氧化鈰,拋光粉***
鈰是鑭系元素的第二個元素,也是地球上第25個***豐富的元素,它幾乎與銅儲量一樣豐富。
在自然狀態(tài)下,氧化鈰(CeO2)是***常見、***穩(wěn)定的鈰氧化物。氧化鈰通常呈現(xiàn)為一種立方螢石晶體結構,空間群為Fm3m。Ce的價電子層結構是4f15d16s2,外層電子和內部電子間能量差很小,因此,氧化鈰有三價和四價兩種價態(tài)形式。在外部環(huán)境的影響下,Ce3+和Ce4+可以相互轉化,并伴隨著氧空位的形成和消失,基于這種性質,氧化鈰具有較強的反應活性,氧化鈰磨粒能在工件表面生成易于去除的化學齒,以獲得優(yōu)異的拋光性能。
總結來說:氧化鈰作為磨料有如下幾方面優(yōu)勢:
(1)氧化鈰中的四價鈰具有強氧化作用,對拋光物質有較強的化學作用;
(2)氧化鈰的硬度比硅片硬度略小,在拋光過程中既不會對硅片材料造成明顯的機械損傷,又可以得到較為光滑、潔凈的平面;
(3)拋光速度和效率較快,一般拋光速率可提高3~4倍;
(4)氧化鈰的晶形和活性較好,粒度小而均勻,用量少且使用壽命長;
(5)氧化鈰拋光液清潔、無污染,易于處理。
這些優(yōu)勢讓氧化鈰贏得了“拋光粉***”的美譽。
在半導體制程中,氧化鈰拋光液主要應用在STI和ILD中,制程越高使用越多,且用于先進封裝的拋光液磨料只能是氧化鈰。氧化鈰價格遠高于氧化硅,固含量遠低于氧化硅,因此市場價值***高。氧化鈰的核心是提純難度大、粒徑影響拋光效果,因此納米級氧化鈰的制備及應用是當前研究熱點之一,未來前景廣闊,市場及成長空間較大。