CN107325735A - 用于抛光蓝宝石基板的组合物和抛光蓝宝石基板的方法 - Google Patents
用于抛光蓝宝石基板的组合物和抛光蓝宝石基板的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107325735A CN107325735A CN201610324333.9A CN201610324333A CN107325735A CN 107325735 A CN107325735 A CN 107325735A CN 201610324333 A CN201610324333 A CN 201610324333A CN 107325735 A CN107325735 A CN 107325735A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epoxide
- stretches
- abrasive composition
- ethyl
- propyl group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 29
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims description 69
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 40
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 24
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 22
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 14
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical compound CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 abstract description 3
- -1 tertiary amine compounds Chemical class 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 3
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- ZEKANFGSDXODPD-UHFFFAOYSA-N glyphosate-isopropylammonium Chemical compound CC(C)N.OC(=O)CNCP(O)(O)=O ZEKANFGSDXODPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003701 mechanical milling Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 150000003139 primary aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明是有关于一种用于抛光蓝宝石基板的研磨组合物和使用其抛光蓝宝石基板的方法，其中本发明的研磨组合物包括：(A)5至50重量百分比的研磨粒子；(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺结构化合物；以及(C)余量的水；
Description
技术领域
本发明是关于一种用于抛光的研磨组合物及使用其的抛光方法，尤指一种适用于蓝宝石抛光工艺的研磨组合物，以及使用其的蓝宝石抛光方法。
背景技术
半导体基板的工艺中，需先行提供一平坦的基板表面，如硅晶圆或蓝宝石基板，以利进行后续的工艺。目前大多利用抛光工艺或化学机械研磨工艺(chemical mechanicalpolishing)以提供大面积基板表面全面性的平坦化。
蓝宝石为氧化铝(Al2O3)单晶材料的通用术语。蓝宝石具有极好的化学稳定性、光学透明性及理想的机械性能，例如抗碎裂性、耐久性、抗划伤性、抗辐射性、砷化镓热膨胀系数的良好匹配性及在高温下的挠曲强度。因此，蓝宝石基板常使用作为光电组件的材料，如光学透射窗口、发光二极管、微电子集成电路应用的基板、或超导化合物及氮化镓生长的基板等。
然而，蓝宝石具有极高的硬度特性，其莫氏硬度高达9度，仅次于钻石的硬度10度，故其平坦化的程序较佳地是借由抛光工艺以进行。
现有技术中的蓝宝石抛光工艺包括不断地将研磨浆料施加至待抛光的蓝宝石晶圆表面，且同时用一旋转式抛光垫对于研磨浆料施加的蓝宝石晶圆表面进行抛光。一般而言，所使用的研磨浆料包括一溶剂、一研磨粒子。而在抛光工艺中，常会遭遇到如基板表面刮伤；或者因摩擦过热而导致抛光垫脱胶等问题。一般而言，所使用的研磨浆料是由一溶剂及一研磨粒子所组成，而为了解决上述抛光工艺的问题，常会于研磨浆料中添加不同的界面活性剂、吸热剂、或分散剂等。
在研磨过程中，常会遭遇到抛光浆料无法同时具有高移除率并维持表面质量的特性，因此，在研磨工艺中所使用的研磨浆料是不断地改良以解决上述的问题，并进一步地改善研磨速率以及产品的合格率。
发明内容
为了在蓝宝石抛光工艺后，使得所使用的研磨浆料具有高移除率并维持研磨后蓝宝石基板的表面质量，本发明提供了一种新颖的用于抛光蓝宝石基板的研磨组合物，其可包括：(A)5至50重量百分比的研磨粒子；(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺结构化合物；
其中，R1、R2及R3各自独立地为C1-C20烷基、氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，而R1、R2及R3至少任两个是氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，上述氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构是由一乙二醇单体以及一丙二醇单体共聚而成一嵌段共聚物、或一随机共聚物；以及(C)余量的水。
在本发明中，举例而言，“氧基伸乙基聚合结构”的化学式可以-(EO)x-H表示，其中x代表氧基伸乙基的聚合度；“氧基伸丙基聚合结构”的化学式可以-(PO)y-H表示，其中y代表氧基伸丙基的聚合度；至于“氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构”的化学式则可以-(EO)x-(PO)y-H表示，其中x及y分别代表氧基伸乙基及氧基伸丙基的聚合度。在此，x及y可分别为1或以上的整数，依据烷基胺结构化合物的分子量而定。
在本发明的一较佳实施态样的研磨组合物中，该烷基胺结构化合物的含量可为0.01至5重量百分比，且较佳为0.01至1重量百分比。
此外，该烷基胺结构化合物的平均分子量为200至5000，较佳为300至2000。
在本发明中，“氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构”是指由乙二醇单体以及丙二醇单体所聚合而成的共聚物结构，且该共聚物结构可为一嵌段共聚物、或一随机共聚物。其中，乙二醇单体以及丙二醇单体的重量比并无特别的限制，可为1：99至99：1，且较佳为10:90至90:10，更佳为70:30至90:10。
因此，在氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构中，氧基伸乙基及氧基伸丙基的重量比也无特别限制，可为1：99至99：1，且较佳为10:90至90:10，更佳为70:30至90:10。
在本发明中，上述的烷基胺结构化合物可自行合成而获得。其合成方法参考Reactions And Synthesis In Surfactant Systems内容，取氨或脂肪族一级胺及环氧乙烷、环氧丙烷作为反应物，在氢氧化钠或氢氧化钾的催化下，即可获得具有氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构的三级胺化合物。
此外，在本发明一较佳实施态样的研磨组合物，其中，所使用的研磨粒子种类并无特别的限制，可为本领域中任一现有的研磨粒子，而该研磨粒子较佳地可为至少一选自由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铈、及氧化钛所组成的群组，较佳为氧化硅粒子。该研磨粒子的粒径范围可为10至300nm；而其中较佳地为20至150nm。其中，当研磨粒径增大时，可提高研磨的速度，而当研磨粒径减小时，可得到低缺陷且粗糙度小的研磨表面。
另外，在本发明一较佳实施态样中，该研磨组合物的酸碱值可为7至11，较佳可为8至10.5。
此外，在本发明所揭露的研磨组合物中，可视需求更进一步添加至少一添加剂，该添加剂可为至少一选自界面活性剂、分散剂、抗菌剂、抗结晶剂。举例而言，该界面活性剂的添加可大幅降低研磨温度，以避免于研磨过程中过热而导致研磨垫脱胶或者影响经抛光基板受热应力而产生形变；该分散剂的添加可确保研磨粒子于研磨组合物中均一的分布，以避免研磨粒子聚集而降低抛光的效率；该抗菌剂的添加可延长该研磨组合物的寿命，使得该研磨组合物得以稳定的保存；而抗结晶剂的添加可避免该研磨组合物于研磨垫上产生结晶。
此外，在本发明中，“烷基”包括直链及支链的C1-C20烷基；且较佳为直链及支链的C6-C20烷基；而更佳为直链及支链的C12-C18烷基。
本发明的另一目的在于提供一种蓝宝石的抛光方法，该方法可包括：提供一研磨组合物，该研磨组合物包括：(A)5至50重量百分比的研磨粒子；(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺结构化合物；
其中，R1、R2及R3各自独立地为C1-C20烷基、氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，而R1、R2及R3至少任两个是氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，上述氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构是由一乙二醇单体以及一丙二醇单体共聚而成一嵌段共聚物、或一随机共聚物；以及(C)余量的水。其中，该研磨组合物在进行抛光蓝宝石时具有高移除率并维持表面质量的特性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
在本实施例中，使用的研磨组合物包括：(A)20wt％的研磨粒子；(B)0.2wt％的聚乙氧基椰油基胺(Polyethoxylated coconut amine)，结构如下式(2)所示；
其中，聚乙氧基椰油基胺平均分子量为1000；以及(C)余量的水。
接者，使用上述所提供的研磨组合物以进行蓝宝石基板的抛光程序，该抛光工艺的参数如下所示。
抛光机台型号：SPEEDFAM 36GPAW
研磨垫：SUBA 800
抛光压力：0.44kg/cm2
平台速度(platen speed)：70rpm
待研磨基板：4吋的C-plane蓝宝石基板
温度：45℃
在抛光工艺后，接着进行蓝宝石基板的清洗步骤，该清洗步骤包括：(a)在正常室温下，将蓝宝石基板浸入超纯水中；(b)使用3M制造的一般海绵以及超纯水刷洗该蓝宝石基板正反两面各2分钟；(c)将该蓝宝石基板浸于超纯水中，并使用超纯水溢流5分钟；(d)使用SPM清洗程序，在80℃下将该蓝宝石基板浸于酸洗液H2SO4/H2O2(3：1)中并维持20分钟；(e)接着将该蓝宝石基板浸于超纯水中，使用超纯水溢流5分钟；(f)使用SC1清洗程序，于80℃下将该蓝宝石基板浸于碱洗液NH3/H2O2/H2O(1：1：5)中并维持20分钟；(g)将该蓝宝石基板浸于超纯水中，使用超纯水溢流5分钟；最后(h)利用N2去除蓝宝石基板的水分，以完成本实施例的蓝宝石抛光程序。
实施例2
本实施例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤是与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物组成不相同。在本实施例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；(B)0.2重量百分比的N,N,N-三(聚氧基伸丙基聚氧基伸乙基)胺(N,N,N-Tri(polyoxypropylene polyoxyethylene)amine)，其中乙二醇(氧基伸乙基)与丙二醇(氧基伸丙基)的含量比(EO/PO)为80：20，平均分子量(Mw)为600；以及(C)余量的水。
实施例3
本实施例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物组成不相同。在本实施例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；(B)0.2重量百分比的N,N,N-三(聚氧基伸丙基聚氧基伸乙基)胺(N,N,N-Tri(polyoxypropylene polyoxyethylene)amine)，其中乙二醇(氧基伸乙基)与丙二醇(氧基伸丙基)的含量比为80：20，平均分子量为800；以及(C)余量的水。
实施例4
本实施例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物组成不相同。在本实施例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；(B)0.2重量百分比的N,N,N-三(聚氧基伸丙基聚氧基伸乙基)胺(N,N,N-Tri(polyoxypropylene polyoxyethylene)amine)，其中乙二醇(氧基伸乙基)与丙二醇(氧基伸丙基)的含量比为80：20，平均分子量为1000；以及(C)余量的水。
实施例5
本实施例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物组成不相同。在本实施例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；(B)0.2重量百分比的N,N,N-三(聚氧基伸丙基聚氧基伸乙基)胺(N,N,N-Tri(polyoxypropylene polyoxyethylene)amine)，其中乙二醇(氧基伸乙基)与丙二醇(氧基伸丙基)的含量比为80：20，平均分子量为1500；以及(C)余量的水。
比较例1
本比较例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物的组成不相同。在本比较例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；以及(C)80重量百分比的水。本比较例不添加烷基胺结构化合物添加剂。
比较例2
本比较例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物的组成不相同。在本比较例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；(B)0.2重量百分比的乙二醇/丙二醇共聚物，其中乙二醇与丙二醇之含量比为75：25，其平均分子量为3000；以及(C)余量的水。
比较例3
本比较例的蓝宝石抛光工艺的参数以及清洗步骤与实施例1所述相同，其不同之处在于所使用的研磨组合物的组成不相同。在本比较例中，使用的研磨组合物包括：(A)20重量百分比的研磨粒子；(B)0.2重量百分比的聚醚胺(Polyetheramines)，结构如下式(3)所示：
其中乙二醇与丙二醇的含量比为19：3，其平均分子量为1000；以及(C)余量的水。
抛光效率的评估1-抛光表面质量
使用VISION PSYTEC公司制造的Micro Max VMX-2200XG检查装置，检测使用本发明实施例1～5以及比较例1～3所制备的研磨组合物，进行抛光后的蓝宝石基板表面质量。评级(○)表示蓝宝石基板表面刮伤的合格率统计大于80％；评级(×)表示蓝宝石基板表面刮伤的合格率统计小于80％。而由本发明实施例1～5以及比较例1～3进行抛光以及清洗程序后的蓝宝石基板，其表面质量的评估结果记载于表1中。
抛光效率的评估2-抛光速度
使用METTLER TOLEDO公司制造的精密电子天平ME303E量测使用本案实施例1～5以及比较例1～3所制备的研磨组合物进行抛光前以及抛光后的蓝宝石基板重量，并以抛光前以及抛光后的蓝宝石基板重量差异而计算及抛光速度，单位为μm/hr。由本发明实施例1～5以及比较例1～3进行抛光以及清洗程序后的蓝宝石基板，其抛光速率计算结果记载于表1中。
表1
由表1所示的评估结果，可了解到当研磨组合物中所包括的烷基胺结构化合物的其中两取代基为乙二醇共聚结构或由一乙二醇单体以及一丙二醇单体共聚而成的一共聚结构时(如实施例1～5)，其蓝宝石基板于抛光以及清洗程序后皆可呈现优异的抛光速率以及表面质量。反观比较例，于研磨组合物中添加其他种类的添加剂，其蓝宝石基板于抛光以及清洗程序后，难以同时达到优异的抛光速率以及表面质量。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于抛光蓝宝石基板的研磨组合物，其特征在于，包括：
(A)5至50重量百分比的研磨粒子；
(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺结构化合物；
其中，R1、R2及R3各自独立地为C1-C20烷基、氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，而R1、R2及R3至少任两个是氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，上述氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构是由一乙二醇单体以及一丙二醇单体共聚而成一嵌段共聚物、或一随机共聚物；以及
(C)余量的水。
2.根据权利要求1所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该烷基胺结构化合物的含量为0.01至1重量百分比。
3.根据权利要求1所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该烷基胺结构化合物的平均分子量为200至5000。
4.根据权利要求3所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该烷基胺结构化合物的平均分子量为300至2000。
5.根据权利要求1所述的研磨组合物，其特征在于，其中，在该氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构中，其氧基伸乙基与氧基伸丙基的质量比为10:90～90:10。
6.根据权利要求5所述的研磨组合物，其特征在于，其中，在该氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构中，其氧基伸乙基与氧基伸丙基的质量比为70:30～90:10。
7.根据权利要求1所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该研磨粒子是至少一选自由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铈及氧化钛所组成的群组。
8.根据权利要求7所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该研磨粒子是氧化硅。
9.根据权利要求1所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该研磨粒子的平均粒径范围为10纳米至300纳米。
10.根据权利要求1所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该研磨组合物的酸碱值为7至11。
11.根据权利要求10所述的研磨组合物，其特征在于，其中，该研磨组合物的酸碱值为8至10.5。
12.一种抛光蓝宝石基板的方法，其特征在于，包括：
提供一研磨组合物，该研磨组合物包括：
(A)5至50重量百分比的研磨粒子；
(B)0.01至5重量百分比的含有下述通式(1)所表示的烷基胺结构化合物；
其中，R1、R2及R3各自独立地为C1-C20烷基、氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，而R1、R2及R3至少任两个是氧基伸乙基聚合结构、氧基伸丙基聚合结构、或氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构，上述氧基伸乙基及氧基伸丙基共聚物结构是由一乙二醇单体以及一丙二醇单体共聚而成一嵌段共聚物、或一随机共聚物；以及
(C)余量的水。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105113356 | 2016-04-29 | ||
| TW105113356A TWI595081B (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 用於拋光藍寶石基板之研磨組成物和拋光藍寶石基板之方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107325735A true CN107325735A (zh) | 2017-11-07 |
| CN107325735B CN107325735B (zh) | 2019-03-15 |
Family
ID=60189313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610324333.9A Active CN107325735B (zh) | 2016-04-29 | 2016-05-16 | 用于抛光蓝宝石基板的组合物和抛光蓝宝石基板的方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107325735B (zh) |
| TW (1) | TWI595081B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1714432A (zh) * | 2002-12-09 | 2005-12-28 | 第一毛织株式会社 | 用于硅晶片二次抛光的淤浆组合物 |
| CN1865387A (zh) * | 2005-05-17 | 2006-11-22 | 安集微电子（上海）有限公司 | 抛光浆料 |
| CN101195729A (zh) * | 2006-12-08 | 2008-06-11 | 安集微电子（上海）有限公司 | 非离子型聚合物在自停止多晶硅抛光液制备及使用中的应用 |
| JP2009099874A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nitta Haas Inc | 研磨用組成物 |
| WO2011101755A1 (en) * | 2010-02-22 | 2011-08-25 | Basf Se | Chemical-mechanical planarization of substrates containing copper, ruthenium, and tantalum layers |
| CN102888193A (zh) * | 2012-06-25 | 2013-01-23 | 上海应用技术学院 | 一种led衬底片用的蓝宝石或碳化硅晶片的表面处理用的化学机械抛光液及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080148649A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Zhendong Liu | Ruthenium-barrier polishing slurry |
| US8491806B2 (en) * | 2010-01-12 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Chemical-mechanical polishing formulation and methods of use |
-
2016
- 2016-04-29 TW TW105113356A patent/TWI595081B/zh active
- 2016-05-16 CN CN201610324333.9A patent/CN107325735B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1714432A (zh) * | 2002-12-09 | 2005-12-28 | 第一毛织株式会社 | 用于硅晶片二次抛光的淤浆组合物 |
| CN1865387A (zh) * | 2005-05-17 | 2006-11-22 | 安集微电子（上海）有限公司 | 抛光浆料 |
| CN101195729A (zh) * | 2006-12-08 | 2008-06-11 | 安集微电子（上海）有限公司 | 非离子型聚合物在自停止多晶硅抛光液制备及使用中的应用 |
| JP2009099874A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nitta Haas Inc | 研磨用組成物 |
| WO2011101755A1 (en) * | 2010-02-22 | 2011-08-25 | Basf Se | Chemical-mechanical planarization of substrates containing copper, ruthenium, and tantalum layers |
| CN102888193A (zh) * | 2012-06-25 | 2013-01-23 | 上海应用技术学院 | 一种led衬底片用的蓝宝石或碳化硅晶片的表面处理用的化学机械抛光液及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107325735B (zh) | 2019-03-15 |
| TW201738352A (zh) | 2017-11-01 |
| TWI595081B (zh) | 2017-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI673355B (zh) | 研磨劑以及使用該研磨劑的基板研磨方法 | |
| KR102004570B1 (ko) | 연마제, 연마제 세트 및 기체의 연마 방법 | |
| JP5953762B2 (ja) | Ｃｍｐ研磨液及びその製造方法、並びに基体の研磨方法 | |
| KR100516886B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼의 최종 연마용 슬러리 조성물 | |
| KR102524838B1 (ko) | 슬러리 조성물, 린스 조성물, 기판 연마 방법 및 린스 방법 | |
| KR101797989B1 (ko) | 연마용 조성물 및 이를 이용한 연마방법 | |
| TW201213469A (en) | Aqueous polishing composition and process for chemically mechanically polishing substrates for electrical, mechanical and optical devices | |
| CN102127373B (zh) | 一种高去除低划伤的硅片化学机械抛光组合物及制备方法 | |
| CN101125416A (zh) | 氧化锌单晶衬底级基片的抛光方法 | |
| TW201343825A (zh) | 研磨劑、研磨劑套組及基體的研磨方法 | |
| CN104312441B (zh) | 硅铈抛光液及其制备方法 | |
| CN101367189A (zh) | 硅片抛光表面划伤的控制方法 | |
| KR100637772B1 (ko) | 반도체 ｓｔｉ 공정용 고선택비 ｃｍｐ 슬러리 조성물 | |
| CN104449403B (zh) | 蓝宝石衬底材料的复合碱抛光液及其循环使用方法 | |
| JP2001035820A (ja) | Ｃｍｐ研磨液 | |
| US20140305901A1 (en) | Additive mixture and composition and method for polishing glass substrates | |
| CN107325735B (zh) | 用于抛光蓝宝石基板的组合物和抛光蓝宝石基板的方法 | |
| JP6916039B2 (ja) | 研磨用組成物 | |
| CN107953152A (zh) | 一种GaAs晶片的精密抛光方法 | |
| JP5995659B2 (ja) | シリコンウェーハ用研磨液組成物 | |
| TW202116965A (zh) | 研磨用組成物 | |
| JP4501694B2 (ja) | Ｃｍｐ研磨剤用添加液 | |
| TW202305071A (zh) | 研磨液、研磨液組及研磨方法 | |
| JP4389887B2 (ja) | 研磨剤及び基板の研磨法 | |
| CN107011804A (zh) | 一种蓝宝石化学机械抛光液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |