ceo2 纳米粒子抛光液分散稳定性及其化学机械抛光特性研究 - 表面技术.pdf

第 45 卷 第 11 期 表面技术 2016 年 11 月 SURFACE TECHNOLOGY ·187 · 表面质量控制及检测 CeO 纳米粒子抛光液分散稳定性及其化学机械抛 2 光特性研究 1 1,2 1,2 1 陈广林 ，刘德福 ，陈涛 ，佘亦曦 （1.中南大学 机电工程学院，长沙 410083；2.高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083） 摘 要：目的 制备性能优良的CeO2 纳米粒子抛光液。方法 通过使用不同种类及不同浓度的分散剂制 备了一种良好的CeO2 纳米粒子抛光液，采用激光粒度仪，紫外可见分光光度仪等对其进行了表征，进 而研究了其在石英玻璃片化学机械抛光中的特性。结果 不同分散剂的分散作用不同，且分散剂的浓度 直接影响分散效果。离子型分散剂主要通过静电稳定作用实现抛光液的分散稳定，而非离子型分散剂 则通过空间位阻作用实现抛光液的分散稳定。阴离子型分散剂与非离子型分散剂的分散稳定效果明显 强于阳离子型分散剂，而阴离子型分散剂与非离子型分散剂混合复配后的分散稳定效果又强于单一分 散剂的效果。结论 混合复配型分散剂配制的CeO2 纳米粒子抛光液静置72 h 后仍分散均一稳定，基本 可以满足抛光液分散稳定性能的要求。配制的CeO2 纳米粒子抛光液在石英玻璃化学机械抛光中主要通 过纳米粒子的吸附作用实现材料的去除，抛光后的石英玻璃表面无划痕，表面粗糙度可以达到 10 nm 左右，有效提高了石英玻璃的抛光质量。 关键词：抛光液；分散性；表面活性剂；化学机械抛光；吸光度；Zeta 电位 中图分类号：TQ584 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2016)11-0187-07 DOI ：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.11.029 Dispersion Stability of CeO Nano Particles Polishing Agent and Its Properties in 2 Chemical Mechanical Polishing Process 1 1,2 1,2 1 CHEN Guang-lin , LIU De-fu , CHEN Tao , SHE Yi-xi (1. School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 2. State Key Laboratory of High Performance Complex Manufacturing, Changsha 410083, China) ABSTRACT: The work aims to prepare excellent CeO polishing agent. A kind of CeO nanoparticles polishing agent with ex- 2 2 cellent polishing properties was prepared by four kinds of dispersants of different concentrations. Its properties