CN101092541A

CN101092541A - 一种用于硅晶片的精抛液

Info

Publication number: CN101092541A
Application number: CN 200610014414
Authority: CN
Inventors: 仲跻和; 李家荣; 周云昌; 吴亮
Original assignee: TIANJIN JINGLING ELECTRONIC MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN JINGLING ELECTRONIC MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2007-12-26

Abstract

一种用于硅晶片的精抛液，由复合磨料、表面活性剂、螯合剂、pH值调节剂和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为：复合磨料5～30％；表面活性剂0.1～1％；螯合剂0.1～1％；pH值调节剂1～6％；去离子水为余量。其中复合磨料由水溶硅溶胶与Al₂O₃或CeO₂的水溶胶复合构成，二者重量比为4∶1；其粒径范围为10nm～60nm。本发明所制备的精抛液优点是：磨料粒径小，抛光后晶片表面无损伤；复合磨料抛光速率快，且流动性好；采用有机碱作为pH调节剂，无钠离子沾污；采用非离子型表面活性剂，使磨料和反应产物容易从片子表面去除，容易清洗。

Description

一种用于硅晶片的精抛液

(一)技术领域

本发明涉及一种用于半导体晶片的抛光液，特别是一种用于硅晶片的精抛液。

(二)背景技术

半导体晶片抛光工艺中有粗抛和精抛之分。粗抛是在单位时间内尽快地去除所抛半导体晶片机械损伤层的厚度，为精抛打基础；精抛的任务是改善晶体表面的平整度，尽可能的无损伤抛光，达到高光滑的表面质量。而抛光液也有粗抛液和精抛液之分。粗抛液中的磨料颗粒较大，有利于晶体片的去厚率，提高抛光的效率；精抛液中的磨料颗粒很小，有利于提高晶片光滑表面的高平整度。对于化学机械抛光来说，抛光液是影响半导体晶片全局平面化的决定性因素。目前硅片精抛液存在的主要问题是：当磨料颗粒较小时，去除速率太慢；当磨料颗粒较大时，会产生表面划伤；抛光后残余颗粒难以清洗；抛光液流动性差、易沉淀。

(三)发明内容

本发明的目的是克服现有精抛液存在的问题，提供一种抛光速率快、流动性好、对晶片无损伤、易清洗的硅晶片精抛液。

本发明的技术方案：

一种用于硅晶片的精抛液，其特征在于：由复合磨料、表面活性剂、螯合剂、PH值调节剂和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为：复合磨料5～30％；表面活性剂0.1～1％；螯合剂0.1～1％；PH值调节剂1～6％；去离子水为余量。

本发明所述用于硅晶片的精抛液的PH值范围为8～12。

本发明所述复合磨料由水溶硅溶胶与Al₂O₃或CeO₂的水溶胶复合构成，二者重量比为4∶1；其粒径范围为10nm～60nm。

本发明所述表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯胺、乙二醇酯或甘油酯。

本发明所述螯合剂为EDTA、EDTA二钠、羟胺或六羟基丙基丙二胺。

本发明所述PH调节剂是指氨水、醇胺、胺碱、四甲基氢氧化胺或季胺碱。

本发明所制备的精抛液优点是：磨料粒径小，抛光后晶片表面无损伤；复合磨料抛光速率快，且流动性好；采用有机碱作为PH调节剂，无钠离子沾污；采用不含金属离子的螯合剂，对金属离子有极强的螯合作用；采用非离子型表面活性剂，使磨料和反应产物容易从片子表面去除，容易清洗。

(四)具体实施方式

实施例1：

一种用于硅晶片的精抛液，其组成情况：复合磨料由水溶硅溶胶和氧化铝水溶胶构成，二者重量比为4∶1，其粒径范围为15～25nm；表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇；螯合剂为六羟基丙基丙二胺；PH调节剂为氨水以及去离子水。各种成分所占的重量百分比为：水溶硅溶胶20％，氧化铝水溶胶5％；聚氧乙烯脂肪醇0.5％；六羟基丙基丙二胺0.5％；氨水1.5％；去离子水为余量。该精抛液的PH值为11.2，其制备方法是：首先将制备精抛液的各种组分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。将上述精抛液与去离子水按1∶10稀释，在兰新X62 815-1单面抛光机上实验：在300g/cm²，30±5℃，3L±0.3L/min的条件下，对晶向为<111>的硅晶片进行抛光，去除速率为0.5μm/min。

实施例2：

一种用于硅晶片的精抛液，其组成情况：复合磨料由水溶硅溶胶和CeO₂水溶胶构成，二者重量比为4∶1，其粒径范围为20～30nm；表面活性剂为乙二醇酯；螯合剂为EDTA；PH调节剂为四甲基氢氧化胺以及去离子水。各种成分所占的重量百分比为：水溶硅溶胶20％，CeO₂水溶胶5％；乙二醇酯0.3％；EDTA 0.5％；四甲基氢氧化胺1％；去离子水为余量。该精抛液的PH值为11.3，其制备方法与实施例1相同。将上述精抛液与去离子水按1∶10稀释，在兰新X62 815-1单面抛光机上实验：在300g/cm²，40±5℃，3L±0.3L/min的条件下，对晶向为<111>的硅晶片进行抛光，去除速率为0.7μm/min。

Claims

1.一种用于硅晶片的精抛液，其特征在于：由复合磨料、表面活性剂、螯合剂、PH值调节剂和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为：复合磨料5～30％；表面活性剂0.1～1％；螯合剂0.1～1％；PH值调节剂1～6％；去离子水为余量。

2.根据权利要求1所述用于硅晶片的精抛液，其特征在于：PH值范围为8～12。

3.根据权利要求1所述用于硅晶片的精抛液，其特征在于：复合磨料由水溶硅溶胶与Al₂O₃或CeO₂的水溶胶复合构成，二者重量比为4∶1；其粒径范围为10nm～60nm。

4.根据权利要求1所述用于硅晶片的精抛液，其特征在于：表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯胺、乙二醇酯或甘油酯。

5.根据权利要求1所述用于硅晶片的精抛液，其特征在于：螯合剂为EDTA、EDTA二钠、羟胺或六羟基丙基丙二胺。

6.根据权利要求1所述用于硅晶片的精抛液，其特征在于：PH调节剂是指氨水、醇胺、胺碱、四甲基氢氧化胺或季胺碱。