В настоящее время мировая индустрия полупроводников и-высокотехнологичной оптической промышленности вступила в эпоху быстрых итераций и точных прорывов. Постоянное совершенствование передовых технологических узлов и постоянная модернизация высококлассного-оборудования подталкивают основные компоненты к крайним направлениям миниатюризации, сверх-высокой точности, сверх-высокой интеграции и высокой стабильности. Будь то усовершенствованные пластины интегральных схем, оптические компоненты-машин для литографии высокого класса или крупномасштабные-решетки, прецизионный кварцевый сплав, подложки масок и другие основные оптические устройства, к плоскостности поверхности, гладкости и качеству без дефектов- предъявляются беспрецедентно строгие требования. Точность обработки уже достигла уровня нанометра или даже суб-нанометра.
На этом фоне химико-механическая полировка (CMP), как единственная технология основной обработки, способная обеспечить глобальную сверхточную планаризацию, пронизывает весь процесс производства интегральных схем и прецизионных оптических устройств, что делает ее незаменимым ключевым процессом в передовых производственных цепочках. Потолок производительности процесса CMP критически зависит от комплексных свойств полировальных материалов. Высококачественные-полировальные абразивы и системы являются основными средствами достижения сверх-точной обработки, низкого уровня повреждений и высокой эффективности.
Среди различных полирующих абразивных систем поверхностно-активные центры цериевых абразивов могут вступать в химическую реакцию с материалами на основе кремния-, образуя более мягкий слой химической реакции, который впоследствии удаляется посредством механического трения. Этот механизм обеспечивает более гладкую поверхность при сохранении высокой скорости удаления. Исследования показали, что легирующая модификация церия может дополнительно регулировать его полирующую активность, лучше согласовывая характеристики заготовки и повышая точность полировки, что делает его очень подходящим для сверх-требований к сверхточной обработке полупроводников. Таким образом, разработка систем композитных полировальных материалов на основе церия- стала основным направлением исследований и ключевым промышленным направлением в современной области CMP.
Однако практическое применение отечественных композитных абразивных систем церия по-прежнему ограничено многими инженерными проблемами, такими как недостаточный контроль точной-настройки, легкая агломерация нано-абразивов, плохая стабильность дисперсии и неудовлетворительная стабильность от партии-между-партиями. Более того, разработка индивидуальных рецептур для различных материалов заготовок (например, кремниевых пластин, литографических компонентов, плавленого кварца, кварцевых масок и т. д.) также представляет определенные проблемы. Как точно контролировать морфологию и дисперсность нано-церия, оптимизировать эффективность полировки с помощью методов модификации и композита, а также создавать эффективные системы полировки, подходящие для высокотехнологичных применений, стало основной технической проблемой, на которой сосредоточена вся отрасль и которую необходимо срочно решить.