[發明專利]一種高穩定的CMP拋光液

有效

• 申請號: 202110444766.9
• 申請日: 2021-04-24
• 公開（公告）號: CN113214741B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王繼寶;周翠蘋
• 申請（專利權）人: 深圳市撒比斯科技有限公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;H01L21/306
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 魏坤宇

本申請涉及化學機械拋光的領域，具體公開了一種高穩定的CMP拋光液。高穩定的CMP拋光液，每100重量份的拋光液中包括磨料20?50份、pH調節劑0.3?8份、聚醚多元醇2?5份、羥基丁酸0.005?0.008份、表面活性劑0.01?0.15份、余量為水。本申請的高穩定的CMP拋光液具有拋光速率穩定性高的優點。

技術領域

本申請涉及化學機械拋光的領域，更具體地說，它涉及一種高穩定的CMP拋光液。

背景技術

半導體材料主要以硅材料為主，是電子信息產業中最重要的基礎功能材料之一。半導體材料在我國國民經濟和軍事工業中占有極為重要的地位，全世界95％以上的半導體器件是由硅材料制備而成的。在加工半導體材料時，往往需要將硅材料加工成硅晶片，并對硅晶片進行拋光處理才能繼續后續的工序。

為了保證硅晶片的拋光加工精度，需要對硅晶片進行化學機械拋光(CMP)。化學機械拋光簡稱CMP，應用于集成電路和超大規模集成電路中對基體材料的硅晶片進行拋光，拋光過程中，CMP拋光液大大影響了硅晶片拋光質量。

CMP拋光液一般由磨料、PH值調節劑、氧化劑、分散劑和去離子水等添加劑組成。傳統的拋光液具有應力殘留、拋光速率低等問題。為了提高拋光質量，企業致力于研究高質量的拋光液。目前，公開號為CN107043599A的中國專利提出了一種硅晶片拋光液，按質量份數計包括硅溶膠磨料20份、六羥丙基丙二胺0.1份、四羥乙基乙二胺2份、烷基醇酰胺0.1份、去離子水80份。

針對上述相關技術，發明人在實際使用時發現：上述拋光液的拋光速率的穩定性較差。

發明內容

為了提高CMP拋光液拋光速率的穩定性，本申請提供一種高穩定的CMP拋光液。

本申請提供的一種高穩定的CMP拋光液采用如下的技術方案：

一種高穩定的CMP拋光液，每100重量份的拋光液中包括磨料20-50份、pH調節劑0.3-8份、聚醚多元醇2-5份、羥基丁酸0.005-0.008份、表面活性劑0.01-0.15份、余量為水。

通過采用上述技術方案，由于在拋光液中添加聚醚多元醇和羥基丁酸，其中聚醚多元醇的端基或側基含有羥基，與水、磨料等的相容性較高，羥基丁酸與聚醚多元醇的相容性較高，且能夠與聚醚多元醇相互作用，提高了拋光液在拋光時拋光速率的穩定性。

優選的，所述聚醚多元醇的平均分子量為700-2000。

通過采用上述技術方案，本申請通過控制聚醚多元醇的平均分子量，提高了拋光液各制備原料之間的相容性，增強了羥基丁酸與聚醚多元醇之間的相互作用，使拋光液在拋光時拋光速率的穩定性得到提高。

優選的，所述表面活性劑為陰離子型表面活性劑。

通過采用上述技術方案，陰離子型表面活性劑與聚醚多元醇的相容性較高，且能夠與聚醚多元醇、羥基丁酸相互交聯，形成交聯結構，增強了羥基丁酸與聚醚多元醇之間的相互作用，使拋光液在拋光時拋光速率的穩定性得到提高。

優選的，所述表面活性劑為陰離子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸鈉的混合物。

通過采用上述技術方案，本申請使用陰離子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸鈉復配，陰離子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸鈉相互作用，增強了羥基丁酸與聚醚多元醇之間的相互作用，使拋光液在拋光時拋光速率的穩定性得到提高。

優選的，所述陰離子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸鈉的重量比為(0.05-0.3)：1。

通過采用上述技術方案，本申請通過控制陰離子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸鈉的重量比，進一步增強了羥基丁酸與聚醚多元醇之間的相互作用，使拋光液在拋光時拋光速率的穩定性得到提高。

優選的，所述烷基苯磺酸鈉為十二烷基苯磺酸鈉。