本发明涉及硅溶胶抛光液,尤其是涉及一种大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液及其制备方法。
背景技术:
1、晶圆片是电子元器件中非常重要的的一种材料,通常用于制作芯片和集成电路等。根据不同的制造工艺和用途,晶圆片可以分为多种类型。对于电子产业来说,晶圆片的质量和制造工艺是非常关键的,只有不断地提高制造工艺和技术水平,才能生产出更加高质量和高性能的电子器件。
2、在晶圆片的加工过程中,抛光是重要的环节之一,在抛光的过程中,需要添加抛光液,因此抛光液的选择对晶圆片的加工非常重要。用于晶圆片的抛光液,不仅要考虑到晶圆片的抛光效率,而且还要考虑晶圆片的抛光的效果和抛光液的稳定性和成本,如何利制备出高品质的抛光液成为我们亟待解决的问题。
3、此外,硅溶胶可用于抛光液组成部分,但其杂质含量,稳定性,胶粒粒形、粒径、ph值、密度等对抛光液质量均有一定影响,如何利用硅溶胶制备出高品质的抛光液也是我们亟待解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于以上问题,本发明提供了一种大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液及其制备方法,不仅稳定性好,成本不高,而且提高了大粒径晶圆片的抛光效率和抛光效果。
2、为了实现上述目的及其他相关目的,本发明提供的技术方案如下:
3、一种大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,所述抛光液包括以下重量份的原料:12—15份硅溶胶,3—5份促进剂,1—2份山梨坦单硬脂酸酯,1—2份有机络合清洗剂,2—3份螯合剂,3—5份十二烷基硫酸钠,2—3份甲基戊醇,4—6份碱性调节剂,3—5份表面活性修饰剂,1—2份聚天冬氨酸,2—3份抛光平衡剂。
4、作为优选,所述抛光液包括以下重量份的原料:12份硅溶胶,3份促进剂,1份山梨坦单硬脂酸酯,1份有机络合清洗剂,2份螯合剂,3份十二烷基硫酸钠,2份甲基戊醇,4份碱性调节剂,3份表面活性修饰剂,1份聚天冬氨酸,2份抛光平衡剂。
5、作为优选,所述抛光液包括以下重量份的原料:13.5份硅溶胶,4份促进剂,1.5份山梨坦单硬脂酸酯,1.5份有机络合清洗剂,2.5份螯合剂,4份十二烷基硫酸钠,2.5份甲基戊醇,5份碱性调节剂,4份表面活性修饰剂,1.5份聚天冬氨酸,2.5份抛光平衡剂。
6、作为优选,所述抛光液包括以下重量份的原料:15份硅溶胶,5份促进剂,2份山梨坦单硬脂酸酯,2份有机络合清洗剂,3份螯合剂,5份十二烷基硫酸钠,3份甲基戊醇,6份碱性调节剂,5份表面活性修饰剂,2份聚天冬氨酸,3份抛光平衡剂。
7、作为优选,所述碱性调节剂为koh和k2co3中的一种或几种混合物。
8、作为优选,所述有机络合清洗剂为h—1070络合清洗剂。
9、作为优选,所述螯合剂为多磷酸钠和1,3—二酮中的一种或几种混合物。
10、作为优选,所述促进剂为胍类促进剂,所述表面活性修饰剂为二炔基和甲基丙烯酸基团衍生的聚合物。
11、为了实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供了一种大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液的制备方法,所述方法包括:
12、m1.将1.04-1.045g/ml的硅酸钠溶液通过离子交换柱,除去硅酸钠溶液中的钠离子与各种阳离子杂质,形成新生硅酸后注入反应釜;
13、m2.在新生硅酸中加入氨水,氨水与新生硅酸的比例为3:1,调节ph值为8.5-9.5,将温度加热至95-99℃,保温半小时,此时粒径大约在5nm,依次缓慢加入2—3份甲基戊醇和山梨坦单硬脂酸酯进行充分搅拌,甲基戊醇和山梨坦单硬脂酸酯的比例为1:1,得到氨型硅溶胶;
14、m3.将氨型硅溶胶经过强酸性阳离子交换树脂柱进行纯化,除去游离的金属离子和部分氨,使氨型硅溶胶转化为硅溶胶,调节ph值在2~3;
15、m4.将有机络合清洗剂、螯合剂、十二烷基硫酸钠按比例1:1:1.5加入所述硅溶胶中,同时加以超声及搅拌,超声时间为8—10分钟,加入表面活性修饰剂和抛光平衡剂、聚天冬氨酸,表面活性修饰剂、抛光平衡剂和聚天冬氨酸的比例为1:0.5:1,继续搅拌10—15分钟,得到大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液。
16、作为优选,在步骤m2中,所述进行充分搅拌,搅拌的速率为800—1000r/min。
17、本发明具有以下积极效果:
18、1.本发明采用高纯、高浓度、大粒径碱性硅溶胶,硅溶胶粒径在50nm左右,形态规整、饱满,研磨抛光效率更高。此外表面活性修饰剂和抛光稳定剂的加入,提高了抛光液的抛光效果和稳定效果以及去除率。
19、2.本发明通过加入有机络合清洗剂和螯合剂,在晶圆片完成抛光之后,清洗更加方便快捷,进一步提高晶圆片的抛光效率。
20、3.本发明用于大粒径晶圆片的抛光,不仅减少晶圆片在抛光过程中划痕的产生,而且抛光液长期储存不会产生分层、解析现象,便于日常的使用,与此同时,运输过程中,不会因为气温变化产生冻结胶化的问题。
1.一种大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于,所述抛光液主要由以下重量份的组分调配而成:12—15份硅溶胶,3—5份促进剂,1—2份山梨坦单硬脂酸酯,1—2份有机络合清洗剂,2—3份螯合剂,3—5份十二烷基硫酸钠,2—3份甲基戊醇,4—6份碱性调节剂,3—5份表面活性修饰剂,1—2份聚天冬氨酸,2—3份抛光平衡剂。
2.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于,所述抛光液包括以下重量份的原料:12份硅溶胶,3份促进剂,1份山梨坦单硬脂酸酯,1份有机络合清洗剂,2份螯合剂,3份十二烷基硫酸钠,2份甲基戊醇,4份碱性调节剂,3份表面活性修饰剂,1份聚天冬氨酸,2份抛光平衡剂。
3.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于,所述抛光液包括以下重量份的原料:13.5份硅溶胶,4份促进剂,1.5份山梨坦单硬脂酸酯,1.5份有机络合清洗剂,2.5份螯合剂,4份十二烷基硫酸钠,2.5份甲基戊醇,5份碱性调节剂,4份表面活性修饰剂,1.5份聚天冬氨酸,2.5份抛光平衡剂。
4.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于,所述抛光液包括以下重量份的原料:15份硅溶胶,5份促进剂,2份山梨坦单硬脂酸酯,2份有机络合清洗剂,3份螯合剂,5份十二烷基硫酸钠,3份甲基戊醇,6份碱性调节剂,5份表面活性修饰剂,2份聚天冬氨酸,3份抛光平衡剂。
5.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于:所述碱性调节剂为koh和k2co3中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于:所述有机络合清洗剂为h—1070络合清洗剂。
7.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于:所述螯合剂为多磷酸钠和1,3—二酮中的一种或几种混合物。
8.根据权利要求1所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液,其特征在于:所述促进剂为胍类促进剂,所述表面活性修饰剂为二炔基和甲基丙烯酸基团衍生的聚合物。
9.一种大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的大粒径晶圆片用高纯单质改性硅溶胶抛光液的制备方法,其特征在于,在步骤m2中,所述进行充分搅拌,搅拌的速率为800—1000r/min。