核-壳结构PS/C eO 2复合磨料的制备及其氧化物化学机械抛光性能

以无皂乳液聚合方法制备的聚苯乙烯（PS）微球为内核，硝酸铈为铈源，六亚甲基四胺为沉淀剂，采用液相工艺制备了PS/CeO2复合颗粒。利用XRD、TEM、SAED、FESEM、EDAX等手段，对所制备样品的物相结构、形貌、粒径大小和元素成分组成进行表征。将所制备的复合磨料用于硅晶片热氧化层的化学机械抛光，用AFM观察抛光表面的微观形貌，并测量表面粗糙度。结果表明，所制备的PS/CeO2复合颗粒具有核－壳结构，呈近球形，粒径在250～300nm，PS内核表面被粒径在5~10nm的CeO2纳米颗粒均匀包覆，壳层的厚度为10~20nm。抛光后的硅热氧化层表面在5μm×5μm范围内粗糙度Ra值和RMS值分别为0.188nm和0.238nm，抛光速率达到461.1nm/min。