【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及平整化，特别是涉及一种分散液及其应用。
技术介绍
1、目前，氧化铈作为磨料应用于半导体制备的平整化工艺中，已有大量报道。其受到广泛关注主要是由于氧化铈对二氧化硅的高研磨去除活性，并且其在较低的固含量下即实现高的研磨去除效果。因此，以氧化铈为磨料的平整化组合物在性能和成本上相比于传统的氧化硅或氧化铝材料具有更大的应用前景和市场优势。
2、在以氧化铈作为磨料的研磨液中，氧化铈的颗粒特性对研磨效果的影响至关重要。如电介质层平整化应用中，氧化铈颗粒尺寸、形貌特征等对平整化过程中缺陷的产生和研磨去除速率选择比均有着重要影响。在平整化工艺应用过程中，表面刮伤缺陷主要是由研磨液中的大颗粒引起的，然而如果采用小粒径的磨料将会导致研磨去除速率的损耗。在先进制程中，表面刮伤和研磨去除速率是非常重要的研磨效果衡量指标。因此，如何在不增大粒径的情况下提高研磨去除速率，是氧化铈磨料制备合成中的难题。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请实施例提供一种分散液及其应用，该分散液为胶体氧化铈材料，该分散液可作为磨料用于平整化工艺过程中，在不增大氧化铈颗粒粒径的情况下提高研磨去除速率，从而解决现有技术氧化铈磨料为降低表面刮伤而使得研磨去除速率低的问题。
2、具体地，本申请实施例第一方面提供一种分散液，所述分散液包括第一溶剂和分散于所述第一溶剂中的氧化铈颗粒，其中，所述氧化铈颗粒具有电子自旋共振信号峰，且所述电子自旋共振信号峰的峰位小于或等于2.05。本申请实施例通过将分散液中的氧
3、本申请实施方式中，所述氧化铈颗粒的(111)晶面对应的x射线衍射角2θ小于或等于28.6°。本申请实施例通过将分散液中的氧化铈颗粒的(111)晶面对应的x射线衍射角2θ控制在28.6°或更小的值，可以在不增大氧化铈颗粒粒径的情况下提高研磨去除速率，这主要是由于将衍射角2θ控制在较小的值可以使氧化铈颗粒获得更多的晶格缺陷，而该晶格缺陷包括氧空位缺陷，而氧化铈中氧空位缺陷的存在将使得整体电位缺氧不平衡，部分四价铈将变成三价铈，而三价铈的存在会提高研磨去除速率。氧化铈颗粒的(111)晶面对应的x射线衍射角2θ的角度值可以通过x射线衍射仪测试获得。
4、本申请实施方式中，所述分散液的ph值范围是2.0-4.0。将分散液的ph值控制在2.0-4.0有利于获得电子自旋共振的信号峰位小于或等于2.05的氧化铈颗粒，有利于获得(111)晶面对应的x射线衍射角2θ小于或等于28.6°的氧化铈颗粒，还有利于减小氧化铈颗粒的水合粒径，从而提高分散液中氧化铈颗粒的分散性，利于平整化操作，且利于保存。
5、本申请实施方式中，所述分散液的ph值范围是2.0-3.0。将分散液的ph值控制在2.0-3.0有利于更好地获得电子自旋共振的信号峰位小于或等于2.05的氧化铈颗粒，有利于更好地获得(111)晶面对应的x射线衍射角2θ小于或等于28.6°的氧化铈颗粒，还有利于减小氧化铈颗粒的水合粒径，从而提高分散液中氧化铈颗粒的分散性，利于平整化操作，且利于保存。
6、本申请实施方式中，所述氧化铈颗粒的水合粒径为纳米级别，即为氧化铈纳米颗粒。氧化铈颗粒的水合粒径是其在溶液状态下的复合粒子粒径，是流体动力学直径，氧化铈颗粒的水合粒径包括氧化铈颗粒的核及膨胀的胶团。氧化铈颗粒具有纳米级别的水合粒径，即具有小尺寸，有利于降低平整化工艺过程中被平整化物表面刮伤缺陷的产生，从而提高研磨效果。氧化铈颗粒的水合粒径可以通过动态光散射(dynamic light scattering，dls)法测量得到，具体地，在得到氧化铈颗粒的扩散系数d后，根据stokes-einstein方程即可得到氧化铈颗粒的水合直径：
7、stokes-einstein方程：
8、其中，d为扩散系数，kb为玻尔兹曼常数；t为绝对温度；η0是体系的粘度；d为流体力学直径，即水合直径。
9、本申请实施方式中，所述氧化铈颗粒的水合粒径小于或等于50nm。氧化铈颗粒具有小于或等于50nm的更小尺寸水合粒径，能够更好地降低平整化工艺过程中被平整化物表面刮伤缺陷的产生，从而提高研磨效果。
10、本申请实施方式中，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-370nm波长的光的平均透光率小于5％。分散液在将固体含量为0.3重量％时对190nm-370nm波长的光的平均透光率小于5％，可以使其作为磨料用于平整化工艺时提高研磨效果。
11、本申请实施方式中，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-370nm波长的光的平均透光率小于或等于2.5％。较小的平均透光率表明分散液中的固体颗粒小且分散很均匀，从而更有利于将其作为磨料用于平整化工艺时提高研磨效果。
12、本申请实施方式中，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于0.01％。分散液在将固体含量为0.3重量％时对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于0.01％，可以使其作为磨料用于平整化工艺时提高研磨效果。
13、本申请实施方式中，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于或等于0.005％。较小的平均透光率表明分散液中的固体颗粒小且分散很均匀，从而更有利于将其作为磨料用于平整化工艺时提高研磨效果。
14、本申请实施方式中，所述分散液的固体含量为1重量％-5重量％。适合的固体含量控制不仅有利于分散液的保存，而且有利于后续加入到研磨液体系中。
15、本申请实施例提供的分散液，可作为磨料用于制备研磨液，该磨料为小尺寸、富缺陷、高活性的胶体纳米氧化铈磨料，将采用该磨料制备所得的研磨液用于电介质层的平整化工艺，可以获得较高研磨去除速率和较低表面刮伤，从而提高研磨效果。
16、本申请实施例第二方面提供一种分散液的制备方法，包括：
17、将可溶性铈盐加入到有机醇或有机醇和水的混合物中得到混合液，向所述混合液中加入有机碱使混合液中形成沉淀，得到沉淀混合物，除去所述沉淀混合物中的上清液后加入第一溶剂，得到分散液；上述制备过程中采用ph调节剂调节体系的ph，使所述分散液的ph为2.0-4.0；所述分散液包括第一溶剂和分散于所述第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分散液，其特征在于，所述分散液包括第一溶剂和分散于所述第一溶剂中的氧化铈颗粒，其中，所述氧化铈颗粒具有电子自旋共振信号峰，且所述电子自旋共振信号峰的峰位小于或等于2.05。
2.如权利要求1所述的分散液，其特征在于，所述氧化铈颗粒的(111)晶面对应的X射线衍射角2θ小于或等于28.6°。
3.如权利要求1或2所述的分散液，其特征在于，所述分散液的pH值范围是2.0-4.0。
4.如权利要求3所述的分散液，其特征在于，所述分散液的pH值范围是2.0-3.0。
5.如权利要求1-4任一项所述的分散液，其特征在于，所述氧化铈颗粒的水合粒径为纳米级别。
6.如权利要求5所述的分散液，其特征在于，所述氧化铈颗粒的水合粒径小于或等于50nm。
7.如权利要求1-6任一项所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-370nm波长的光的平均透光率小于5％。
8.如权利要求7所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-370n
9.如权利要求1-8任一项所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于0.01％。
10.如权利要求9所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于或等于0.005％。
11.如权利要求1-10任一项所述的分散液，其特征在于，所述分散液的固体含量为1重量％-5重量％。
12.一种分散液的制备方法，其特征在于，包括：
13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铈盐包括硝酸铈、硫酸铈、硝酸铈铵、氯化铈、乙酸铈、草酸铈、乙酰丙酮铈中的一种或多种。
14.如权利要求12或13所述的制备方法，其特征在于，所述有机醇包括碳原子数为1-10的一元醇。
15.如权利要求12-14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述有机碱包括氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、咪唑、吡啶、吡唑、二乙胺、三乙胺中的一种或多种。
16.如权利要求12-15任一项所述的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂包括硝酸。
17.一种平整化组合物，其特征在于，所述平整化组合物包括如权利要求1-11任一项所述的分散液和第二溶剂。
18.如权利要求17所述的平整化组合物，其特征在于，所述平整化组合物还包括添加剂。
19.如权利要求17或18所述的平整化组合物，其特征在于，所述平整化组合物的pH为4.0-7.0。
20.如权利要求1-11任一项所述的分散液，或权利要求17-19任一项所述的平整化组合物在电介质层平整化中的应用。
21.如权利要求20所述的应用，其特征在于，所述电介质层包括二氧化硅层、氮化硅层、多晶硅层。
22.如权利要求1-11任一项所述的分散液，或权利要求17-19任一项所述的平整化组合物在玻璃平整化中的应用。
23.一种平整化方法，其特征在于，使权利要求17-19任一项所述的平整化组合物与待平整化物体的表面接触并相对移动所述待平整化物体。
...【技术特征摘要】
1.一种分散液，其特征在于，所述分散液包括第一溶剂和分散于所述第一溶剂中的氧化铈颗粒，其中，所述氧化铈颗粒具有电子自旋共振信号峰，且所述电子自旋共振信号峰的峰位小于或等于2.05。
2.如权利要求1所述的分散液，其特征在于，所述氧化铈颗粒的(111)晶面对应的x射线衍射角2θ小于或等于28.6°。
3.如权利要求1或2所述的分散液，其特征在于，所述分散液的ph值范围是2.0-4.0。
4.如权利要求3所述的分散液，其特征在于，所述分散液的ph值范围是2.0-3.0。
5.如权利要求1-4任一项所述的分散液，其特征在于，所述氧化铈颗粒的水合粒径为纳米级别。
6.如权利要求5所述的分散液，其特征在于，所述氧化铈颗粒的水合粒径小于或等于50nm。
7.如权利要求1-6任一项所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-370nm波长的光的平均透光率小于5％。
8.如权利要求7所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-370nm波长的光的平均透光率小于或等于2.5％。
9.如权利要求1-8任一项所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于0.01％。
10.如权利要求9所述的分散液，其特征在于，所述分散液在将固体含量调节到0.3重量％时，对190nm-320nm波长的光的平均透光率小于或等于0.005％。
11.如权利要求1-10任一项所述的分散液，其特征在于，所述分散液...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。