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题名稀土掺杂CeO_(2)的合成及其CMP性能研究
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作者
袁帅
方杨飞
杨向光
张一波
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机构
中国科学技术大学
中国科学院赣江创新研究院
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出处
《无机盐工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期35-41,158,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(22072141、22176185)
中国科学院青年创新促进会人才项目(2018263)
+3 种基金
中国科学院赣江创新研究院自主部署项目(E355C001)
江西省双千计划(青年)项目(jxsq2020101047)
江西省杰出青年基金项目(20232ACB213004)
国家重点研发计划项目(2022YFB3504200)。
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文摘
CeO_(2)作为一种常用的稀土抛光粉,其抛光性能十分优异,但在现有的抛光研究中,平衡材料去除速率(MRR)和表面粗糙度(Ra)两者的关系一直是重点与难点。为探究这一问题,采用溶剂热法合成形貌规整、粒径较为均一、分散性良好的球形CeO_(2),并对其进行Pr、Y等稀土元素的掺杂,研究稀土元素掺杂对氧空位形成的改变,以及引起的Ce^(3+)比例的变化对抛光性能的影响。根据材料表面Ce^(3+)的含量,与CMP抛光实验结合,结果显示Ce^(3+)含量较高的抛光磨料对硅片的抛光效果更好,其中Pr掺杂的CeO_(2)磨料,MRR高达445.71 nm/min,抛光后硅片的平均粗糙度(Ra)为1.23 nm,Pr元素的掺杂能够改变Ce基抛光粉表面的化学状态,进而影响抛光过程。通过对氧化铈形貌、粒径及表面Ce的化学状态的调控,稀土元素掺杂后的CeO_(2)抛光粉具有较快的材料去除速率和较好的表面粗糙度,该研究可为开发高性能氧化铈基抛光粉提供一定的理论及技术指导。
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关键词
ceO_(2)
溶剂热法
CMP
稀土元素掺杂
ce表面化学状态
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Keywords
ceO_(2)
solvothermal method
CMP
rare earth element doping
ce surface chemical state
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分类号
TQ133.2
[化学工程—无机化工]
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