[发明专利]表面改性胶体二氧化铈抛光粒子、其制造方法及包括此的抛光料浆组合物

说明书

本发明涉及表面改性胶体二氧化铈抛光粒子、其制造方法及包括此的抛光料浆组合物，根据本发明的一个实施例的表面改性胶体二氧化铈抛光粒子，包括：胶体二氧化铈抛光粒子；及铈元素及羟基(‑OH)，形成在所述胶体二氧化铈抛光粒子表面上。

技术领域

本发明涉及表面改性胶体二氧化铈抛光粒子、其制造方法及包括此的抛光料浆组合物。

背景技术

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing；CMP)工程，是将半导体晶片表面接触在抛光垫片，进行旋转运动并利用抛光剂和含有各种化学物质的料浆，进行平坦抛光的工程。CMP料浆可根据抛光对象进行分类。大致的具有绝缘膜抛光用料浆，抛光绝缘层的二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)等绝缘膜，和金属抛光用料浆，抛光铜、钨、铝层等金属布线层。为了氧化膜抛光，提高抛光粒子的固体含量，或增加粒子大小或混合其他不同的抛光粒子大小增加表面接触面积，或在抛光粒子掺杂多种金属或使用复化合的抛光粒子，抛光氧化膜。但是，提高固体含量或增加抛光粒子大小时，对抛光对象膜质的表面缺陷脆弱，且具有抛光料浆的单价上升的缺点。此外，混合并使用其他不同的抛光粒子大小或在抛光粒子掺杂多种金属，或者复化合的抛光粒子，具有很难确保制造工程及抛光工程重复性的问题。

发明内容

技术问题

本发明作为解决上述的问题，本发明的目的是提供增加与氧化膜表面的接触面积，可改善氧化膜抛光性能的表面改性胶体二氧化铈抛光粒子、其制造方法及包括此的抛光料浆组合物。

但是，本发明所要解决的课题不限定于以上提及的课题，且未提及的其他课题，可从以下记载明确地被技术人员理解。

技术方案

根据本发明的一个实施例，提供表面改性胶体二氧化铈抛光粒子，其包括：胶体二氧化铈抛光粒子；及铈元素及羟基(-OH)，形成在所述胶体二氧化铈抛光粒子表面上。

根据一个侧面，所述表面改性胶体二氧化铈抛光粒子，在所述胶体二氧化铈抛光粒子表面，涂层所述铈元素及羟基(-OH)，或可部分地结合在所述胶体二氧化铈抛光粒子表面。

根据一个侧面，所述铈元素及羟基(-OH)可结合在存在于所述胶体二氧化铈抛光粒子表面的氧或铈原子。

根据一个侧面，所述胶体二氧化铈抛光粒子的大小可以是40nm至250nm的单一大小粒子。

根据一个侧面，所述表面改性胶体二氧化铈抛光粒子的比表面积可以是15m²/g至100m²/g。

根据一个侧面，所述表面改性胶体二氧化铈抛光粒子的形状可以是球形。

根据本发明的其他实施例，提供表面改性胶体二氧化铈抛光粒子的制造方法，其步骤包括：混合并搅拌胶体二氧化铈抛光粒子及铈前驱体，制造混合溶液；将沉淀剂添加在所述混合溶液，搅拌并制造反应溶液；及水热合成所述反应溶液。

根据一个侧面，所述铈前驱体可包括从铈的硝酸盐、硝酸铵、硫酸盐、磷酸铵、盐酸盐、碳酸盐及醋酸盐形成的群中选择的至少任何一个。

根据一个侧面，所述沉淀剂可包括从氢氧化铵(NH₄OH)、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水及碳数为1至4的乙醇形成的群中选择至少任何一个。

根据一个侧面，所述铈前驱体的摩尔浓度可以是0.1至2。

根据一个侧面，所述铈前驱体的摩尔浓度可以是1至2。

根据一个侧面，所述二氧化铈/铈前驱体的重量比可以是0.15至1.6。

根据一个侧面，所述二氧化铈/铈前驱体的重量比可以是0.7至1.6。