【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合纳米粒子组合物、复合纳米粒子及其制备方法与用途，具体涉及晶圆划片液复合纳米粒子组合物、复合纳米粒子及其制备方法与用途，属于半导体器件制造领域。
技术介绍
1、随着半导体工艺的不断发展，低介电常数(low-k)材料在半导体工艺中的应用越来越广泛。然而，由于其材料性质的特殊性，low-k层在刀轮切割时容易融化，进而黏附在刀轮表面，导致晶圆碎片，刀轮崩坏。在low-k层中，通常采用空气孔隙机制降低介电常数，通过在材料中引入微小的空气孔隙减少材料中电荷的相互作用，从而降低介电常数。但是，这些微小的空隙和裂缝也会导致low-k层的强度、稳定性以及表面平整度降低，膨胀系数增大，容易在切割和加工过程中产生破裂、剥离、刀轮黏附等问题。如何解决刀轮切割low-k层问题成为当前半导体工艺领域亟待解决的难题。
2、目前，有两种解决该问题的技术路径，第一种是先用激光将切割道表面的low-k材料去除，暴露出下面的硅基底，然后再用刀轮进行切割，这种方法需要引入激光切割机，造价昂贵，且效率低下；第二种方法是在刀轮切割时使用晶圆划片液，通过晶圆划片液的清洗、润滑、冷却功能，克服刀轮切割low-k层产生的问题。可见，现有的晶圆划片液仍无法有效解决low-k层问题。
3、因此，亟待研究一种晶圆划片液复合纳米粒子，该复合纳米粒子能够提高划片液的切削能力，解决刀轮切割low-k层时的黏附问题，使得刀轮切割可直接切割表面覆盖low-k层的晶圆。
技术实现思路
1、专利技术要解决
2、鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术首先提供一种复合纳米粒子组合物和复合纳米粒子。本专利技术的复合纳米粒子组合物能够形成晶圆划片液复合纳米粒子，该复合纳米粒子能够提高划片液的切削能力，解决刀轮切割low-k层时的黏附问题，使得刀轮切割可直接切割表面覆盖low-k层的晶圆。
3、进一步地，本专利技术还提供一种复合纳米粒子组合物和复合纳米粒子的制备方法，制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
4、进一步地，本专利技术还提供一种复合纳米粒子的用途和使用方法。
5、用于解决问题的方案
6、[1].一种复合纳米粒子组合物，其包括多元纳米粒子、表面活性剂、引发剂、亲水性聚合物和第一溶剂；其中，
7、所述多元纳米粒子包括纳米级al2o3、纳米级sio2和纳米级tio2的组合；
8、优选地，所述多元纳米粒子中纳米级al2o3、纳米级sio2和纳米级tio2的质量比为1:(1-10):(1-10)，优选为1:(1-5):(1-5)。
9、[2].根据上述[1]所述的复合纳米粒子组合物，其中，以质量份计，所述复合纳米粒子组合物包含0.1-0.5质量份的所述多元纳米粒子，10-20质量份的所述表面活性剂，5-10质量份的所述引发剂，5-20质量份的所述亲水性聚合物，30-50质量份的所述第一溶剂；
10、优选地，所述复合纳米粒子组合物包含0.2-0.4质量份的所述多元纳米粒子，15-20质量份的所述表面活性剂，6-8质量份的所述引发剂，10-15质量份的所述亲水性聚合物，40-50质量份的第一溶剂。
11、[3].根据上述[1]或[2]所述的复合纳米粒子组合物，其中，
12、所述纳米级al2o3的平均粒径为0.1-15nm，优选为0.5-10nm，更优选为1-5nm；和/或，
13、所述纳米级sio2的平均粒径为0.1-15nm，优选为0.5-10nm，更优选为1-5nm；和/或，
14、所述纳米级tio2的平均粒径为0.1-15nm，优选为0.5-10nm，更优选为1-5nm。
15、[4].根据上述[1]-[3]任一项所述的复合纳米粒子组合物，其中，
16、所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂；和/或，
17、所述引发剂包括过氧化物引发剂；和/或，
18、所述亲水性聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、氧化聚乙烯、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇-丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物中的一种或两种以上的组合；和/或，
19、所述第一溶剂为水，优选为电阻大于等于18mω的水。
20、[5].一种根据上述[1]-[4]任一项所述的复合纳米粒子组合物的制备方法，其包括将复合纳米粒子组合物的各组分混合的步骤；
21、优选地，所述制备方法包括以下步骤：
22、将纳米级al2o3、纳米级sio2和纳米级tio2混合，得到多元纳米粒子；
23、将所述多元纳米粒子、表面活性剂、亲水性聚合物和第一溶剂混合，得到预混合物；
24、将预混合物与引发剂混合，得到复合纳米粒子组合物。
25、[6].一种复合纳米粒子，其包括根据上述[1]-[4]任一项所述的复合纳米粒子组合物；
26、优选地，所述复合纳米粒子的平均粒径为1-30nm，优选10-20nm。
27、[7].一种根据上述[6]所述的复合纳米粒子的制备方法，其包括以下步骤：
28、对复合纳米粒子组合物进行升温并搅拌，得到反应液体；
29、对所述反应液体进行固液分离，并获取沉淀物；
30、对所述沉淀物进行后处理，得到复合纳米粒子；
31、优选地，所述升温后的温度为60-80℃；所述搅拌的转速为300-600rpm；所述搅拌的时间20-40min。
32、[8].一种复合纳米粒子分散液，其包括将上述[6]的复合纳米粒子与第二溶剂混合的步骤；优选地，所述第二溶剂为水；更优选地，所述复合纳米粒子分散液中，所述复合纳米粒子的质量浓度为0.1-1wt％，优选0.3-0.6wt％。
33、[9].一种根据上述[6]所述的复合纳米粒子或者根据上述[8]所述的复合纳米粒子分散液作为功能添加剂用于晶圆切割领域的用途。
34、[10].一种根据上述[6]所述的复合纳米粒子或者根据上述[8]所述的复合纳米粒子分散液的使用方法，其包括以下步骤：将所述复合纳米粒子或者复合纳米粒子分散液加入划片助剂中，得到含有复合纳米粒子的晶圆划片液；
35、之后将所述晶圆划片液用于晶圆刀轮切割。
36、专利技术的效果
37、本专利技术的复合纳米粒子组合物制备得到的复合纳米粒子，在当刀轮切割晶圆时，可以在晶圆表面形成微观的切割边缘和磨削区域，增加切割力和磨削力，提高切割效率和精度；同时，降低晶圆表面的摩擦系数，减少切割时产生的热量和应力，进一步减少晶圆表面出现破损和碎片。
38、并且，本专利技术的复合纳米粒子还可以填充晶圆表面的微小凹坑和裂纹，增加晶圆表面的平整度和光滑度，减少low-k层与刀轮之间的接触点以及low-k层在切割过程中的热膨胀和熔化，降低low-k层对刀轮的包裹和粘附，使刀轮能够直接切割l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合纳米粒子组合物，其特征在于，包括多元纳米粒子、表面活性剂、引发剂、亲水性聚合物和第一溶剂；其中，
2.根据权利要求1所述的复合纳米粒子组合物，其特征在于，以质量份计，所述复合纳米粒子组合物包含0.1-0.5质量份的所述多元纳米粒子，10-20质量份的所述表面活性剂，5-10质量份的所述引发剂，5-20质量份的所述亲水性聚合物，30-50质量份的所述第一溶剂；
3.根据权利要求1或2所述的复合纳米粒子组合物，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合纳米粒子组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂；和/或，
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的复合纳米粒子组合物的制备方法，其特征在于，包括将复合纳米粒子组合物的各组分混合的步骤；
6.一种复合纳米粒子，其特征在于，包括根据权利要求1-4任一项所述的复合纳米粒子组合物；
7.一种根据权利要求6所述的复合纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.一种复合纳米粒子分散液，其特征在于，包括
9.一种根据权利要求6所述的复合纳米粒子或者根据权利要求8所述的复合纳米粒子分散液作为功能添加剂用于晶圆切割领域的用途。
10.一种根据权利要求6所述的复合纳米粒子或者根据权利要求8所述的复合纳米粒子分散液的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述复合纳米粒子或者复合纳米粒子分散液加入划片助剂中，得到含有复合纳米粒子的晶圆划片液；
...【技术特征摘要】
1.一种复合纳米粒子组合物，其特征在于，包括多元纳米粒子、表面活性剂、引发剂、亲水性聚合物和第一溶剂；其中，
2.根据权利要求1所述的复合纳米粒子组合物，其特征在于，以质量份计，所述复合纳米粒子组合物包含0.1-0.5质量份的所述多元纳米粒子，10-20质量份的所述表面活性剂，5-10质量份的所述引发剂，5-20质量份的所述亲水性聚合物，30-50质量份的所述第一溶剂；
3.根据权利要求1或2所述的复合纳米粒子组合物，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合纳米粒子组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂；和/或，
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的复合纳米粒子组合物的制备方法，其特征在于，包括将复合纳米粒子组合物的各组分混合的步骤；
6.一种复合...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，褚雨露，李传友，张楠，
申请(专利权)人：浙江奥首材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。