专利名称：一种用于二氧化硅介质的抛光液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抛光液及其制备方法，特别是一种用于大规模集 成电路中二氧化硅介质的抛光液及其制备方法。
(二)
背景技术：
二氧化硅介质是半导体集成电路中广泛使用的一种介质材料，二 氧化硅介质表面的形状决定着集成电路下一步加工的成败，由于二氧 化硅介质本身硬度大，所以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，加工精度差。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于二氧化硅介质的抛光液及其制 备方法，它能克服现有技术中的清洗缺点，起到高效清洗的效果，并 对设备没有损害。
本发明的技术方案 一种用于二氧化硅介质的抛光液，其特征在 于它是由磨料、表面活性剂、PH值调节剂、氧化剂和去离子水混合
组成，其中磨料占总重量的10 50%，表面活性剂占总重量的0.01 0.6%， PH值调节剂占总重量的1 6%，氧化剂占总重量的0.01 15%， 去离子水占总重量的28.4 88.98%，抛光液ffl值范围为11 12， 粒径为15nm 100nm。
上述所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液的组成部分中，所说 的磨料是指粒径范围为15nm 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、 ALO:,、 CeO2或TiO2的水 溶胶。
上述所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液的组成部分中，所说 的表面活性剂系是非离子型表面活性剂。
上述所说的非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙稀醚或烷基醇
酰胺。
上述所说的一种用于二氧化硅介质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、胺中的一种或两种 以上组合。
上述所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液的组成部分中，所说 的氧化剂是双氧水、硝酸铁、硝酸铝、过硫酸盐中的一种或两种以上 组合。
一种用于二氧化硅介质的抛光液制备方法，其特征在于首先将制
备抛光液所需的磨料、表面活性剂、PH值调节剂、氧化剂和去离子
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) 二氧化硅介质抛光速率快，平整性好；(3)采用非离子
型表面活性剂，能对磨料和反应产物从衬底表面产生有效的吸脱作
用；(4)工艺简单，成本低。
具体实施例方式
实施例1: 一种抛光液，其特征在于它是由磨料、表面活性剂、 PH值调节剂、氧化剂和去离子水混合组成。
上述所说的用于二氧化硅介质的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100-120mn,占总重量为0. 5%的脂肪醇聚氧乙稀醚lg，占总重量 为2X的双氧水4g，占总重量为2M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的Ce02、脂肪醇聚氧 乙稀醚、双氧水、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，对二氧化硅硅 片进行抛光，测得二氧化硅介质的平均速率为0.11微米/分钟，表面 质量良好。
实施例2: —种抛光液，其特征在于它是由磨料、表面活性剂、
PH值调节剂、氧化剂和去离子水混合组成。
上述所说的用于二氧化硅介质的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%的水溶硅溶胶磨
料750g，粒径60-80nm，占总重量为1. 5% %的双氧水30g，占总重
量为3X的氡氧化钾60g，占总重量为0.75%的垸基醇酰胺15g，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水溶硅溶胶磨料、双 氧水、氢氧化钾、垸基醇酰胺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60-80咖。 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，对二氧化硅 介质的硅片进行抛光，测得二氧化硅介质的平均速率为0. 16微米/ 分钟，表面质量好。
权利要求
1、一种用于二氧化硅介质的抛光液，其特征在于它是由磨料、表面活性剂、PH值调节剂、氧化剂和去离子水混合组成，其中磨料占总重量的10～50％，表面活性剂占总重量的0.01～0.6％，PH值调节剂占总重量的1～6％，氧化剂占总重量的0.01～15％，去离子水占总重量的28.4～88.98％，抛光液PH值范围为11～12，粒径为15nm～100nm。
2、 根据权利要求1所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液，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所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液，其 特征在于所说的金属氧化物的水溶胶是Si02、 A120:>、 Ce02或Ti02的水 溶胶。
4、 根据权利要求1所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液，其 特征在于所说的表面活性剂系是非离子型表面活性剂。
5、 根据权利要求4所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液，其 特征在于所说的非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙稀醚或烷基醇 酰胺。
6、 根据权利要求1所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液，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、胺中 的一种或两种以上组合。
7、 根据权利要求1所说的一种用于二氧化硅介质的抛光液，其 特征在于所说的氧化剂是双氧水、硝酸铁、硝酸铝、过硫酸盐中的一 种或两种以上组合。
8、 一种用于二氧化硅介质的抛光液制备方法，其特征在于首先 将制备抛光液的磨料、表面活性剂、PH值调节剂、氧化剂和去离子 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
一种用于二氧化硅介质的抛光液，其特征在于它是由磨料、表面活性剂、pH值调节剂、氧化剂和去离子水混合组成，其中磨料占总重量的10～50％，表面活性剂占总重量的0.01～0.6％，pH值调节剂占总重量的1～6％，氧化剂占总重量的0.01～15％，去离子水占总重量的28.4～88.98％，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；二氧化硅介质抛光速率快，平整性好；采用非离子型表面活性剂，能对磨料和反应产物从衬底表面产生有效的吸脱作用；工艺简单，成本低。
文档编号C09G1/04GK101096573SQ20061001459
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, 周云昌, 李家荣, 高如山 申请人:天津晶岭电子材料科技有限公司