[发明专利]一种高抛光度CMP抛光液及其制备方法

说明书

本申请涉及化学机械抛光的领域，具体公开了一种高抛光度CMP抛光液及其制备方法。高抛光度CMP抛光液，每100重量份的抛光液中包括磨料10‑45份、pH调节剂2‑7份、表面活性剂0.03‑0.3份、水溶性环糊精0.5‑2.5份、聚乙二醇0.03‑0.15份、水补足100份；其制备方法为：将磨料与水混合均匀后依次投入水溶性环糊精和聚乙二醇混合均匀，接着投入pH调节剂和表面活性剂混合均匀制得高抛光度CMP抛光液。本申请的高抛光度CMP抛光液具有抛光度高的优点。

技术领域

本申请涉及化学机械抛光的领域，更具体地说，它涉及一种高抛光度CMP抛光液及其制备方法。

背景技术

首次将二氧化硅硅溶胶和凝胶应用于硅晶圆片的抛光加工以来，CMP抛光液就成为半导体制造业中最重要的、必不可少的辅助材料之一。硅晶圆片的抛光工艺是器件制备的中间工艺，抛光效果极大地影响了半导体器件的质量，用于消除前序工艺中硅晶圆片的表面损伤及控制硅晶圆片缺陷、杂质。

由于国外半导体技术发展较快，我国国内使用的CMP抛光液大多为国外进口抛光液。目前，为了促进我国半导体技术的发展，越来越多的企业致力于CMP抛光液的研究。例如公开号为CN1944559A的一种碱性硅晶片抛光液，其pH为8-13、粒径为15nm-150nm，由磨料、pH调节剂、表面活性剂和水混合而成，其中磨料占10-50％、pH调节剂1-6％、表面活性剂0.01-0.6％、水44-89％。

针对上述中的相关技术，发明人在试剂使用时发现：上述抛光液的抛光度较差，因此亟需研究高抛光度的CMP抛光液。

发明内容

为了提高抛光液的抛光度，本申请提供一种高抛光度CMP抛光液及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高抛光度CMP抛光液，采用如下的技术方案：

一种高抛光度CMP抛光液，每100重量份的抛光液中包括磨料10-45份、pH调节剂2-7份、表面活性剂0.03-0.3份、水溶性环糊精0.5-2.5份、聚乙二醇0.03-0.15份、水补足100份。

通过采用上述技术方案，本申请在CMP抛光液中添加水溶性环糊精和聚乙二醇，其中水溶性环糊精分子呈环形圆筒状，具有较高的水溶性且内腔可以容纳大量其他物质，聚乙二醇的羟基易形成氢键，能够与水溶性环糊精相互作用，提高了各原料之间的相容性，且水溶性环糊精和聚乙二醇交联形成三维网络结构，提高了CMP抛光液的抛光效果，提高了CMP抛光液的抛光度。

优选的，所述水溶性环糊精为甲基β环糊精、水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精包合物中的至少两种。

通过采用上述技术方案，甲基β环糊精、水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精与磨料、表面活性剂和聚乙二醇的相容性较高，甲基β环糊精、水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精之间两两复配，增强了水溶性环糊精和聚乙二醇之间的相互作用，增强了水溶性环糊精和聚乙二醇形成的三维网络结构，使CMP抛光液的抛光度得到提高。

优选的，所述水溶性环糊精为水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精包合物的混合物。

通过采用上述技术方案，水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精包合物之间的相互作用较强，提高了CMP抛光液中各原料之间的相容性，增强了水溶性环糊精和聚乙二醇之间的相互作用，增强了水溶性环糊精和聚乙二醇形成的三维网络结构，使CMP抛光液的抛光度得到提高。

优选的，所述水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精包合物的重量比为1：(0.3-0.7)。

通过采用上述技术方案，本申请通过控制水溶性聚合环糊精和水杨酸环糊精的重量比，进一步增强了水溶性环糊精和聚乙二醇之间的相互作用，增强了水溶性环糊精和聚乙二醇形成的三维网络结构，使CMP抛光液的抛光度得到提高。

优选的，所述聚乙二醇选自PEG-400、PEG-600、PEG-800、PEG-1000中的一种或多种。