專利名稱：一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拋光液及其制備方法，特別是一種用于大規(guī)模集 成電路中二氧化硅介質(zhì)的拋光液及其制備方法。
(二)
背景技術(shù)：
二氧化硅介質(zhì)是半導(dǎo)體集成電路中廣泛使用的一種介質(zhì)材料，二 氧化硅介質(zhì)表面的形狀決定著集成電路下一步加工的成敗，由于二氧 化硅介質(zhì)本身硬度大，所以給材料表面平坦化加工帶來了很大難度。 目前國際上主要采用酸性拋光液進(jìn)行拋光加工，對設(shè)備的損害比較嚴(yán) 重，加工精度差。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液及其制 備方法，它能克服現(xiàn)有技術(shù)中的清洗缺點(diǎn)，起到高效清洗的效果，并 對設(shè)備沒有損害。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其特征在 于它是由磨料、表面活性劑、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子水混合
組成，其中磨料占總重量的10 50%，表面活性劑占總重量的0.01 0.6%， PH值調(diào)節(jié)劑占總重量的1 6%，氧化劑占總重量的0.01 15%， 去離子水占總重量的28.4 88.98%，拋光液ffl值范圍為11 12， 粒徑為15nm 100nm。
上述所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液的組成部分中，所說 的磨料是指粒徑范圍為15nm 100mn的水溶硅溶膠或金屬氧化物的 水溶膠。
上述所說的金屬氧化物的水溶膠是Si02、 ALO:,、 CeO2或TiO2的水 溶膠。
上述所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液的組成部分中，所說 的表面活性劑系是非離子型表面活性劑。
上述所說的非離子型表面活性劑是脂肪醇聚氧乙稀醚或烷基醇
酰胺。
上述所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液的組成部分中，所說 的PH調(diào)節(jié)劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、多羥多胺、胺中的一種或兩種 以上組合。
上述所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液的組成部分中，所說 的氧化劑是雙氧水、硝酸鐵、硝酸鋁、過硫酸鹽中的一種或兩種以上 組合。
一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液制備方法，其特征在于首先將制
備拋光液所需的磨料、表面活性劑、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子
水按配方比例取料，并分別進(jìn)行過濾凈化處理，然后在千級凈化室的 環(huán)境內(nèi)，將各種組分在真空負(fù)壓的動力下，通過質(zhì)量流量計(jì)輸入容器 罐中并充分?jǐn)嚢?，混合均勻即可?br> 本發(fā)明的優(yōu)越性在于(l)拋光液是堿性，不腐蝕污染設(shè)備，容 易清洗；(2) 二氧化硅介質(zhì)拋光速率快，平整性好；(3)采用非離子
型表面活性劑，能對磨料和反應(yīng)產(chǎn)物從襯底表面產(chǎn)生有效的吸脫作
用；(4)工藝簡單，成本低。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1: 一種拋光液，其特征在于它是由磨料、表面活性劑、 PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子水混合組成。
上述所說的用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液的具體實(shí)驗(yàn)方案如下
要配置200g拋光液，需取占總重量為20X的CeO2磨料40g，粒 徑100-120mn,占總重量為0. 5%的脂肪醇聚氧乙稀醚lg，占總重量 為2X的雙氧水4g，占總重量為2M的氫氧化鉀4g，占總重量為75.5 %的去離子水。
拋光液的制備方法為首先將制備拋光液的Ce02、脂肪醇聚氧 乙稀醚、雙氧水、氫氧化鉀和去離子水按上述配方比例取料，并分別 進(jìn)行過濾凈化處理，然后在千級凈化室的環(huán)境內(nèi)，將各種組分在真空 負(fù)壓的動力下，通過質(zhì)量流量計(jì)輸入容器罐中并充分?jǐn)嚢?，混合均?即可。
實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果上述拋光液PH值為11.2，粒徑分布為100-120nm。
用配好的拋光液在風(fēng)雷C6382I/YJ型拋光機(jī)上，在壓力為100g/cm2、 拋光盤轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分鐘、流量900ml/分鐘的條件下，對二氧化硅硅 片進(jìn)行拋光，測得二氧化硅介質(zhì)的平均速率為0.11微米/分鐘，表面 質(zhì)量良好。
實(shí)施例2: —種拋光液，其特征在于它是由磨料、表面活性劑、
PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子水混合組成。
上述所說的用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液的具體實(shí)驗(yàn)方案如下 要配置2000g拋光液，需取占總重量為37.5%的水溶硅溶膠磨
料750g，粒徑60-80nm，占總重量為1. 5% %的雙氧水30g，占總重
量為3X的氡氧化鉀60g，占總重量為0.75%的垸基醇酰胺15g，占
總重量為57. 25%的去離子水。
拋光液的制備方法為首先將制備拋光液的水溶硅溶膠磨料、雙 氧水、氫氧化鉀、垸基醇酰胺和去離子水按上述配方比例取料，并分 別進(jìn)行過濾凈化處理，然后在千級凈化室的環(huán)境內(nèi)，將各種組分在真 空負(fù)壓的動力下，通過質(zhì)量流量計(jì)輸入容器罐中并充分?jǐn)嚢?，混合?勻即可。
實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果上述拋光液PH值為10.2，粒徑分布為60-80咖。 用配好的拋光液在風(fēng)雷C6382I/YJ型拋光機(jī)上，在壓力為100g/cm2、 拋光盤轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分鐘、流量900ml/分鐘的條件下，對二氧化硅 介質(zhì)的硅片進(jìn)行拋光，測得二氧化硅介質(zhì)的平均速率為0. 16微米/ 分鐘，表面質(zhì)量好。
權(quán)利要求
1、一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其特征在于它是由磨料、表面活性劑、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子水混合組成，其中磨料占總重量的10～50％，表面活性劑占總重量的0.01～0.6％，PH值調(diào)節(jié)劑占總重量的1～6％，氧化劑占總重量的0.01～15％，去離子水占總重量的28.4～88.98％，拋光液PH值范圍為11～12，粒徑為15nm～100nm。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其 特征在于所說的磨料是指粒徑范圍為15nm 100nm的水溶硅溶膠或 金屬氧化物的水溶膠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其 特征在于所說的金屬氧化物的水溶膠是Si02、 A120:>、 Ce02或Ti02的水 溶膠。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其 特征在于所說的表面活性劑系是非離子型表面活性劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其 特征在于所說的非離子型表面活性劑是脂肪醇聚氧乙稀醚或烷基醇 酰胺。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其 特征在于所說的PH調(diào)節(jié)劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、多羥多胺、胺中 的一種或兩種以上組合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其 特征在于所說的氧化劑是雙氧水、硝酸鐵、硝酸鋁、過硫酸鹽中的一 種或兩種以上組合。
8、 一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液制備方法，其特征在于首先 將制備拋光液的磨料、表面活性劑、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子 水按配方比例取料，并分別進(jìn)行過濾凈化處理，然后在千級凈化室的 環(huán)境內(nèi)，將各種組分在真空負(fù)壓的動力下，通過質(zhì)量流量計(jì)輸入容器 罐中并充分?jǐn)嚢?，混合均勻即可?br> 全文摘要
一種用于二氧化硅介質(zhì)的拋光液，其特征在于它是由磨料、表面活性劑、pH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和去離子水混合組成，其中磨料占總重量的10～50％，表面活性劑占總重量的0.01～0.6％，pH值調(diào)節(jié)劑占總重量的1～6％，氧化劑占總重量的0.01～15％，去離子水占總重量的28.4～88.98％，拋光液pH值范圍為11～12，粒徑為15nm～100nm。其制備方法為取料、過濾凈化、攪拌、混合均勻即可。本發(fā)明的優(yōu)越性在于拋光液是堿性，不腐蝕污染設(shè)備，容易清洗；二氧化硅介質(zhì)拋光速率快，平整性好；采用非離子型表面活性劑，能對磨料和反應(yīng)產(chǎn)物從襯底表面產(chǎn)生有效的吸脫作用；工藝簡單，成本低。
文檔編號C09G1/04GK101096573SQ20061001459
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者仲躋和, 周云昌, 李家榮, 高如山 申請人:天津晶嶺電子材料科技有限公司