[发明专利]一种表面改性的氧化铈颗粒作为抛光液磨粒的应用

说明书

本发明公开了一种表面改性的氧化铈颗粒作为抛光液磨粒的应用。表面改性的氧化铈颗粒由氧化铈经如式I所示的改性剂改性得到。本发明的抛光液在氧化硅膜和氮化硅膜之间的抛光选择比较高，沟槽部的碟陷Dishing量较低，粗糙度均方根值RMS小。

技术领域

本发明属于化学机械抛光用磨料技术领域，具体涉及一种表面改性的氧化铈颗粒作为抛光液磨粒的应用。

背景技术

氧化铈作为抛光磨料用于精密玻璃抛光和超大规模集成电路二氧化硅介质层的抛光已经有了很悠久的历史，氧化铈磨料由于其可与氧化硅发生化学反应，在相同条件下，氧化铈的抛光速率大约是氧化硅的三倍，尤其是在中性抛光液中保持较高的去除率，且在氧化硅与氮化硅之间的抛光选择比较高。但纳米氧化铈抛光性能的发挥依赖于其分散状况，纳米氧化铈同其其它纳米粒子一样由于其极高的表面能而易于团聚，导致抛光后工件表面的损伤，具体表现为抛光后表面粗糙度大，划痕等众多缺陷。所以目前氧化铈的分散成为氧化铈抛光液制备的最关键技术之一，采用表面改性的方法进行分散是提升其抛光性能的方法之一。本发明旨在提升氧化铈抛光液在表面粗糙度，抛光选择性及减少抛光缺陷方面的性能。

发明内容

本发明所要解决的问题为针对现有氧化铈磨粒易于团聚，导致抛光后工件表面的损伤，具体表现为抛光后表面粗糙度大的缺陷，提供了一种表面改性的氧化铈颗粒作为抛光液磨粒的应用。本发明的抛光液其能选择性抛光氧化硅膜，且抛光后表面粗糙度小。

本发明提供了一种表面改性的氧化铈颗粒作为抛光液磨粒的应用，所述的表面改性的氧化铈颗粒由氧化铈经如式I所示的改性剂改性得到，

其中，各R独立地为C₁-C₈烷基、氨基、羟基、缩水甘油基、“被一个或多个R¹取代的C₁-C₆烷基”、C₂-C₆烯基、“被一个或多个R⁴取代的硅基”、C₃-C₈环烷基、“被一个或多个R²取代的C₃-C₈环烷基”、“被一个或两个R³取代的丙烯酰基”、“被一个或多个R⁵取代的硅氧基”、C₆-C₁₀芳基、3-丙氧基、(2,3-丙二醇)丙氧基、1-丙基异丁烯酸、3-甲苯磺酰基氧丙基或3-缩水甘油基)丙氧基；

各R¹独立地为卤素、羟基、氨基、巯基、2-(氨乙基)氨基、(氯甲基)苯基、3,4-环氧环己基、C₂-C₆烯基、丙氧基、丙基甲基丙烯酰基、反式-3,4-环己二醇基、氯二甲基硅烷基或三氯甲硅烷基；

各R²独立地为C₁-C₆烷基或C₂-C₆烯基；

各R³独立地为C₁-C₆烷基；

各R⁴独立地为C₁-C₆烷基；

各R⁵独立地为C₁-C₆烷基、C₂-C₆烯基、1,2-环氧-4-乙基环己基、3-氧化缩水甘油丙基、环己烯基、2-(4-环己烯基)乙基、羟丙基、联苯基或氰基丙基。

某些方案中，当各R独立地为C₁-C₈烷基时，所述C₁-C₈烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、辛基、异辛基、伯丁基、异丁基或叔丁基，优选为甲基、异辛基、异丁基或正丙基。