一种化学机械抛光液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体表面处理领域，具体是一种化学机械抛光液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]化学机械抛光技术是半导体晶片表面加工的关键技术之一，并用于集成电路制造过程的各阶段表面平整化，而抛光液对抛光效率和加工质量有着重要的影响，但由于具有很高的技术要求，目前商业化的抛光液配方处于完全保密状态，主要集中在美国、日本、韩国。这也导致在我国半导体硅抛光片加工中，所使用的抛光液绝大多数都要靠进口。尽管我国目前在抛光液行业已发展到有几十家的企业，但是真正涉足到半导体硅片抛光液制造、研发方面的企业很少。无论是产品质量上、还是在市场占有率方面，国内企业都表现出与国外厂家具有相当的差距。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种化学机械抛光液及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种化学机械抛光液，按照重量份的原料包括:磷酸15-30份、四硼酸钠10-20份、硅酸钠10-20份、碳酸氢钠10-20份、柠檬酸钠10-20份、去离子水25-45份、滑石粉10-15份、碳酸钙8-10份、氧化剂1-10份、液态石蜡5-10份、缓蚀剂2-10份、表面活性剂1-10份、pH调节剂1-9份、高岭土 1-3份、娃藻土 1-2份、片层结构的云母粉1-2份、空心玻璃微珠1-2份。
[0005]作为本发明进一步的方案:按照重量份的原料包括:磷酸15-30份、四硼酸钠15份、娃酸钠15份、碳酸氢钠15份、梓檬酸钠15份、去离子水35份、滑石粉12.5份、碳酸|丐9份、氧化剂5.5份、液态石蜡7.5份、缓蚀剂6份、表面活性剂5.5份、pH调节剂5份、高岭土2份、硅藻土I.5份、片层结构的云母粉1.5份、空心玻璃微珠1.5份。
[0006]作为本发明再进一步的方案:所述氧化剂为高锰酸钾。
[0007]作为本发明再进一步的方案:所述pH调节剂为碳酸钠和乙酸。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述缓蚀剂为二邻甲苯基硫脲、三乙胺和三丙胺的混合溶液。
[0009]作为本发明再进一步的方案:所述的化学机械抛光液的制备方法，包括以下步骤:
(1)将磷酸、四硼酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、滑石粉、碳酸钙、液态石蜡、缓蚀剂、高岭土、硅藻土、片层结构的云母粉、空心玻璃微珠溶于去离子水中，边水浴加热边磁力搅拌；
(2)向步骤(I)制得的溶液中加入氧化剂、缓蚀剂、表面活性剂，搅拌混匀后自然降至室温;
(3)向步骤(2)制得的溶液中加入适量的pH调节剂，将溶液pH调至7.5-8.9;即可获得所述的化学机械抛光液与现有技术相比，本发明的有益效果是:抛光效果好，抛光速率提高;对半导体芯片表面无伤害;安全无毒，无有害气体;可减少被抛光材料的表面污染物。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0011]实施例1
一种化学机械抛光液，按照重量份的原料包括:磷酸15份、四硼酸钠1份、硅酸钠1份、碳酸氢钠10份、柠檬酸钠10份、去离子水25份、滑石粉10份、碳酸钙8份、氧化剂I份、液态石蜡5份、缓蚀剂2份、表面活性剂I份、pH调节剂I份、高岭土 I份、硅藻土 I份、片层结构的云母粉I份、空心玻璃微珠I份。
[0012]所述的化学机械抛光液的制备方法，包括以下步骤:
(1)将磷酸、四硼酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、滑石粉、碳酸钙、液态石蜡、缓蚀剂、高岭土、硅藻土、片层结构的云母粉、空心玻璃微珠溶于去离子水中，边水浴加热边磁力搅拌；
(2)向步骤(I)制得的溶液中加入高锰酸钾、二邻甲苯基硫脲、三乙胺、三丙胺、表面活性剂，搅拌混匀后自然降至室温；
(3)向步骤(2)制得的溶液中加入适量的碳酸钠，将溶液pH调至7.5;即可获得所述的化学机械抛光液。
[0013]实施例2
一种化学机械抛光液，按照重量份的原料包括:磷酸15-30份、四硼酸钠15份、硅酸钠15份、碳酸氢钠15份、梓檬酸钠15份、去离子水35份、滑石粉12.5份、碳酸|丐9份、氧化剂5.5份、液态石蜡7.5份、缓蚀剂6份、表面活性剂5.5份、pH调节剂5份、高岭土2份、硅藻土1.5份、片层结构的云母粉1.5份、空心玻璃微珠1.5份。
[0014]所述的化学机械抛光液的制备方法，包括以下步骤:
(1)将磷酸、四硼酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、滑石粉、碳酸钙、液态石蜡、缓蚀剂、高岭土、硅藻土、片层结构的云母粉、空心玻璃微珠溶于去离子水中，边水浴加热边磁力搅拌；
(2)向步骤(I)制得的溶液中加入高锰酸钾、二邻甲苯基硫脲、三乙胺和三丙胺、表面活性剂，搅拌混匀后自然降至室温；
(3)向步骤(2)制得的溶液中加入适量的乙酸，将溶液pH调至8;即可获得所述的化学机械抛光液。
[0015]实施例3
一种化学机械抛光液，按照重量份的原料包括:磷酸30份、四硼酸钠20份、硅酸钠20份、碳酸氢钠20份、柠檬酸钠20份、去离子水45份、滑石粉15份、碳酸钙10份、氧化剂10份、液态石蜡10份、缓蚀剂10份、表面活性剂10份、pH调节剂9份、高岭土 3份、硅藻土 2份、片层结构的云母粉2份、空心玻璃微珠2份。
[0016]所述的化学机械抛光液的制备方法，包括以下步骤:
(1)将磷酸、四硼酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、滑石粉、碳酸钙、液态石蜡、缓蚀剂、高岭土、硅藻土、片层结构的云母粉、空心玻璃微珠溶于去离子水中，边水浴加热边磁力搅拌；
(2)向步骤(I)制得的溶液中加入高锰酸钾、二邻甲苯基硫脲、三乙胺和三丙胺、表面活性剂，搅拌混匀后自然降至室温；
(3)向步骤(2)制得的溶液中加入适量的乙酸，将溶液pH调至8.9;即可获得所述的化学机械抛光液。
[0017]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0018]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种化学机械抛光液，其特征在于，按照重量份的原料包括:磷酸15-30份、四硼酸钠.10-20份、硅酸钠10-20份、碳酸氢钠10-20份、柠檬酸钠10_20份、去离子水25-45份、滑石粉.10-15份、碳酸钙8-10份、氧化剂1-10份、液态石蜡5-10份、缓蚀剂2-10份、表面活性剂1-10份、pH调节剂1-9份、高岭土 1-3份、娃藻土 1-2份、片层结构的云母粉1-2份、空心玻璃微珠1-.2份。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，按照重量份的原料包括:磷酸.15-30份、四硼酸钠15份、娃酸钠15份、碳酸氢钠15份、朽1檬酸钠15份、去离子水35份、滑石粉.12.5份、碳酸钙9份、氧化剂5.5份、液态石蜡7.5份、缓蚀剂6份、表面活性剂5.5份、pH调节剂.5份、高岭土2份、娃藻土1.5份、片层结构的云母粉1.5份、空心玻璃微珠1.5份。3.根据权利要求1或2所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述氧化剂为高锰酸钾。4.根据权利要求1或2所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述pH调节剂为碳酸钠和乙酸。5.根据权利要求1或2所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述缓蚀剂为二邻甲苯基硫脲、三乙胺和三丙胺的混合溶液。6.—种如权利要求1-5任一所述的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将磷酸、四硼酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、滑石粉、碳酸钙、液态石蜡、缓蚀剂、高岭土、硅藻土、片层结构的云母粉、空心玻璃微珠溶于去离子水中，边水浴加热边磁力搅拌； (2)向步骤(1)制得的溶液中加入氧化剂、缓蚀剂、表面活性剂，搅拌混匀后自然降至室温; (3)向步骤(2)制得的溶液中加入适量的pH调节剂，将溶液pH调至7.5-8.9;即可获得所述的化学机械抛光液。
【专利摘要】本发明公开了一种化学机械抛光液及其制备方法，按照重量份的原料包括：磷酸15-30份、四硼酸钠10-20份、硅酸钠10-20份、碳酸氢钠10-20份、柠檬酸钠10-20份、去离子水25-45份、滑石粉10-15份、碳酸钙8-10份、氧化剂1-10份、液态石蜡5-10份、缓蚀剂2-10份、表面活性剂1-10份、pH调节剂1-9份、高岭土1-3份、硅藻土1-2份、片层结构的云母粉1-2份、空心玻璃微珠1-2份。上述原料经搅拌加热混合，即得所述的化学机械抛光液，本发明抛光效果好，抛光速率提高；对半导体芯片表面无伤害；安全无毒，无有害气体；可减少被抛光材料的表面污染物。
【IPC分类】C23F3/06, C09G1/02
【公开号】CN105623526
【申请号】CN201610086885
【发明人】章建群, 章慧云, 黄晓伟, 刘华, 龚建国
【申请人】章建群
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月16日