[发明专利]一种高稳定的CMP抛光液

说明书

本申请涉及化学机械抛光的领域，具体公开了一种高稳定的CMP抛光液。高稳定的CMP抛光液，每100重量份的抛光液中包括磨料20‑50份、pH调节剂0.3‑8份、聚醚多元醇2‑5份、羟基丁酸0.005‑0.008份、表面活性剂0.01‑0.15份、余量为水。本申请的高稳定的CMP抛光液具有抛光速率稳定性高的优点。

技术领域

本申请涉及化学机械抛光的领域，更具体地说，它涉及一种高稳定的CMP抛光液。

背景技术

半导体材料主要以硅材料为主，是电子信息产业中最重要的基础功能材料之一。半导体材料在我国国民经济和军事工业中占有极为重要的地位，全世界95％以上的半导体器件是由硅材料制备而成的。在加工半导体材料时，往往需要将硅材料加工成硅晶片，并对硅晶片进行抛光处理才能继续后续的工序。

为了保证硅晶片的抛光加工精度，需要对硅晶片进行化学机械抛光(CMP)。化学机械抛光简称CMP，应用于集成电路和超大规模集成电路中对基体材料的硅晶片进行抛光，抛光过程中，CMP抛光液大大影响了硅晶片抛光质量。

CMP抛光液一般由磨料、PH值调节剂、氧化剂、分散剂和去离子水等添加剂组成。传统的抛光液具有应力残留、抛光速率低等问题。为了提高抛光质量，企业致力于研究高质量的抛光液。目前，公开号为CN107043599A的中国专利提出了一种硅晶片抛光液，按质量份数计包括硅溶胶磨料20份、六羟丙基丙二胺0.1份、四羟乙基乙二胺2份、烷基醇酰胺0.1份、去离子水80份。

针对上述相关技术，发明人在实际使用时发现：上述抛光液的抛光速率的稳定性较差。

发明内容

为了提高CMP抛光液抛光速率的稳定性，本申请提供一种高稳定的CMP抛光液。

本申请提供的一种高稳定的CMP抛光液采用如下的技术方案：

一种高稳定的CMP抛光液，每100重量份的抛光液中包括磨料20-50份、pH调节剂0.3-8份、聚醚多元醇2-5份、羟基丁酸0.005-0.008份、表面活性剂0.01-0.15份、余量为水。

通过采用上述技术方案，由于在抛光液中添加聚醚多元醇和羟基丁酸，其中聚醚多元醇的端基或侧基含有羟基，与水、磨料等的相容性较高，羟基丁酸与聚醚多元醇的相容性较高，且能够与聚醚多元醇相互作用，提高了抛光液在抛光时抛光速率的稳定性。

优选的，所述聚醚多元醇的平均分子量为700-2000。

通过采用上述技术方案，本申请通过控制聚醚多元醇的平均分子量，提高了抛光液各制备原料之间的相容性，增强了羟基丁酸与聚醚多元醇之间的相互作用，使抛光液在抛光时抛光速率的稳定性得到提高。

优选的，所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂。

通过采用上述技术方案，阴离子型表面活性剂与聚醚多元醇的相容性较高，且能够与聚醚多元醇、羟基丁酸相互交联，形成交联结构，增强了羟基丁酸与聚醚多元醇之间的相互作用，使抛光液在抛光时抛光速率的稳定性得到提高。

优选的，所述表面活性剂为阴离子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸钠的混合物。

通过采用上述技术方案，本申请使用阴离子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸钠复配，阴离子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸钠相互作用，增强了羟基丁酸与聚醚多元醇之间的相互作用，使抛光液在抛光时抛光速率的稳定性得到提高。

优选的，所述阴离子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸钠的重量比为(0.05-0.3)：1。

通过采用上述技术方案，本申请通过控制阴离子聚丙烯酰胺和烷基苯磺酸钠的重量比，进一步增强了羟基丁酸与聚醚多元醇之间的相互作用，使抛光液在抛光时抛光速率的稳定性得到提高。

优选的，所述烷基苯磺酸钠为十二烷基苯磺酸钠。