CN110951401B - 一种抛光液及其制备方法和用途 - Google Patents
一种抛光液及其制备方法和用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110951401B CN110951401B CN201911286102.3A CN201911286102A CN110951401B CN 110951401 B CN110951401 B CN 110951401B CN 201911286102 A CN201911286102 A CN 201911286102A CN 110951401 B CN110951401 B CN 110951401B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chemical mechanical
- polishing solution
- mechanical polishing
- abrasive particles
- corrosion inhibitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 160
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 96
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 0.000 claims abstract description 17
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 31
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 31
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 26
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 26
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 25
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 16
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 16
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical group OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 10
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 claims description 10
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 10
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 8
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 claims description 8
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 7
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 6
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 5
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003354 benzotriazolyl group Chemical group N1N=NC2=C1C=CC=C2* 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 abstract 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 78
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002113 nanodiamond Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F3/00—Brightening metals by chemical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种化学机械抛光液及其制备方法和用途，所述抛光液包含磨粒、分散剂、氧化剂、缓蚀剂、pH调节剂、稳定剂及溶剂。本发明利用无机填料磷酸锆作为抛光磨粒。这种型抛光新材料与传统的片状氧化铝相比，分散性更好，稳定性高，沉降效果不明显。此外磷酸锆具有二维片层状结构，受到外力时会产生定向排列从而优化磨粒的取向，这样优化后的抛光磨粒在抛光过程中更加稳定，产生的划痕更少，整个抛光体系更加稳定，可达到更好的抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及化学机械抛光液领域，具体涉及一种抛光液及其制备方法和用途。
背景技术
金属材料因其在国防、航空航天、化工、电子、机械制造等领域的潜在应用，在过去几十年受到了广泛的关注。在采用金属材料时，对金属合金制品表面的整体平整化、粗糙度、缺陷等性能提出了更高的要求。因此，必须进行一系列的工艺流程，如车削、磨削等来降低表面的粗糙度。有些时候，根据粗糙度的需要，后期可能还要进行抛光处理来进一步降低粗糙度。近年来，化学机械抛光(CMP)工艺可为金属材料提供平面化抛光的能力受到了广泛认可。尤其是在当下的发展环境下，集成电路不断缩小的特性尺寸也推动了化学机械抛光(CMP)技术的发展，为创新半导体制造工艺的发展带来了新的可能性。
对于CMP工艺中所用到的化学机械抛光液，通常由磨粒、氧化剂、pH调节剂、腐蚀抑制剂、分散剂等组成，是采用分散在各种化学溶液中的磨粒组成的胶体浆料对形貌不均匀的金属材料进行抛光，从而达到平面化抛光效果。然而，对于铝合金来说，其硬度较低，在CMP工艺操作，易产生划痕，也就是说，对于CMP体系，铝合金对划痕具有较高敏感性。此外，众所周知，对于铝合金来说，其化学腐蚀程度较高，容易发生微结构腐蚀(点蚀、晶间腐蚀等)。微观结构腐蚀是由于金属间粒子的存在而引起的，金属间粒子可以是阳极，也可能是阴极。腐蚀敏感性对浆料的化学性质提出了挑战。因此，平衡机械磨粒机械抛光和化学侵蚀抛光被认为是铝合金CMP工艺可行性的关键问题。
CN1398938A提供了一种超大规模集成电路多层铜布线化学机械全局平面化抛光液，该抛光液损伤小、平整度高、易清洗；不腐蚀设备，不污染环境；选择性强，速率高；价格便宜，成本低。用于超大规模集成电路多层铜布线化学机械全局平面化抛光。进一步地，CN1560161A提供了一种水基纳米金刚石抛光液及其制造方法，提供的抛光液可用于各类光电子晶体、计算机硬盘基片、光学元器件及铜连接的半导体集成电路等的超精密抛光，将产品的表面粗糙度减小至亚纳米级。CN1621469A提供了一种化学机械抛光液，该抛光液利用该磨粒富含的表面羟基及其在水溶液中优异的单分散性，用于IC加工过程中对层间介质的全局平面化抛光，避免了对抛光表面的亚微米划伤，平整度高、易清洗，抛光速率高。可用于超大规模集成电路制作工艺中的CMP精抛过程以及其他光学材料的精密抛光。但是上述抛光液分散性较差，稳定性低，沉降效果明显，同时其抛光效果仍较差。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供，提供一种化学机械抛光液及其制备方法和用途，本发明提供的化学机械抛光液分散性更好，稳定性高，沉降效果不明显。此外磷酸锆具有片层状结构，受到外力时会产生定向排列从而优化磨粒的取向，这样优化后的抛光磨粒在抛光过程中更加稳定，产生的划痕更少，整个抛光体系更加稳定，可达到更好的抛光效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包含磨粒、分散剂、氧化剂、缓蚀剂、pH调节剂、稳定剂及溶剂。
本发明利用无机填料磷酸锆作为抛光磨粒，这种新型抛光新材料与传统的片状氧化铝相比，分散性更好，稳定性高，沉降效果不明显。此外磷酸锆具有二维片层状结构，受到外力时会产生定向排列从而优化磨粒的取向，这样优化后的抛光磨粒在抛光过程中更加稳定，产生的划痕更少，整个抛光体系更加稳定，可达到更好的抛光效果。
上述抛光液各组分质量百分含量之和为100％。
作为本发明优选的技术方案，所述化学机械抛光液中磨粒的质量百分含量为8-15％，例如可以是8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％或15％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述化学机械抛光液中分散剂的质量百分含量为1-5％，例如可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述化学机械抛光液中氧化剂的质量百分含量为0.5-2％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述化学机械抛光液中缓蚀剂的质量百分含量为0.1-0.5％，例如可以是0.1％、0.14％、0.18％、0.22％、0.26％、0.3％、0.34％、0.38％、0.42％、0.46％或0.5％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述化学机械抛光液中稳定剂的质量百分含量为0.1-0.5％，例如可以是0.1％、0.14％、0.18％、0.22％、0.26％、0.3％、0.34％、0.38％、0.42％、0.46％或0.5％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述化学机械抛光液中溶剂的质量百分含量为77-90.3％，例如可以是77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％或90.3％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述分散剂包括聚乙二醇。
优选地，所述氧化剂包括水溶性氧化剂，例如可以是高锰酸钾、氯酸钠、高氯酸钠等氧化剂，但不限于所列举的类型，该范围内其他未列举的类型同样适用，优选为双氧水。
优选地，所述缓蚀剂包括离子型缓蚀剂，例如可以是喹啉、乙二胺四乙酸、十六烷胺、甲基苯并三氮唑及苯并三氮唑等，但不限于所列举的类型，该范围内其他未列举的类型同样适用，优选为苯并三氮唑。
优选地，所述稳定剂包括十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇。
优选地，所述pH调节剂包括水溶性绿色环保调节剂，优选为水杨酸、柠檬酸或磷酸中的1中或至少2中的组合，例如可以是水杨酸和柠檬酸的组合，柠檬酸和磷酸的组合，磷酸和水杨酸的组合等，但不限于所列举的组合，该范围内其他未列举的组合同样适用。
优选地，所述溶剂包括水。
作为本发明优选的技术方案，所述分散剂还包括聚丙烯钠或聚丙烯酰胺。
作为本发明优选的技术方案，所述磨粒为磷酸锆纳米片。
优选地，所述磨粒的直径为0.1-10μm，例如可以是0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述化学机械抛光液的pH为2-4，例如可以是2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8或4等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供如第一方面所述化学机械抛光液的制备方法，所述制备方法包括：将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂依次加入到溶剂中并搅拌，得到所述化学机械抛光液。
作为本发明优选的技术方案，所述搅拌的速度为1000-3000r/min，例如可以是1000r/min、1200r/min、1400r/min、1600r/min、1800r/min、2000r/min、2200r/min、2400r/min、2600r/min、2800r/min或3000r/min等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括：将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂、稳定剂依次加入到溶剂中并搅拌，得到所述化学机械抛光液；其中，所述搅拌的速度为1000-3000r/min；所述化学机械抛光液中磨粒的质量百分含量为8-15％；所述化学机械抛光液中分散剂的质量百分含量为1-5％；所述化学机械抛光液中氧化剂的质量百分含量为0.5-2％；所述化学机械抛光液中缓蚀剂的质量百分含量为0.1-0.5％；所述化学机械抛光液中稳定剂的质量百分含量为0.1-0.5％；所述化学机械抛光液中溶剂的含量为77-90.3％；所述分散剂包括聚乙二醇；所述氧化剂包括水溶性氧化剂；所述缓蚀剂包括离子型缓蚀剂；所述稳定剂包括十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇；所述pH调节剂包括水溶性绿色环保调节剂；所述溶剂包括水；所述分散剂还包括聚丙烯钠或聚丙烯酰胺；所述磨粒为磷酸锆纳米片；所述磨粒的直径为0.1-10μm；所述抛光液的pH为2-4。
第三方面，本发明提供如第一方面所述化学机械抛光液的用途，所述化学机械抛光液用于铝合金、低碳钢及紫铜的抛光用途。
与现有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的化学机械抛光液中的磨粒磷酸锆与传统抛光液中磨粒相比，具有分散性更好，稳定性高，沉降效果不明显的优点。
(2)由于磷酸锆具有片层状结构，受到外力时会产生定向排列从而优化磨粒的取向，这样优化后的抛光磨粒在抛光过程中更加稳定，产生的划痕更少，整个抛光体系更加稳定，可达到更好的抛光效果；抛光后样品表面的粗糙度低于60nm。
附图说明
图1是本发明中实施例1中磨粒的SEM照片。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包含质量百分含量10％的1.2μm的磷酸锆纳米片、1％的聚乙二醇(聚合度为600)和聚丙烯钠(分子量为10000)、1％的30wt％双氧水、0.5％的十二烷基苯磺酸钠和苯并三氮唑及0.25％的十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇(PVA,1799型，10％)，余量为水；化学机械抛光液的pH为3；
上述抛光液的制备方法：
将磨粒、分散剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂按质量分数依次加入到水中并在1500r/min的条件下进行搅拌5min，得到上述化学机械抛光液；其中，pH调节剂为柠檬酸。
将上述化学机械抛光液利用抛光机对6063#铝合金样品进行抛光，抛光期间加入适量上述配制好的化学机械抛光液；进一步，本实施例中采用福吉米103抛光液对上述铝合金样品在相同条件下进行抛光，结果详见表1。上述磨粒的SEM照片如图1所示。
实施例2
本实施例提供一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包含质量百分含量13.5％的0.5μm的磷酸锆纳米片、2％的聚乙二醇(聚合度为600)和聚丙烯钠(分子量为20000)、2％的30wt％双氧水、0.22％的十二烷基苯磺酸钠和苯并三氮唑及0.5％的十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇(PVA,1799型，10％)，余量为水；化学机械抛光液的pH为4；
上述化学机械抛光液的制备方法：
将磨粒、分散剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂按质量分数依次加入到水中并在1000r/min的条件下进行搅拌5min，得到上述抛光液；其中，pH调节剂为柠檬酸。
将上述化学机械抛光液利用抛光机对6063#铝合金样品进行抛光，抛光期间加入适量上述配制好的化学机械抛光液；进一步，本实施例中采用福吉米103抛光液对上述铝合金样品在相同条件下进行抛光，结果详见表1。
实施例3
本实施例提供一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包含质量百分含量12％的2μm的磷酸锆纳米片、1.7％的聚乙二醇(聚合度900)和聚丙烯酰胺(分子量20000)、1.7％的硝酸铁溶液、0.4％的苯并三氮唑及0.4％的十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇(PVA,1799型，10％)，余量为水；化学机械抛光液的pH为2.5；
上述化学机械抛光液的制备方法：
将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂按上述质量分数依次加入到水中并在2000r/min的条件下进行搅拌10min，得到上述化学机械抛光液；其中，pH调节剂为水杨酸。
将上述化学机械抛光液利用抛光机对20#低碳钢样品进行抛光，抛光期间加入适量上述配制好的化学机械抛光液；进一步，本实施例中采用福吉米103抛光液对上述低碳钢样品在相同条件下进行抛光，结果详见表1。
实施例4
本实施例提供一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包含质量百分含量15％的9μm的磷酸锆纳米片、3％的聚乙二醇(聚合度500)和聚丙烯酰胺(分子量20000)、1.3％的30wt％的双氧水溶液、0.1％的苯并三氮唑及0.18％的十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇(PVA,1799型，10％)，余量为水；化学机械抛光液的pH为2；
上述化学机械抛光液的制备方法：
将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂按上述质量分数依次加入到水中并在2600r/min的条件下进行搅拌10min，得到上述化学机械抛光液；其中，pH调节剂为水杨酸。
将上述化学机械抛光液利用抛光机对20#低碳钢样品进行抛光，抛光期间加入适量上述配制好的化学机械抛光液；进一步，本实施例中采用福吉米103抛光液对上述低碳钢样品在相同条件下进行抛光，结果详见表1。
实施例5
本实施例提供一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包含质量百分含量12％的2μm的磷酸锆纳米片、1.2％的聚乙二醇(聚合度2000)和聚丙烯酰胺(分子量30000)、0.5％的硝酸、0.3％的十二烷基苯磺酸钠及0.3％的十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇(PVA,1799型，10％)，余量为水；化学机械抛光液的pH为3；
上述化学机械抛光液的制备方法：
将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂按质量分数依次加入到水中并在1500r/min的条件下进行搅拌20min，得到上述化学机械抛光液；其中，pH调节剂为柠檬酸和水杨酸。
将上述化学机械抛光液利用抛光机对T2紫铜样品进行抛光，抛光期间加入适量上述配制好的化学机械抛光液；进一步，本实施例中采用福吉米103抛光液对上述紫铜样品在相同条件下进行抛光，结果详见表1。
实施例6
本实施例提供一种化学机械抛光液，所述抛光液包含质量百分含量8.5％的0.7μm的磷酸锆纳米片、4％的聚乙二醇(聚合度4000)和聚丙烯酰胺(分子量30000)、0.5％的30％双氧水、0.46％的十二烷基苯磺酸钠及0.1％的十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇(PVA,1799型，10％)，余量为水；化学机械抛光液的pH为3.4；
上述化学机械抛光液的制备方法：
将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂按质量分数依次加入到水中并在3000r/min的条件下进行搅拌20min，得到上述化学机械抛光液；其中，pH调节剂为柠檬酸和水杨酸。
将上述化学机械抛光液利用抛光机对T2紫铜样品进行抛光，抛光期间加入适量上述配制好的化学机械抛光液；进一步，本实施例中采用福吉米103抛光液对上述紫铜样品在相同条件下进行抛光，结果详见表1。
表1各实施例中样品的测试结果
综合上述实施例的结果可以看出，由于本发明提供的化学机械抛光液中的磨粒磷酸锆具有片层状结构，受到外力时会产生定向排列从而优化磨粒的取向，这样优化后的抛光磨粒在抛光过程中更加稳定，产生的划痕更少，整个抛光体系更加稳定，使得化学机械抛光液具有良好的抛光效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (16)
1.一种化学机械抛光液，其特征在于，所述化学机械抛光液由磨粒、分散剂、氧化剂、缓蚀剂、pH调节剂、稳定剂及溶剂组成；
所述磨粒为磷酸锆纳米片；
所述化学机械抛光液的pH为2-4；
所述化学机械抛光液中磨粒的质量百分含量为8-15％；
所述化学机械抛光液中分散剂的质量百分含量为1-5％；
所述化学机械抛光液中氧化剂的质量百分含量为0.5-2％；
所述化学机械抛光液中缓蚀剂的质量百分含量为0.1-0.5％；
所述化学机械抛光液中稳定剂的质量百分含量为0.1-0.5％；
所述化学机械抛光液中溶剂的质量百分含量为77-90.3％。
2.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述分散剂包括聚乙二醇。
3.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述氧化剂包括水溶性氧化剂。
4.如权利要求3所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述氧化剂为双氧水。
5.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述缓蚀剂包括离子型缓蚀剂。
6.如权利要求5所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
7.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述稳定剂包括十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇。
8.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述pH调节剂包括水溶性绿色环保调节剂。
9.如权利要求8所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述pH调节剂为水杨酸、柠檬酸或磷酸中的1中或至少2中的组合。
10.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述溶剂包括水。
11.如权利要求2所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述分散剂还包括聚丙烯钠或聚丙烯酰胺。
12.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述磨粒的直径为0.1-10μm。
13.如权利要求1-12任一项所述的化学机械抛光液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂依次加入到溶剂中并搅拌，得到所述抛光液。
14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为1000-3000r/min。
15.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将磨粒、分散剂、pH调节剂、氧化剂、缓蚀剂及稳定剂依次加入到溶剂中并搅拌，得到所述化学机械抛光液；其中，所述搅拌的速度为1000-3000r/min；所述化学机械抛光液中磨粒的质量百分含量为8-15％；所述化学机械抛光液中分散剂的质量百分含量为1-5％；所述化学机械抛光液中氧化剂的质量百分含量为0.5-2％；所述化学机械抛光液中缓蚀剂的质量百分含量为0.1-0.5％；所述化学机械抛光液中稳定剂的质量百分含量为0.1-0.5％；所述化学机械抛光液中溶剂的含量为77-90.3％；所述化学机械分散剂包括聚乙二醇；所述氧化剂包括水溶性氧化剂；所述缓蚀剂包括离子型缓蚀剂；所述稳定剂包括十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇；所述pH调节剂包括水溶性绿色环保调节剂；所述溶剂包括水；所述分散剂还包括聚丙烯钠或聚丙烯酰胺；所述磨粒为磷酸锆纳米片；所述磨粒的直径为0.1-10μm；所述抛光液的pH为2-4。
16.如权利要求1-12任一项所述的化学机械抛光液的用途，其特征在于，所述化学机械抛光液用于铝合金、低碳钢及紫铜的抛光用途。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911286102.3A CN110951401B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种抛光液及其制备方法和用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911286102.3A CN110951401B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种抛光液及其制备方法和用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110951401A CN110951401A (zh) | 2020-04-03 |
| CN110951401B true CN110951401B (zh) | 2021-08-27 |
Family
ID=69981540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911286102.3A Active CN110951401B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种抛光液及其制备方法和用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110951401B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114456716B (zh) * | 2022-01-14 | 2022-10-25 | 华东理工大学 | 一种抛光蓝宝石用氧化铝抛光液及其制备方法 |
| CN115386882B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-06-06 | 立铠精密科技(盐城)有限公司 | 一种改善化学抛光层间均匀性的方法及其应用与实现其的系统及控制方法 |
| CN115386301B (zh) * | 2022-09-17 | 2023-10-13 | 长治市龙晨科技有限公司 | 一种氧化镓单晶片加工用cmp抛光液及其制备方法 |
| CN115449300B (zh) * | 2022-09-27 | 2024-04-05 | 浙江琨澄科技有限公司 | 抛光液及其在碳化硅晶体抛光中的应用 |
| CN116082961B (zh) * | 2022-12-01 | 2024-10-15 | 宁波平恒电子材料有限公司 | 一种硅片保持环研磨液及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103073333A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 况学成 | 一种陶瓷增白剂的制造方法 |
| CN108102552A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 北京航天赛德科技发展有限公司 | 一种用于氧化锆陶瓷3d抛光的抛光液及其制备方法 |
| CN110168702A (zh) * | 2016-12-26 | 2019-08-23 | 福吉米株式会社 | 研磨用组合物及研磨方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015147937A2 (en) * | 2013-12-23 | 2015-10-01 | The Texas A&M University System | Nanosheet compositions and their use in lubricants and polishing slurries |
-
2019
- 2019-12-13 CN CN201911286102.3A patent/CN110951401B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103073333A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 况学成 | 一种陶瓷增白剂的制造方法 |
| CN110168702A (zh) * | 2016-12-26 | 2019-08-23 | 福吉米株式会社 | 研磨用组合物及研磨方法 |
| CN108102552A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 北京航天赛德科技发展有限公司 | 一种用于氧化锆陶瓷3d抛光的抛光液及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110951401A (zh) | 2020-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110951401B (zh) | 一种抛光液及其制备方法和用途 | |
| KR102422713B1 (ko) | 세리아-코팅된 실리카 연마재를 사용하는 배리어 화학 기계적 평탄화 슬러리 | |
| US9567492B2 (en) | Polishing of hard substrates with soft-core composite particles | |
| Yao et al. | Study on the weakly alkaline slurry of copper chemical mechanical planarization for GLSI | |
| KR20030011611A (ko) | 연마용 조성물 및 이를 사용하는 연마 방법 | |
| Li et al. | High-performance chemical mechanical polishing slurry for aluminum alloy using hybrid abrasives of zirconium phosphate and alumina | |
| CN111040640A (zh) | 用于硅晶圆基材的复合磨料化学机械抛光浆料及制备方法 | |
| EP2688966B1 (en) | A chemical mechanical polishing (cmp) composition comprising two types of corrosion inhibitors | |
| JP4249008B2 (ja) | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 | |
| Zhang et al. | Effect of chelating agent and ammonium dodecyl sulfate on the interfacial behavior of copper CMP for GLSI | |
| Yin et al. | Polishing Characteristics of MnO 2 Polishing Slurry on the Si-face of SiC Wafer | |
| CN108251845A (zh) | 一种化学机械抛光液及其应用 | |
| CN102399494A (zh) | 一种化学机械抛光液 | |
| CN107936848B (zh) | 一种用于硅衬底抛光的抛光液及其制备方法 | |
| EP2847785A1 (en) | Process for manufacture of semiconductor devices | |
| Zhao et al. | Control of the micro-defects on the surface of silicon wafer in chemical mechanical polishing | |
| US20090121178A1 (en) | Polishing Slurry | |
| CN1900206B (zh) | 化学机械抛光液及其用途 | |
| CN104263248A (zh) | 一种适用于低下压力的弱酸性铜抛光液 | |
| JP2005186269A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
| EP2662885A1 (en) | A process for the manufacture of semiconductor devices comprising the chemical mechanical polishing (cmp) of iii-v material in the presence of a cmp composition comprising a compound containing an n-heterocycle | |
| CN110951402A (zh) | 一种铜化学机械抛光液及其制备方法 | |
| Myong et al. | Development of a pH-independent Post-CMP Cleaning Solution using Phosphoric Acid-based Surfactants for Removal of Ceria Nanoparticles | |
| CN106634868B (zh) | 一种含富勒醇的有机型发动机冷却液及其制备方法 | |
| CN111574927A (zh) | 一种含还原剂的碳化硅抛光液及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |