二氧化硅介质化学抛光液

本品二氧化硅介质化学抛光液，选用碱性抛光液，设备无腐蚀，稳定性好，可避免有机物、金属离子、大颗粒等有害污染物的引入，抛光效率高，下面专家来科普本品化学抛光液的专业配方知识。

制备方法  将磨料碱性纳米SiO₂ 水溶胶在负压下形成涡流吸入负压反应釜；所述磨料质量分数为4%~50%;利用负压自动吸入硅溶胶，可避 免在加料过程中引入污染物；在负压涡流状态下逐渐加入去离子水；再逐渐加入胺碱，胺碱调节pH 值为9～13;再加入胺碱pH 值调节剂，以防 止局部pH 值过高而导致边缘滞流层纳米硅溶胶的凝聚或溶解而无法使 用；再逐渐加入 FA/O Ⅱ型螯合剂及 FA/O  Ⅱ型活性剂；充分搅拌 5～15min,  均匀后进行灌装。

原料配伍  本品各组分质量份配比范围为：纳米 SiO₂ 水溶胶20～90、 去离子水5～75、胺碱1～5、FA/OⅡ  型螯合剂0.25～2、FA/O  Ⅱ型活 性剂0.25～2。

所述负压反应器及管道形成密闭系统，材质为有机玻璃，管道选用无 污染的聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

磨料为粒径40～100nm、分散度<0.0001的SiO₂溶胶。胺碱是三乙 醇胺、四乙基氢氧化铵、乙二胺、羟乙基乙二胺或多亚乙基多胺中的一种 以上。

本品方法的主要作用为：抛光液制备反应器采用负压搅拌的方法可避 免有机物、金属离子、大颗粒等有害污染物的引入；可使纳米硅溶胶在负 压下呈涡流状态，防止滞流层硅溶胶的凝聚而失效；可使SiO₂溶胶不会 在加入碱性 pH 调节剂过程中由于局部pH 值过高而凝聚导致抛光液 失效。

产品应用  本品主要应用于二氧化硅介质化学机械抛光。

产品特性   选用碱性抛光液，可对设备无腐蚀，硅溶胶在碱性条件下 稳定性好，解决了酸性抛光液污染重、易凝胶等诸多弊端；SiO₂介质与 胺碱易生成可溶性的胺化物，从而易脱离表面。

选用纳米 SiO₂ 溶胶作为抛光液磨料，其粒径适中(40～100nm)、浓 度高(可达到50%)、硬度小、对晶片损伤小，分散度好，能够达到高速 率高平整低损伤抛光，污染小，解决了Al₂O₃磨料硬度大易划伤、易沉淀的缺点。

选用的反应器原材料为无污染的聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯等。

负压搅拌的抛光液制备方法可避免有机物、金属离子、大颗粒等有害 污染物的引入。使纳米硅溶胶在负压下呈涡流状态，可防止反应釜边缘滞 流层硅溶胶因局部pH值不均衡而导致凝聚或溶解。在负压涡流状态下分别逐渐加FA/OⅡ 型螯合剂及FA/OⅡ型活性剂，这样搅拌均匀才不会引入污染。

总之，该方法是SiO₂ 介质表面高精密加工过程中化学机械抛光 (CMP)抛光液的制备方法，其操作简单，不需添加其他设备，成本 低、效率高、无污染，可明显改善所生产器件的性能，大大提高成品率。

本文转载自《抛光剂——配方与生产》编著    李东光

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