[发明专利]一种钨抛光液及其制备方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种钨抛光液及其制备方法，特别是一种用于钨的抛光液及其制备方法。

(二)背景技术：

钨是半导体集成电路中被广泛应用的一种金属材料，由于金属钨材料本身特性，及大规模集成电路对表面要求的精度很高，给材料表面平坦化加工带来了很大难度。目前国际上主要采用酸性抛光液进行抛光加工，对设备的损害比较严重，而且抛光后清洗难度增加。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于钨的抛光液及其制备方法，它能克服现有技术中的清洗缺点，做到高效清洗并对设备没有损害。

本发明的技术方案：一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成，其中磨料占总重量的10％～50％，氧化剂占总重量的0.01％～6％，PH值调节剂占总重量的1％～6％，螯合剂占总重量的0.01％～1％，去离子水占总重量的37％～88.98％，抛光液PH值范围为11～12，粒径为15nm～100nm。

上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的磨料是指粒径范围为15nm～100nm的水溶硅溶胶或金属氧化物的水溶胶。

上述所说的金属氧化物的水溶胶是SiO₂、Al₂O₃、CeO₂或TiO₂的水溶胶。

上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的氧化剂是双氧水、硝酸盐或过硫酸盐。

上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的PH调节剂是氢氧化钠、氢氧化钾、多羟多胺和胺中的一种或两种以上组合。

上述所说的一种用于金属钨的抛光液的组成部分中，所说的螯合剂是具有水溶性且不含金属离子的化合物。

上述所说的具有水溶性且不含金属离子的化合物是羟胺、胺盐或胺中的一种或两种以上组合。

一种用于金属钨的抛光液的制备方法，其特征在于首先将制备抛光液所需的磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水按配方比例取料，并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。

本发明的优越性在于：(1)抛光液是碱性，不腐蚀污染设备，容易清洗；(2)金属层钨抛光速率快，可控性好，抛光后平整性好；(3)使用不含金属离子的鳌合剂，对有害金属离子的鳌合作用强；工艺简单，成本低。

(四)具体实施方式：

实施例1：一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成。

上述所说的金属钨抛光液的具体实验方案如下：

要配置200g抛光液，需取占总重量为20％的CeO₂磨料40g，粒径100-120nm；占总重量为0.5％的双氧水1g，占总重量为2％的四羟基乙基乙二胺4g；占总重量为2％的氢氧化钾4g；占总重量为75.5％的去离子水。

抛光液的制备方法为：首先将制备抛光液所需的CeO₂磨料、双氧水、四羟基乙基乙二胺、氢氧化钾和去离子水按上述配方比例取料，并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。

实验检测结果：上述抛光液PH值为11.2，粒径分布为100-120nm。用配好的抛光液在风雷C6382I/YJ型抛光机上，在压力为100g/cm²、抛光盘转速为80转/分钟、流量900ml/分钟的条件下，对钨片进行抛光，测得钨的平均速率为0.1微米/分钟，表面质量良好。

实施例2：一种用于金属钨的抛光液，其特征在于它是由磨料、氧化剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水混合组成。

上述所说的金属钨抛光液的具体实验方案如下：

要配置2000g抛光液，需取占总重量为37.5％的750g水溶硅溶胶磨料，粒径60-80nm；占总重量为0.75％的硝酸铝15g，占总重量为1.5％的EDTA 30g，占总重量为3％的氢氧化钾60g，占总重量为57.25％的去离子水。