復(fù)合氧化鈰的合成與其化學(xué)機(jī)械拋光性能.pdf

1、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是精密光學(xué)器件制造業(yè)中運(yùn)用最廣泛的一種表面平坦化技術(shù),而磨料的化學(xué)組成和物理性質(zhì)對(duì)CMP過(guò)程有十分重要的影響。因此,制備高效的磨料成為研究的熱點(diǎn)。本研究主要通過(guò)摻雜來(lái)改變粒子的物化性質(zhì),并將合成的拋光粒子用于光學(xué)玻璃和液晶玻璃的拋光。探討了去除速率提高的原因和規(guī)律性,為設(shè)計(jì)和制備高效復(fù)合拋光粉提供新的視點(diǎn)。
　　 以SnCl2·2H2O和Ce2(CO3)3·8H2O為原料,氨水為沉淀劑,采用濕固相機(jī)械化學(xué)法

2、制備了不同比例的錫鈰復(fù)合氧化物。研究了煅燒溫度和反應(yīng)物配比對(duì)最終產(chǎn)物相組成和粒度大小的影響,并分別評(píng)價(jià)了它們對(duì)K9、ZF7玻璃的拋光性能。結(jié)果表明:復(fù)合氧化物的主晶相為立方瑩石型氧化鈰,次晶相為二氧化錫。隨煅燒溫度從800℃升高到1000℃,合成產(chǎn)物的結(jié)晶度提高,但拋光速率并不隨之提高。具有拋光增強(qiáng)效果的復(fù)合氧化物是在800℃煅燒溫度下合成的錫復(fù)配量超過(guò)50％的復(fù)合氧化物。達(dá)到最好拋光效果所需的Sn:Ce物質(zhì)的量之比與拋光玻璃有關(guān),ZF

3、7玻璃為5:5,K9玻璃為6:4。
　　 以Ce(NO3)3、La(NO3)3、Pr(NO3)3為原料,氨水為沉淀劑,采用共沉淀法制了不同組成比的復(fù)合CeO2拋光粉,并評(píng)價(jià)了它們的拋光性能。結(jié)果表明:合成拋光粉的拋光效果與組成有相關(guān)性,增加鐠的量可以提高拋光效果,對(duì)K9玻璃和液晶玻璃拋光效果最好的組成比均為Ce／La／Pr=70:29:1,MRR值分別為343.9nm／min和136.1nm／min。隨著Pr量的進(jìn)一步增加,粉體

4、形貌向棒狀轉(zhuǎn)變,對(duì)拋光效果的提升作用降低。
　　 以氟化鈉為原料,分別用共沉淀法和機(jī)械化學(xué)反應(yīng)法來(lái)合成氟摻雜復(fù)合氧化鈰拋光粉,并測(cè)定了它們拋光速率、粉體粒度、TPR、XRD以及Zeta電位。結(jié)果表明:共沉淀法可以制備出氟摻雜復(fù)合拋光粉,且對(duì)K9玻璃和液晶玻璃的去除速率均隨氟摻雜量的增大呈峰形變化關(guān)系。最佳拋光粉的含氟量為5.16％wt,此時(shí)對(duì)K9玻璃和液晶玻璃的去除速率分別為409.2nm／min和167.7nm／min,粉體粒