专利名称：一种钨抛光液及其制备方法
一种钨抛光液及其制备方法
(一) 技术领域-
本发明涉及一种钨抛光液及其制备方法，特别是一种用于妈的抛 光液及其制备方法。
(二)
背景技术：
钨是半导体集成电路中被广泛应用的一种金属材料，由于金属钩 材料本身特性，及大规模集成电路对表面要求的精度很高，给材料表 面平坦化加工带来了很大难度。目前国际上主要采用酸性抛光液进行 抛光加工，对设备的损害比较严重，而且抛光后清洗难度增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钨的抛光液及其制备方法，它能 克服现有技术中的清洗缺点，做到高效清洗并对设备没有损害。
本发明的技术方案 一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是 由磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成，其中
磨料占总重量的10% 50%，氧化剂占总重量的0.01% 6%， PH 值调节剂占总重量的1% 6%，螯合剂占总重量的0.01% 1%，去 离子水占总重量的37% 88.98%，抛光液PH值范围为11 12，粒 径为15nm 100nm。
上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的磨料 是指粒径范围为15mn 100mn的水溶硅溶胶或金属氧化物的水溶胶。
上述所说的金属氧化物的水溶胶是Si02、 A1A、 Ce02或Ti(^的水 溶胶。
上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的氧化 剂是双氧水、硝酸盐或过硫酸盐。
上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的PH 调节剂是氢氧化钠、氢氧化钾、多羟多胺和胺中的一种或两种以上组
合
上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的螯合
剂是具有水溶性且不含金属离子的化合物。
上述所说的具有水溶性且不含金属离子的化合物是羟胺、胺盐或 胺中的一种或两种以上组合。
一种用于金属钨的抛光液的制备方法，其特征在于首先将制备抛
光液所需的磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水按配方
比例取料，并分别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环境内， 将各种组分在真空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐中并充 分搅拌，混合均匀即可。
本发明的优越性在于(l)抛光液是碱性，不腐蚀污染设备，容 易清洗；(2)金属层钨抛光速率快，可控性好，抛光后平整性好；(3)
使用不含金属离子的鳌合剂，对有害金属离子的鳌合作用强；工艺简 单，成本低。
具体实施例方式
实施例l: 一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、 氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成。
上述所说的金属钨抛光液的具体实验方案如下-
要配置200g抛光液，需取占总重量为20X的CeO2磨料40g，粒 径100-120nra;占总重量为0. 5%的双氧水lg，占总重量为2%的四 羟基乙基乙二胺4g;占总重量为2%的氢氧化钾4g;占总重量为75. 5 %的去离子水。
抛光液的制备方法为首先将制备抛光液所需的Ce02磨料、双 氧水、四羟基乙基乙二胺、氢氧化钾和去离子水按上述配方比例取料， 并分别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环境内，将各种组分 在真空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐中并充分搅拌，混 合均匀即可。
实验检测结果上述抛光液PH值为11.2，粒径分布为100-120nm。 用配好的抛光液在风雷C6382I/YJ型抛光机上，在压力为100g/cm2、 抛光盘转速为80转/分钟、流量900ml/分钟的条件下，对钨片进行抛 光，测得钨的平均速率为0.1微米/分钟，表面质量良好。
实施例2: —种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、
氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成。
上述所说的金属钨抛光液的具体实验方案如下
要配置2000g抛光液，需取占总重量为37. 5%的750g水溶硅溶 胶磨料，粒径60-80nm;占总重量为0. 75%的硝酸铝15g，占总重量 为1. 5%的EDTA 30g，占总重量为3%的氢氧化钾60g，占总重量为 57.25%的去离子水。
抛光液的制备方法为首先将制备抛光液的所需的水溶硅溶胶磨 料、硝酸铝、EDTA、氢氧化钾和去离子水按上述配方比例取料，并分 别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环境内，将各种组分在真 空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐中并充分搅拌，混合均 匀即可。
实验检测结果上述抛光液PH值为10.2，粒径分布为60-80nm。 用配好的抛光液在风雷C6382I/YJ型抛光机上，在压力为100g/cm2、 抛光盘转速为80转/分钟、流量900ml/分钟的条件下，对钨片进行 抛光，测得钨的平均速率为O. 13微米/分钟，表面质量好。
权利要求
1、一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成，其中磨料占总重量的10％～50％，氧化剂占总重量的0.01％～6％，PH值调节剂占总重量的1％～6％，螯合剂占总重量的0.01％～1％，去离子水占总重量的37％～88.98％，抛光液PH值范围为11～12，粒径为15nm～100nm。
2、 根据权利要求1所说的一种用于金属妈的抛光液，其特征在 于所说的磨料是指粒径范围为15nm 100nm的水溶硅溶胶或金属氧 化物的水溶胶。
3、 根据权利要求2所说的一种用于金属钨的抛光液，其特征在 于所说的金属氧化物的水溶胶是SiO2、 A120,、 CeO,或Ti(^的水溶胶。
4、 根据权利要求1所说的一种用于金属妈的抛光液，其特征在 于所说的氧化剂是双氧水、硝酸盐或过硫酸盐。
5、 根据权利要求1所说的一种用于金属钨的抛光液，其特征在 于所说的PH调节剂是氢氧化钠、氢氧化钾、多羟多胺和胺中的一种 或两种以上组合。
6、 根据权利要求1所说的一种用于金属钨的抛光液，其特征在 于所说的螯合剂是具有水溶性且不含金属离子的化合物。
7、 根据权利要求6所说的一种用于金属钨的抛光液，其特征在 于所说的具有水溶性且不含金属离子的化合物是羟胺、胺盐和胺中的 一种或两种以上组合。
8、 一种用于金属钨的抛光液的制备方法，其特征在于首先将制 备抛光液的所需的磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水 按配方比例取料，并分别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环 境内，将各种组分在真空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐 中并充分搅拌，混合均匀即可。
全文摘要
一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、氧化剂、pH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成，其中磨料占总重量的10％～50％，氧化剂占总重量的0.01％～6％，pH值调节剂占总重量的1％～6％，螯合剂占总重量的0.01％～1％，去离子水占总重量的37％～88.98％，抛光液pH值范围为11～12，粒径为15nm～100nm。其制备方法为取料、过滤净化、搅拌、混合均匀即可。本发明的优越性在于抛光液是碱性，不腐蚀污染设备，容易清洗；金属层钨抛光速率快，可控性好，抛光后平整性好；使用不含金属离子的螯合剂，对有害金属离子的螯合作用强；工艺简单，成本低。
文档编号B24B9/04GK101096572SQ20061001459
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月30日 优先权日2006年6月30日
发明者仲跻和, 刘玉岭 申请人:天津晶岭电子材料科技有限公司