[發明專利]用于拋光藍寶石基板的組合物和拋光藍寶石基板的方法

有效

• 申請號: 201610324333.9
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN107325735B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 徐沛紳;張添瑯;周乃天;黃新義
• 申請（專利權）人: 臺灣永光化學工業股份有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;C09G1/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發明是有關于一種用于拋光藍寶石基板的研磨組合物和使用其拋光藍寶石基板的方法，其中本發明的研磨組合物包括：(A)5至50重量百分比的研磨粒子；(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺結構化合物；以及(C)余量的水；其中，R1、R2、R3是如說明書中所定義。當應用本發明的研磨組合物拋光藍寶石基板時，可改善于拋光工藝的拋光速率，并提升經拋光的基板的表面質量。

技術領域

本發明是關于一種用于拋光的研磨組合物及使用其的拋光方法，尤指一種適用于藍寶石拋光工藝的研磨組合物，以及使用其的藍寶石拋光方法。

背景技術

半導體基板的工藝中，需先行提供一平坦的基板表面，如硅晶圓或藍寶石基板，以利進行后續的工藝。目前大多利用拋光工藝或化學機械研磨工藝(chemical mechanicalpolishing)以提供大面積基板表面全面性的平坦化。

藍寶石為氧化鋁(Al₂O₃)單晶材料的通用術語。藍寶石具有極好的化學穩定性、光學透明性及理想的機械性能，例如抗碎裂性、耐久性、抗劃傷性、抗輻射性、砷化鎵熱膨脹系數的良好匹配性及在高溫下的撓曲強度。因此，藍寶石基板常使用作為光電組件的材料，如光學透射窗口、發光二極管、微電子集成電路應用的基板、或超導化合物及氮化鎵生長的基板等。

然而，藍寶石具有極高的硬度特性，其莫氏硬度高達9度，僅次于鉆石的硬度10度，故其平坦化的程序較佳地是借由拋光工藝以進行。

現有技術中的藍寶石拋光工藝包括不斷地將研磨漿料施加至待拋光的藍寶石晶圓表面，且同時用一旋轉式拋光墊對于研磨漿料施加的藍寶石晶圓表面進行拋光。一般而言，所使用的研磨漿料包括一溶劑、一研磨粒子。而在拋光工藝中，常會遭遇到如基板表面刮傷；或者因摩擦過熱而導致拋光墊脫膠等問題。一般而言，所使用的研磨漿料是由一溶劑及一研磨粒子所組成，而為了解決上述拋光工藝的問題，常會于研磨漿料中添加不同的界面活性劑、吸熱劑、或分散劑等。

在研磨過程中，常會遭遇到拋光漿料無法同時具有高移除率并維持表面質量的特性，因此，在研磨工藝中所使用的研磨漿料是不斷地改良以解決上述的問題，并進一步地改善研磨速率以及產品的合格率。

發明內容

為了在藍寶石拋光工藝后，使得所使用的研磨漿料具有高移除率并維持研磨后藍寶石基板的表面質量，本發明提供了一種新穎的用于拋光藍寶石基板的研磨組合物，其可包括：(A)5至50重量百分比的研磨粒子；(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺結構化合物；

其中，R1、R2及R3各自獨立地為C1-C20烷基、氧基伸乙基聚合結構、氧基伸丙基聚合結構、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物結構，而R1、R2及R3至少任兩個是氧基伸乙基聚合結構、氧基伸丙基聚合結構、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物結構，上述氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物結構是由一乙二醇單體以及一丙二醇單體共聚而成一嵌段共聚物、或一隨機共聚物；以及(C)余量的水。

在本發明中，舉例而言，“氧基伸乙基聚合結構”的化學式可以-(EO)_x-H表示，其中x代表氧基伸乙基的聚合度；“氧基伸丙基聚合結構”的化學式可以-(PO)_y-H表示，其中y代表氧基伸丙基的聚合度；至于“氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物結構”的化學式則可以-(EO)_x-(PO)_y-H表示，其中x及y分別代表氧基伸乙基及氧基伸丙基的聚合度。在此，x及y可分別為1或以上的整數，依據烷基胺結構化合物的分子量而定。

在本發明的一較佳實施態樣的研磨組合物中，該烷基胺結構化合物的含量可為0.01至5重量百分比，且較佳為0.01至1重量百分比。

此外，該烷基胺結構化合物的平均分子量為200至5000，較佳為300至2000。