TW202134183A - 具有表面凸塊之球狀無機顆粒、其製備方法及水分散液 - Google Patents
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Abstract
根據本發明的所述無機顆粒由結晶形與非晶形的小顆粒凝聚形成，且為球狀並表現出平滑的表面。無機顆粒的球狀外觀、低結晶度及窄的粒度分佈更有利於在化學機械研磨（CMP）製程中減少劃痕缺陷。另外，無機物顆粒表面的小顆粒提供更多的活性部位且移除速率（removal rate）優異，因此有利於用作下一代的CMP研磨材料。
Description
本發明是有關於一種具有表面凸塊之球狀無機顆粒以及其製備方法，更具體而言是有關於一種形成有表面凸塊且表面電荷得到控制的球狀無機顆粒以及其製備方法。
本申請案主張基於2020年2月27日申請的韓國專利申請案10-2020-0023993號的優先權權益，且相應韓國專利申請案的文獻所揭示的所有內容均作為本說明書的一部分而包含在內。
無機顆粒在各種領域中用作原材料或最終製品，特別是用於化學觸媒、生物、半導體製程、鋼化玻璃加工等廣泛的範圍。
合成此種無機顆粒的製程非常多樣，合成方法根據製備接近方式分為組裝原子進行的方法（自下而上（bottom up））與減小大塊的大小進行的方法（自上而下（top down）），根據合成原理分為物理方法、機械方法、化學方法。在化學方法中，使用液相中的化學反應的液相反應法是作為陶瓷原料粉末合成法最廣泛使用的方法。作為使用液相化學反應的粉末製備製程的種類，已知有溶膠-凝膠法（sol-gel method）、熱分解法（pyrolysis method）、聚合錯合物法（polymerized complex method）、沈澱法（precipitation method）、水熱合成法（hydrothermal method）等。
在合成無機顆粒的過程中，根據原子固有的組裝特性來生長顆粒，並藉此確定無機顆粒的最終形狀。即，由於無機顆粒的形狀是無機顆粒的固有性質，因此很難將相同成分的無機顆粒製備為不同的形狀。
例如，二氧化鈰（CeO2
）晶體具有呈現出角的六邊形結構的螢石（fluorite）顆粒形狀。二氧化鈰顆粒作為研磨顆粒被包含在半導體製備製程中用於化學機械研磨（Chemical Mechanical Polishing，CMP）製程的漿料（slurry）中，且由於二氧化鈰顆粒的呈現出角的結構而產生劃痕（scratch）不良缺陷。因此，為了解決此問題，正在研究可將二氧化鈰顆粒製備為球狀的方法。然而，很難合成在將呈現出角的螢石結構的二氧化鈰的形狀改變為球狀的同時，尺寸均勻且良好地分散的二氧化鈰顆粒。
另外，根據無機顆粒的形狀變化，顆粒的比表面積會產生差異，因此，顆粒表面上的化學反應程度可能會不同。例如，在使用無機顆粒作為觸媒的情況下，顆粒的比表面積與觸媒活性部位直接相關，且相對於相同體積比表面積大的顆粒的反應性優異。
無機顆粒的又一爭議中的一者是分散穩定性。奈米尺寸的無機顆粒（以下，亦稱為「奈米顆粒」）通常在水溶液中在熱力學上不穩定，且由於高的比表面積而難以穩定地分散。因此，存在的問題是在保管過程中可能出現顆粒的凝聚，因此形狀或性質可能會發生變化。因此，需要一種用於提高奈米顆粒的分散性的方法。
藉此，為了提高奈米顆粒的分散性，需要用於控制奈米顆粒的表面電荷的技術。特別是，例如在半導體CMP製程中用作漿料內研磨顆粒的二氧化鈰或二氧化矽（silica）奈米顆粒在水溶液中的分散是非常重要的。因此，致力於藉由調節漿料水溶液的pH以提供可在研磨顆粒與膜質間產生更強引力的環境來提高研磨製程的效率。
[發明所欲解決之課題]
本發明欲解決的課題是提供一種無機顆粒，所述無機顆粒具有球形形狀而不是呈現出角的形狀且水分散性優異，特別是對矽膜的研磨能力優異，同時劃痕損傷少。
另外，本發明欲解決的另一課題是提供一種製備所述無機顆粒的方法。
另外，本發明欲解決的又一課題是提供一種將所述無機顆粒分散於水中的分散液。
[解決課題之手段]
本發明為了達成所述的技術課題，
提供一種無機顆粒，所述無機顆粒為多個小顆粒凝聚形成的無機顆粒，所述小顆粒混合有結晶相與非晶相且結晶度為90%以下。
根據一實例，所述小顆粒的粒徑可為10 nm以下。
根據一實例，所述無機顆粒的密度為3.0 g/ml至5.0 g/ml，平均粒徑為30 nm至1000 nm，粒徑的標准偏差可為20以下。根據一實例，所述無機顆粒的等電點可為pH5至pH7。
根據一實例，所述無機顆粒在pH4的水分散液狀態下可具有+30 mV至+50 mV或-30 mV至-50 mV的ζ電位。
根據一實例，所述無機顆粒可由選自由Ga、Sn、As、Sb、Ce、Si、Al、Co、Fe、Li、Mn、Ba、Ti、Sr、V、Zn、La、Hf、Ni及Zr組成的群組中的一種以上的元素的氧化物形成。
根據一實例，所述無機顆粒為CeO2
顆粒，Ce3+
/Ce4+
離子比可為40至60。
另外，本發明為了解決所述的另一技術課題，提供一種方法，所述方法包括以下步驟：
（a）使自組裝界面活性劑溶解於溶劑；
（b）在實施所述（a）步驟之前、之後或同時，使無機物前驅物溶解或分散於所述溶劑來製備無機物前驅物溶液；以及
（c）藉由所述無機物前驅物與所述界面活性劑的自組裝反應，在界面活性劑形成的殼中形成結晶相與非晶相混合的小顆粒，進而多個小顆粒凝聚形成無機顆粒。
根據一實例，所述自組裝界面活性劑為選自具有能夠與所述無機物前驅物結合的電荷的陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及兩性界面活性劑中的一種以上，且保有可進行縮合反應以及交聯反應的官能基。
根據一實例，可進行縮合反應以及交聯反應的所述官能基可為選自由醯胺基、硝基、醛基及羰基組成的群組中的一種以上。
根據一實例，所述自組裝界面活性劑可為下述化學式1的高分子。
[化學式1]
在所述化學式1中，R1
及R3
獨立地為氫原子、C1
-C10
烷基或烷氧基，R2
為下述化學式2的取代基，n為2以上的數。
[化學式2]
在化學式2中，R4
及R5
獨立地為氫原子、C1
-C10
烷基或烷氧基，R6
為C1
-C10
伸烷基或單共價鍵，*表示連接部位。
根據一實例，可包括以下步驟：使用酸與鹼對在所述（c）步驟中得到的無機顆粒進行處理，以得到表面電荷得到控制的無機顆粒。
根據一實例，所述溶劑可為水、或與水具有相容性的溶劑和水的混合溶劑。
根據一實例，所述與水具有相容性的溶劑可為選自醇、氯仿、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油及丁二醇中的一種以上。
另外，根據本發明，提供一種水分散液，在水中分散有所述的無機顆粒。
根據一實例，所述水分散液可為用於CMP的漿料。
[發明的效果]
本發明的無機顆粒是藉由將結晶相與非晶相混合且結晶度為90%以下的多個小顆粒凝聚而形成的無機顆粒，且所述小顆粒具有形成表面凸塊的形狀，因此可具有大的比表面積，且易於藉由pH調節來控制表面電荷。因此，不僅增大了與矽膜的接觸面積，亦提高了研磨速度，且劃痕損傷少，因此在用作CMP研磨漿料中包含的研磨顆粒時，研磨效率優異。
以下，將參考各種實例對本發明更詳細地進行說明。
然而，此並不旨在將本發明限定為特定的實施形態，應理解為包括本發明的技術思想及範圍內包括的所有變形物、等同物或替代物。
可使用第一、第二、A、B等用語術語來說明各種構成要素，但是所述構成要素不受所述用語的限制，且僅出於將一個構成要素與其他構成要素區分開的目的而使用。
「及/或」的用語包括多個記載的項目中的任一者或包括其等的組合。
在將某一構成要素稱為「連接」或「相接」至另一構成要素時，應理解為它直接連接或相接至另一構成要素，或者中間亦可能存在其他構成要素。
除非另有說明，否則單數表現包括複數表現。
「具備」、「包含」或「具有」等用語是指說明書中記載的特徵、數值、步驟、動作、構成要素、零件或其組合的存在，且並不排除可能存在或添加未提及的其他特徵、數值、步驟、動作、構成要素、零件或其組合的可能性。
根據本發明，藉由使自組裝界面活性劑在水系溶劑中與無機物前驅物反應，可合成並非根據無機物固有的原子組裝特性的顆粒形狀的其他形狀。例如，可將根據固有的原子組裝結構只能形成呈現出角的螢石六邊形結構的二氧化鈰（CeO2
）無機顆粒製備成具有凸塊的球狀顆粒。
根據本發明，混合有結晶相與非晶相且結晶度為90%以下的多個小顆粒凝聚形成無機顆粒。所述結晶度亦是小顆粒的結晶度，但是由於小顆粒凝聚形成奈米簇（nanocluster）形態的無機顆粒，因此亦可稱為無機顆粒的結晶度。所述結晶度亦表示整體相中結晶相所佔的比率。即，結晶度為90%以下是指結晶相為90%以下而非晶相佔有10%以上。所述小顆粒或無機顆粒的結晶度可為90%以下、85%以下、80%以下或75%以下，且可為50%以上、60%以上、65%以上、或70%以上。
由於結晶相與非晶相以一定比率混合，因此在用作CMP製程的研磨漿料時，可將基板的劃痕、凹陷（dishing）等缺陷的產生最小化。
圖1概略性示出根據本發明的無機顆粒的結構。即，根據本發明的無機顆粒由非常小的小顆粒的集合體形成，且由於小顆粒混合有結晶相與非晶相並形成表面凸塊，因此具有非常獨特的表面。
如圖1所示，無機顆粒及小顆粒實質上均為球狀。在此，球狀是指以短徑/長徑之比表示的縱橫比（aspect ratio）為0.8以上、0.9以上、或0.95以上，且為1.2以下、1.1以下或1.05以下。因此，當提及根據本發明的無機顆粒時，在下文中亦稱為「球狀凸塊無機顆粒」或「球狀凸塊顆粒」。
由於無機顆粒在其表面具有球狀凸塊，因此具有可基於相同質量增加顆粒的比表面積的效果。形成球狀凸塊的小顆粒的直徑為無機顆粒直徑的2%至25%。較佳可為5%以上、10%以上、15%以上或20%以上。小顆粒的粒徑可為10 nm以下、8 nm以下、6 nm以下、或5 nm以下，且可為1 nm以上、2 nm以上、3 nm以上或4 nm以上。
根據本發明的球狀凸塊無機顆粒具有30 nm至1000 nm的粒度分佈且形成為均勻的大小。球狀凸塊無機顆粒的大小基於數平均粒徑較佳為50 nm以上、100 nm以上、110 nm以上、或120 nm以上且800 nm以下、500 nm以下、300 nm以下、200 nm以下或150 nm以下。無機顆粒粒徑的標准偏差可為20以下、18以下、16以下、14以下、12以下或11以下。
圖1概略性示出根據本發明實施例1製備的二氧化鈰顆粒的結構，且示出CeO2
單位體（大小為0.54 nm）被聚集以形成小顆粒（粒徑為4.4 nm），且小顆粒被聚集以形成二氧化鈰顆粒（粒徑為108 nm）。
根據本發明的球狀凸塊無機顆粒可藉由自組裝界面活性劑與無機物前驅物進行自組裝反應來製備，因此根據本發明的無機顆粒其密度為3.0 g/ml至5.0 g/ml。密度可藉由TAP密度測量法（ASTM B527）來測量。無機顆粒的密度可為3.2 g/ml以上、3.3 g/ml以上、3.4 g/ml以上或3.5 g/ml以上，且可為4.5 g/ml以下或4.0 g/ml以下。
根據一實例，所述一次顆粒及二次顆粒可分別獨立地為由選自由以下所組成的群組中的一種以上的元素的氧化物形成：Ga、Sn、As、Sb、Ce、Si、Al、Co、Fe、Li、Mn、Ba、Ti、Sr、V、Zn、La、Hf、Ni及Zr。根據較佳的實施例，可為選自鈰（Ce）、矽（Si）及鋁（Al）的一種以上的氧化物。根據較佳的實施例，無機顆粒可由二氧化鈰（CeO2
）形成。
根據一實例，所述球狀凸塊無機顆粒在水分散液狀態下可至少具有一次+30 mV以上、或-30 mV以下的表面電荷，特別是在pH4的條件下表現出+30 mV至+50 mV或-30 mV至-50 mV的絕對值高的表面電荷（ζ電位）。在此，「表面電荷」的用語作為與「ζ電位」相同的含義使用。
另外，根據本發明的實施例，無機顆粒的等電點可為pH 5〜pH 7。較佳為等電點可為5.5以上且6.5以下的pH。在水系中，等電點越低表示在顆粒表面存在的OH-
基越多，此即意味著在顆粒表面的活性部位多，因此對於在CMP製程中提高研磨性能方面是有利的。
本發明亦提供一種將上述無機顆粒分散在水中的水分散液。
在將根據本發明的無機顆粒在半導體CMP製程中用作漿料內的研磨顆粒時，由於是不存在銳利的角的球狀且包含非晶相，因此可補償劃痕不良缺陷，且由於在顆粒表面存在許多凸塊，因此比表面積增加，從而不僅提高與待研磨的膜質接觸的概率，而且由於顆粒表面性質的改變而可提高研磨速度。例如，在藉由本發明提出的方法製備的球狀凸塊二氧化鈰顆粒的情況下，由於顆粒表面上的元素缺陷，與現有的六邊形螢石二氧化鈰顆粒相比，Ce（III）變多，從而可提高研磨速度。
根據本發明製備的二氧化鈰顆粒的Ce3+
/Ce4+
離子比可為40至60。Ce3+
/Ce4+
離子比越高，研磨速度越高，根據本發明可得到40以上、42以上、44以上、或46以上的離子比。所述離子比可為60以下、55以下或50以下。
另外，藉由使用本發明提出的藉由pH調節來控制無機顆粒的表面電荷的方法，可更容易地控制球狀凸塊無機顆粒的表面電荷，且藉由使用該方法營造在CMP製程中可發揮研磨顆粒與膜質間的最佳相互作用的水溶液的pH環境，藉此可更有效且穩定地進行研磨。
在下文中，將對根據本發明的使用液相合成法製備球狀凸塊無機顆粒的方法更具體地進行說明。
使用液相合成法製備球狀凸塊無機顆粒的方法
根據本發明的球狀凸塊無機顆粒可藉由包括下述步驟的方法來製備。
（a）使自組裝界面活性劑溶解於溶劑的步驟；
（b）藉由在實施所述（a）步驟之前、之後或同時，使無機物前驅物溶解或分散於所述溶劑中來製備無機物前驅物溶液的步驟；以及
（c）藉由所述無機物前驅物與所述界面活性劑的自組裝反應，在界面活性劑形成的殼中形成混合有結晶相與非晶相的小顆粒，進而多個小顆粒凝聚形成無機顆粒的步驟。
在使用本發明中提出的液相合成法製備球狀凸塊無機顆粒的過程中，步驟（c）的顆粒形成過程包括以下步驟：（i）在將無機物前驅物與自組裝界面活性劑一起還原的同時形成小顆粒；以及（ii）進行自組裝界面活性劑的自組裝反應的同時，在多個小顆粒凝聚時生長為在表面具有凸塊的球狀無機顆粒。儘管分開說明了形成無機顆粒與形成表面凸塊的兩個步驟，但是由於反應是連續進行的，因此可看作藉由一個合成步驟形成球狀凸塊無機顆粒。
無機物前驅物
首先，製造要製備的無機物的前驅物溶液。藉由將無機物前驅物與自組裝界面活性劑、溶劑混合來製備，此時可在將界面活性劑首先溶解於溶劑中之後添加無機物前驅物，且亦可首先將無機物前驅物溶解於溶劑中之後添加界面活性劑並混合，或者亦可在溶劑中同時添加無機物前驅物與自組裝界面活性劑並混合。在此過程中，在無機物前驅物與界面活性劑之間形成了弱鍵。
在此，作為無機物前驅物，是包含選自由Ga、Sn、As、Sb、Ce、Si、Al、Co、Fe、Li、Mn、Ba、Ti、Sr、V、Zn、La、Hf、Ni及Zr組成的群組中的一種以上的元素且可形成氧化物的物質。在本發明中使用的無機物前驅物較佳為在水溶液狀態下可與帶電荷的界面活性劑離子鍵合的化合物形態。例如，可為硝酸鹽、溴化物、碳酸鹽、氯化物、氟化物、氫氧化物、碘化物、草酸鹽或硫酸鹽，且其等可為水合物或無水物形態。
更具體而言，可使用如下等包含鈰的鹽：例如，硝酸鈰（IV）銨、無水溴化鈰（III）、水合碳酸鈰（III）、無水氯化鈰（III）、七水合氯化鈰（III）、無水氟化鈰（III）、氟化鈰（IV）、氫氧化鈰（IV）、無水碘化鈰（III）、六水合硝酸鈰（III）、水合草酸鈰（III）、硫酸鈰（III）、水合硫酸鈰（III）、八水合硫酸鈰（III）、水合硫酸鈰（IV）。
作為另一例，可使用如原矽酸四乙酯（tetraethyl orthosilicate，TEOS）、二乙氧基二甲基矽烷（diethoxydimethylsilane，DEMS）及乙烯基三乙氧基矽烷（vinyltriethoxysilane，VTES）等矽前驅物、具有Ti(OR)4
結構的鈦前驅物、具有Zr(OR)4
結構的鋯前驅物、具有Al(OR)4
結構的鋁前驅物等。在此，R是指可與水或醇水合化或醇化的官能基，例如可為如甲基、乙基等低級烷基。除此之外，亦可使用可形成Ga、Sn、As、Sb、Mn或V的氧化物的前驅物。
自組裝界面活性劑
作為形成自組裝的界面活性劑，陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑及兩性界面活性劑均可使用，且可與無機物前驅物結合且在溶解於溶劑時具有（+）或（-）或同時具有兩種電荷，且保有可藉由交聯反應引導顆粒形成反應的官能基。作為此種官能基，可列舉醯胺基、硝基、醛基、羰基等。
根據本發明，可根據合成反應中使用的自組裝界面活性劑的種類來製備表面電荷不同的顆粒。即，可根據要製備的無機顆粒的表面電荷選擇性地使用自組裝界面活性劑。例如，在要製備帶有（-）電荷的球狀凸塊無機顆粒的情況下可使用陽離子性界面活性劑。藉由在陽離子性界面活性劑的帶有（+）電荷的部分中與無機物前驅物的離子鍵合而形成小顆粒，隨著反應的進行，形成了自組裝的殼且其中無機顆粒生長為在表面具有凸塊的球狀形狀。根據相同的原理，相反地，在要製備具有（+）電荷的球狀凸塊無機顆粒的情況下，可使用陰離子性界面活性劑。如上所述，為了製備具有目標表面電荷的無機顆粒，需要具有特定離子性的界面活性劑殼，且可根據所使用的自組裝界面活性劑的種類來製備表面電荷不同的顆粒。
另外，視需要，可在合成過程中將一種或一種以上的界面活性劑混合使用。在自組裝物質中，界面活性劑可在溶解於溶劑的同時彼此形成交聯（crosslinking），並在一定溫度與一定時間以上隨著反應的進行而自組裝。此時，與該界面活性劑結合的小顆粒之間的間隔變近聚集並使顆粒生長，由自組裝的界面活性劑的殼包圍生長而形成其中充滿球狀顆粒的無機顆粒，同時生長為在表面包含許多凸塊的形狀。凸塊可在球狀顆粒的表面上同時生長，獨立生長的凸塊亦可在球狀顆粒的表面出現並形成凸塊。
作為陰離子性界面活性劑，可使用烷基苯磺酸鹽（Alkylbenzene sulfonate）、烷基硫酸鹽（Alkyl sulfate）、烷基醚硫酸鹽（Alkyl ether sulfates）、肥皂（Soap）等。
作為陽離子性界面活性劑，可使用烷基季氮（alkyl quaternary nitrogen）化合物、如酯季銨鹽（Esterquat）等季銨（quaternary ammonium）化合物等。
另外，可使用既包含陽離子性的季銨離子（quaternary ammonium ion）基亦包含陰離子性的羧酸鹽（-COO-
）、硫酸鹽（-SO4 2-
）或磺酸鹽（-SO3 -
）基的兩性界面活性劑。
此外，吡啶甲酸（Picolinic acid）、(羧甲基)二甲基-3-[(1-氧十二烷基)胺基]丙基氫氧化銨（(carboxymethyl)dimethyl-3-[(1-oxododecyl)amino]propylammonium hydroxide）、月桂基甜菜鹼（lauryl betaine）、甜菜鹼檸檬酸鹽（betaine citrate）、月桂醯兩性基乙酸鈉（sodium lauroamphoacetate）、羥甲基甘胺酸鈉（sodium hydroxymethylglycinate）、(羧甲基)二甲基油銨氫氧化物（(carboxymethyl)dimethyloleylammonium hydroxide）、椰油醯胺基丙基甜菜鹼（cocamidopropyl betaine）、(羧甲基甲基)二甲基(十八烷基)銨（(carboxylate methyl)dimethyl(octadecyl)ammonium）、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物（PEO-PPO block copolymer）、陰離子矽氧烷（anionic siloxane）及樹枝狀聚合物（dendrimers）、聚(10-十一碳烯酸鈉)（poly(sodium 10-undecylenate)）、聚(10-十一烯基硫酸鈉)（poly(sodium 10-undecenylsulfate)）、聚(十一烯醯基纈胺酸鈉)（poly(sodium undeconylvalinate)）、聚乙烯吡咯啶酮（polyvinylpyrrolidone）、聚乙烯醇（polyvinylalcohol）、2-丙烯醯胺-2-甲基-1-丙磺酸（2-acrylamide-2-methyl-1-propanesulfonic acid）、甲基丙烯醯胺烷基酯（alkyl methacrylamide）、丙烯烷基酯（alkyl acrylate）、支撐聚(烯丙基胺)的相（poly(allylamine)-supported phase）、聚(次乙亞胺)（poly(ethyleneimine)）、聚(N-異丙基丙烯醯胺)（poly(N-isopropylacrylamide)）、n-羥基琥珀醯亞胺（n-hydroxysuccinimide）等。
較佳為所述自組裝界面活性劑可為下述化學式1的高分子。另外，下述化學式1的高分子可以是分子內（+）與（-）性質均具有的兩性界面活性劑。
[化學式1]
在所述化學式1中，R1
及R3
獨立地為氫原子、C1
-C10
烷基或烷氧基，n為2以上的數，R2
為具有下述化學式2的結構的取代基。
[化學式2]
在化學式2中，R4
及R5
獨立地為氫原子、C1
-C10
烷基或烷氧基，R6
為C1
-C10
伸烷基或單共價鍵，*表示連接部位。
所述化學式1的高分子的分子量較佳為500以上且100,000以下。在此，分子量是重量平均分子量，且重量平均分子量是指藉由凝膠滲透色譜法（Gel Permeation Chromatography，GPC）測量的以聚苯乙烯換算的分子量。所述分子量可為1000以上、5000以上、10,000以上、20,000以上或30,000以上，且可為95,000以下、90,000以下、85,000以下、80,000以下、70,000以下、60,000以下、50,000以下或40,000以下。
對於每100重量份無機物前驅物，自組裝界面活性劑的使用量可為30重量份至150重量份。對於每100重量份無機物前驅物，界面活性劑的使用量可為40重量份以上、50重量份以上、60重量份以上、70重量份以上、80重量份以上或90重量份以上，且可為140重量份以下、130重量份以下、120重量份以下或110重量份以下。
溶劑
球狀凸塊無機顆粒的合成反應中使用的溶劑可為水、或與水具有相容性的溶劑和水的混合溶劑。
根據一實例，所述與水具有相容性的溶劑可為選自醇、氯仿、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油及丁二醇中的一種以上。
在將與水具有相容性的溶劑和水混合使用的情況下，水:相容性溶劑的混合體積比可為100：50至200、或100：60至150、或100：70至120。
在使用水或與水具有相容性的溶劑和水的混合物作為溶劑並添加無機物前驅物及/或自組裝界面活性劑並使其溶解時，宜使用攪拌器，且宜在完全溶解後進行反應。否則，可能會妨礙形成均勻形態（morphology）的顆粒。
球狀凸塊無機顆粒的合成反應
在球狀凸塊無機顆粒的合成步驟中，將前文製備的無機物前驅物溶液引入反應器並與自組裝界面活性劑進行合成反應。球狀凸塊無機顆粒的合成在60℃至250℃的溫度範圍內進行1小時至24小時。較佳為2小時以上、3小時以上、或4小時以上，且在20小時以下、10小時以下或8小時以下，可在70℃以上、80℃以上或90℃以上且在220℃以下、200℃以下、180℃以下或160℃以下的範圍內進行。
將自組裝界面活性劑溶解於溶劑中，然後隨著反應在一定溫度與時間內進行而與無機物前驅物的離子結合。在此，自組裝是指界面活性劑的具有（+）性質的部分與具有（-）性質的部分在結合時自發地形成組織結構或形態。例如，若界面活性劑在分子結構內具有醯胺基，則氮原子部分具有（+）性質，而氧原子部分具有（-）性質，從而可自然地形成網路結構。同時，與此種自組裝物質一起溶解於溶劑中的小顆粒之間的間隔變近並凝聚，同時顆粒生長（形成奈米簇）。在此過程中，顆粒被界面活性劑殼包圍並生長，因此製成球狀顆粒，且在顆粒表面形成凸塊。此時，凸塊可在球狀顆粒的表面上同時生長，或者獨立生長的凸塊可在球狀顆粒的表面出現並形成凸塊。
球狀凸塊無機顆粒的表面電荷控制方法
根據本發明，使用酸及/或鹼對所述合成反應中得到的無機顆粒進行處理以控制無機顆粒的表面電荷。
本發明中提出的控制球狀凸塊無機顆粒的表面電荷的方法實質是控制包含顆粒的水溶液的pH。例如，若水溶液內存在帶正電的顆粒，則越添加酸性物質顆粒漸漸帶有更強的正電荷；相反，越添加鹼性物質顆粒的表面電荷逐漸帶有弱的正電荷並達到中性。若繼續添加過多的鹼，則將帶有負電荷。可藉由利用此種原理調節水溶液中的pH來控制無機顆粒的表面電荷。
作為用於降低水溶液pH的酸性pH調節劑，可使用一種或混合使用一種以上酸性物質，例如磷酸、鹽酸、硝酸、硫酸等，相反，作為用於提高pH的鹼性pH調節劑，可使用一種或混合使用一種以上鹼性物質，例如氫氧化鈉、氨水等。此時，僅在調節pH的同時使用攪拌器將水溶液內部均勻混合時，才可實現準確的pH測量。
根據本發明的球狀凸塊無機顆粒是至少具有一次表面電荷為+30 mV以上或-30 mV以下的無機顆粒，包括以穩定狀態存在於水溶液內藉此可更有效地發揮表面特性的表面電荷調節方法。如此製備的顆粒與如玻璃、矽等各種介質的結合力優異，因此可用作研磨顆粒。
特別是根據本發明的無機顆粒在pH4的水分散液狀態下表面電荷可為+30 mV至+ 50 mV或-30 mV至-50 mV。即，由於在給定的pH條件下具有絕對值高的ζ電位，因此研磨速率將進一步得到提高。在此，「表面電荷」的用語作為與「ζ電位」相同的含義使用。
[用於實施發明的形態]
藉由以下實施例將更詳細地說明本發明的構成及作用。然而，此僅作為本發明的較佳示例而提出，並在任何意義上均不能藉此解釋為對本發明的限制。另外，將省略本技術領域的技術人員可在技術上充分推導出的內容的說明。
球狀凸塊二氧化鈰顆粒的製備
＜實施例1＞
在以100:100的體積比混合乙二醇（99%）與水的160 ml溶劑中，添加2 g聚(N-異丙基丙烯醯胺)（Poly(N-isopropylacrylamide)）（奧德里奇（Aldrich）公司，Mw：30,000）作為自組裝界面活性劑並使用磁攪拌器攪拌。確認完全溶解後，添加2 g奧德里奇公司（Aldrich Corporation）的硝酸鈰六水合物（Cerium nitrate hexahydrate）（Ce(NO3
)3
·6H2
O）作為鈰前驅物並溶解以製備鈰前驅物溶液。
將該鈰前驅物溶液添加至保持溫度的液相反應器中，在90℃至140℃的溫度範圍內進行約165分鐘的合成反應。反應完成後，使用離心分離器在4000 rpm下將得到的二氧化鈰顆粒溶液離心分離1小時30分鐘，分離出沈澱物，之後重複3次用水（H2
O）洗滌的過程，以得到作為結果物的二氧化鈰顆粒（以下亦稱為「BOC100」）。
＜實施例2＞
向其中將2.4 g氯化鈰（Cerium chloride）溶解於180 ml水中的水溶液中添加與實施例1中使用者分子量不同的2.4 g聚(N-異丙基丙烯醯胺)（奧德里奇（Aldrich）公司，Mw：85,000），並在70℃至90℃下攪拌6小時進行反應。之後，使用與上述實施例1相同的方法進行分離及洗滌，得到具有球狀凸塊的二氧化鈰顆粒。
＜比較例1＞
準備螢石六邊形結構的CeO2
顆粒（製造商：索爾維（Solvay），產品名：HC60）。
＜比較例2＞
將8 g奧德里奇公司（Aldrich Corporation）的硝酸鈰六水合物（Ce(NO3
)3
·6H2
O）作為鈰前驅物添加至160 ml水中使其溶解，製成鈰前驅物溶液並使用磁攪拌器進行攪拌。確認完全溶解後，添加4 g氫氧化鈉（NaOH）以製備鹼性狀態的溶液。攪拌約1小時來準備藉由沈澱法（Precipitation method）合成的CeO2
顆粒。
形態及結構分析
使用掃描電子顯微鏡（FE-SEM，JEOL JSM 7401F）、高解析度透射電子顯微鏡（HR-TEM，JEM-2100F）、X射線衍射分析儀（具有Cu Kα輻射的日本理學（Rigaku）SmartLab SE X射線衍射儀）及X射線光電子能譜儀（XPS，賽默飛（Thermo）ESCALAB 250）對實施例1及實施例2與比較例1的二氧化鈰顆粒的形態及結構進行分析。
圖2的（A）及圖2的（B）是示出在實施例1中製備的二氧化鈰顆粒（BOC100）的形狀的SEM影像與TEM影像。表明實施例1的二氧化鈰顆粒是圓形的且具有平滑表面的球形狀。
另一方面，根據圖2的（D）及圖2的（E），示出比較例1的二氧化鈰顆粒（HC60）保有尖銳角的隅角與晶格表面的螢石晶體的特徵性形狀。
圖3是根據比較例2藉由沈澱法製備的顆粒的SEM影像。可確認顆粒的形狀是不規則且結塊的形狀。
另外，圖4是表示實施例1及比較例1的二氧化鈰顆粒的粒度分佈的直方圖。實施例1的二氧化鈰顆粒（BOC100）的平均粒徑為108 nm，標准偏差為10.3，但比較例1的二氧化鈰顆粒（HC60）的平均粒徑為117 nm，標准偏差為22.5。根據實施例1的二氧化鈰顆粒（BOC100）的標准偏差較比較例1的二氧化鈰顆粒（HC60）的標准偏差小得多的事實，可確認實施例1的二氧化鈰顆粒表現出單分散性。
具有球形狀且具有單分散性的根據本發明的二氧化鈰顆粒由於沒有呈現出角的隅角且具有圓的且緩的表面，因此在減少CMP製程中的缺陷、劃痕或凹陷瑕疵方面是更佳的。
如圖1所示，根據實施例1的二氧化鈰顆粒由非常小的微細奈米顆粒（約4.4 nm的粒徑）形成，因此具有非常獨特的表面。即，根據本發明的無機顆粒形成為奈米顆粒或單位體的聚合體，在實施例1的情況下，CeO2
原子（0.54 nm）被聚集以形成奈米顆粒（4.4 nm），且可以說奈米顆粒被聚集形成無機顆粒（108 nm）。
圖5是對實施例1與比較例1的二氧化鈰顆粒的XRD分析結果。兩個顆粒均在與對應於螢石晶體的特徵性波峰的（111）、（200）、（220）、（311）、（222）、（400）、（331）及（420）晶格面相應的28.55°、33.08°、47.47°、56.33°、59.08°、69.4°、76.7°及79.07°處具有波峰。然而，由於實施例1的二氧化鈰顆粒（BOC100）的波峰寬得多，因此可知其結晶度低於比較例1的HC60顆粒的結晶度。
另外，為比較結晶大小，基於（111）波峰計算結晶大小。藉由使用半峰全幅值（full-width-of-half-maximum，FWHM）的謝樂方程式（Scherrer equation）計算平均結晶大小（Lc）（莫什,A.（Monshi,A.），M.R.福魯吉（M.R. Foroughi）與M.R.莫什（M.R. Monshi），修改後的謝樂方程式以使用XRD更準確地估算奈米晶的尺寸，「世界奈米科學與工程雜誌」，2012.02（03）：p.154-160）。
[數學式1]
在所述式中，λ是X射線波長（nm），β是FWHM（弧度），且K是與晶體形狀有關的常數（0.9）。
使用Ruland-Vonk方法利用在XRD波峰下的面積計算顆粒的結晶度（尤蓮奈麗（Iulianelli），G.C.V.等人，TiO2
奈米顆粒對PHB基質的熱學、形態及分子特性的影響，「聚合物測試」，2018，65：p.156-162）。
[數學式2]
在所述式中，Ic
是結晶波峰下面積的和，Ia
是非晶態分割面積的和。
如表1中整理所示，實施例1的二氧化鈰顆粒的晶體大小（Lc）為4.4 nm，結晶度Xc為70.5%。在圖1的概略圖中，4.4 nm的奈米顆粒大小基於此種XRD分析的結果。
[表1]
| FWHM （程度） | 結晶尺寸 （nm） | 結晶度 （%） | d-間距 （Å） | |
| BOC100 | 1.88 | 4.4 | 70.5 | 3.10 |
| HC60 | 0.18 | 45.5 | 95.8 | 3.12 |
另一方面，比較例1的顆粒的結晶大小（Lc）為45.5 nm，且結晶度（Xc）為95.8%。即，根據本發明的實施例1的顆粒的結晶大小較比較例1的顆粒的晶體大小小得多，且結晶度低得多。藉此，可知根據本發明的顆粒包含大量的非晶二氧化鈰。非晶相相比結晶相軟得多，因此較佳為用於減輕CMP製程中的劃痕或凹陷缺陷。
圖6的（B）與圖6的（C）示出根據實施例1的顆粒的HR-TEM影像與選擇性區域電子衍射（SAED）圖案。實施例1的顆粒的d-間距為3.10 Å，其對應於二氧化鈰的（111）晶格面。在圖6的（C）中，繪製相的邊界而得到的相的大小在2 nm至5 nm的範圍內。此對應於圖1中記載的4.4 nm的晶體大小。擴散的SAED圖顯示在圖6的（D）中，表明實施例1的顆粒是結晶相及非晶相的混合物（由點與環表示）。
圖6的（E）至圖6的（G）示出比較例1的顆粒在被邊界線包圍的一個方向上具有由（111）晶格面表示的大結晶相。此表明比較例1的顆粒由幾乎一個或兩個單晶相形成，其由45.5 nm的晶體大小與95.8%的結晶度支撐。
圖7分別由曲線圖（A）與曲線圖（B）示出使用X射線光電子能譜分析（XPS）對實施例1與比較例1的顆粒針對Ce 3d與O 1s實施元素分析的結果。圖7的（A）示出Ce 3d波峰分成Ce 3d5/2
與Ce 3d3/2
。v0
、v1
、v2
、v3
及v4
屬於Ce 3d5/2
，而u0
、u1
、u2
、u3
及u4
屬於Ce 3d3/2
（索麥特,N.（Thromat,N.），M.戈蒂埃-索亞（M.Gautier-Soyer）與G.波迪爾（G. Bordier），形成CeY2
O3
界面：原位XPS研究，表面科學，1996.345（3）：p.290-302）。v0
、v2
、u0
及u2
波峰表示Ce3+
離子的特性，v1
、v3
、v4
、u1
、u3
及u4
波峰表示Ce4+
離子的特性（張,C（Zhang,C.）與J.林（J. Lin），可見光誘導的四方ZrO2
–CeO2
固溶體中的氧橋式Zr IV- O- Ce III氧化還原中心，用於降解有機污染物，「物理化學化學物理」，2011.13（9）：p.3896-3905）。
Ce3+
與Ce4+
的濃度如下所示般求得。
[Ce3+
] = v0
+ v2
+ u0
+ u2
[Ce4+
] = v1
+ v3
+ v4
+ u1
+ u3
+ u4
表2表示XPS波峰分配的具體資訊。
[表2]
根據所述結果，具有實施例1的顆粒的Ce3+
計算濃度為32.6%，高於比較例1的顆粒的28.3%。另外，對於Ce3+
/Ce4+
的比率，實施例1的顆粒為48.4，比較例1的顆粒為39.5，可知實施例1的顆粒中所含的Ce3+
的濃度更高。
| 波峰分配（%） | 比率 | ||||||||||||||
| Ce 3d3/2 | Ce 3d5/2 | O 1s | Ce3+ （%） | Ce4+ （%） | Ce3+ /Ce4+ | ||||||||||
| u4 Ce4+ | u3 Ce4+ | u2 Ce3+ | u1 Ce4+ | u0 Ce3+ | v4 Ce4+ | v3 Ce4+ | v2 Ce3+ | v1 Ce4+ | v0 Ce3+ | ||||||
| OH- | O2- | ||||||||||||||
| 結合能 （eV） | 916.28 | 907.08 | 902.08 | 900.18 | 898.38 | 897.53 | 888.68 | 884.23 | 881.83 | 879.88 | 530.33 | 528.83 | |||
| BOC100 | 13.3 | 6.99 | 10.2 | 9.35 | 4.60 | 12.6 | 11.4 | 16.0 | 13.7 | 1.72 | 69.4 | 30.6 | 32.6 | 67.4 | 48.4 |
| HC60 | 14.7 | 7.35 | 8.94 | 10.1 | 4.39 | 13.4 | 12.0 | 13.8 | 14.2 | 1.13 | 47.3 | 52.7 | 28.3 | 71.7 | 39.5 |
在水系中，存在於二氧化鈰顆粒表面的Ce3+
離子會促進H2
O的解離，從而在CeO2
表面形成羥基（OH基）。顆粒表面的羥基不僅起到活性點的作用，而且亦有助於其他物質的物理吸附，特別是在CMP製程中形成Ce-O-Si鍵。
對實施例1及比較例1的顆粒藉由O 1s XPS分析法來測量羥基濃度（參見圖7的（B））。528.83 eV的波峰對應於晶格氧離子O2-
，而530.33 eV的波峰對應於表面氫氧根離子OH-
（參見表2）（範登布蘭德（Van den Brand,J.）等人，由氧化鋁層的XPS光譜確定的羥基分數與O/Al原子比率之間的相關性。「表面與界面分析：國際期刊，致力於表面、界面與薄膜分析技術的開發和應用」，2004.36（1） ：p.81-88）。
實施例1的顆粒在表面具有69.4%的OH-
，此為較比較例1的顆粒具有的47.3%的OH-
高得多的量。另外，實施例1的顆粒在表面具有30.6%的O2-
，其為較比較例1的顆粒具有52.7%的O2-
低得多的濃度。此種結果與實施例1的顆粒表面具有較比較例1的顆粒高得多的Ce3+
離子濃度相應。因此，可以說表面的OH-
濃度與存在的Ce3+
的量成比例。結果，具有較比較例1的顆粒更多的Ce-OH活性部位的實施例1的顆粒可促進在CMP製程中在SiO2
基板與CeO2
顆粒之間形成Ce-O-Si鍵。
密度
藉由TAP密度測量法（ASTM B527）測量根據實施例1及實施例2以及比較例1及比較例2的CeO2
無機顆粒的密度。
[表3]
| 密度 | 形狀 | |
| 實施例1 | 3.6 g/ml | 具有球狀凸塊的均勻的顆粒 |
| 實施例2 | 3.5 g/ml | 具有球狀凸塊的均勻的顆粒 |
| 比較例1 | 3.4 g/ml | 呈現出角的形狀 |
| 比較例2 | 3.2 g/ml | 形狀不規則 |
ζ電位測量
使用馬爾文（Malvern）公司的ζ電位分析儀（ζ potential analyzer）（Nano ZS）測量ζ電位。
圖8是使用硝酸溶液（酸性pH調節劑）與氨水（鹼性pH調節劑）將製備例1的球狀凸塊CeO2
顆粒分散液的pH調節為pH2-pH10後測量ζ電位（Ζeta potential）的結果。
如圖5所示，實施例1及比較例1的漿料在pH2時顯示出約60 mV的高正電荷，然後隨著pH值的增加而顯示出弱的正電荷。在對應於CMP製程條件的pH為4〜4.5時，兩種漿料的ζ電位均＞ 30 mV，並藉由靜電排斥力而保持穩定分散的狀態。另一方面，由於二氧化矽顆粒的ζ電位在pH為2至10的寬範圍內，特別是在pH為4附近為負，因此二氧化矽基板與二氧化鈰顆粒之間由於彼此相反電荷而產生靜電吸引。在去離子水中，實施例1的顆粒的等電點（IEP）大致在pH6附近，而比較例1的顆粒在pH9附近。判斷實施例1的顆粒的OH-
濃度較高，其原因如在XPS分析中所見。
研磨性能測試
製備將實施例1及比較例1的二氧化鈰顆粒分別以0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%、2.0重量%及3重量%的濃度分散在去離子水中的漿料，而不存在其他添加劑。
使用GnP POLI-400L在漿液流速（Flow rate）：150 ml/min、固定頭壓力（fixed head pressure）：4 psi的條件下進行CMP測試1分鐘。裸晶圓（bare wafer）上的SiO2
初始厚度為30,000 Å，並使用折光儀（ST4000-DLX）測量移除速率（Removal rate，RR）（參見圖9）。
已知包含比較例1的顆粒的漿料通常在0.3重量%的濃度時表現出最高的研磨性能。因此，比較顆粒濃度為0.3重量%時的RR的結果，實施例1測定為RR ＝ 3546 Å/min，比較例1測定為RR ＝ 2197 Å/min。
另外，比較例1的顆粒的RR逐漸增加直至濃度增加至2重量%時為止，然後自3重量%減少。反之，實施例1的顆粒的RR隨著其濃度的增加而增加，且在3重量%下達到8904 Å/min的RR。此為在比較例1的顆粒在2重量%下達到的RR、即達到3823 Å/min的233%的高的值。由此可知，比較例1的顆粒在約2重量%下飽和，但是實施例1的顆粒即使至3重量%亦不飽和。此種結果被認為是由於存在於顆粒表面的Ce3+
離子與OH-
離子的濃度高。
圖10是藉由原子力顯微鏡（atomic force microscope）觀察使用將實施例1及比較例1的顆粒以0.3重量%分散在去離子水中的漿液進行CMP測試後的晶圓表面的模樣。在利用包含比較例1的顆粒的漿料進行的CMP測試中，在晶圓表面產生深且大的劃痕缺陷（圖10的（b）），可藉由在製程後大量的顆粒殘留在表面上來確認。反之，可確認利用包含實施例1的顆粒的漿料，即使經過CMP製程在晶圓表面亦未產生劃痕缺陷，殘留的二氧化鈰顆粒的量亦非常少（圖10的（a））。
根據以上結果，可知藉由本發明的方法製備的無機顆粒的大小均勻，且根據pH有效地控制表面電荷。另外，可確認能夠看出藉由以漿料形態進行CMP測試的結果較使用市售螢石六邊形結構的二氧化鈰顆粒的漿料具有優異的研磨性能，且同時在晶圓表面的劃痕缺陷大大減少。
以上，以本發明的實施例為中心進行了說明，但是對本發明所屬的技術領域內具有通常知識者而言可施加各種改變或變形。此種改變與變形可在不脫離本發明提供的技術思想的範圍內亦屬於本發明。因此，本發明的權利範圍應由所述記載的申請專利範圍來判斷。
無。
圖1是概略性示出根據本發明的無機顆粒的形狀。
圖2是關於實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope）影像與高解析度透射電子顯微鏡（high resolution transmission electron microscope，HR-TEM）影像。
圖3是根據比較例2的樣品的掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope）影像。
圖4是對實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的粒度分佈進行分析的直方圖。
圖5是關於實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）分析結果。
圖6表示根據實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的HR-TEM影像與選擇區域電子衍射（selected area electron diffraction，SAED）圖案。
圖7是根據實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的X射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）分析結果。
圖8是關於實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的水分散液的ζ電位（Ζeta potential）測量結果。
圖9是比較使用根據實施例1及比較例1的CeO2
顆粒的漿料的矽膜的研磨率（移除速率（Removal rate））的結果。
圖10是分別使用實施例1的CeO2
顆粒（圖10的（a））與比較例1的顆粒（圖10的（b））進行CMP測試（test）之後的對晶圓表面的原子力顯微鏡（atomic force microscope）影像。
Claims (15)
- 一種無機顆粒，其為多個小顆粒凝聚形成的所述無機顆粒，所述小顆粒混合有結晶相與非晶相且結晶度為90%以下。
- 如請求項1所述的無機顆粒，其中 所述小顆粒的粒徑為10 nm以下。
- 如請求項1所述的無機顆粒，其中 所述無機顆粒的密度為3.0 g/ml至5.0 g/ml，平均粒徑為30 nm至1000 nm， 粒徑的標准偏差為20以下。
- 如請求項1所述的無機顆粒，其中 所述無機顆粒的等電點為pH5至pH7。
- 如請求項1所述的無機顆粒，其中 所述無機顆粒在pH4的水分散液狀態下的表面電荷具有+30 mV至+50 mV或-30 mV至-50 mV的ζ電位。
- 如請求項1所述的無機顆粒，其中 所述無機顆粒由選自由Ga、Sn、As、Sb、Ce、Si、Al、Co、Fe、Li、Mn、Ba、Ti、Sr、V、Zn、La、Hf、Ni及Zr組成的群組中的一種以上的元素的氧化物形成。
- 如請求項1所述的無機顆粒，其中 所述無機顆粒為CeO2 顆粒，Ce3+ /Ce4+ 離子比為40至60。
- 一種無機顆粒的製備方法，其製備如請求項1至請求項7中任一項所述的無機顆粒，所述製備方法包括以下步驟： （a）使自組裝界面活性劑溶解於溶劑； （b）在實施所述（a）步驟之前、之後或同時，使無機物前驅物溶解或分散於所述溶劑來製備無機物前驅物溶液；以及 （c）藉由所述無機物前驅物與所述界面活性劑的自組裝反應，在所述界面活性劑形成的殼中形成結晶相與非晶相混合的所述小顆粒，進而多個所述小顆粒凝聚形成所述無機顆粒。
- 如請求項8所述的無機顆粒的製備方法，更包括以下步驟： 使用酸與鹼對在所述（c）步驟中得到的所述無機顆粒進行處理，以得到表面電荷得到控制的無機顆粒。
- 如請求項8所述的無機顆粒的製備方法，其中 所述自組裝界面活性劑為選自具有能夠與所述無機物前驅物結合的電荷的陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及兩性界面活性劑中的一種以上，且保有能夠進行縮合反應以及交聯反應的官能基。
- 如請求項10所述的無機顆粒的製備方法，其中 能夠進行縮合反應以及交聯反應的官能基為選自由醯胺基、硝基、醛基及羰基組成的群組中的一種以上。
- 如請求項7所述的無機顆粒的製備方法，其中所述自組裝界面活性劑具有下述化學式1的結構： [化學式1]在所述化學式1中，R1 及R3 獨立地為氫原子、C1 -C10 烷基或烷氧基，R2 為下述化學式2的取代基，n為2以上的數， [化學式2]
在化學式2中，R4 及R5 獨立地為氫原子、C1 -C10 烷基或烷氧基，R6 為C1 -C10 伸烷基或單共價鍵，*表示連接部位。
- 如請求項8所述的無機顆粒的製備方法，其中 所述溶劑為水、或與水具有相容性的溶劑和水的混合溶劑。
- 一種水分散液，在水中分散有如請求項1至請求項7中任一項所述的無機顆粒。
- 如請求項14所述的水分散液，其中所述水分散液為用於化學機械研磨的漿料。
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