一种化学抛光用硅溶胶的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种化学抛光用硅溶胶的制备方法和应用，属于半导体化学抛光材料技术领域。本发明专利技术采用传统硅酸水解法和硅粉水解法相结合的方法制备进行硅溶胶造粒，原材料容易获得，制备工艺流程可量产化，无需进行设备改造，大大节约成本及人工培训成本。在造粒过程中引入硅粉硅粉作为硅源，能使造粒用种子粒子平均密度更高，有利于增大表面活化能，有利于再次粒子增长。制得大粒径硅溶胶粒子硬度更高，在终端应用过程中表现出更高的表面能，抛光速率更高，粒子的耐受性更强。本发明专利技术得到的硅溶胶颗粒平均粒径在100纳米左右，稳定性好，无团聚，应用于化学抛光，抛光速率快，去除率高，可大幅提升抛光效率。大幅提升抛光效率。大幅提升抛光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种化学抛光用硅溶胶的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于半导体化学抛光材料
，具体涉及一种化学抛光用硅溶胶的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着半导体行业的发展，因此对集成电路的集成度和精度要求不断提升，对衬底材料硅晶圆的表面加工精度要求也越来越高。硅晶圆加工不但要达到高的加工效率，更要达到高的表面质量，因此各种加工工艺尤其是化学机械平坦化工艺面临着极大的挑战。
[0003]化学机械抛光(CMP)是目前应用最广泛的半导体平坦化技术，其加工原理是工件表面与抛光液发生化学反应，同时通过与抛光布的机械摩擦不断将反应物去除的过程。当化学作用和机械作用达到完美平衡时，可获得理想的抛光效果，实现工件表面原子级平坦。在微电子器件制备流程中，前道的半导体衬底材料制备和后道的芯片制备都需要CMP，其中半导体衬底材料的抛光要求最高。半导体衬底材料CMP的主要目的是去除表面的亚损伤层，同时降低表面的微观粗糙度，提高表面的均匀性。硅溶胶抛光液是CMP的关键介质，通常由胶体磨粒、分散剂、稳定剂等成分构成。在CMP过程中，抛光液有三个作用，即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学抛光用硅溶胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取硅粉置于容器中，加入硅粉3
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5倍重量的水，加入硅粉质量0.5
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1.5％重量的碱，升温至60
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110℃浸泡反应100
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120min，得预反应硅溶胶；(2)将水玻璃溶液稀释后通过阳、阴离子交换树脂柱，除去金属离子和杂离子，配制得到质量浓度为2
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5％的活性硅酸溶液；(3)将预反应硅溶胶加入到活性硅酸溶液中进行粒径增长，同时加入改性剂，持续搅拌，同时调节pH为9
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11，反应时间不少于1小时，浓缩后得到终产品硅溶胶。2.根据权利要求1所述化学抛光用硅溶胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱为氢氧化钠或者氢氧化钾。3.根据权利要求1所述化学抛光用硅溶胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中阳、阴离子交换树脂柱进行离子交换，交换温度不低于25℃，交换时间不少于30min。4.根据权利要求1所述化学抛光用硅溶胶的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄培伟，康利彬，康东岳，王俊林，刘全富，
申请(专利权)人：山东金亿达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：