极大规模集成电路多层布线中钨插塞的抛光液

本品极大规模集成电路多层布线中钨插塞的抛光液可以避免有机物、金属离子、大颗粒等有害物质进入液体中，利于钨插塞的抛光质量提高，下面专家来科普本品抛光液的专业配方知识。

制备方法

(1)使用电阻为18MΩ 以上的超纯水对密闭反应签及进料管道进行 清洗，使清洗后废液的电阻不低于16MΩ , 一般需要清洗三次以上；所述 密闭反应釜为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任一种

(2)将质量分数为50%、粒径为15~25nm、莫氏硬度7的硅溶胶通 过步骤(1)清洗后的进料管道加入到步骤(1)已清洗过的密闭的反应签 中，对密闭反应釜抽真空使密闭反应釜内呈负压完全涡流状态，形成涡流 搅拌。

(3)在步骤(2)得到的硅溶胶溶液中，边进行涡流搅拌边将活性剂、 FA/O 螯合剂、氧化剂依次加入到密闭反应釜中，持续保持完全涡流 状态。

(4)将胺碱在完全涡流的状态下抽入到步骤(3)得到的溶液中，充 分涡流5~15min搅拌后得到pH 值为9~12的抛光液，进行灌装即可。

原料配伍 本品各组分质量份配比范围为；质量分数为50%、粒径 为15~25nm、莫氏硬度7的硅溶胶3440~3856、活性剂20～140、氧化 剂5~45、FA/0螯合剂4～132、胺碱120～280、18MQ以上的超纯水2000。

所述胺碱为羟乙基乙二胺、三乙醇胺、四甲基氢氧化铵中的任一种。

所述的氧化剂是碱性介质下可溶的、不含金属离子的过氧化物，选择 加入过氧化氢或过氧焦磷酸。

所述的表面活性剂为 O_π-7[(C₁₀H₂₁—C₆H₄—O—CH₂CH₂O)₇—H]、

聚氧乙烯仲烷基醇醚(JFC)、O_π-10[(C₁₀H_₂₁—C₆H₄—O—CH₂CH₂O)10—H]、 O-20[(C_₁₂~18H_₂5~37—C₆H₄—O—CH₂CH₂O)₇₀—H]中的任一种。

所述 FA/O 螯合剂为天津晶岭微电子材料有限公司市售产品，为乙二 胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺),可简写为 NH₂RNH₂。

产品应用 本品主要应用于集成电路多层布线中钨插塞的抛光。

产品特性 本品的制备方法通过在负压状态下使反应器中的液体形成 完全涡流状态，对反应器中的液体实现搅拌，而且，反应器使用透明的非金属材料，能够避免有机物、金属离子、大颗粒等有害物质进入到抛光液中，从而降低金属离子的浓度，避免硅溶胶凝聚现象的出现，有利于提高钨插塞的抛光质量。抛光液总量不超过密闭反应釜容量的4/5,可使系统在负压下  完全呈涡流状态，能够防止层流区纳米硅溶胶发生凝胶现象而无法使用，提  高抛光液的成品率。活性剂在负压涡流状态下逐渐加入，FA/O活性剂包  覆加入的纳米硅溶胶，可提高硅溶胶对酸碱度变化的承受能力，在加入胺碱 调节 pH 值时不发生凝胶或溶解。螯合剂在负压涡流状态下逐渐加入，可 螯合金属离子，降低系统污染。胺碱在负压涡流状态下逐渐加入，可防止局 部 pH 值过高致使纳米硅溶胶的凝胶或溶解而无法使用，提高了抛光液的 成品率。

本品的抛光液为碱性，对设备无腐蚀，硅溶胶稳定性好，解决了酸性抛 光液污染重、易凝胶等诸多弊端。选用纳米硅溶胶作为抛光液磨料，其粒径 小、分散度好，金属离子含量低。对钨插塞表面损伤小，能够达到高速率、高 平整、低损伤抛光，同时金属离子污染小。

采用本技术制备的高浓度、高 pH 值抛光液便于运输、储存，并可使成 本降低，并且本方法简单易行。

本文转载自《抛光剂——配方与生产》编著    李东光

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