[发明专利]一种半导体二氧化铈研磨浆液

说明书

本发明提供一种半导体二氧化铈研磨浆液，属于表面处理领域。其原料组分包括：2‑4wt％纳米CeO₂、0.2‑0.5wt％络合剂、0.2‑0.5wt％分散剂、0.2‑0.5wt％氧化剂、其余为水。所述络合剂为EDTA、乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐中的任意一种或多种的混合；所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠中的任意一种或多种的混合；所述氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过氧乙酸中的任意一种或多种的混合。将上述原料混合后搅拌均匀，加入KOH调节pH为8‑9即得。本发明制备的研磨浆液制备步骤简单，经该研磨浆液抛光处理后的材料表面粗糙度低。

技术领域

本发明涉及表面处理领域，具体是涉及一种半导体二氧化铈研磨浆液。

背景技术

二氧化铈(CeO₂)磨粒由于具有可控的异质材料选择去除特性，被广泛应用于集成电路介质材料的化学机械抛光过程。相较于传统的二氧化硅和氧化铝等磨粒，二氧化铈磨粒的最大特点是同时具有机械磨削作用和化学反应活性。CeO₂具有萤石型原子排列，表面具有Ce⁴⁺，并且可以与Ce³⁺相互转化。

二氧化铈研磨浆液常用于半导体材料的抛光过程中。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体二氧化铈研磨浆液。

为了实现上述目的，本发明提供的一种半导体二氧化铈研磨浆液，其原料组分包括：2-4wt％纳米CeO₂、0.2-0.5wt％络合剂、0.2-0.5wt％分散剂、0.2-0.5wt％氧化剂、其余为水。

其中，所述络合剂为EDTA、乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐中的任意一种或多种的混合；

所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠中的任意一种或多种的混合；

所述氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过氧乙酸中的任意一种或多种的混合。

将上述原料混合后搅拌均匀，加入KOH调节pH为8-9即得。

CeO₂表面的Ce³⁺能提高CeO₂与介质材料表面水合层的相互作用，从而显著提高抛光速率，半导体中常含有二氧化硅介质，具体作用原理为：Ce³⁺可以与SiO₂表面的-Si-OH发生反应，形成Ce-O-Si键。Ce-O-Si键的强度大于Si-O-Si键，继而表层SiO₂以Si(OH)₄的形式进入抛光液中，在化学和机械双重作用下，实现材料去除。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种半导体二氧化铈研磨浆液，通过添加络合剂、分散剂和氧化剂增强纳米二氧化铈在水体中的分散效果，提高研磨浆液的抛光性能。

具体实施方式

为了更清楚、完整的描述本发明的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。

实施例1

一种半导体二氧化铈研磨浆液，其原料组分包括：3wt％纳米CeO₂、0.3wt％EDTA、0.4wt％六偏磷酸钠、0.3wt％过硫酸铵、其余为水。将原料混合搅拌均匀后，加入KOH调节pH为8。

实施例2