ES2235540T3 - Suspension de oxido de cerio para pulir, procedimiento para perparar la suspension y procedimiento para pulir usando la suspension. - Google Patents
Suspension de oxido de cerio para pulir, procedimiento para perparar la suspension y procedimiento para pulir usando la suspension.Info
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Abstract
Una suspensión de óxido de cerio para pulido, suspensión que comprende óxido de cerio dispersado en agua, en la que la suspensión tiene una conductividad de 30c.S/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso.
Description
Suspensión de óxido de cerio para pulir,
procedimiento para preparar la suspensión y procedimiento para pulir
usando la suspensión.
La presente invención se refiere a una suspensión
de óxido de cerio para pulido y, más en particular, a una suspensión
de óxido de óxido de cerio para pulir un artículo de vidrio tal como
un fotodesvanecedor o una lente, o una película aislante durante una
etapa de la manufactura de un dispositivo semiconductor. La
suspensión de óxido de cerio de la presente invención proporciona
una velocidad de pulido alta con una superficie acabada que tiene
muy pocos defectos. La presente invención se refiere también a un
procedimiento para preparar la suspensión de óxido de cerio de
pulido y a un procedimiento para pulir con la suspensión.
En el campo de la producción de dispositivos
semiconductores, se han propuesto técnicas de pulido que se han
estudiado seriamente con el fin de considerar una variedad de
cuestiones tales como la demanda de lograr una profundidad de foco
en la etapa de litografía, lo que se requiere junto con el aumento
del grado de integración de un dispositivo semiconductor y el
aumento del número de capas en un dispositivo multicapas.
La aplicación de una técnica de pulido a la
producción de un dispositivo semiconductor se ha desarrollado más en
relación a una etapa de alisadura de una película aislante. En este
pulido, predominantemente se usa como abrasivo una suspensión
alcalina obtenida por dispersión de sílice ahumada en agua.
Entre tanto, en la práctica se ha venido usando
un abrasivo de óxido de cerio para pulir un producto de vidrio tal
como un fotodesvanecedor o una lente, y ser propone la aplicación
del abrasivo de óxido de cerio para alisar una película aislante
hecha de un material basado en dióxido de silicio que es
sustancialmente equivalente al vidrio.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 5-326469 describe una técnica para pulir
una película aislante usando una composición abrasiva que contiene
óxido de cerio. También describe que la técnica ha permitido la
alisadura de etapas basándose en la configuración de polisilicona u
otra configuración o interconexión alámbrica, y que el tamaño
máximo de partículas de óxido de cerio es, preferiblemente, de 4
\mum o menos, en razón de que sea mínima la generación de
imperfecciones.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 6-216096 describe que el uso de óxido de
cerio de alta pureza que contiene un oligoelemento que no es Ce ni O
en una cantidad de 100 ppm o menos es ventajoso para prevenir la
contaminación de una oblea.
La patente japonesa nº. 2592401 describe el
pulido de una película aislante con granos de un abrasivo que
comprende, en cantidades predeterminadas "OPALINE" de óxido de
cerio de un tamaño de partícula de 300-500 nm,
sílice ahumada y sílice precipitada, obteniéndose con ello una
excelente lisura de la superficie.
La publicación de patente japonesa no examinada
(Kohyo) nº. 8-501768 describe que se obtienen
partículas de óxido de cerio de tamaño menor que una micra mediante
un procedimiento en dos etapas: (a) formación de una solución acuosa
que comprende una sal de cerio trivalente soluble en agua y un
agente oxidante, y (b) envejecimiento de la solución durante cuatro
horas o más, manteniéndose la solución en estado líquido.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 8-153696 describe que una película
aislante orgánica o inorgánica se pule con partículas de óxido de
cerio que tienen un tamaño de los cristalitos de 30 nm o menos, o 60
nm o más, mientras que se controla el pH de la solución de
abrasivo.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 9-82667 describe una composición de
abrasivo que comprende una pluralidad de granos de óxido de cerio
que tienen un tamaño de los cristalitos diferentes entre sí.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 8-134435 describe un abrasivo usado en
una etapa de producción de un dispositivo semiconductor, que
comprende óxido de cerio con un tamaño medio de partícula primaria
de 0,1 \mum o menos medido con SEM (microscopio electrónico de
barrido).
La patente japonesa nº. 2746861 describe un
procedimiento para producir ultramicropartículas de monocristal de
óxido de cerio que tienen un tamaño de partícula de
10-80 nm, ultramicropartículas que se pueden usar en
la producción de un dispositivo semiconductor.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 8-3541 describe una composición abrasiva
para pulido preciso, que comprende una solución alcalina de óxido de
cerio que contiene un ácido orgánico que tiene dos o más grupos
carboxilo. El tamaño medio de partícula, medido por un método de
dispersión dinámica de la luz, debe estar en el intervalo de 2 nm a
200 nm.
La publicación de patente japonesa no examinada
(kokai) nº. 8-81218 describe una dispersión acuosa
de partículas de óxido de cerio que tienen un tamaño medio de
partícula, medido con un aparato para la medición de la distribución
de tamaños de partícula basado en la sedimentación centrífuga, de
0,03-5 \mum, así como un procedimiento para
producir la dispersión. La dispersión también es aplicable a la
producción de un dispositivo semiconductor.
Un artículo en Denshi Zairyo (Electronic
Material), mayo de 1997, pág. 113 y sigts., describe el
comportamiento básico en el pulido de un óxido de cerio que tiene un
tamaño medio de partícula de 0,5 \mum, medido por un método de
difracción de láser.
Como se ha descrito antes, se ha estudiado
extensamente un óxido de cerio abrasivo que encuentra un posible uso
para alisar una película aislante. Sin embargo, hasta el momento no
se ha alcanzado su uso en la práctica en este campo. Esto es debido
a la dificultad de conseguir simultáneamente minimizar los defectos
de una superficie acabada y lograr una velocidad de pulido alta de
una película aislante típicamente hecha de una película de dióxido
de silicio.
En términos generales, los procedimientos
estudiados de producción de un abrasivo que comprende óxido de cerio
para pulir una película aislante en la fabricación de un dispositivo
semiconductor se dividen en dos tipos. Uno es un procedimiento de
calcinación que comprende calcinar un compuesto de cerio tal como
carbonato de cerio u oxalato de cerio para producir óxido de cerio
y, típicamente, triturar el óxido de cerio resultante para que el
tamaño de partícula sea apropiado para uso como abrasivo. El otro
tipo es un procedimiento de síntesis en húmedo que comprende mezclar
una solución acuosa de un compuesto de cerio soluble en agua, tal
como nitrato de cerio, y una solución acuosa alcalina tal como
amoniaco acuoso para producir así una suspensión gelatinosa que
contiene hidróxido de cerio y, típicamente, envejecer la suspensión
resultante a 80-300ºC.
La suspensión convencional así producida de óxido
de cerio tiene una conductividad, en estado desaireado (en esta
memoria una conductividad en estado desaireado se denomina,
simplemente, "conductividad"), de 400 \muS/cm o más (la letra
"S" indica unidad "Siemens"), típicamente de 600 \muS/cm
o más, cuando la suspensión tiene una concentración de 10% en peso.
Puesto que la correlación entre la conductividad de una suspensión y
la velocidad de pulido no se conoce, es difícil lograr
simultáneamente minimizar los defectos de una superficie acabada y
lograr una velocidad de pulido alta de una película aislante
típicamente hecha de dióxido de silicio, como se ha descrito
antes.
La conductividad de una suspensión aumenta con la
concentración de una sustancia iónica contenida en la suspensión y,
por tanto, la conductividad sirve como índice de la concentración de
la sustancia iónica. Una suspensión convencional de óxido de cerio
contiene impurezas iónicas procedentes de la fuente de óxido de
cerio, e impurezas iónicas producidas durante el procedimiento de
síntesis en húmedo. Tale impurezas elevan la conductividad de una
suspensión. Además, típicamente, a una suspensión para pulido se
añaden varias sustancias iónicas tales como un dispersivo y un
agente de ajuste del pH, y estos aditivos aumentan más la
conductividad de la suspensión.
A la vista de lo anterior, un objetivo de la
presente invención es proporcionar una suspensión de óxido de cerio
para pulir, que simultáneamente logre alcanzar una velocidad de
pulido alta y minimizar los defectos de una superficie acabada
después de un pulido que permita un uso en la práctica.
Los autores de la presente invención han
realizado estudios muy serios para resolver los problemas antes
descritos y han encontrado que los problemas se pueden resolver
disminuyendo la concentración de sustancias iónicas contenidas en
una suspensión; esto es, rebajando la conductividad de la
suspensión.
Consecuentemente, la presente invención incluye
lo siguiente:
- (1)
- una suspensión de óxido de cerio para pulido, suspensión que comprende óxido de cerio dispersado en agua, suspensión que tiene una conductividad de 30c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso;
- (2)
- una suspensión de óxido de cerio para pulido de acuerdo con (1), suspensión que tiene una conductividad de 10c.\muS/cm o menos cuando a concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso;
- (3)
- una suspensión de óxido de cerio para pulido de acuerdo con (1) o (2), en la que el óxido de cerio tiene una pureza de 99% en peso o más;
- (4)
- una suspensión de óxido de cerio para pulido de acuerdo con (1)-(3), en la que la superficie específica del óxido de cerio, medida por el método BET, está en el intervalo de 5 m^{2}/g a 100 m^{2}/g;
- (5)
- una suspensión de óxido de cerio para pulido de acuerdo con (1)- (4), en la que el tamaño máximo de partícula del óxido de cerio es de 10,0 \mum o más, medido por un método de dispersión dinámica de luz;
- (6)
- un procedimiento para producir una suspensión de óxido de cerio, suspensión que comprende óxido de cerio dispersado en agua, procedimiento que comprende las etapas de lavar el óxido de cerio con agua desionizada y dispersar el óxido de cerio así lavado en agua para formar una suspensión, con lo que se controla la conductividad de la suspensión en 30 c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso;
- (7)
- un procedimiento para producir una suspensión de óxido de cerio para pulido, de acuerdo con (6), en el que la conductividad de la suspensión se controla en 10c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso;
- (8)
- un procedimiento para producir una suspensión de óxido de cerio, suspensión que comprende óxido de cerio dispersado en agua, procedimiento que comprende las etapas de lavar el óxido de cerio con agua desionizada, secar el producto lavado por calentamiento y dispersar el óxido de cerio así lavado en agua para formar una suspensión, con lo que se controla la conductividad de la suspensión en 30 c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso;
- (9)
- un procedimiento para producir una suspensión de óxido de cerio para pulido, de acuerdo con (8), en el que la conductividad de la suspensión se controla en 10c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso;
- (10)
- un método de pulido que comprende pulir un objeto a pulir usando una suspensión de óxido de cerio para pulido según se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8;
- (11)
- un método de pulido de acuerdo con (10), en el que el mencionado objeto a pulir es una película aislante de un dispositivo semiconductor;
- (12)
- un método de pulido de acuerdo con (10), en el que la mencionada capa aislante está basada en óxido de silicio y se alisa por pulido.
No se pone limitación alguna sobre el óxido de
cerio a usar en la presente invención y el óxido de cerio puede ser
el producido por un método conocido tal como el producido por
calcinación o por un proceso de síntesis en húmedo, descritos
antes.
Preferiblemente, el óxido de cerio tiene una
pureza de 99% en peso o más. Si la pureza del óxido de cerio es
baja, no se minimiza la contaminación de un dispositivo
semiconductor derivada de partículas abrasivas residuales de óxido
de cerio después de haber pulido el dispositivo semiconductor con un
abrasivo de óxido de cerio y haberlo lavado.
Con el fin de asegurar la velocidad de pulido de
una película aislante, preferiblemente, las partículas de óxido de
cerio tienen una superficie específica BET de 100 m^{2}/g o menos,
más preferiblemente de 50 m^{2}/g o menos; mientras que para
prevenir con seguridad la generación de defectos, preferiblemente,
las partículas de óxido de cerio tienen una superficie específica
BET de 5 m^{2}/g o más, más preferiblemente de 8 m^{2}/g o
más.
Además, con el fin de prevenir con seguridad la
generación de defectos, preferiblemente, las partículas de óxido de
cerio tienen un tamaño medio de partículas, medido por un método
dinámico de dispersión de la luz, de 10,0 \mum o menos, más
preferiblemente de 5,0 \mum o menos, aún más preferiblemente de
2,0 \mum o menos.
La suspensión de óxido de cerio para pulido de la
presente invención tiene una conductividad de 30c.\muS/cm o menos,
preferiblemente de 10c.\muS/cm o menos, cuando la concentración en
la suspensión es de c% en peso.
Durante la medida de la conductividad de una
suspensión, la suspensión debe desairearse suficientemente para
prevenir la variación de la conductividad causada por un gas
disuelto, tal como dióxido de carbono. La desaireación puede
realizarse haciendo burbujear un gas inerte tal como nitrógeno.
La suspensión de óxido de cerio para pulido de la
presente invención se puede usar como tal o diluida con agua o con
una solución acuosa. Por ejemplo, cuando una suspensión tiene una
concentración de óxido de cerio de 10% en peso, la suspensión tiene
una conductividad de 300 \muS/cm o menos, preferiblemente de 200
\muS/cm, más preferiblemente de 100 \muS/cm o menos.
Aunque la conductividad de una suspensión sirve
como un índice de la limpieza de la superficie de las partículas de
óxido de cerio, debe tenerse en cuenta la concentración de óxido de
cerio en la suspensión. Por lo general, cuando una suspensión se
diluye con agua desionizada, la dilución de la suspensión es
inversamente proporcional a la conductividad de la suspensión. Así,
cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c%
en peso, la conductividad debería ser de 30c.\muS/cm o menos,
preferiblemente de 20 c.\muS/cm o menos, más preferiblemente de 10
c.\muS/cm o menos.
Si la conductividad excede de 30c.\muS/cm, una
sustancia iónica que actúa de impureza cubre la superficie de las
partículas de óxido de cerio, lo que afecta al comportamiento de las
partículas de óxido de cerio en el pulido y rebaja la velocidad de
pulido.
Preferiblemente, la suspensión tiene una
concentración de óxido de cerio de 0,1-30% en peso
durante la aplicación real. Si la concentración es inferior a 0,1%
en peso, la velocidad de pulido es mediocre; mientras que si la
concentración excede de 30% en peso, no se obtiene un efecto
proporcional al aumento de concentración y tal suspensión
económicamente es desventajosa.
Aunque no se ha elucidado completamente la
relación entre conductividad y velocidad de pulido descubierta por
los autores de la presente invención, los inventores teorizan la
relación como sigue.
La razón supuesta de que el material de dióxido
de silicio se pueda pulir efectivamente usando óxido de cerio, lo
que se acepta ampliamente, reside en que el pulido está basado en la
interacción o reacción química entre la superficie de las partículas
de óxido de cerio y la superficie a pulir. Así, cuando la superficie
de las partículas de óxido de cerio está limpia, se alcanza una
velocidad de pulido alta. En una suspensión convencional de óxido de
cerio, empero, la superficie de las partículas de óxido de cerio
está contaminada con la impureza iónica antes descrita y se
considera que se inhibirá el comportamiento en el pulido del óxido
de cerio. A diferencia, en la presente invención, la conductividad
de una suspensión se controla a un nivel específico, rebajándose la
contaminación de la superficie de las partículas de óxido de cerio a
un nivel predeterminado. Así, las partículas de óxido de cerio
proporcionan un comportamiento de pulido suficiente y proporcionan
una velocidad de pulido más alta que la que proporciona una
suspensión convencional de óxido de cerio.
Seguidamente se describirá el procedimiento para
producir la suspensión de óxido de cerio para pulido.
La suspensión de óxido de cerio de la presente
invención tiene una conductividad controlada al valor antes
mencionado o más bajo, que se obtiene mediante eliminación de una
sustancia iónica; esto es, un lavado suficiente del óxido de cerio
con agua desionizada. Por ejemplo, el lavado se efectúa en las
etapas de dispersar las partículas de óxido de cerio en agua
desionizada y disolver una sustancia iónica en el agua; separar el
óxido de cerio del agua por un método tal como ultrafiltración,
filtración con prensado o sedimentación centrífuga; y adición de
agua desionizada al óxido de cerio separado, eliminándose así del
sistema la sustancia iónica descrita. Opcionalmente, se añade agua
desionizada al óxido de cerio separado y se puede repetir la etapa
anterior. Preferiblemente, el agua desionizada empleada en las
etapas tiene una conductividad de 0,1 \muS/cm o menos.
El óxido de cerio así lavado se debe secar por
calor y se vuelve a añadir agua desionizada para formar una
suspensión. Entre los ejemplos de métodos de secado están incluidos
la evaporación de la suspensión después de lavado a sequedad;
calentamiento ulterior del producto secado por evaporación, y
secado, por calor, de las partículas de óxido de cerio separadas por
filtración etc., al que sigue un lavado. La temperatura de
calentamiento es de aproximadamente 100-300ºC. El
secado por calentamiento es efectivo para eliminar una sustancia
iónica volátil tal como una sustancia inorgánica.
Después de eliminar una sustancia iónica del
sistema según se ha descrito, se prepara una suspensión de óxido de
cerio para pulido ajustando la concentración de óxido de cerio. La
suspensión puede tener una concentración alta de óxido de cerio para
diluirla posteriormente con agua o una solución acuosa antes de
usarla, o tener una concentración para su uso directo.
Cuando la suspensión se usa con dilución, lo más
preferible es diluirla con agua desionizada. Sin embargo,
alternativamente, la suspensión se puede diluir con una solución
acuosa que contiene cualquiera de varias sustancias iónicas o no
iónicas, o también pueden añadirse partículas sólidas de abrasivo
que no son óxido de cerio según sea el objetivo, siempre que se
logren los efectos preferidos de la presente invención. Cuando la
suspensión se diluye con una solución acuosa que contiene una
sustancia iónica, la conductividad de la suspensión diluida se
ajusta para que no caiga más allá del intervalo de acuerdo con la
invención.
Los ejemplos de material a pulir con la
suspensión de óxido de cerio de la presente invención incluyen un
producto de vidrio tal como un fotodesvanecedor o una lente y una
película aislante formada en una etapa de producción de un
dispositivo semiconductor. En particular, cuando la película
aislante está hecha de dióxido de silicio o material similar, se
pueden obtener resultados de pulido excelentes. La capa aislante
puede ser de SiO_{x}, formada por CVD, PVD, hilado sobre vidrio
(SOG), etc., que son conocidos en el campo de dispositivos
semiconductores.
El pulido se realiza de forma habitual. Por
ejemplo, la suspensión se aporta entre el material a pulir y un paño
de pulido y se hace girar el material.
La presente invención se describirá seguidamente
de forma detallada mediante ejemplos, que no deben interpretarse
como limitativos de la invención.
Se trituró óxido de cerio con una pureza de
99,95% en peso en un mortero de nailon usando bolas de nailon,
obteniéndose un polvo de óxido de cerio que tiene una superficie
específica BET de 12 m^{2}/g. El polvo se dispersó en agua
desionizada (conductividad: 0,05 \muS/cm), preparándose así una
suspensión. La concentración de óxido de cerio en la suspensión era
de 17% en peso. La conductividad de la suspensión de óxido de cerio
era de 220 \muS/cm, medida con un conductímetro (tipo
ES-12, producto de Horiba, Ltd.).
La suspensión se separó por sedimentación
centrífuga. Seguidamente se eliminó el material sobrenadante y se
añadió agua desionizada al sedimento. Se repitió el procedimiento,
obteniéndose una suspensión que tenía una concentración de óxido de
cerio de 10% en peso y una conductividad de 45 \muS/cm. El tamaño
máximo de partícula, medido con un método dinámico de dispersión de
luz, (UPA 9340, analizador de partículas Microtruck) era de 0,9
\mum.
La suspensión así obtenida se diluyó 10 veces con
agua desionizada, resultando una suspensión que tenía una
concentración de óxido de cerio de 10% en peso y una conductividad
de 4,3 \muS/cm. El comportamiento de la suspensión en el pulido de
una película de dióxido de silicio se evaluó de la manera que se
describe seguidamente.
Una película de dióxido de silicio (espesor de
aproximadamente 1 \mum), formada sobre una oblea de silicio
(diámetro, 15,24 cm; espesor, 625 \mum) por oxidación térmica.
Paño de pulido de dos capas para dispositivos LSI
(IC 1000/Suba 400, producto de Rodel).
Pulidora de un lado para dispositivos LSI (modelo
SH-24; tamaño del plato: 610 mm; fabricada por
Speedfam, Inc.).
Rotación de la mesa: 70 rpm
Presión de trabajo: 2,94 N/cm^{2}
Velocidad de alimentación de la suspensión: 100
ml/min
Tiempo de pulido: 1 min
Aparato para la medida del espesor de la película
(método del color por interferencia óptica), calculada a partir de
la cantidad pulida dividida por el tiempo de pulido.
Observación microscópica en campo oscuro
(ampliación del foco, 200x), observación para un 3% de la superficie
de la oblea, reducida al número de defectos detectados por
superficie.
Los resultados del ensayo de pulido revelaron que
la velocidad de pulido era de 6130 angstroms/min y que el número de
defectos era de dos, que es excelente porque corresponde a
67/superficie reducido a la superficie global de la oblea de 15,24
cm.
Se evaporó a sequedad en un mortero de porcelana
una suspensión que tenía una concentración de óxido de cerio de 10%
en peso y una conductividad de 45 \muS/cm, preparada en el Ejemplo
1. El producto seco se secó más a 200ºC para eliminar así agua y una
sustancia volátil. El sólido seco resultante se trituró en un
mortero de ágata y se puso en suspensión en agua desionizada. La
suspensión se sometió a tratamiento ultrasónico durante 30 min para
producir una suspensión que tenía una concentración de óxido de
cerio de 10% en peso. La suspensión tenía una conductividad de 22
\muS/cm y un tamaño máximo de partícula de 1,7 \mum medido por
un método dinámico de dispersión de luz.
La suspensión así obtenida se diluyó con agua
desionizada con una dilución de 10 veces para que resultara una
suspensión que tenía una concentración de óxido de cerio de 1% en
peso y una conductividad de 1,9 \muS/cm. El comportamiento de la
suspensión en el pulido de una película de dióxido de silicio se
evaluó de manera similar a la descrita en el Ejemplo 1. Los
resultados revelaron que la velocidad de pulido era de 7810
angstroms/min y el número de defectos era de 67/superficie, que es
excelente.
Se diluyó con agua desionizada una suspensión que
tenía una concentración de óxido de cerio de 17% en peso y una
conductividad de 220 \muS/cm, preparada en el Ejemplo 1,
obteniéndose una suspensión que tenía una concentración de óxido de
cerio de 10% en peso. La suspensión tenía una conductividad de 160
\muS/cm y un tamaño máximo de partícula de 0,9 \mum, medido por
un método dinámico de dispersión de luz.
La suspensión así obtenida se diluyó más, 10
veces, con agua desionizada, obteniéndose una suspensión que tenía
una concentración de óxido de cerio de 1% en peso y una
conductividad de 16 \muS/cm. El comportamiento de la suspensión en
el pulido de una película de dióxido de silicio se evaluó de manera
similar a la del Ejemplo 1. La velocidad de pulido era de 5100
angstroms/min. El número de defectos detectados era de
67/superficie, que es satisfactorio.
Ejemplo comparativo
1
De manera similar a la descrita en el Ejemplo 1,
se trituró en un mortero de nailon usando bolas de nailon un óxido
de cerio que tenía una pureza de 99,95% en peso, obteniéndose un
polvo de óxido de cerio que tenía una superficie específica BET de
12 m^{2}/g. El polvo se dispersó en agua desionizada, resultando
una suspensión de óxido de cerio que tenía una concentración de 1%
en peso. La suspensión tenía una conductividad de 40 \muS/cm y un
tamaño máximo de partícula, medido por un método dinámico de
dispersión de luz, de 0,9 \mum. El comportamiento de la suspensión
en el pulido de una película de dióxido de silicio se evaluó de
forma análoga a la descrita en el Ejemplo 1. La velocidad de pulido
era de 4200 angstroms/min que, comparativamente con la de la
suspensión de la presente invención, era baja. Sin embargo, el
número de defectos detectados era de 67/superficie, que era
satisfactorio.
Ejemplo comparativo
2
Se diluyó con agua desionizada una suspensión de
sílice ahumada (SC-1, producto de Cabot, 30% en
peso), obteniéndose una suspensión que tenía una concentración de
óxido de cerio de 10% en peso y un pH de 10,3. La suspensión tenía
una conductividad alta, de 900 \muS/cm, porque contenía KOH que
actuaba como agente regulador del pH. La suspensión tenía un tamaño
máximo de partícula de 0,5 \mum, medido por un método dinámico de
dispersión de luz.
El comportamiento de la suspensión en el pulido
de una película de dióxido de silicio se evaluó de manera similar a
la descrita en el Ejemplo 1. La velocidad de pulido era baja, de
1300 angstroms/min. Sin embargo, el número de defectos detectados
era de 67/superficie, que era satisfactorio.
En la Tabla 1 se presentan los resultados de los
Ejemplos 1, 2 y 3 y el Ejemplo Comparativo 1.
La suspensión de óxido de cerio para pulido de la
presente invención es útil en la industria, incluida,
particularmente, la manufactura de dispositivos semiconductores,
puesto que proporciona una superficie acabada que tiene muy pocos
defectos incluso cuando el pulido se realiza a altas velocidades de
pulido al pulir un artículo de vidrio tal como un fotodesvanecedor o
una lente y al pulir una película aislante durante una etapa de la
manufactura de dispositivos semiconductores.
Claims (12)
1. Una suspensión de óxido de cerio para pulido,
suspensión que comprende óxido de cerio dispersado en agua, en la
que la suspensión tiene una conductividad de 30c.\muS/cm o menos
cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c%
en peso.
2. Una suspensión de óxido de cerio para pulido
de acuerdo con la reivindicación 1, suspensión que tiene una
conductividad de 10c.\muS/cm o menos cuando la concentración de
óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso.
3. Una suspensión de óxido de cerio para pulido
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el óxido de cerio
tiene una pureza de 99% en peso o más.
4. Una suspensión de óxido de cerio para pulido
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la superficie
específica del óxido de cerio, medida por el método BET, está en el
intervalo de 5 m^{2}/g a 100 m^{2}/g.
5. Una suspensión de óxido de cerio para pulido
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el tamaño máximo de
partícula del óxido de cerio es de 10,0 \mum o menos medido por un
método dinámico de dispersión de luz.
6. Un procedimiento para producir una suspensión
de óxido de cerio para pulido, suspensión que comprende óxido de
cerio dispersado en agua, procedimiento que comprende las etapas de
lavar el óxido de cerio con agua desionizada y dispersar en agua el
óxido de cerio así lavado para formar una suspensión, con lo que se
controla la conductividad de la suspensión en 30c.\muS/cm o menos
cuando la concentración de óxido de cerio en la suspensión es de c%
en peso.
7. Un procedimiento para producir una suspensión
de óxido de cerio para pulido de acuerdo con la reivindicación 6, en
el que la conductividad de la suspensión se controla en
10c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio es
de c% en peso.
8. Un procedimiento para producir una suspensión
de óxido de cerio para pulido, suspensión que comprende óxido de
cerio dispersado en agua, procedimiento que comprende las etapas de
lavar el óxido de cerio con agua desionizada, secar con calor el
producto lavado y dispersar en agua el óxido de cerio así lavado
para formar una suspensión, con lo que se controla la conductividad
de la suspensión en 30c.\muS/cm o menos cuando la concentración de
óxido de cerio en la suspensión es de c% en peso.
9. Un procedimiento para producir una suspensión
de óxido de cerio para pulido de acuerdo con la reivindicación 8, en
el que la conductividad de la suspensión se controla en
10c.\muS/cm o menos cuando la concentración de óxido de cerio es
de c% en peso.
10. Un método de pulido que comprende pulir un
objeto a pulir usando una suspensión de óxido de cerio para pulido
definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
11. Un método de pulido de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que el mencionado objeto a pulir es una
película aislante en un dispositivo semiconductor.
12. Un método de pulido de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que la mencionada capa aislante está basada
en óxido de silicio y se alisa por pulido.
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