氧化铈，抛光粉之王
铈是镧系元素的第二个元素，也是地球上第25个最丰富的元素，它几乎与铜储量一样丰富。
在自然状态下，氧化铈（CeO2）是最常见、最稳定的铈氧化物。氧化铈通常呈现为一种立方萤石晶体结构，空间群为Fm3m。Ce的价电子层结构是4f15d16s2，外层电子和内部电子间能量差很小，因此，氧化铈有三价和四价两种价态形式。在外部环境的影响下，Ce3+和Ce4+可以相互转化，并伴随着氧空位的形成和消失，基于这种性质，氧化铈具有较强的反应活性，氧化铈磨粒能在工件表面生成易于去除的化学齿，以获得优异的抛光性能。
总结来说：氧化铈作为磨料有如下几方面优势：
（1）氧化铈中的四价铈具有强氧化作用，对抛光物质有较强的化学作用；
（2）氧化铈的硬度比硅片硬度略小，在抛光过程中既不会对硅片材料造成明显的机械损伤，又可以得到较为光滑、洁净的平面；
（3）抛光速度和效率较快，一般抛光速率可提高3～4倍；
（4）氧化铈的晶形和活性较好，粒度小而均匀，用量少且使用寿命长；
（5）氧化铈抛光液清洁、无污染，易于处理。
这些优势让氧化铈赢得了“抛光粉之王”的美誉。
在半导体制程中，氧化铈抛光液主要应用在STI和ILD中，制程越高使用越多，且用于先进封装的抛光液磨料只能是氧化铈。氧化铈价格远高于氧化硅，固含量远低于氧化硅，因此市场价值最高。氧化铈的核心是提纯难度大、粒径影响抛光效果，因此纳米级氧化铈的制备及应用是当前研究热点之一，未来前景广阔，市场及成长空间较大。 |
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