半导体锑化铟化学机械抛光液

本品半导体锑化铟化学机械抛光液，因磨料的含量大，有利于阻挡大粒子杂质，降低划伤，进而降低表面的粗糙。下面专家来科普半导体锑化铟化学机械抛光液的专业配方知识。

制备方法首先将硅溶胶搅拌均匀，然后在连续搅拌的情况下加入有机碱、活性剂、螯合剂，最后加入氧化剂，搅拌均匀即得本品抛光液。

原料配伍本品各组分质量份配比范围为：SiO₂含量为30%～50%的硅溶胶2780～4860、有机碱5～75、活性剂30～100、螯合剂5～25、氧化剂25～100、去离子水1000～2000。

所述硅溶胶中二氧化硅的粒径为10～50nm,分散度在±5%之间。

所述的有机碱是多羟基多胺类有机碱，选择加入四甲基氢氧化铵、羟乙基乙二胺、三乙醇胺、六羟乙基乙二胺、四羟乙基乙二胺等之一。

所述的氧化剂是碱性介质下可溶的过氧化物，选择加入过氧化氢、过氧焦磷酸之一。

所述的表面活性剂是非离子界面活性剂，有O系列、Os系列、Oπ二系列、JFC型；选择加入O-20、Os-15、Oπ-7、Oπ-10、JFC之一或其中几种的混合物。

所述螯合剂为具有13个螯合环、可溶于水、不含金属离子的FA/0螯合剂。

抛光剂的pH值为9～12。

产品应用本品主要应用于半导体锑化铟化学机械抛光。

产品特性本品以纳米级二氧化硅为磨料，其硬度较小，分布均匀，可以解决InSb磨料的划伤性问题；且流动性好、无沉淀、抛光后产物黏度小，后续清洗简单；且二氧化硅磨料无毒、无污染，是理想的磨料。有效地解决了划伤及后清洗困难的问题，提高了产品的成品率。

本品采用一种具有13个以上的螯合环、易溶于水、不含金属离子的FA/O螯合剂，代替EDTA、EDPA等含有金属离子的螯合剂以及乙二胺四乙酸等难溶于水的螯合剂，有效地解决了螯合剂引入的金属离子。

有机碱在抛光液中作为pH调节剂，由于其不含金属离子，由它取代一般碱性抛光液常用的强碱如氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)，可以避免碱金属离子在抛光过程中进入衬底中，引起器件局部穿通、漏电流增大等效应，从而提高芯片的可靠性。而且，可以防止金属离子使硅溶胶产生凝胶，提高硅溶胶的稳定性。有机碱还可以作为pH缓冲剂，即当抛光液局部pH值发生变化时，可以迅速释放本身的羟基，使抛光液保持稳定的pH值，提高浆料的稳定性。另外，有机碱可以和金属离子形成环状结构，起到螯合剂的作用。

氧化剂在抛光过程中可以将InSb表面氧化成较软的氧化层，这样，在磨料的磨除作用下，能较容易的剥离下来，这样可以提高抛光速率，降低粗糙度。本品所用的氧化剂为碱性介质下可溶的过氧化物，如过氧化氢、过氧焦磷酸等，它不含金属离子，不会引起金属离子沾污；而且反应产物无污染，易于清洗。

表面活性剂在InSb抛光中起着非常重要的作用。它影响着抛光液的分散性、颗粒吸附后清洗难易程度以及金属离子沾污等问题。本品选择的活性剂，不仅可以提高质量传递速率，以降低InSb的表面粗糙度；而且能减小损伤层厚度，减少划伤，还可以优先吸附，形成长期易清洗的物理吸附表面，以改善表面状态。

本品的配方中所选用的有机碱、表面活性剂、氧化剂以及螯合剂中均不含有金属离子，大大降低了抛光液中金属离子的含量，提高了产品的质量和可靠性。而且，后清洗简单，降低了后清洗中的费用。

本品的抛光液中磨料的含量大，可以对大粒子杂质起到很好的阻挡作用，能够减少划伤，从而提高了平整度，降低了产品表面粗糙度。

本文转载自《抛光剂——配方与生产》编著    李东光

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