大家都知道這幾年隨著中國科技的發(fā)展美國對中國實(shí)行了史上最嚴(yán)的科技制裁，最近的俄烏戰(zhàn)爭又再一次提醒中國人我們只能發(fā)展自己的核心科技才能創(chuàng)造更美好的家園。然而在西方列強(qiáng)眾多的科技制裁中半導(dǎo)體成為了重中之重，半導(dǎo)體設(shè)備與工藝國產(chǎn)化刻不容緩，令人欣喜的是通過眾多科研工作者的努力安集微電子已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)機(jī)械拋光（ CMP ）中銅／銅阻擋層拋光液、鎢拋光液、氧化物拋光液、硅拋光液的國產(chǎn)化。說到這大家肯定好奇低場核磁在CMP領(lǐng)域還有應(yīng)用？

我們先來介紹下CMP拋光液

CMP 全稱為 Chemical Mechanical Polishing，即化學(xué)機(jī)械拋光。該技術(shù)是半導(dǎo)體晶圓制造的必備流程之一，對高精度、高性能晶圓制造至關(guān)重要。拋光液的主要成分是研磨顆粒，PH值調(diào)節(jié)劑，氧化劑，分散劑；從成分中我們就大概知道了拋光液是一種對分散要求很高的納米材料懸浮液，所以對顆粒的尺寸及其在溶液中的分散性都有著極其嚴(yán)苛的要求。

低場核磁是如何檢測這種懸浮液中顆粒的尺寸和分散性呢？

其實(shí)很簡單，低場核磁弛豫技術(shù)可以區(qū)分出納米顆粒與溶劑的固液界面間那一層薄薄的表面溶劑分子，從而推導(dǎo)出溶劑覆蓋在顆粒表面的比表面積，從而評價(jià)例如拋光液以及相關(guān)懸浮液樣品的分散性。

傳統(tǒng)的氮?dú)馕椒椒y量比表面積難道不行？

其實(shí)在核磁技術(shù)還沒被應(yīng)用于拋光液領(lǐng)域之前，大家都是用氣體吸附這種方法來表征顆粒的比表面積，幾乎是行業(yè)的金標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)際的研發(fā)與生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)就算確保了研磨顆粒的比表面積穩(wěn)定還是會(huì)發(fā)生拋光液性能不穩(wěn)定的情況，這種情況很可能是研磨顆粒在溶劑中發(fā)生了團(tuán)聚，從而發(fā)生了尺寸上的變化而導(dǎo)致最終研磨性能的問題。低場核磁弛豫技術(shù)正是因?yàn)榻鉀Q了溶液體系里顆粒的分散性而被廣泛應(yīng)用于CMP拋光液的研發(fā)與生產(chǎn)控制中。

這么好的技術(shù)還能用在哪些領(lǐng)域呢？

除了半導(dǎo)體CMP拋光液，還有國家大力扶持的新能源電池漿料，光伏產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)電銀漿，石墨烯漿料，電子漿料等新材料都非常適合采用核磁技術(shù)來研究其分散性穩(wěn)定性。