[发明专利]一种化学机械抛光浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种化学机械抛光浆料及其制备方法，涉及抛光技术领域。本发明按照质量百分比计，包括15‑25份无机抛光粉、5‑10氧化剂、0.1‑1份表面活性剂、0.1‑1份消泡剂、1‑2份增稠剂、1‑2份PH调节剂以及100份去离子水；无机抛光粉采用CeO₂‑SiO₂复合抛光粉；氧化剂为硝酸或重铬酸钠；抛光浆料的PH值为7‑8。本发明的CeO₂‑SiO₂复合抛光粉采用不同比例的CeO₂和SiO₂，经过试验结果表明，可获得较高的抛蚀量，摒弃了CeO₂和SiO₂各自的缺点，并整合了优点，具有高磨削量、抛光能力最好，使用寿命长，抛光精度高，易清洗，成本低，抛光效率高的优点。

技术领域

本发明属于抛光技术领域，特别是涉及一种化学机械抛光浆料及其制备方法。

背景技术

化学机械抛光简称为CMP，是机械削磨和化学腐蚀的组合技术，借助超微粒子的研磨作用以及浆料的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面，如单晶硅片、集成电路氧化物薄膜、金属薄膜上，形成光洁平坦的平面，现已成为半导体加工行业的主导技术。传统的机械抛光是SiC晶片加工工序的重要步骤，其加工出的晶片质量直接影响产品表面质量以及后续产业工序的进行，传统的机械抛光液一致是直接采用二氧化硅抛光液，缺点是去除速率低、加工时间长，在实际生产过程中，易造成被加工物表面的大量划伤，不适合工业化声场。

二氧化硅水溶胶是目前最具代表的CMP用抛光浆料，还有比较常见的包括使用氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铝、氧化铬、氧化铈的抛光粉进行制备抛光浆料，但是由于这些抛光粉具有不同的硬度、不同的抛光能力、不同的使用成本，因此对应的使用的场景和频率是不一样的。根据抛光能力的比对，可以清楚的知道氧化铈的磨削量、抛光能力最好，氧化锆、氧化钛的抛光能力较差，氧化钛次之；在实际应用中，氧化铈在精细化研磨场景中是应用最广泛的，与其它抛光粉相比，铈基稀土抛光粉具有很多突出的优点，如晶型好，化学活性高，粒径和其它抛光粉相比较小，使用寿命长，抛光精度高，易清洗以及抛光效率高的优点，但是由于该稀土稀少，成本很高，价格贵，且分散性不好，易聚团；因此针对以上问题，将分散性好、化学稳定性好的氧化硅抛光粉与氧化铈相结合并对其材料配方进行调整以获得很好的抛光效率及对应的相对较低的成本，对于抛光浆料的市场应用具有巨大的潜力。

发明内容

本发明提供了一种化学机械抛光浆料及其制备方法，解决了以上问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种化学机械抛光浆料，按照质量百分比计，包括15-25份无机抛光粉、5-10氧化剂、0.1-1份表面活性剂、0.1-1份消泡剂、1-2份增稠剂、1-2份PH调节剂以及100份去离子水；

所述无机抛光粉采用CeO₂-SiO₂复合抛光粉；

所述氧化剂为硝酸或重铬酸钠；

所述表面活性剂为硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钙、三乙醇胺皂、十二烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温20、吐温40、吐温60中的至少一种；

所述增稠剂为单乙醇胺氯化物、二乙醇胺氯化物、硫酸钠、磷酸二钠、氯化钠中的至少一种；

所述PH调节剂为乙二胺、乙醇胺、碱性氨基酸、氨水中至少一种；

所述消泡剂为GP型聚醚型消泡剂、GPE型聚醚型消泡剂、GPES型聚醚型消泡剂、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅型消泡剂中的至少一种；

所述抛光浆料的PH值为7-8。

一种化学机械抛光浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：