摘要：以表面带负电荷的聚苯乙烯（Polystyrene,PS）微球为内核,采用液相工艺合成不同壳厚的聚苯乙烯/氧化铈（PS/CeO2）核壳包覆结构复合磨料,并用透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、激光拉曼（Raman）光谱仪、热重示差扫描量热仪和动态光散射仪等手段对样品进行表征。用原子力显微镜观察和测量抛光表面的微观形貌、轮廓及粗糙度,考察复合磨料壳厚对硅晶片热氧化层抛光性能的影响。结果表明,所制备的PS/CeO2复合磨料呈规则球形,粒径在200～250 nm,壳厚在10～30 nm。化学机械抛光结果显示,PS/CeO2复合磨料对硅晶片热氧化层表现出良好的抛光特性,且复合磨料壳厚对抛光表面粗糙度和材料去除率具有较大影响。经壳厚为20 nm的复合磨料抛光后晶片表面在5μm×5μm范围内粗糙度平均值和方均根值分别为0.196 nm和0.254 nm,材料去除率为568.2 nm/min。

关键词：氧化铈 复合磨料 核壳结构 壳厚 抛光 

单位：常州大学材料科学与工程学院 常州213164 常州大学先进金属材料常州重点实验室 常州213164 苏州科技学院化学与生物工程学院 苏州215011