CN108102554A - 一种去除二氧化硅颗粒的抛光液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除二氧化硅颗粒的抛光液,通过该抛光可以达到清洗去除碳化硅衬底表面颗粒的目的。所述抛光液包括两种成分,其中,成分一为异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的混合液;成分二为去离子水。本发明的抛光液不降低碳化硅衬底的厚度、不改变衬底表面的粗糙度,同时不产生任何划痕。通过它不仅能去除衬底表面的二氧化硅颗粒,同时也能去除其他顽固残留的颗粒。加工后的衬底表面,经原子力显微镜检测,粗糙度可稳定达到<0.1nm;经光学表面分析仪检测,衬底有效面积在99%以上。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅衬底化学机械抛光后、衬底清洗之前的抛光领域,具体涉及一种去除二氧化硅颗粒的抛光液。
背景技术
SiC衬底是非常重要的第三代半导体材料,由于SiC晶体硬度较大,在后期加工过程中,为达到较高的表面水平,常使用二氧化硅作作为精抛抛光液,然后进行RCA清洗和HF清洗。
半导体衬底表面的洁净度对于获得高成品率的外延产品至关重要,由于精抛使用二氧化硅作为抛光液,其衬底表面主要是二氧化硅颗粒,以及及少量的其他金属粒子和有机成分的残留。
由于二氧化硅材料的特性,即便使用RCA或超声来清洗,也很难将其彻底去除,清洗后是仍有大量的二氧化硅颗粒聚集在衬底表面,从而降低衬底的有效使用面积,导致衬底清洗失败。提高衬底有效面积,是衬底外延必须解决的棘手环节。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种去除二氧化硅颗粒的抛光液,该抛光液的特点是一种抛光液通过化学机械作用将衬底表面的SiO2颗粒去除。它不降低碳化硅衬底的厚度、不改变衬底表面的粗糙度,同时不产生任何划痕。它不仅能去除衬底表面的二氧化硅颗粒,同时对于精抛所引入的顽固颗粒,去除效果更加明显。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种去除二氧化硅颗粒的抛光液,所述抛光液包括两种成分,其中,成分一为异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的混合液;成分二为去离子水。
进一步,所述抛光液中所述成分一的体积比为8~25%;成分二75~92%。
进一步,所述成分一中所述异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的体积比分别为2~5%、5~10%、5~10%、15~20%、>58%和3~5%。
进一步,所述成分一的PH值为13.0~14.0。
本发明具有以下有益技术效果:
本发明的抛光液的特点是一种抛光液,在化学机械作用下将衬底表面的SiO2颗粒去除,同时不会引入其他成分,以达到良好的衬底表面。它不降低碳化硅衬底的厚度、不改变衬底表面的粗糙度,同时不产生任何划痕;通过它能去除衬底表面的二氧化硅颗粒,尤其是其他顽固残留的颗粒。加工后的衬底表面,粗糙度可稳定达到<0.1nm;经光学表面分析仪检测,衬底有效面积在99%以上。
附图说明
图1为实施例1中使用本发明的清洗液清洗后的Candela及AFM测试结果;
图2为实施例2中使用本发明的清洗液清洗后的Candela及AFM测试结果。
具体实施方式
下面,参考实施例,对本发明进行更全面的说明,实施例中示出了本发明的示例性实施例。然而,本发明可以体现为多种不同形式,并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是,提供这些实施例,从而使本发明全面和完整,并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
本发明提供了一种去除二氧化硅颗粒的抛光液,该抛光液包括两种成分,其中,成分一为异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的混合液;成分二为去离子水。
抛光液中成分一的体积比为8~25%;成分二75~92%。
成分一中异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的体积比分别为2~5%、5~10%、5~10%、15~20%、>58%和3~5%。成分一的PH值为13.0~14.0。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
抛光液中成分一的体积比为10%;成分二90%。
成分一中异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的体积比分别为2%、5%、5%、20%、63%和5%。混合后,成分一的PH值为13.5。
使用P810抛光机,抛光盘转速为:上盘15~35rmp;下盘15~35rmp;抛光布选用质地柔软的黑色聚氨酯阻尼抛光布;抛光时间:30~150秒。抛光结束之后,转入清洗工序,正常处理。
清洗后,Candela及AFM测试结果如图1所示:衬底有效面积99.19%、Ra为0.0877nm。
实施例2:
抛光液中成分一的体积比为20%;成分二80%。
成分一中异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的体积比分别为5%、8%、4%、15%、59%和3%。混合后,成分一的PH值为14。
使用P810抛光机,抛光盘转速为:上盘15~35rmp;下盘15~35rmp;抛光布选用质地柔软的黑色聚氨酯阻尼抛光布;抛光时间:30~150秒。抛光结束之后,转入清洗工序,正常处理。
清洗后,Candela及AFM测试结果如图2所示:衬底有效面积99.54%、Ra为0.0709nm。
实施例3:
抛光液中成分一的体积比为20%;成分二80%。
成分一中异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的体积比分别为3%、7%、7%、18%、61%和4%。混合后,成分一的PH值为13.6。
使用P810抛光机,抛光盘转速为:上盘15~35rmp;下盘15~35rmp;抛光布选用质地柔软的黑色聚氨酯阻尼抛光布;抛光时间:30~150秒。抛光结束之后,转入清洗工序,正常处理。
清洗后,Candela及AFM测试结果,衬底有效面积99.28%、Ra为0.0651nm。
上面所述只是为了说明本发明,应该理解为本发明并不局限于以上实施例,符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种去除二氧化硅颗粒的抛光液,其特征在于,所述抛光液包括两种成分,其中,成分一为异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的混合液;成分二为去离子水。
2.根据权利要求1所述的去除二氧化硅颗粒的抛光液,其特征在于,所述抛光液中所述成分一的体积比为8~25%;成分二75~92%。
3.根据权利要求1所述的去除二氧化硅颗粒的抛光液,其特征在于,所述成分一中所述异丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、非离子性表面活性剂以及PH调节剂的体积比分别为2~5%、5~10%、5~10%、15~20%、>58%和3~5%。
4.根据权利要求1所述的去除二氧化硅颗粒的抛光液,其特征在于,所述成分一的PH值为13.0~14.0。
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