用验证。
也就是说,对于抛光客户而言,助剂供应商提供的不只是单一产品,还需要进一步帮助客户完成从粉体、助剂到配方和应用验证的衔接。
从抛光出发,关注更多材料应用
目前,安伦的业务重点仍集中于抛光领域,同时也在关注PCB、电池、电容及先进陶瓷等材料应用。
从粉体分散到浆料稳定,再到最终加工性能,不同材料体系虽然工艺不同,但对助剂的需求存在一定共性。诺力昂相关助剂产品在海外市场已经积累了较成熟的应用经验,目前也有国内相关高端领域客户在使用相关产品。
对于安伦而言,依托诺力昂成熟的助剂产品与应用经验,未来也将继续围绕抛光及其他功能材料领域,为国内客户提供产品和应用支持。如果您也对诺力昂助剂产品有需求,欢迎通过粉体圈与南京安伦取得联系。
粉体圈NANA