一种合成氧化铈的方法及一种化学机械抛光液与流程

本发明涉及化学机械抛光领域，尤其涉及一种合成氧化铈的方法及一种化学机械抛光液。

背景技术：

1、纳米氧化铈是化学机械抛光工艺采用的重要磨料之一，在先进半导体制程浅沟槽隔离、三维闪存以及层间电介质等抛光工艺中有着不可替代的应用特性。纳米氧化铈颗粒的粒径分布、形貌特征对其抛光性能有着直接影响。以碳酸铈作为前驱体焙烧合成的氧化铈，可以通过对碳酸铈形貌和粒径进行可控合成，进而实现对氧化铈颗粒形貌和粒径的可控合成。

2、本发明提出一种可控合成氧化铈纳米颗粒的方法，首先可控合成了不同粒径的碳酸铈纳米颗粒，然后经洗涤、干燥及高温焙烧后转化为相应尺寸的氧化铈纳米颗粒，所得的氧化铈经分散处理后可应用于化学机械抛光。

技术实现思路

1、为了克服上述技术问题，本发明提出一种合成氧化铈的方法，包括：

2、s1：配置反应溶液：配置铈源水溶液和沉淀剂水溶液；

3、s2：沉淀反应：将沉淀剂水溶液添加至所述铈源水溶液中，搅拌均匀，沉淀反应进行2.0-8.0小时；

4、s3：过滤沉淀物，洗涤干燥后，高温焙烧所述沉淀物，得到氧化铈产物。

5、优选的，所述铈源选自硝酸铈或氯化铈；所述沉淀剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾中的一种或多种。

6、优选的，所述铈源为硝酸铈；所述沉淀剂为碳酸铵。

7、优选的，所述铈源水溶液与所述沉淀剂水溶液的摩尔比为(1.0/1.0)～(1.0/4.0)。

8、优选的，所述铈源水溶液的摩尔浓度为0.1～1.0m；所述沉淀剂水溶液的摩尔浓度为0.2～2.0m。

9、优选的，所述铈源水溶液的摩尔浓度为0.3m；所述沉淀剂水溶液的摩尔浓度为0.45～0.6m。

10、优选的，s2：沉淀反应：将所述铈源水溶液预热到60-120℃，随后将沉淀剂水溶液添加至所述铈源水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行2.0-8.0小时。

11、优选的，s2：沉淀反应：将1l所述铈源水溶液预热80-95℃，随后将1l沉淀剂水溶液添加至所述铈源水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行4.0-6.0小时。

12、优选的，s3：高温焙烧：过滤沉淀物，待所述沉淀物自然冷却至室温，洗涤干燥后，在300-800℃下焙烧2.0-6.0小时所述沉淀物，得到氧化铈产物。

13、本发明的另一方面，还提供一种化学机械抛光液，包含如上所述的氧化铈。

14、本发明合成氧化铈的方法通过控制沉淀剂与铈源的摩尔之比，合成出粒径分布均匀的碳酸铈纳米颗粒，通过高温焙烧即可得到粒径分布均匀的氧化铈纳米颗粒。通过本发明的制备方法得到的氧化铈颗粒粒径分布均匀，易于分散，具有良好的抛光应用性能。

技术特征：

1.一种合成氧化铈的方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

3.如权利要求2所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

5.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

6.如权利要求5所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

8.如权利要求7所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

9.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，

10.一种化学机械抛光液，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种合成氧化铈的方法，包括：S1：配置反应溶液：配置铈源水溶液和沉淀剂水溶液；S2：沉淀反应：将沉淀剂水溶液添加至所述铈源水溶液中，搅拌均匀，沉淀反应进行2.0‑8.0小时；S3：高温焙烧：过滤沉淀物，洗涤干燥后，高温焙烧所述沉淀物，得到氧化铈产物。本发明中的合成氧化铈的方法，可以制得颗粒粒径均匀，粒径分布窄的氧化铈颗粒，并且具有优异的抛光性能，具有广泛的推广应用价值。

技术研发人员：杨磊,王振新,陈宇,尹先升
受保护的技术使用者：安集微电子（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13