[发明专利]一种碳化硅化学机械抛光用的抛光液及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅化学机械抛光用的抛光液，其特征是配方比例按质量百分比计如下：包覆型氧化硅/氧化铈复合磨粒1%～10%、氧化剂为0.1%～10%、分散剂为0.1%～10%；通过pH调节剂调节pH为2～6。

2.如权利要求1所述碳化硅化学机械抛光用的抛光液，其特征是：所述包覆型氧化硅/氧化铈核壳复合磨粒为粉末状固体，粒径为100～200nm。

3.如权利要求1所述碳化硅化学机械抛光用的抛光液，其特征是：所述氧化剂为高锰酸钾或过氧化氢中的一种。

4.如权利要求1所述碳化硅化学机械抛光用的抛光液，其特征是：所述分散剂为六偏磷酸钠或聚乙二醇中的一种。

5.如权利要求1所述碳化硅化学机械抛光用的抛光液，其特征是：所述pH调节剂为质量浓度为20%～60%的KOH溶液或HNO₃溶液。

6.权利要求1-5之一所述碳化硅化学机械抛光用的抛光液的制备方法，其特征是步骤如下：称取包覆型氧化硅/氧化铈复合磨粒，在磁力搅拌的作用下，先将包覆型氧化硅/氧化铈复合磨粒溶于去离子水中，形成悬浮液，再依次加入氧化剂和分散剂，使得包覆型氧化硅/氧化铈复合磨粒浓度为1%～10%、氧化剂浓度0.05%～2.0%和分散剂浓度为0.5%～2.0%，最后采用pH调节剂将悬浮液的pH调节至2～6。

7.如权利要求6所述碳化硅化学机械抛光用的抛光液的制备方法，其特征是所述包覆型氧化硅/氧化铈复合磨粒制备过程按质量百分比计如下：

（1）氧化硅悬浮液的制备：分别量取市售二氧化硅抛光液与去离子水，将量取的市售二氧化硅抛光液在磁力搅拌的作用下缓慢滴加至去离子水中得到氧化硅悬浮液，所述氧化硅悬浮液中的氧化硅为2%～10%，磁力搅拌10min，控制pH在10～10.5范围内；

（2）铈盐溶液的制备：取六水硝酸铈和六亚甲基四胺，在磁力搅拌的作用下溶于去离子水中，继续磁力搅拌10～20min，得到铈盐溶液；其中，铈离子浓度为0.15～0.20mol/L，六亚甲基四胺的浓度为0.5～1.0mol/L；

（3）混合：在磁力搅拌的作用下将步骤（2）制备所得铈盐溶液匀速缓慢滴入步骤（1）制备所得氧化硅悬浮液中，得到混合溶液，磁力搅拌10～20min；混合时，SiO₂：CeO₂质量比为1：5～20；

（4）反应：对步骤（3）所得混合溶液在1000～3000r/min转速下剧烈磁力搅拌，70～100℃油浴加热，回流反应2～3h，得到深褐色悬浮液，再将其冷却至室温，陈化处理3～5h，直至所述深褐色悬浮液出现分层现象；

（5）分离：对步骤（4）所得已出现分层现象的深褐色悬浮液进行离心分离及洗涤，重复三次，得到深褐色沉淀物；

（6）后处理：对步骤（5）所得深褐色沉淀物进行烘干，烘干温度为70～100℃，烘干时间为12～18h；随后对烘干后的物质进行初步研磨，然后在450～700℃下继续煅烧2～4h，再次对所得物质进行精研，得到包覆型氧化硅/氧化铈核壳复合磨粒。