一种合成氧化铈的方法及一种化学机械抛光液技术

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
一种合成氧化铈的方法及一种化学机械抛光液


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]本专利技术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

[0004]为了克服上述技术问题，本专利技术提出一种合成氧化铈的方法，包括：
[0005]S1：配置反应溶液：配置铈源水溶液和沉淀剂水溶液；
[0006]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；
[0007]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。
[0008]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。
[0009]优选的，所述铈源为硝酸铈；所述沉淀剂为碳酸铵。
[0010]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)。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]本专利技术的另一方面，还提供一种化学机械抛光液，包含如上所述的氧化铈。
[0017]本专利技术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。通过本专利技术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。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1A中沉淀反应合成的碳酸铈的扫描电子显微镜(SEM)图；
[0019]图2为本专利技术实施例2中沉淀反应合成的碳酸铈的扫描电子显微镜(SEM)图；
[0020]图3为本专利技术实施例2合成的氧化铈的扫描电子显微镜(SEM)图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图及具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。
[0022]实施例1A：
[0023]S1：配置反应溶液：配置硝酸铈水溶液和碳酸铵水溶液，其中硝酸铈水溶液的摩尔浓度为0.3M，碳酸铵水溶液的摩尔浓度为1.2M；
[0024]S2：沉淀反应：将1L硝酸铈水溶液预热至95℃，随后将1L硝酸铈水溶液添加至所述硝酸铈水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行6.0小时；
[0025]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℃下焙烧6.0小时所述沉淀物，得到氧化铈1A。
[0026]实施例1B：
[0027]S1：配置反应溶液：配置硝酸铈水溶液和碳酸铵水溶液，其中硝酸铈水溶液的摩尔浓度为0.3M，碳酸铵水溶液的摩尔浓度为1.2M；
[0028]S2：沉淀反应：将1L硝酸铈水溶液预热至95℃，随后将1L硝酸铈水溶液添加至所述硝酸铈水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行6.0小时；
[0029]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500℃下焙烧6.0小时所述沉淀物，得到氧化铈1B。
[0030]实施例1C：
[0031]S1：配置反应溶液：配置硝酸铈水溶液和碳酸铵水溶液，其中硝酸铈水溶液的摩尔浓度为0.3M，碳酸铵水溶液的摩尔浓度为1.2M；
[0032]S2：沉淀反应：将1L硝酸铈水溶液预热至95℃，随后将1L硝酸铈水溶液添加至所述硝酸铈水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行6.0小时；
[0033]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800℃下焙烧6.0小时所述沉淀物，得到氧化铈1C。
[0034]实施例1D：
[0035]S1：配置反应溶液：配置硝酸铈水溶液和碳酸铵水溶液，其中硝酸铈水溶液的摩尔浓度为0.3M，碳酸铵水溶液的摩尔浓度为1.2M；
[0036]S2：沉淀反应：将1L硝酸铈水溶液预热至95℃，随后将1L硝酸铈水溶液添加至所述硝酸铈水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行6.0小时；
[0037]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800℃下焙烧4.0小时所述沉淀物，得到氧化铈1D。
[0038]实施例1E：
[0039]S1：配置反应溶液：配置硝酸铈水溶液和碳酸铵水溶液，其中硝酸铈水溶液的摩尔浓度为0.3M，碳酸铵水溶液的摩尔浓度为1.2M；
[0040]S2：沉淀反应：将1L硝酸铈水溶液预热至95℃，随后将1L硝酸铈水溶液添加至所述硝酸铈水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行6.0小时；
[0041]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800℃下焙烧2.0小时所述沉淀物，得到氧化铈1E。
[0042]实施例2：
[0043]S1：配置反应溶液：配置硝酸铈水溶液和碳酸铵水溶液，其中硝酸铈水溶液的摩尔浓度为0.3M，碳酸铵水溶液的摩尔浓度为0.6M；
[0044]S2：沉淀反应：将1L硝酸铈水溶液预热至95℃，随后将1L硝酸铈水溶液添加至所述硝酸铈水溶液中，搅拌均匀，保持该反应温度，沉淀反应进行6.0小时；
[0045]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800℃下焙烧4.0小时所述沉淀物，得到氧化铈2。
[0046]实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成氧化铈的方法，其特征在于，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
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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。2.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，所述铈源为硝酸铈；所述沉淀剂为碳酸铵。4.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，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)。5.如权利要求1所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，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。6.如权利要求5所述的合成氧化铈的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，王振新，陈宇，尹先升，
申请(专利权)人：安集微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：