附载CeO2的纳米γ-Al2O3合成及其悬浮液的分散稳定研究

中国稀土学报, 2004, 22(6): 800-805.

附载CeO2的纳米γ-Al2O3合成及其悬浮液的分散稳定研究

宋晓岚 ^1, , 王海波 ^2, , 吴雪兰 ^3, , 曲鹏 ^4, , 邱冠周 ^5,

1.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南,长沙,410083

2.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南,长沙,410083

3.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南,长沙,410083

4.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南,长沙,410083

5.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南,长沙,410083

基金项目: 湖南省自然科学基金(03JJY3015) 教育部高校骨干教师资助计划(200006)

关键词：溶胶-凝胶法 , 纳米γ-Al2O3 , CeO2 , CMP , 分散稳定 , 稀土

Synthesis of γ-Al2O3 with CeO2 Nanoparticles and Study on Dispersion and Stability for Its Suspension

以异丙醇铝和六水硝酸亚铈为铈源和铝源,采用溶胶-凝胶法制备了前驱体,并将前驱体在800℃下空气中焙烧2 h得到附载CeO2的高纯纳米γ-Al2O3.样品经X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积(BET)、化学成分和杂质含量分析,结果表明:合成的粉末为由γ-Al2O3和CeO2组成的混合物相,两者均属立方晶系,其中γ-Al2O3空间群为O7H-FD3M,CeO2空间群为Fm3m;晶粒平均粒径为15.7 nm,颗粒平均粒径约60～80 nm,粒子呈类球形,比表面积为159.01 m2·g-1;粒子纯度不低于99.97%,CeO2含量为24.22%.红外光谱(IR)测试结果显示,有Al-O-Ce键生成,表明CeO2与Al2O3并非简单混合.进一步通过对其悬浮液体系Zeta电位和吸光度的测定,研究了不同pH值条件、分散剂种类和用量以及氧化剂对其悬浮液分散稳定性的影响;采用超声波分散法,选择硝酸、氢氧化钾溶液作为pH调节剂,异丙醇胺作为分散剂,过氧化氢作为氧化剂,成功制备了长期存放不沉降的附载CeO2的纳米γ-Al2O3CMP浆料,确定了配制的优化工艺条件.

参考文献

[1]	Semiconductor Industry Association.The National Technology Roadmap for Semiconductors[M].San Jose:Semiconductor Industry Association,1994
[2]	Joseph M Steigerwald;Shyam P Murarka;Ronald J Gutmann.Chemical Mechanical Planarization of Microelectronic Materials[M].New York, USA: John Wiley & Sons, Inc,1997
[3]	JIANG M;Wood Nelson O .On CMP of silicon nitride (Si3N4)work material with various abrasives[J].WEAR,1998,22(01):57.
[4]	Matthew N;Dayed J F .Chemical mechanical polishing slurry for metal layers[P].USA5527423,1996
[5]	Zeng W M;Rabelo A A;Tomasi R.Synthesis of α-Al2O3 nanopowder by sol-freeze drying method[J].Key Engineering Materials,2001(01):16.
[6]	彭天右,杜平武,胡斌,江祖成.共沸蒸馏法制备超细氧化铝粉体及其表征[J].无机材料学报,2000(06):1097-1101.
[7]	Wang H;Gao L;Li W Q.Preparation of nanoscale αAl2O3 powder by the polyacrylamide gel method[J].Nanostructured Materials,1999(08):1263.
[8]	Tetsuya Hoshino;Yasushi Kurata;Yuuki Terasaki et al.Mechanism of polishing of SiO2 films by CeO2 particles[J].Journal of Non-Crystalline Solids,2001,283:129.
[9]	彭天右,杜平武,胡斌,江祖成.共沸蒸馏法制备超细氧化铝粉体及其表征[J].无机材料学报,2000(06):1097-1101.
[10]	Zeng W M;Rabelo A A;Tomasi R.Synthesis of α-Al2O3nanopowder by sol-freeze drying method[J].Key Engineering Materials,2001(01):16.
[11]	Wang H;Gao L;Weiqun li.Preparation of nanoscale αAl2O3 powder by the polyacrylamide gel method[J].Nanostructured Materials,1999(08):1263.
[12]	江瑞生 .集成电路多层结构中的化学机械抛光技术[J].半导体技术,1998,23(01):6.
[13]	张立德;牟季美.纳米材料和纳米结构[M].北京:科学出版社,2001:147.

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