CN115449300B - 抛光液及其在碳化硅晶体抛光中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料加工技术领域，涉及一种抛光液，按重量百分比计，由纳米级硅溶胶10～30％，抗结晶剂1～3％，氧化剂0.1～5％，平坦剂0.5～5％和溶剂组成。一种抛光液在碳化硅晶体抛光中的应用，在抛光过程中添加所述抛光液，添加量为0.1wt％。本发明的抛光液中使用纳米级硅溶胶与平坦剂，通过纳米级硅溶胶作为研磨粒子，不添加硅烷偶联剂，并且通过平坦剂吸附在研磨粒子上，作用于基材表面，使碳化硅晶体得到较佳的表面形态，有利于碳化硅晶体表面孔洞的去除，提高去除速率。
Description
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，涉及一种碳化硅晶体的抛光，尤其是涉及一种抛光液及其在碳化硅晶体抛光中的应用。
背景技术
碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，碳化硅单晶生长之后是晶碇，而且具有表面缺陷，是没法直接用于外延的，这就需要加工。碳化硅在抛光时往往需要较长的时间才能得到10埃米以下的粗糙度。
公开号为CN112680113A的中国发明专利申请披露了一种用于蓝宝石双面抛光用组合物及其制备方法和应用，包括如下重量百分比的组分：二氧化硅胶体20％-40％、分散剂0.01％-0.5％、活性剂0.01％-0.05％、摩擦改进剂0.05％-1％、抑泡剂0.05％-0.2％、抗结晶剂0.5％-2％、pH调节剂调节PH值至9-11，余量为去离子水。
但上述技术方案中，针对蓝宝石抛光，而碳化硅晶圆的硬度较高，采用该抛光用组合物用于碳化硅对于粗糙度的改善效果不理想。
公开号为CN108949036A的中国发明专利申请披露了一种抛光液，按重量百分比计，纳米级多晶金刚石6-10％，碱性硅溶胶75-87％，硅烷偶联剂为1-2％，抗结晶剂1-3％，氧化剂1-2％，双亲性有机物余量。解决了抛光速率低以及抛光效果差的问题。
但上述技术方案中需要添加硅烷偶联剂，但硅烷偶联剂存在双电位，用于抛光液中不易聚集，还会与阴离子表面活性剂产生反作用，使抛光受力不稳定，从而影响抛光去除速率，且会造成抛光液中研磨颗粒间不稳定导致抛光液保质期短，易造成团聚而增加晶片划伤风险。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供了一种抛光液；
本发明创造性地提出了一种抛光液在碳化硅晶体抛光中的应用。
一种抛光液，按重量百分比计，由纳米级硅溶胶10~30%，抗结晶剂1~3%，氧化剂0.1~5%，平坦剂0.5~5%和溶剂组成。
本发明的抛光液中使用纳米级硅溶胶与平坦剂，通过纳米级硅溶胶作为研磨粒子，并且通过平坦剂吸附在研磨粒子上，作用于基材表面，使碳化硅晶体得到较佳的表面形态，有利于碳化硅晶体表面孔洞的清洁，提高去除速率。
在本发明提供的一种抛光液中，所述平坦剂包括烷基苯磺酸盐、烷基磺酸酯、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、烯基磺酸盐、环烷酸盐中的一种或多种的组合。
在本发明提供的一种抛光液中，所述平坦剂为烷基磺酸盐。
在本发明提供的一种抛光液中，所述平坦剂为烷基二苯醚二磺酸盐。
烷基二苯醚二磺酸盐具有长碳链，并且具有亲水基和亲油基，能够对基材表面起到保护作用。
在本发明提供的一种抛光液中，所述抗结晶剂包括乙二醇、分子量100～1000的聚乙二醇、磷酸盐、磷酸酯、聚醚二胺、聚醚三胺中的一种或多种的组合。
在本发明提供的一种抛光液中，所述抗结晶剂为分子量400~800的聚乙二醇。
分子量400~800的聚乙二醇具有适宜的溶解度和润滑性能，适度降低摩擦力，使抛光过程受力稳定，减少划伤，能够提高抛光和清洁效果，提高去除速率。
在本发明提供的一种抛光液中，所述纳米级硅溶胶中含有20~30%粒径为30~50nm的纳米级硅溶胶和70~80%粒径为100nm的纳米级硅溶胶。
采用不同粒径的纳米级硅溶胶进行掺混，提高静电吸附作用，并且在平坦剂和抗结晶剂的配合下，能够进一步改善碳化硅晶圆表面的粗糙度。
在本发明提供的一种抛光液中，所述氧化剂包括过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、铬酸、硝酸、高锰酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或多种的组合；
所述溶剂包括水、醇和醚中的一种。
在本发明提供的一种抛光液中，由纳米级硅溶胶10~30%、分子量为400～800的聚乙二醇1~3%、过氧化氢0.1~5%、烷基二苯醚二磺酸盐0.5~5%和溶剂组成。
本发明提供的一种抛光液在碳化硅晶体抛光中的应用为，在抛光过程中添加所述抛光液，添加量为碳化硅晶体的0.1wt%。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）本发明的抛光液中使用纳米级硅溶胶与平坦剂，通过纳米级硅溶胶作为研磨粒子，不添加硅烷偶联剂，并且通过平坦剂吸附在研磨粒子上，作用于基材表面，使碳化硅晶体得到较佳的表面形态，有利于碳化硅晶体表面孔洞的去除，提高去除速率。
2）本发明进一步选用烷基二苯醚二磺酸盐作为平坦剂，其具有长碳链，并且具有亲水基和亲油基，在快速移除中，能得到较佳的表面平整度（TTV）与较少的划伤，且采用烷基二苯醚二磺酸盐易于清洁。
3）本发明进一步选用分子量400~800的聚乙二醇作为抗结晶剂，其具有适宜的溶解度和润滑性能，适度降低摩擦力，使抛光过程受力稳定，减少划伤，能够提高抛光和清洁效果，提高去除速率。
4）本发明采用不同粒径的纳米级硅溶胶进行掺混，提高静电吸附作用，并且在平坦剂和抗结晶剂的配合下，能够进一步改善碳化硅晶圆表面的粗糙度增加移除速率。
具体实施方式
通过以下具体实施例进一步阐述；
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%和水83.9%组成。
实施例2
一种抛光液中，由粒径为30nm的纳米级硅溶胶9%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶21%、磷酸盐3%、次氯酸钠5%、十二烷基二苯醚二磺酸钠0.5%和乙醇61.5%组成。
实施例3
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%、分子量为1000的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%和水83.9%组成。
实施例4
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%、分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基磺酸酯5%和水83.9%组成。
实施例5
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶10%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%和水83.9%组成。
实施例6
一种抛光液中，由粒径为100nm的纳米级硅溶胶10%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%和水83.9%组成。
实施例7
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基苯磺酸钠5%和水83.9%组成。
实施例8
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基硫酸钠5%和水83.9%组成。
实施例9
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、α-链烯基磺酸钠5%和水83.9%组成。
实施例10
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm的纳米级硅溶胶8%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、环烷酸锌5%和水83.9%组成。
对比例1
一种抛光液中，由粒径为50nm的纳米级硅溶胶2%、粒径为100nm纳米级硅溶胶8%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%、硅烷偶联剂1%和水82.9%组成。
对比例2
一种抛光液中，由粒径为氧化铝溶液10%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%和水83.9%组成。
对比例3
一种抛光液中，由粒径为纳米级钻石粉10%，分子量为400的聚乙二醇1%、过氧化氢0.1%、十二烷基二苯醚二磺酸钠5%和水83.9%组成。
应用例1-10为抛光液在碳化硅晶体抛光中的应用，依次分别在抛光过程中添加实施例1-10制得的抛光液，添加量为碳化硅晶体的0.1wt%。
对比应用例1-3为抛光液在碳化硅晶体抛光中的应用，依次分别在抛光过程中添加对比例1-3中的抛光液，添加量为碳化硅晶体的0.1wt%。
对比测试
实验组1-13：对碳化硅芯片分别采用应用例1-10及对比应用例1-3的处理并进行测试。
其中，去除速率采用重量法进行测试，分别称量研磨前碳化硅晶体重量和研磨后碳化硅晶体重量，将研磨前后碳化硅晶体重量之差除以表面积得到去除厚度，去除厚度除以所用时间即为去除速率。
总厚度变化TTV的测试方法参照GB/T 30867-2014中接触式方法的规定。
表面粗糙度Ra的测试方法参照SJ/T 11503-2015中的规定。
划伤缺陷数量、清洗后表面粒子残留数量采用Candela CS20进行测试。
结果如下表所示：
结果表明，本发明具有良好的悬浮性，能够在保证粗糙度的情况下提高去除速率，达到较佳的表面平整度和粗糙度，其中，实施例1采用粒径为50nm和100nm结合的纳米级硅溶胶与十二烷基二苯醚二磺酸钠、掺混型纳米级硅溶胶和分子量为400的聚乙二醇能够发挥最优的协同作用，减少划伤缺陷数量和粒子残留数量，使去除速率、表面平整度以及粗糙度达到最优。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用纳米级硅溶胶、抗结晶剂、氧化剂、平坦剂等术语。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (5)
1.一种抛光液，其特征在于，按重量百分比计，由纳米级硅溶胶10~30%，抗结晶剂1~3%，氧化剂0.1~5%，平坦剂0.5~5%和溶剂组成，所述纳米级硅溶胶中含有20~30%粒径为30~50nm的纳米级硅溶胶和70~80%粒径为100nm的纳米级硅溶胶，所述平坦剂为烷基二苯醚二磺酸盐；
所述抗结晶剂包括分子量100～1000的聚乙二醇或磷酸盐。
2.如权利要求1中所述的一种抛光液，其特征在于：所述抗结晶剂为分子量400~800的聚乙二醇。
3.如权利要求1中所述的一种抛光液，其特征在于：所述氧化剂包括过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、铬酸、硝酸、高锰酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或多种的组合；
所述溶剂包括水、醇和醚中的一种。
4.如权利要求1-3中任一项中所述的一种抛光液，其特征在于：由纳米级硅溶胶10~30%、分子量为400～800的聚乙二醇1~3%、过氧化氢0.1~5%、烷基二苯醚二磺酸盐0.5~5%和溶剂组成。
5.如权利要求1-4中任一项中所述抛光液在碳化硅晶体抛光中的应用，其特征在于，在抛光过程中添加所述抛光液，添加量为碳化硅晶体的0.1wt%。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008235714A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fujifilm Corp | 金属用研磨液、及び化学的機械的研磨方法 |
| CN102174295A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-09-07 | 江南大学 | 适用于精细雾化cmp的一种碱性二氧化硅抛光液 |
| CN102533126A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 盟智科技股份有限公司 | 研磨组成物及其用途 |
| CN105038698A (zh) * | 2014-04-15 | 2015-11-11 | 福吉米株式会社 | 研磨用组合物 |
| CN105647393A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-08 | 北京华进创威电子有限公司 | 一种碳化硅晶片的抛光液 |
| CN105970228A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-09-28 | 深圳市佳欣纳米科技有限公司 | 一种铝合金抛光液及其制备方法 |
| CN107828340A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 成都天成鑫钻纳米科技股份有限公司 | 一种复合抛光液及其制备方法 |
| CN108949036A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-07 | 北京保利世达科技有限公司 | 一种抛光液及对碳化硅晶体的抛光方法 |
| CN109536040A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-29 | 长春安旨科技有限公司 | 一种抛光液及其制备方法 |
| CN110951401A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 南方科技大学 | 一种抛光液及其制备方法和用途 |
| CN112680113A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-20 | 北京航天赛德科技发展有限公司 | 一种用于蓝宝石双面抛光用组合物及其制备方法和应用 |
| CN113698914A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-26 | 威科赛乐微电子股份有限公司 | 悬浮液、研磨液及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-27 CN CN202211185130.8A patent/CN115449300B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008235714A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fujifilm Corp | 金属用研磨液、及び化学的機械的研磨方法 |
| CN102533126A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 盟智科技股份有限公司 | 研磨组成物及其用途 |
| CN102174295A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-09-07 | 江南大学 | 适用于精细雾化cmp的一种碱性二氧化硅抛光液 |
| CN105038698A (zh) * | 2014-04-15 | 2015-11-11 | 福吉米株式会社 | 研磨用组合物 |
| CN105647393A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-08 | 北京华进创威电子有限公司 | 一种碳化硅晶片的抛光液 |
| CN105970228A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-09-28 | 深圳市佳欣纳米科技有限公司 | 一种铝合金抛光液及其制备方法 |
| CN107828340A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 成都天成鑫钻纳米科技股份有限公司 | 一种复合抛光液及其制备方法 |
| CN108949036A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-07 | 北京保利世达科技有限公司 | 一种抛光液及对碳化硅晶体的抛光方法 |
| CN109536040A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-29 | 长春安旨科技有限公司 | 一种抛光液及其制备方法 |
| CN110951401A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 南方科技大学 | 一种抛光液及其制备方法和用途 |
| CN112680113A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-20 | 北京航天赛德科技发展有限公司 | 一种用于蓝宝石双面抛光用组合物及其制备方法和应用 |
| CN113698914A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-26 | 威科赛乐微电子股份有限公司 | 悬浮液、研磨液及其制备方法 |
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