[发明专利]一种半导体硅片研磨液稳定性控制方法

摘要

本发明提供了一种半导体硅片研磨液稳定性控制方法，其特征在于，混合磨砂由ɑ‑Al2O3、ZrO2和SiO2三种磨粒组成，成分范围为：ɑ‑Al2O3：50‑90wt%，ZrO2：5‑45wt%，SiO2：余量，且小于10%，三种磨粒为球形和不规则形状，研磨液由磨砂、悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水组成，研磨液比重为1.175 g/cm3。在研磨过程中，当研磨液的比重降低为1.05 g/cm3时，加入磨砂、悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水，调整比重达到1.175 g/cm3再继续使用。本发明通过控制磨粒的材质、配比、制备方法、形状；研磨液配制方法和使用方法，达到研磨液性能稳定，加工出性能优异的高质量硅片。

主权项

1.一种半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，特征在于，混合磨砂由ɑ‑Al₂O₃、ZrO₂和SiO₂三种磨粒组成，成分范围为：ɑ‑Al₂O₃：50‑90 wt%，ZrO₂：5‑45 wt%，SiO₂：余量，且小于10%；三种磨粒形状为球形和不规则形状；研磨液由磨砂、悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水组成，研磨液比重为1.175 g/cm³；在研磨过程中，当研磨液的比重降低为1.05 g/cm³时，加入磨砂、悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水，调整比重达到1.175 g/cm³再继续使用。

2.根据权利要求1所述的半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，其特征在于：ɑ‑Al₂O₃、ZrO₂和SiO₂三种磨粒为球形和不规则形状，其中球形磨粒在磨粒中的数量百分比为80%－100%。

3.根据权利要求1所述的半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，其特征在于ɑ‑Al₂O₃、ZrO₂和SiO₂三种磨粒，磨粒的粒径D₅₀=7.5µm，并且大于10.0µm的磨粒和小于5.0µm的磨粒都滤除。

4.根据权利要求1所述的半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，其特征在于：ɑ‑Al₂O₃的硬度大于硅片硬度的140%，ZrO₂的硬度大于硅片硬度的120%。

5.根据权利要求1所述的半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，其特征在于：配制研磨液，研磨液中悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水重量比例为：W_悬浮剂:W_防锈剂:W_{工业用超纯水}=2:1:7，式中，W_悬浮剂、W_防锈剂、W_{工业用超纯水}分别为悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水的重量，研磨液配制方法，先将悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水按上述比例配制成溶液，然后逐步加入磨粒，同时测量研磨液比重，当比重达到1.175 g/cm³时配制完成。

6.根据权利要求1所述的半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，其特征在于：当研磨液的比重降低为1.05 g/cm³时，首先滤除大于10.0µm的磨粒和小于5.0µm的磨粒，然后加入磨砂、悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水，调整研磨液比重；调整时，所加入的悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水的重量比例仍为：W_悬浮剂:W_防锈剂:W_{工业用超纯水}=2:1:7，式中W_悬浮剂、W_防锈剂、

W_{工业用超纯水}分别为悬浮剂、防锈剂和工业用超纯水的重量；调整比重达到1.175 g/cm³再继续使用。

7.一种半导体硅片的研磨液稳定性控制方法，其特征在于：ɑ‑Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂三种磨粒的球化是对普通物理破碎方法获得的形状不规则的粉体磨粒采用等离子体球化技术进行球化处理获得的；等离子体球化技术包括射频等离子体球化技术和火焰等离子体球化技术；磨粒在等离子体火焰中的平均速度为450m/s±50m/s，等离子体火焰温度为8000℃‑20000℃。