原料配比(质量份)

[制备方法]

    将各组分混合均匀，即可得到抛光液。

[原料配伍]

    本品各组分质量份配比范围为:研磨颗粒0.1 ~ 30、硅抑制剂、硅增速剂0.0001 ~10、水加至100。

    所述研磨颗粒为本领域常用研磨颗粒为二氧化硅、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中的一种或多种。所述的研磨颗粒的粒径较佳为20~150nm，更佳为30 ~ 120nm。

    所述硅的抑制剂为季铵盐型阳离子表面活性剂。

    所述的季铵盐型阳离子表面活性剂为分子中至少含有一个N⁺的季铵盐阳离子表面活性剂。较佳为单季铵盐型和/或双子型( Gemini )季铵盐阳离子表面活性剂。

    本品中，所述的单季铵盐型阳离子表面活性剂为R¹R²N⁺R³R⁴X^-，其中:R¹、R²、R³、R⁴中至少有一个为一C_mH_2m+1或一C_mH_2m+1O (CH₂CHO) n，8≤m≤22，n>3; 其余为C₁~C₄的烷基、一CH₂一C₆H₅、CH₂CH₂OH或CH₂CH₂CHOH，R¹、R²、R³、R⁴可相同或不同; X^-为CI^-、 Br^-、CH₃SO^-₄、NO^-₃或C₆H₅一SO^-₄。

    所述的双子型季铵盐阳离子表面活性剂为( R¹R²N⁺R²一R⁴一R³R²N⁺R²)2X^-，其中: R¹为一-C_mH_2m+1， 8≤m≤18; R²为一CH₃或一C₂H₅; R³与R¹或R²相同; R⁴为苯二亚甲基，CH₂CH(OH) CH₂， 聚亚甲基一( CH₂)_n一，2≤n≤30，或聚氧乙烯基一-CH₂CH₂一( OCH₂CH₂) _n一，1≤n≤30; X^-为CI^-或Br^-。

    所述硅增速剂为含有胍基的化合物为单胍、双胍、聚胍类化合物及其酸加成盐。

    所述的单胍类化合物及其酸加成盐较佳地为胍、碳酸胍、乙酸胍、磷酸氢二胍、盐酸胍、硝酸胍、硫酸胍、氨基胍、氨基胍碳酸氢盐、氨基胍磺酸盐、氨基胍硝酸盐或氨基胍盐酸。

    所述的双胍类化合物或其酸加成盐较佳地为双胍、二甲双胍、苯乙双胍、1，1'-己基双[5- ( 对氯苯基)双胍]、吗啉胍、上述化合物的酸加成盐或6-脒基-2-萘基-4-胍基苯甲酸酯甲基磺酸盐;所述的酸较佳地为盐酸、磷酸、硝酸、乙酸、葡萄糖酸或磺酸。

    所述的聚胍或其酸加成盐较佳地为聚六亚甲基胍、聚六亚甲基双胍、聚(六亚甲基双氰基胍-六亚甲基二胺)或其酸加成盐。所述的酸较佳地为盐酸、磷酸、硝酸、乙酸、葡萄糖酸或磺酸。所述的聚胍类化合物或其酸加成盐的聚合度较佳地为2~ 100。
    本品抛光液的pH值较佳地为7~12。

    本品的抛光液中还可以含有H₂SO₄、HNO₃等常用的酸性pH调节剂、黏度调节剂和/或消泡剂等，通过它们来控制抛光液的pH和黏度等特性。

    本品的抛光液可以浓缩制备，使用时加入去离子水混合均匀即可。

[产品应用]
    本品主要用作化学机械抛光液。

[产品特性]
    本品的拋光液可以在碱性条件下较好地抛光单晶硅和多晶硅薄膜。其中，硅抑制剂可显著降低多晶硅的去除速率，而不降低二氧化硅的去除速率，从而显著降低多晶硅与二氧化硅的选择比;硅增速剂可以溶解多晶硅，将抛光残余物带走，避免重新吸附在晶片或抛光垫上。通过调节硅增速剂和硅抑制剂的量，即可获得具有合适多晶硅/二氧化硅选择比的抛光液。此抛光液与现有技术相比，更好地解决了现有多晶硅抛光过程中二氧化硅沟道中多晶硅碟形凹陷的发生和二氧化硅碟形凹陷中的多晶硅残留的问题。可通过-步抛光实现高平坦化度，无多晶硅残留。本品的新用途还具有工艺窗口宽的特点，可使生产率大大提高，生产成本大大降低。同时胍类化合物还具有调节pH的作用，使得本品的抛光液无需添加常规碱性pH调节剂( KOH等无机碱和/或氨水等有机胺等)，大大减少了金属离子污染和环境污染。

本文转载自《金属表面处理剂配方手册》主编    李东光