CN101392150A - 可循环使用的抛光液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可循环使用的抛光液，其技术方案为：二氧化硅磨料2－5％，pH调节剂0.5－2％，螯合剂0.5－1％，表面活性剂0.1－1％，其余为去离子水，混合，搅拌而形成，采用本技术方案能在硅晶片粗抛光应用条件下循环使用至少十次，且抛光速率，抛光均匀度和表面质量符合加工要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种可循环使用的抛光液，尤其是涉及到一种循环次数至少十次以上的硅晶片化学机械抛光液。
背景技术
目前，硅晶片所使用的传统化学机械抛光液是一次性使用的，消耗量很大。2005年的化学机械抛光市场表明，CMP耗材约11亿美金，其中抛光液和抛光垫占有绝大多数，约10亿美金。通常每个晶片每次抛光至少需要600ml的抛光液，如果是月产30000片晶片的IC厂，每个晶圆片至少需要6次以上的金属CMP，而现在抛光液价格一般在80～120元/升，则这样一条生产线每年仅抛光液一项就需要消耗近1亿元，且抛光之后的废液处理也极大的影响环境。由于抛光液的消耗之巨和环境保护的需要，业内同行开始关注抛光液的循环使用，以减少成本和对环境的影响，然而其推出的抛光液产品循环五次之后PH下降大于1，引起抛光速率迅速下降，表面质量出现严重问题。
因此有必要提出一种可循环使用的抛光液，以解决上述问题。能在硅晶片粗抛光应用条件下循环使用至少十次，且抛光速率，抛光均匀度和表面质量符合加工要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可循环使用的抛光液，能在硅晶片粗抛光应用条件下循环使用至少十次，且抛光速率，抛光均匀度和表面质量符合加工要求。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种硅晶片的化学机械抛光液，其技术特征为：使用时二氧化硅磨料2-5％，PH调节剂0.5-2％，螯合剂0.5-1％，表面活性剂0.1-1％，其余为去离子水，混合，搅拌而形成。
在上述技术方案的基础上，优先方案如下：
PH调节剂为有机胺。
抛光液的PH值范围为11.2-12.2，粒径范围为40-60nm。
抛光液循环使用十次之后，PH值下降值在0.3-0.4。
抛光液的Na离子含量范围在0.04-0.07％。
抛光液循环使用十次之后，抛光速率为1um/min。
采用本发明的技术方案，具有以下优点：
1)降低晶圆厂在抛光液方面消耗，节省成本。
2)高抛光效率，有效缩短加工周期，提高生产效率。
3)减少污染，有利于环保。
具体实施方式
实施例1
配置100克二氧化硅磨料抛光液。
向92克40-60nm粒径的40+/-0.5wt％的二氧化硅水溶胶溶液(在25℃比重为1.26)中加入6克PH调节剂，1.5克螯合剂，0.5克表面活性剂，混合搅拌而成，所配的抛光液PH值范围在11.2-12.2，Na离子含量范围在0.04-0.07％，粘度小于5mPa.s。
在使用该抛光液时，先把所配制的抛光液和去离子水的配比为1:16稀释，对磨片清洗后的硅片检查合格后，在采用美国3800型化学机械抛光机，RodelIC1400抛光垫的情况下，抛光压力200g/cm2，转速55rpm，抛光流量200ml/min，抛光温度48-50℃，对硅4寸P(100)进行规定时间加工，抛光液循环次数设定10次，抛光后进行清洗，PH下降为0.3-0.4，抛光速率为1um/min以上，表面质量符合硅晶圆厂的要求，能规模化生产。
实施例2
配置1200克二氧化硅磨料抛光液。
向1060克50-60nm粒径的50+/-0.5wt％的二氧化硅水溶胶溶液(在25℃比重为1.37)中加入97克PH调节剂，34克螯合剂，9克表面活性剂，混合搅拌而成，所配的抛光液PH值范围在11.2-12.2，Na离子含量范围在0.04-0.07％，粘度小于25mPa.s。
在使用该抛光液时，先把所配制的抛光液和去离子水的配比为1:20稀释对磨片清洗后的硅片检查合格后，在采用美国3800型化学机械抛光机，RodelIC1400抛光垫的情况下，抛光压力200g/cm2，转速55rpm，抛光流量200ml/min，抛光温度48-50℃，对硅4寸P(100)进行规定时间加工，抛光液循环次数设定10次，抛光后进行清洗，PH下降为0.3-0.4，抛光速率为1um/min以上，表面质量符合硅晶圆厂的要求，能规模化生产。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种可循环使用的抛光液，其特征在于抛光液的组分及重量百份比如下：二氧化硅磨料2-5；PH调节剂0.2-2；螯合剂0.1-0.5；表面活性剂0.01-0.5；余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种可循环使用的抛光液，其特征在于，PH调节剂为有机胺。
3.根据权利要求1所述的一种可循环使用的抛光液，其特征在于，所述抛光液的PH值范围为11.2-12.2，粒径范围为40-60nm。
4.根据权利要求3所述的一种可循环使用的抛光液，其特征在于，所述抛光液循环使用十次之后，PH值下降值在0.3-0.4。
5.根据权利要求1所述的一种可循环使用的抛光液，其特征在于，所述抛光液的Na离子含量范围在0.04-0.07％。
6.根据权利要求3所述的一种可循环使用的抛光液，其特征在于，所述抛光液循环使用十次之后，抛光速率为1um/min。
Priority Applications (1)
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| CNA2008102264668A CN101392150A (zh) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | 可循环使用的抛光液 |
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Publications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102358824A (zh) * | 2011-07-29 | 2012-02-22 | 清华大学 | 一种用于硬盘盘基片超精密表面制造的抛光组合物 |
| CN102358825A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-02-22 | 清华大学 | 一种用于蓝宝石晶片的抛光组合物 |
| CN113549400A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-26 | 万华化学集团电子材料有限公司 | 提高抛光液循环利用率的方法及硅片抛光方法 |
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2008
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