化学机械抛光液(7)

化学机械抛光液可以降低抛光后金属表面的凹陷程度，同时降低金属在常温下的腐蚀性，有利于延长金属的寿命，下面分享一些关于化学机械抛光液的科普知识，好比如它是怎么调制而成，有什么特性？……不妨来学习一下！

制备方法

将除氧化剂以外的其他组分混合均匀，用KOH或HNO调节到所需的pH值，使用前加氧化剂，混合均匀即可。

原料配伍

本品各组分质量份配比范围为：研 磨 颗 粒 0 . 1 ～ 5 、 腐 蚀 抑制剂0.005~5、络合剂0.01~10、氧化剂0.05～10、含颜料亲和基团 的星形聚合物0.0001～3、水加至100。

所述的研磨颗粒可为本领域常规使用的研磨颗粒，优选自二氧化硅、 三氧化二铝、掺杂铝的二氧化硅、覆盖铝的二氧化硅、二氧化铈、二氧化 钛和高分子研磨颗粒如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的 一 种或多种。研 磨颗粒的粒径较佳的为20~150nm,   更 佳 的 为 3 0 ～ 1 2 0nm。

所述的腐蚀抑制剂优选氮唑、咪唑、噻唑、吡啶和嘧啶类化合物中的 一 种或多种；所述的氮唑类化合物优选自下列中的 一 种或多种：苯并三氮 唑、5- 甲基- 1,2,3- 苯并三氮唑、5-羧基苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、  1,2,4-三氮唑、3-氨基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-1,2,4-三氮唑、3,5-二氨基  1,2,4-三氮唑、5-羧基-3-氨基-1,2,4-三氮唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮 唑、5-乙酸-1H-四氮唑、5 - 甲基四氮唑、5 - 苯基四氮唑、5 - 氨基 - 1H-   四  氮 唑和1 - 苯基 - 5 - 硫基四氮唑；所述的咪唑类化合物优选苯并咪唑和/或2 - 巯 基苯并咪唑；所述的噻唑类化合物优选自下列中的 一 种或多种：2 - 巯基噻 二唑、5 - 氨基 - 2 - 硫基 - 1,3,4 - 噻二唑和2 - 巯基苯并噻唑；所述的吡啶类化 合物优选下列中的 一 种或多种：2,3 - 二氨基吡啶、2 - 氨基吡啶和2 - 吡啶甲 酸；所述的嘧啶类化合物较佳的为2-氨基嘧啶。

所述的络合剂可为本领域常规使用的络合剂，优选自氨羧化合物及其盐，有机羧酸及其盐，有机膦酸及其盐和多胺中的一种或多种；所述的氨羧化合物为同时含氨基和羧基的化合物，优选甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨 酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、氨三乙酸、乙二 胺四乙酸、环己烷四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸和 乙二胺二琥珀酸中的一种或多种；所述的有机羧酸优选醋酸、草酸、柠檬 酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸、乳酸、没食子酸和磺基水杨酸中 的 一 种或多种；所述的有机膦酸优选2- 膦酸丁烷基- 1,2,4- 三羧酸、氨基 三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、多元醇膦酸酯、2- 羟基膦酸基乙酸、乙二胺四亚甲基膦酸 和多氨基多醚基亚甲基膦酸中的 一 种或多种；所述的多胺优选二亚乙基三 胺、五甲基二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和多亚乙基多胺中的一种或多种。所述的盐优选钾盐、钠盐和/或铵盐。

所述的氧化剂可为本领域常规使用的氧化剂，优选自过氧化氢、过氧化 脲、过氧甲酸、过氧乙酸、过硫酸盐、过碳酸盐、高碘酸、高氯酸、高硼酸高锰酸钾和硝酸铁中的一种或多种；所述的盐优选钾盐、钠盐或铵盐。

所述的颜料亲和基团的星形聚合物是指含有氧、氮和硫中的一种或多种元素的基团，较佳的为羟基、氨基和羧基中的一种或多种；所述的星形聚合物是指以分子中一个对称中心为中心，以放射形式连接三条或三条以上分子链的聚合物。所述的含颜料亲和基团的星形聚合物中所含的颜料亲和基团的种类可为一种或多种。可为均聚物或共聚物。形成该聚合物的聚合单体优选包括下列中的一种或多种：丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体和环氧乙烷。其中，所述的丙烯酸类单体优选丙烯酸和/  或甲基丙烯酸；所述的丙烯酸酯类单体优选丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲  酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯 酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或 多种；所述的丙烯酰胺类单体优选丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。

形成上述含颜料亲和基团的星形聚合物中的单体还可以含有其他不含颜 料亲和基团的聚合单体，如其他乙烯基类单体，优选乙烯、丙烯、苯乙烯或 对甲基苯乙烯。本品中，所述的乙烯基单体是指含乙烯基单元的聚合单体。

本品中，优选的含颜料亲和基团的星形聚合物为聚丙烯酸星形均聚物，苯乙烯与丙烯酸羟乙酯的二元星形共聚物，对甲基苯乙烯与环氧乙烷  的二元星形共聚物，苯乙烯与环氧乙烷的二元星形共聚，甲基丙烯酸甲 酯与环氧乙烷的二元星形共聚物，丙烯酸甲酯与丙烯酸羟乙酯的二元星形 共聚物，丙烯酸与丙烯酸羟乙酯的二元星形共聚物，以及丙烯酸、丙烯酸 丁酯和丙烯酰胺的三元星形共聚物中的一种或多种。

本品中，所述的含颜料亲和基团的星形聚合物的数均分子量较佳的为 800～50000,更佳的为800～10000。

所述的抛光液的pH 值为2～11,较佳的为3～7。

本品的抛光液中，还可以含有本领域其他常规添加剂，如pH 调节 剂、黏度调节剂、消泡剂和杀菌剂等。

本品的抛光液可降低铜在常温和抛光温度下的静态腐蚀速率。 产品应用  本品主要用作化学机械抛光液。

产品特性  

本品的抛光液可在保持较高的抛光速率的条件下，显著改 善抛光后铜块的凹陷程度，且抛光后的芯片表面无腐蚀，并显著降低铜在常温和抛光温度下的静态腐蚀速率。

本文转载自《抛光剂——配方与生产》编著    李东光

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