一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，其特征在于，由下列重量份的原料制成：三氧化二銻3-4.5、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚3.5-4.5、油酸6-8、油酸鈉3-5、甜菜堿2.5-3.5、丁二酸二甲酯5.5-7.5、二氧化硅磨料11-14、松香胺2-4、四硼酸鈉3-5、助劑5-7、去離子水300；本發(fā)明配方合理，通過添加辛烷基苯酚聚氧乙烯醚等表面活性劑，形成長期易清洗的物理吸附表面，以改善表面狀態(tài)，以降低晶圓的表面粗糙度，添加助劑，具有良好的潤滑、成膜性；本發(fā)明拋光液不腐蝕污染設備，容易清洗，金屬層鎢拋光速率快，可控性好，拋光后平整性好，工藝簡單，成本低。
【專利說明】—種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及表面處理【技術領域】，特別是一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鎢是半導體集成電路中被廣泛應用的一種金屬材料，由于金屬鎢材料本身特性，及大規(guī)模集成電路對表面要求的精度很高，給材料表面平坦化加工帶來了很大難度。鎢化學機械拋光液(w CMP)在小于0.35um制程中鎢插塞形成的工序中迅速得到認可。目前國際上主要采用酸性拋光液進行拋光加工，對設備的損害比較嚴重，而且拋光后清洗難度增加。若在堿性溶液中氧化劑的氧化能力較弱，達不到客戶的拋光速率要求。因此有必要提出一種鎢拋光液，以解決上述問題，能取得適當的拋光速率，無嚴重劃傷，低表面粗糙度。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液及其制備方法。
[0004]為了實現本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，由下列重量份的原料制成:三氧化二銻3-4.5、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚3.5-4.5、油酸6-8、油酸鈉3-5、甜菜堿2.5-3.5、丁二酸二甲酯5.5-7.5、二氧化硅磨料11-14、松香胺2-4、四硼酸鈉3_5、助劑5_7、去離子水300 ；所述助劑由以下重量份的原料制成:氮化硼5-7、碳化硅4-6、硅酸鈉1-2、硝酸鉀2-3、苯并咪唑1-2、丙二醇丁醚2-3、水性丙烯酸聚氨酯共聚乳液4-6、乙二胺四乙酸3-5、雷米邦3-4、阿拉伯膠2.5-3.5、水50-53 ;制備方法是首先將氮化硼、碳化硅、阿拉伯膠、雷米邦加入一半量的水中，研磨1-2小時，然后緩慢加入其余剩余成分，緩慢加熱至70°C _80°C，在300-500轉/分條件下攪拌反應30-50分鐘，冷卻至室溫即得。
[0005]本發(fā)明所述一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，由以下具體步驟制成:
(1)將三氧化二銻、二氧化硅磨料、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚混合均勻，加入適量的去離子水，加熱至30°c -35°C，研磨25-35分鐘，得到混合A料；
(2)將除助劑之外的其余剩余成分加入到反應釜中，攪拌混合均勻，緩慢加熱至350C -450C，保溫1-1.5小時，得到混合B料；
(3)將保溫的混合B料邊攪拌邊緩慢加入到混合A料中，充分攪拌后加入助劑，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，冷卻至室溫即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)異效果是:本發(fā)明配方合理，通過添加辛烷基苯酚聚氧乙烯醚等表面活性劑，形成長期易清洗的物理吸附表面，以改善表面狀態(tài)，以降低晶圓的表面粗糙度，添加助劑，具有良好的潤滑、成膜性；本發(fā)明拋光液不腐蝕污染設備，容易清洗，金屬層鎢拋光速率快，可控性好，拋光后平整性好，工藝簡單，成本低。
【具體實施方式】
[0007]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0008]一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，由下列重量份(公斤)的原料制成:三氧化二銻3、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚3.5、油酸6、油酸鈉3、甜菜堿2.5、丁二酸二甲酯5.5、二氧化硅磨料11、松香胺2、四硼酸鈉3、助劑5、去離子水300 ；
所述助劑由以下重量份(公斤)的原料制成:氮化硼5、碳化硅4、硅酸鈉1、硝酸鉀2、苯并咪唑1、丙二醇丁醚2、水性丙烯酸聚氨酯共聚乳液4、乙二胺四乙酸3、雷米邦3、阿拉伯膠2.5、水50 ;制備方法是首先將氮化硼、碳化硅、阿拉伯膠、雷米邦加入一半量的水中，研磨1-2小時，然后緩慢加入其余剩余成分，緩慢加熱至70°C -80°C，在300-500轉/分條件下攪拌反應30-50分鐘，冷卻至室溫即得。
[0009]本發(fā)明所述一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，由以下具體步驟制成:
(1)將三氧化二銻、二氧化硅磨料、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚混合均勻，加入適量的去離子水，加熱至30°c -35°C，研磨25-35分鐘，得到混合A料；
(2)將除助劑之外的其余剩余成分加入到反應釜中，攪拌混合均勻，緩慢加熱至350C -450C，保溫1-1.5小時，得到混合B料；
(3)將保溫的混合B料邊攪拌邊緩慢加入到混合A料中，充分攪拌后加入助劑，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，冷卻至室溫即得。
[0010]實驗檢測結果:肉眼觀察各鎢片的表面，表面外觀均勻、無異色或有輕微色差、且無雪花；采用微型光澤儀A-4430 (德國BYK公司)測試各拋光鎢片表面的光澤度，光澤度為47 Gu。
【權利要求】
1.一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，其特征在于，由下列重量份的原料制成:三氧化二銻3-4.5、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚3.5-4.5、油酸6_8、油酸鈉3_5、甜菜堿2.5-3.5、丁二酸二甲酯5.5-7.5、二氧化硅磨料11-14、松香胺2_4、四硼酸鈉3_5、助劑5_7、去離子水300 ； 所述助劑由以下重量份的原料制成:氮化硼5-7、碳化硅4-6、硅酸鈉1-2、硝酸鉀2-3、苯并咪唑1-2、丙二醇丁醚2-3、水性丙烯酸聚氨酯共聚乳液4-6、乙二胺四乙酸3-5、雷米邦3-4、阿拉伯膠2.5-3.5、水50-53 ;制備方法是首先將氮化硼、碳化硅、阿拉伯膠、雷米邦加入一半量的水中，研磨1-2小時，然后緩慢加入其余剩余成分，緩慢加熱至70°C _80°C，在300-500轉/分條件下攪拌反應30-50分鐘，冷卻至室溫即得。
2.根據權利要求1所述一種用于半導體集成電路中金屬鎢的拋光液，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將三氧化二銻、二氧化硅磨料、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚混合均勻，加入適量的去離子水，加熱至30°C -35°C，研磨25-35分鐘，得到混合A料； (2)將除助劑之外的其余剩余成分加入到反應釜中，攪拌混合均勻，緩慢加熱至350C -45°C，保溫1-1.5小時，得到混合B料； (3)將保溫的混合B料邊攪拌邊緩慢加入到混合A料中，充分攪拌后加入助劑，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，冷卻至 室溫即得。
【文檔編號】C09G1/02GK104130715SQ201410308825
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權日:2014年7月1日
【發(fā)明者】宋玉春 申請人:安徽拓普森電池有限責任公司