專利名稱：：氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于微電子加工中的化學(xué)機(jī)械拋光漿液領(lǐng)域，具體涉及氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒及其制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，IC特征尺寸不斷縮小，硅片尺寸不斷增大，IC工藝變得越來越復(fù)雜和精細(xì)。目前微電子技術(shù)已在向?qū)资畠|個(gè)元器件集成在一個(gè)芯片上的方向發(fā)展，這就導(dǎo)致了芯片結(jié)構(gòu)的立體化，布線多層化。然而，要在大直徑硅片上實(shí)現(xiàn)布線多層立體化結(jié)構(gòu)，刻蝕工藝要求每一層都應(yīng)具有很高的全局平整度，尤其是層表面的平整度，這是實(shí)現(xiàn)多層布線的關(guān)鍵。而傳統(tǒng)的拋光工藝已不能滿足這一要求，化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)不僅能滿足這種要求，而且能夠減少缺陷，還可以通過提高表面平整度來提高套刻精度，從而達(dá)到減小特征尺寸提高集成度的目的。目前集成電路化學(xué)機(jī)械拋光中最常用的拋光磨料是氧化硅磨料和氧化鈰磨料。氧化硅磨料由于其較好的分散性、均勻性和低廉的價(jià)格成為目前最廣泛采用的化學(xué)機(jī)械拋光磨料，而且，化學(xué)性質(zhì)較活潑，后清洗過程廢液處理較容易。但其缺點(diǎn)是相對于氧化物來說硬度稍低，去除率較低，并且在STI(淺溝槽隔離)的拋光中氧化硅與氮化硅之間的去除率選擇比較低。對于二氧化硅介質(zhì)層的拋光，國外一些大公司，如美國的Cobat，Rodel公司，日本的不二見株式會社等都采用大粒徑磨料(130nm左右)來提高拋光過程中的機(jī)械作用，以此提高拋光速率，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。但是這種方法同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的表面劃傷等問題，已很難滿足下一代IC制造的要求。氧化鈰磨料由于其可與氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故在相同條件下，氧化鈰的拋光速率大約是氧化硅的三倍，尤其是在中性拋光液中保持較高的去除率。但其缺點(diǎn)是價(jià)格較貴，顆粒不規(guī)則，大小不一，粒度分布較大，黏度大，容易團(tuán)聚，會造成劃傷，且其沉淀在介質(zhì)膜上吸附嚴(yán)重，為后清洗帶來困難。綜合考慮，氧化鈰磨料不能滿足下一代IC制造的要求。因此，如何提高二氧化硅介質(zhì)層的去除率而又保持較好的表面質(zhì)量以及如何提高氧化硅于氮化硅之間的拋光選擇比集成電路制造中的一大難題。為此，許多學(xué)者將氧化鈰包覆于氧化硅表面形成氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料，這種復(fù)合磨料彌補(bǔ)了單一的氧化硅和氧化鈰磨料的缺點(diǎn)和不足。ZhenyuLu等人在《JournalofMaterialsResearch))2003,18(10):2323_2330中研究了氧化硅_氧化鈰混合磨料對熱氧化的二氧化硅層的拋光，發(fā)現(xiàn)制得的氧化硅_氧化鈰混合磨料的拋光速率明顯高于純氧化硅磨料。但這種磨料的制備方法是通過調(diào)節(jié)PH值控制粒子的表面電荷使其表面電位相反而使小粒徑的氧化鈰吸附在大粒徑的氧化硅表面構(gòu)成核殼結(jié)構(gòu)，只能在特定的PH值下使用。Seung-HoLee等人在《JournalofMaterialsResearch))2003,17(10)=2744-2749中提到了氧化硅表面包覆一層氧化鈰的復(fù)合磨料，并且對熱氧化的二氧化硅層進(jìn)行了拋光，發(fā)現(xiàn)制得的氧化硅_氧化鈰復(fù)合磨料的拋光速率明顯高于純氧化硅磨料。但他們用的氧化硅磨料都是商品氣相氧化硅，粒徑為300400nm，并且沒有研究在STI中的應(yīng)用。肖保其等人在《摩擦學(xué)學(xué)報(bào)》2008，28(2):103_107中提到了氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料在光學(xué)玻璃表面加工中的應(yīng)用，但沒有將復(fù)合磨料與純氧化鈰的磨料進(jìn)行比較，沒有顯示出此種磨料的優(yōu)點(diǎn)。柴明霞等人在《無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)》2007，(4)623-629也提到了氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料在玻璃拋光中的應(yīng)用，但用的氧化硅是自有機(jī)硅制得的，成本較高，且反應(yīng)廢液污染較嚴(yán)重，而且制備磨料的過程中需要經(jīng)過煅燒，可能會造成粒子的二次團(tuán)聚，影響拋光效果
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒及其制備和應(yīng)用。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒，該氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒包含氧化硅和氧化鈰，且所述復(fù)合磨料顆粒的內(nèi)核為球形氧化硅內(nèi)核，外殼為氧化鈰包覆層。較佳的，所述復(fù)合磨料顆粒的粒徑為23ieonm；且所述球形氧化硅內(nèi)核的粒徑為20140nm，進(jìn)一步優(yōu)選為50140nm，且所述球形氧化硅內(nèi)核的粒徑小于復(fù)合磨料顆粒的粒徑。較佳的，所述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒中，以氧化硅的總重量計(jì)，氧化鈰的重量百分比為230%，進(jìn)一步優(yōu)選為220%。本發(fā)明所述的氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法包括如下步驟1)以水玻璃為原料，通過初純、晶種制備、增加粒徑和純化步驟制得高純硅溶膠；2)在步驟1)中制得的高純硅溶膠中加入穩(wěn)定劑，加熱至70100°C，再加入鈰鹽和堿液，在70100°C的溫度條件下反應(yīng)224h，反應(yīng)完畢以后進(jìn)行陳化，然后再經(jīng)超濾、稀釋、再超濾處理后即制得氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料初產(chǎn)品；3)將步驟2)中制得的氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料初產(chǎn)品進(jìn)行水熱晶化后再進(jìn)行超濾、稀釋、再超濾處理后即制得所述氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒。所述步驟1)中，高純硅溶膠磨料的制備方法可由本領(lǐng)域技術(shù)人員參考現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，優(yōu)選的，其制備步驟可參考中國公開專利CN101077946A中所述的方法進(jìn)行。較佳的，步驟1)中，所述高純硅溶膠中含有粒徑為20140nm的氧化硅顆粒，且以所述高純硅溶膠的總重量計(jì)，氧化硅顆粒的重量百分比為210%。較佳的，步驟2)中，所述陳化時(shí)間為0.55小時(shí)，優(yōu)選為2小時(shí)。較佳的，步驟2)中，所述穩(wěn)定劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，且以所述高純硅溶膠中含有的二氧化硅顆粒的重量計(jì)，加入的穩(wěn)定劑的重量百分比為0.0510%，優(yōu)選為0.051%。較佳的，步驟2)中，所述鈰鹽選自三價(jià)鈰鹽或四價(jià)鈰鹽。優(yōu)選的，所述三價(jià)鈰鹽選自硝酸鈰(化學(xué)式為Ce(NO3)3)、醋酸鈰(化學(xué)式為Ce(CH3COO)3)、氯化鈰(化學(xué)式為=CeCl3)和硫酸鈰(化學(xué)式為=Ce2(SO4)3)中的一種。優(yōu)選的，所述四價(jià)鈰鹽選自硝酸鈰銨(化學(xué)式為(NH4)2Ce(NO3)6)、三氟甲基磺酸鈰(化學(xué)式為C4CeF12O12S4)和硫酸高鈰(化學(xué)式為=Ce(SO4)2)中的一種。較佳的，步驟2)中，當(dāng)加入的鈰鹽為三價(jià)鈰鹽時(shí)，還需要在加入鈰鹽和堿液的同時(shí)加入氧化劑；優(yōu)選的，所述氧化劑為過氧化氫。進(jìn)一步優(yōu)選的，以所述高純硅溶膠的重量計(jì)，加入的氧化劑的重量百分比為0.15%。較佳的，步驟2)中，所述堿液選自氫氧化鉀、尿素、六亞甲基四胺和氨水中的一種或多種的混合物，進(jìn)一步優(yōu)選為尿素。較佳的，步驟2)中，以所述高純硅溶膠的重量計(jì)，加入的鈰鹽的重量百分比為220%，加入的堿液的重量百分比為110%。較佳的，步驟3)中，所述水熱晶化的溫度為100240°C，水熱晶化的時(shí)間為124小時(shí)。所述步驟2)和步驟3)中的超濾步驟可由技術(shù)人員根據(jù)本領(lǐng)域公知常識進(jìn)行確定。本發(fā)明還公開了一種用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液，其特征在于，所述拋光液中含有上述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒。較佳的，所述用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液中還含有pH調(diào)節(jié)齊U、表面活性劑、分散劑和水。優(yōu)選的，所述用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液中，以拋光液的總重量計(jì)，所述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的重量百分比范圍為140%。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液中，以復(fù)合磨料的總重量計(jì)，所述表面活性劑的重量百分比為502000ppm，所述分散劑的重量百分比為505000ppm，余量為水。較佳的，所述用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液的pH值為512.55，優(yōu)選為9.512.55。較佳的，所述pH調(diào)節(jié)劑選自硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸、乙二胺、醇胺、氫氧化鉀和氨水中的任一種或其混合物，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)PH值來確定加入的pH調(diào)節(jié)劑的種類和具體的加入量。較佳的，所述表面活性劑選自非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或陰離子表面活性劑中的任一種。較佳的，所述分散劑選自聚丙烯酸、聚馬來酸、聚羧酸、聚胺、聚酯和六偏磷酸鈉中的任一種。所述水可為去離子水或蒸餾水。本發(fā)明還公開了所述用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液的制備方法，包括如下步驟按照組成配比，在上述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒中加入PH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、分散劑和水，經(jīng)混合后即可制得所述用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液。本發(fā)明的氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒以及含有該氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合顆粒的化學(xué)機(jī)械拋光液可用于玻璃基片、超大規(guī)模集成電路二氧化硅介質(zhì)層和STI的化學(xué)機(jī)械拋光等領(lǐng)域，且具有較高的拋光去除率和拋光選擇比，同時(shí)也可以減少拋光后的表面缺陷，具有較好的工業(yè)利用價(jià)值。本發(fā)明中的氧化硅表面包覆一層氧化鈰是通過三價(jià)鈰鹽和堿液以及氧化劑或者是通過四價(jià)鈰鹽和堿液來完成的。加入氧化劑的目的是實(shí)現(xiàn)低溫下三價(jià)鈰向四價(jià)鈰的轉(zhuǎn)化，降低氧化鈰的合成溫度，有利于消除或降低氧化鈰的團(tuán)聚。本發(fā)明制備的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒應(yīng)用于二氧化硅介質(zhì)層和STI的化學(xué)機(jī)械拋光中，相對于單一氧化硅磨料來說，可以提高二氧化硅的拋光去除率和在STI拋光中的拋光選擇比；相對于單一氧化鈰磨料來說，可以減少拋光后的表面缺陷。本發(fā)明經(jīng)廣泛研究發(fā)現(xiàn)，采用表面包覆工藝，即在氧化硅表面包覆一層氧化鈰膜構(gòu)成核殼復(fù)合磨料，利用該復(fù)合磨料制成的化學(xué)機(jī)械拋光漿液，不僅可以得到比單一氧化硅磨料快的拋光速率和高的選擇比以及好的表面質(zhì)量，并且比單一氧化鈰磨料易清洗。本發(fā)明制得的氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料其內(nèi)核為氧化硅磨料，外殼為氧化鈰包覆層。由于內(nèi)核氧化硅磨料較為便宜，節(jié)省了單一氧化鈰成本高的不足；由于內(nèi)核氧化硅磨料分散性較高，可以得到比單一氧化鈰磨料分散性較高的復(fù)合磨料；由于內(nèi)核均為球形且大小均以，可以克服氧化鈰本身不規(guī)則形狀和大小不一的不足；由于外殼氧化鈰的拋光速率和拋光選擇比較高，可以改善氧化硅磨料拋光速率低和選擇比低的不足。它們相互彌補(bǔ)，可以提高拋光速率并改善表面質(zhì)量。彌補(bǔ)現(xiàn)有磨料在二氧化硅介質(zhì)層和STI的化學(xué)機(jī)械拋光中的不足。圖1為純氧化鈰、純氧化硅和實(shí)施例1中制得的氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的XRD圖。圖2為實(shí)施例1制得的氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的TEM圖，其中圖2a表示未添加穩(wěn)定劑時(shí)的情況，圖2b表示添加穩(wěn)定劑時(shí)的情況。圖3為拋光前玻璃基片(a)、對比例1所制得的拋光液拋光后的玻璃基片(b)和實(shí)施例1所制得的拋光液拋光后的玻璃基片(c)表面的AFM圖。具體實(shí)施例方式現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。下述實(shí)施例僅用以對本發(fā)明的具體說明，而不對本發(fā)明的范圍做任何限制，任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員可以輕易實(shí)現(xiàn)修改和變化均包括在本發(fā)明及所附權(quán)利要求范圍之內(nèi)。實(shí)施例1高純硅溶膠(其中含有粒徑為SOnm的二氧化硅磨料顆粒，且以所述高純硅溶膠磨料計(jì)，二氧化硅磨料顆粒的重量百分比為10%)的制備步驟如下1)初純將水玻璃稀釋到Si02重量含量不高于15%，過濾，然后將濾液通過陽離子樹脂進(jìn)行交換，除去鈉離子和其他陽離子雜質(zhì)；2)晶種制備將初純后的液體調(diào)整到PH為11.0，在攪拌條件下逐漸加熱升溫至60135°C，進(jìn)行晶種的聚合，冷卻后制得高均勻度的硅溶膠；3)增加粒徑將晶種制備過程制得的高分散度的硅溶膠在攪拌條件下升溫至6(T135°C，加入溫度不高于50°C初純得到的液體，控制加料量不高于4倍晶種制備得到的高均勻度的硅溶膠體積量/小時(shí)，加料流速為30m/s，得到二氧化硅粗磨料；4)純化將二氧化硅粗磨料經(jīng)陽離子樹脂和陰離子樹脂進(jìn)行交換，得到成品二氧化硅磨料。取200g通過晶體生長制得的粒徑為80nm，濃度為10%的高純硅溶膠，加入0.2gPVP，然后加熱至100°C，加入200g含有5.48g硝酸鈰銨和2.40g的尿素的混合溶液，反應(yīng)完畢后陳化2小時(shí)，然后進(jìn)行超濾，超濾后用去離子水稀釋，然后再超濾處理后即可制得氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料初產(chǎn)品；再將該初產(chǎn)品置入水熱反應(yīng)釜，在200°C下晶化24小時(shí)，最終制得粒徑為90nm，包覆有相對于氧化硅重量20%氧化鈰的核殼復(fù)合磨料。用XRD衍射儀對所得的樣品的物相結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并用透射電子顯微鏡觀察所制備樣品的形貌。按實(shí)施例1的工藝參數(shù)制備的復(fù)合磨料與純氧化硅及純氧化鈰的XRD圖譜比較如圖1所示，可以看出，所制得的復(fù)合磨料的XRD圖譜中出現(xiàn)了明顯的氧化鈰特征衍射峰，且氧化硅的特征衍射峰減弱，可能是由于氧化鈰顆粒包覆在氧化硅表面造成的。另外，不添加PVP，其它步驟同實(shí)施例1和添加PVP做比較，TEM表征如圖2所示，其中圖2a表示未添加穩(wěn)定劑時(shí)的情況，圖2b表示添加穩(wěn)定劑時(shí)的情況，由圖2中可以看出，添加PVP后，氧化硅表面的氧化鈰包覆層更加完整，均勻。在氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒制備完成以后，將制得的復(fù)合磨料顆粒與聚氧乙烯型非離子表面活性劑、聚丙烯酸(分散劑)和去離子水進(jìn)行混合后即可制得用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液，以該拋光液的總重量計(jì)，復(fù)合磨料顆粒的重量百分比為40%，聚氧乙烯型非離子表面活性劑的重量百分比為50ppm，聚丙烯酸的重量百分比為50ppm，余量為去離子水。實(shí)施例2高純硅溶膠(其中含有粒徑為140nm的二氧化硅磨料顆粒，且以所述高純硅溶膠磨料計(jì)，二氧化硅磨料顆粒的重量百分比為10%)的制備，制備方法同實(shí)施例1，其中增加粒徑步驟重復(fù)進(jìn)行，即可制得粒徑更大的高純硅溶膠。取200g通過晶體生長制得的粒徑為140nm，濃度為的10%高純硅溶膠，加入0.lgPVP，然后加熱至100°C，加入200g含有19.12g硝酸鈰銨和8.37g的尿素的混合溶液，反應(yīng)完畢后陳化2小時(shí)，然后進(jìn)行超濾，超濾后用去離子水稀釋，然后再超濾處理后即可制得氧化硅_氧化鈰復(fù)合磨料初產(chǎn)品；再將該初產(chǎn)品置入水熱反應(yīng)釜，在200°C下晶化24小時(shí)，最終制得粒徑為160nm，復(fù)合磨料的粒徑包覆有相對于氧化硅重量30%氧化鈰的核殼復(fù)合磨料。對比例1將實(shí)施例1中制得的高純硅溶膠直接用來作為磨料進(jìn)行拋光試驗(yàn)。拋光試驗(yàn)分別使用實(shí)施例1和對比例1的磨料，不加化學(xué)添加劑，只是將pH值調(diào)至10即得拋光液，在下述條件下對光盤玻璃基片進(jìn)行拋光試驗(yàn)。表1拋光條件<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>拋光測試結(jié)果見表2。可看出，材料去除率提升至原來的兩倍多，且不損壞表面粗糙度。表2拋光測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>采用原子力顯微鏡分析玻璃基片的表面形貌特征。實(shí)施例1和對比例1的拋光效果分別參見圖3(a)和(b)。由圖可見，采用本發(fā)明所述的復(fù)合磨料制得的拋光液可得到近無缺陷的超光滑表面。實(shí)施例3高純硅溶膠(其中含有粒徑為20nm的二氧化硅磨料顆粒，且以所述高純硅溶膠磨料計(jì)，二氧化硅磨料顆粒的重量百分比為2%)的制備方法同實(shí)施例1。取200g通過晶體生長制得的粒徑為20nm，濃度為2%的高純硅溶膠，加入0.8gPVP，然后加熱至70°C，加入200g含有0.8g硝酸鈰和0.8g的氨水的混合溶液，然后加入0.Ig的雙氧水，反應(yīng)完畢后陳化5小時(shí)，然后進(jìn)行超濾，超濾后用去離子水稀釋，然后再超濾處理后即可制得氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料初產(chǎn)品；再將該初產(chǎn)品置入水熱反應(yīng)釜，在240°C下晶化1小時(shí)，最終制得粒徑為23nm，包覆有相對于氧化硅重量30%氧化鈰的核殼復(fù)合磨料顆粒。在氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒制備完成以后，將制得的復(fù)合磨料顆粒與季銨鹽陽離子表面活性劑、聚馬來酸(分散劑)和去離子水進(jìn)行混合后即可制得用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液，以該拋光液的總重量計(jì)，復(fù)合磨料顆粒的重量百分比為1%，聚氧乙烯型非離子表面活性劑的重量百分比為2000ppm，聚丙烯酸的重量百分比為5000ppm，余量為去離子水。采用本實(shí)施例中制得的拋光液用于集成電路二氧化硅介質(zhì)層的機(jī)械拋光，可得到近無缺陷的超光滑表面。實(shí)施例4高純硅溶膠(其中含有粒徑為140nm的二氧化硅磨料顆粒，且以所述高純硅溶膠磨料計(jì)，二氧化硅磨料顆粒的重量百分比為10%)的制備方法同實(shí)施例2。取200g通過晶體生長制得的粒徑為140nm，濃度為10%的高純硅溶膠，加入2gPVP，然后加熱至90°C，加入200g含有4g醋酸鈰和2g的氨水的混合溶液，然后加入Ig雙氧水，反應(yīng)完畢后陳化4小時(shí)，然后進(jìn)行超濾，超濾后用去離子水稀釋，然后再超濾處理后即可制得氧化硅-氧化鈰復(fù)合磨料初產(chǎn)品；再將該初產(chǎn)品置入水熱反應(yīng)釜，在240°C下晶化1小時(shí)，最終制得粒徑為155nm，包覆有相對于氧化硅重量30%氧化鈰的核殼復(fù)合磨料顆粒。在氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒制備完成以后，將制得的復(fù)合磨料顆粒與季銨鹽陽離子表面活性劑、聚丙烯酸(分散劑)和去離子水進(jìn)行混合后即可制得用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液，以該拋光液的總重量計(jì)，復(fù)合磨料顆粒的重量百分比為1%，聚氧乙烯型非離子表面活性劑的重量百分比為lOOppm，聚丙烯酸的重量百分比為500ppm，余量為去離子水。采用本實(shí)施例中制得的拋光液用于集成電路二氧化硅介質(zhì)層的機(jī)械拋光，可得到近無缺陷的超光滑表面。權(quán)利要求一種氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒，其特征在于，所述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒包含氧化硅和氧化鈰，且所述復(fù)合磨料顆粒的內(nèi)核為球形氧化硅內(nèi)核，外殼為氧化鈰包覆層。2.如權(quán)利要求1中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒，其特征在于，所述復(fù)合磨料顆粒的粒徑為23160nm；且所述球形氧化硅內(nèi)核的粒徑為20140nm。3.如權(quán)利要求1中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒，其特征在于，所述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒中，氧化鈰的重量為氧化硅重量的230%。4.權(quán)利要求13中任一所述的氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法，包括如下步驟1)以水玻璃為原料，通過初純、晶種制備、增加粒徑和純化步驟制得高純硅溶膠；2)在步驟1)中制得的高純硅溶膠中加入穩(wěn)定劑，加熱至70100°C，再加入鈰鹽和堿液，在70100°C的溫度條件下反應(yīng)224h，反應(yīng)完畢以后進(jìn)行陳化，然后再經(jīng)超濾、稀釋、再超濾處理后即制得氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料初產(chǎn)品；3)將步驟2)中制得的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料初產(chǎn)品進(jìn)行水熱晶化后再進(jìn)行超濾、稀釋、再超濾處理后即制得所述氧化硅_氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒。5.如權(quán)利要求4中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，高純硅溶膠中含有粒徑為20140nm的二氧化硅磨料顆粒，且以所述高純硅溶膠的重量計(jì)，二氧化硅磨料顆粒的重量百分比為210%。6.如權(quán)利要求4中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的穩(wěn)定劑為聚乙烯吡咯烷酮，且以所述高純硅溶膠中的二氧化硅的重量計(jì)，加入的聚乙烯吡咯烷酮的重量為二氧化硅重量的0.0510%。7.如權(quán)利要求4中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的鈰鹽選自三價(jià)鈰鹽或四價(jià)鈰鹽；其中，所述三價(jià)鈰鹽選自硝酸鈰、醋酸鈰、氯化鈰和硫酸鈰中的一種；所述四價(jià)鈰鹽選自硝酸鈰銨、三氟甲基磺酸鈰和硫酸高鈰中的一種。8.如權(quán)利要求7中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，當(dāng)加入的鈰鹽為三價(jià)鈰鹽時(shí)，還需要在加入鈰鹽和堿液的同時(shí)加入氧化劑。9.如權(quán)利要求4中所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的堿液選自氫氧化鉀、尿素、六亞甲基四胺和氨水中的一種或多種的混合物。10.一種用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液，其特征在于，所述拋光液中含有權(quán)利要求1-3中任一所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒。11.如權(quán)利要求10中所述的用于超大規(guī)模集成電路STI化學(xué)機(jī)械拋光的拋光液，其特征在于，所述拋光液中還含有PH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、分散劑和水。12.權(quán)利要求1-3中任一所述的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒在化學(xué)機(jī)械拋光領(lǐng)域的應(yīng)用。13.如權(quán)利要求12中所述的應(yīng)用，其特征在于，所述氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒應(yīng)用于玻璃基片、超大規(guī)模集成電路二氧化硅介質(zhì)層和STI的化學(xué)機(jī)械拋光。全文摘要本發(fā)明屬于微電子加工中的化學(xué)機(jī)械拋光漿液領(lǐng)域，具體涉及氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒及其制備和應(yīng)用。本發(fā)明的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒包含氧化硅和氧化鈰，且所述復(fù)合磨料顆粒的內(nèi)核為球形氧化硅內(nèi)核，外殼為氧化鈰包覆層。由本發(fā)明的氧化硅-氧化鈰核殼復(fù)合磨料顆粒配制成的拋光液對超大規(guī)模集成電路玻璃、二氧化硅介質(zhì)層和STI進(jìn)行拋光，可以提高拋光去除率和拋光選擇比，減少拋光缺陷。文檔編號B24B7/24GK101818047SQ20101010687公開日2010年9月1日申請日期2010年2月8日優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日發(fā)明者劉衛(wèi)麗,宋志棠,張澤芳申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所