[发明专利]碳酸钙浆料

说明书

提供了包含碳酸钙浆料的组合物。碳酸钙浆料包含悬浮在溶液中的多个碳酸钙颗粒，其中溶液包含分散剂和阴离子型表面活性剂。碳酸钙浆料中碳酸钙颗粒的浓度等于或小于约2.0wt.％。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2017年2月24日提交的且题为“CALCIUMCARBONATE SLURRY”的美国临时专利申请第62/463,533号的优先权的权益，该临时专利申请据此以其整体并且为了所有目的通过引用并入本文。

背景

在半导体工业中，存在许多不同的商业化浆料用于基底的化学机械抛光(CMP)，该商业化浆料包括二氧化硅抛光浆料和二氧化铈抛光浆料。这些商业化浆料可以在抛光基底上的氧化物膜和金属中是有用的，但是它们在抛光软材料中可能是不合意的，软材料包括可能容易地易于划伤的聚合物膜，例如聚合物水凝胶。基底可以涂覆有软材料，并且可以包括纳米级特征。例如，涂覆有软材料的玻璃基底可以用于基因测序仪系统(gene sequencersystem)以及其他生物分析系统或化学分析系统。

为了避免或最小化对软材料的划伤，没有颗粒的溶液已经被用于抛光软材料。例如，含有水和十二烷基硫酸钠(SDS)的无颗粒溶液已经被用于抛光软材料。然而，这样的工艺可能难以精确地控制，经常涉及长的运行时间和/或高压，这导致抛光机上的基底断裂和基底应变。

概述

本说明书中描述的主题的一个或更多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。其他的特征、方面和优点根据描述、附图和权利要求书将变得明显。注意到，除非具体地被指示为比例图，否则以下附图的相对尺寸可以不是按比例绘制。

在一些实施方式中，提供了组合物。所述组合物包括碳酸钙浆料，所述碳酸钙浆料包含悬浮在溶液中的多个碳酸钙颗粒，其中溶液包含分散剂和阴离子型表面活性剂，并且碳酸钙浆料中的碳酸钙颗粒的浓度等于或小于约2.0wt.％。在一些实施方式中，分散剂和阴离子型表面活性剂中的一种或两种降低浆料的ζ电势。在一些实施方式中，浆料的ζ电势等于或小于约-50mV。在一些实施方式中，分散剂包括聚丙烯酸钠、正硅酸钠、四焦磷酸钠(sodium tetrapyrophosphate)、六偏磷酸钠、聚铝酸钠、四硼酸钠、三磷酸钠、柠檬酸钠或它们的组合。在一些实施方式中，阴离子型表面活性剂包括十二烷基硫酸钠(SDS)、聚山梨醇酯、辛基酚乙氧基化物或它们的组合。在一些实施方式中，多个碳酸钙颗粒的平均直径在约10nm和约3μm之间。在一些实施方式中，碳酸钙颗粒的总数的小于约5％具有大于约4μm的直径。

在一些实施方式中，提供了方法。所述方法包括用碳酸钙浆料抛光基底的表面，其中基底涂覆有软材料，其中碳酸钙浆料包含分散剂、阴离子型表面活性剂和悬浮在溶液中的多个碳酸钙颗粒。在一些实施方式中，碳酸钙浆料中的碳酸钙颗粒的浓度等于或小于约2.0wt.％。在一些实施方式中，软材料包括有机聚合物水凝胶。在一些实施方式中，所述方法还包括在抛光基底之前，使用磁力搅拌棒、叶轮型混合器、隔膜泵、浆料泵、蠕动泵和高压泵中的一种或更多种将溶液中的多个碳酸钙颗粒与分散剂和阴离子型表面活性剂混合。在一些实施方式中，基底包括多个特征，所述特征中的每个具有在约1nm和约100nm之间的直径。在一些实施方式中，抛光涂覆有软材料的基底的表面在大体上没有划伤基底的表面的情况下发生。在一些实施方式中，分散剂和阴离子型表面活性剂中的一种或两种降低浆料的ζ电势。在一些实施方式中，浆料的ζ电势等于或小于-50mV。

在一些实施方式中，提供了方法。所述方法包括将分散剂和阴离子型表面活性剂混合到溶液中，并且添加悬浮在溶液中的多个碳酸钙颗粒以形成浆料，其中浆料中的碳酸钙颗粒的浓度小于约2.0wt.％。在一些实施方式中，所述方法还包括随时间混合多个碳酸钙颗粒，以保持碳酸钙颗粒在溶液中的悬浮。

参考附图和以下详细描述，进一步详细地描述这些和其他实施方式。

附图简述