[发明专利]一种再生晶圆化学机械抛光液及其制备方法

权利要求书

1.一种再生晶圆化学机械抛光液，其特征在于，质量百分数组成包括5%~50%的研磨颗粒、0.1%~10%的速率促进剂、0.5%~5%的络合剂、0.1%~2%的pH调节剂、0.001%~1%的非离子表面活性剂和0.001%~1%的甜菜碱型两性离子表面活性剂，余量为水；

所述的非离子表面活性剂选自短链脂肪酸单乙醇酰胺中的任意一种或至少两种的组合；所述短链脂肪酸单乙醇酰胺，其结构如式1所示，

（1），式中R基为碳原子数1~6的烷基链和/或乙烯基；

所述的甜菜碱型两性离子表面活性剂选自十二烷基二甲基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的任意一种或至少两种的组合；

所述的研磨颗粒选自SiO₂、Al₂O₃、CeO₂、TiO₂中的任意一种或至少两种的组合，粒径为30~100 nm；

所述的速率促进剂选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、乙二胺、丙二胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺中的任意一种或至少两种的组合；

所述的络合剂选自盐酸胍、碳酸胍、哌嗪、柠檬酸、甘氨酸、乙二酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、乙二胺四乙酸中的任意一种或至少两种的组合；

所述的pH调节剂选自H₃PO₄、HNO₃、氢氧化钾或氢氧化铵。

2.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，质量百分数组成包括10%~20%的研磨颗粒、1%~5%的速率促进剂、1%~3%的络合剂、0.5%~1%的pH调节剂、0.01%~0.1%的非离子表面活性剂和0.01%~0.1%的甜菜碱型两性离子表面活性剂，余量为水。

3.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为乙酸单乙醇酰胺、丙酸单乙醇酰胺、丙烯酸单乙醇酰胺、丁酸单乙醇酰胺、异丁酸单乙醇酰胺、戊酸单乙醇酰胺、异戊酸单乙醇酰胺中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求3所述的抛光液，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为丙烯酸单乙醇酰胺。

5.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒为SiO₂纳米颗粒；

所述的速率促进剂为四甲基氢氧化铵；

所述的络合剂为柠檬酸。

6.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，抛光液pH为9~12。

7.根据权利要求6所述的抛光液，其特征在于，抛光液pH为10~11。

8.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，使用水稀释5~50倍后进行抛光，稀释后pH为10~11。

9.根据权利要求8所述的抛光液，其特征在于，使用水稀释10~20倍。

10.根据权利要求1-9任一项所述的抛光液，其特征在于，适用于以硅为衬底的晶圆种类。

11.根据权利要求1-9任一项所述的抛光液，其特征在于，适用的抛光条件为：抛光机台类型SPEEDFAM或EBARA，抛光垫SUBA系列，抛光压力300~500 g/cm²，抛光温度为25~30℃，抛光头及抛光盘转速30~45 rpm，抛光时间10~30 min，抛光液流速4~10 L/min，单位面积抛光液用量5~20 mL/ cm²，抛光液可循环使用。

12.一种权利要求1-9任一项所述的再生晶圆化学机械抛光液的制备方法，其特征在于，步骤包括：

1）取研磨颗粒与水混合均匀，得分散液；

2）将速率促进剂、络合剂、pH调节剂混合均匀后，加入到步骤1）的分散液中，充分溶解并混合均匀后，得混合液；

3）将非离子表面活性剂和甜菜碱型两性离子表面活性剂加入到步骤2）混合液中，混合均匀，制得再生晶圆化学机械抛光液。