[發明專利]一種鎢拋光液及其制備方法

無效

• 申請號: 200610014594.7
• 申請日: 2006-06-30
• 公開（公告）號: CN101096572A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 仲躋和;劉玉嶺
• 申請（專利權）人: 天津晶嶺電子材料科技有限公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;B24B9/04
• 代理公司: 國嘉律師事務所
• 代理人: 盧楓

(一)技術領域：

本發明涉及一種鎢拋光液及其制備方法，特別是一種用于鎢的拋光液及其制備方法。

(二)背景技術：

鎢是半導體集成電路中被廣泛應用的一種金屬材料，由于金屬鎢材料本身特性，及大規模集成電路對表面要求的精度很高，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行拋光加工，對設備的損害比較嚴重，而且拋光后清洗難度增加。

(三)發明內容：

本發明的目的在于提供一種用于鎢的拋光液及其制備方法，它能克服現有技術中的清洗缺點，做到高效清洗并對設備沒有損害。

本發明的技術方案：一種用于金屬鎢的拋光液，其特征在于它是由磨料、氧化劑、PH值調節劑、螯合劑和去離子水混合組成，其中磨料占總重量的10％～50％，氧化劑占總重量的0.01％～6％，PH值調節劑占總重量的1％～6％，螯合劑占總重量的0.01％～1％，去離子水占總重量的37％～88.98％，拋光液PH值范圍為11～12，粒徑為15nm～100nm。

上述所說的一種用于金屬鎢的拋光液的組成部分中，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。

上述所說的金屬氧化物的水溶膠是SiO₂、Al₂O₃、CeO₂或TiO₂的水溶膠。

上述所說的一種用于金屬鎢的拋光液的組成部分中，所說的氧化劑是雙氧水、硝酸鹽或過硫酸鹽。

上述所說的一種用于金屬鎢的拋光液的組成部分中，所說的PH調節劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、多羥多胺和胺中的一種或兩種以上組合。

上述所說的一種用于金屬鎢的拋光液的組成部分中，所說的螯合劑是具有水溶性且不含金屬離子的化合物。

上述所說的具有水溶性且不含金屬離子的化合物是羥胺、胺鹽或胺中的一種或兩種以上組合。

一種用于金屬鎢的拋光液的制備方法，其特征在于首先將制備拋光液所需的磨料、氧化劑、PH值調節劑、螯合劑和去離子水按配方比例取料，并分別進行過濾凈化處理，然后在千級凈化室的環境內，將各種組分在真空負壓的動力下，通過質量流量計輸入容器罐中并充分攪拌，混合均勻即可。

本發明的優越性在于：(1)拋光液是堿性，不腐蝕污染設備，容易清洗；(2)金屬層鎢拋光速率快，可控性好，拋光后平整性好；(3)使用不含金屬離子的鰲合劑，對有害金屬離子的鰲合作用強；工藝簡單，成本低。

(四)具體實施方式：

實施例1：一種用于金屬鎢的拋光液，其特征在于它是由磨料、氧化劑、PH值調節劑、螯合劑和去離子水混合組成。

上述所說的金屬鎢拋光液的具體實驗方案如下：

要配置200g拋光液，需取占總重量為20％的CeO₂磨料40g，粒徑100-120nm；占總重量為0.5％的雙氧水1g，占總重量為2％的四羥基乙基乙二胺4g；占總重量為2％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：首先將制備拋光液所需的CeO₂磨料、雙氧水、四羥基乙基乙二胺、氫氧化鉀和去離子水按上述配方比例取料，并分別進行過濾凈化處理，然后在千級凈化室的環境內，將各種組分在真空負壓的動力下，通過質量流量計輸入容器罐中并充分攪拌，混合均勻即可。

實驗檢測結果：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雷C6382I/YJ型拋光機上，在壓力為100g/cm²、拋光盤轉速為80轉/分鐘、流量900ml/分鐘的條件下，對鎢片進行拋光，測得鎢的平均速率為0.1微米/分鐘，表面質量良好。

實施例2：一種用于金屬鎢的拋光液，其特征在于它是由磨料、氧化劑、PH值調節劑、螯合劑和去離子水混合組成。

上述所說的金屬鎢拋光液的具體實驗方案如下：

要配置2000g拋光液，需取占總重量為37.5％的750g水溶硅溶膠磨料，粒徑60-80nm；占總重量為0.75％的硝酸鋁15g，占總重量為1.5％的EDTA?30g，占總重量為3％的氫氧化鉀60g，占總重量為57.25％的去離子水。