【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学机械抛光，尤其是涉及一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液及化学机械抛光方法。
技术介绍
1、单晶硅具有硬度高、导热性好、热膨胀率低等特性，已在高能激光、航空航天和光伏等领域获得广泛应用。
2、化学机械抛光(chemical mechanical polishing，cmp)是实现单晶硅基板全局平坦化的关键工艺，在超精密单晶硅光学元件和半导体器件的加工中发挥着重要的作用。
3、单晶硅表面粗糙度受控于cmp的化学-机械材料去除过程。单晶硅与氢氧根的化学作用为磨粒的机械切削提供了较易去除的软化层。改变抛光液的配方能够有效调控材料去除过程，降低单晶硅的表面粗糙度。
4、现有的单晶硅cmp技术通常采用降低磨粒粒度、磨粒固含量以及调节抛光液酸碱度来降低材料去除速率，从而降低表面粗糙度。但受控于抛光液粒度分布和工件润滑状态的稳定性要求，磨粒浓度和酸碱度的调控范围有限，材料去除效率无法进一步降低。
5、cn113789126b公布了一种硅片化学机械抛光液及其应用，该抛光液包含纳米氧化硅磨料、速率促进剂、表面活性剂和去离子水。该抛光液通过添加一定量的特定表面活性剂，利用表面活性剂在硅片表面较弱的吸附力，使得硅片表面凹入的地方受表面活性剂的保护，降低表面粗糙度，但是该配方较复杂且需要在一定下压力条件下才能实现。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液及化学机械抛光方法。
2、本专利技术从抑制化学反应的角度入手，结合在化学刻蚀中常用以优化表面质量的异丙醇，在硅溶胶抛光液中加入异丙醇，作为表面附着层保护硅反应位点，使得形貌高低区域的材料去除速率产生差异，降低形貌起伏，从而提高表面质量。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
4、本专利技术第一方面提供了一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，包括质量分数为5-20％的硅溶胶、5-30％的表面附着剂、余量为去离子水。
5、作为本专利技术的一种优选方式，该抛光液包括质量分数为15％的硅溶胶、15％的表面附着剂、余量为去离子水。
6、进一步地，所述表面附着剂为异丙醇。
7、更进一步地，所述表面附着剂的浓度为2-3mol/l。
8、作为本专利技术的一种优选方式，所述表面附着剂的浓度为2.5mol/l。
9、进一步地，所述硅溶胶为胶体二氧化硅。
10、更进一步地，所述胶体二氧化硅的粒径为10-120nm。
11、作为本专利技术的一种优选方式，所述胶体二氧化硅的粒径为100nm。
12、进一步地，所述抛光液还包括ph调节剂，调节所述抛光液ph值为8-11。
13、更进一步地，所述ph调节剂为硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、偏磷酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或多种。
14、作为本专利技术的一种优选方式，调节所述抛光液ph值至9-10，更优选的为9.5。
15、本专利技术第二方面提供了一种用于单晶硅化学机械抛光的化学机械抛光方法，该化学机械抛光方法采用上述的抛光液进行化学机械抛光，该化学机械抛光方法包括以下步骤：
16、s1：向抛光模表面滴加硅溶胶抛光液，承载头将硅片压至抛光垫上并带动硅片旋转，对硅片表面进行化学机械抛光；该硅溶胶抛光液仅含有胶体二氧化硅及去离子水。
17、s2：接着向抛光模表面滴加所述抛光液，承载头将硅片压至抛光垫上并带动硅片旋转，对硅片表面进行化学机械抛光，直至得到超光滑表面的硅片。
18、更进一步地，所述抛光模的转速为30-50rpm，所述承载头的转速为30-50rpm。
19、作为本专利技术的一种优选方式，所述抛光模的转速为42rpm，所述承载头的转速为41rpm。
20、更进一步地，抛光液滴速为5-20ml/min，抛光界面压力为0.3-0.7psi，抛光时间为3-10h。
21、作为本专利技术的一种优选方式，抛光液滴速为12.8ml/min，抛光界面压力为0.4-0.5psi，抛光时间为6h。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
23、(1)与现有使用的纯硅溶胶抛光相比，本专利技术加入了特定组分浓度的表面附着剂异丙醇，实现了表面质量的提高。单晶硅具有疏水性，异丙醇分子会吸附在硅片表面阻碍化学反应的进行，减缓氧化层的生成，从而影响磨粒微观机械切削过程；形貌较高处切削频繁，较低处异丙醇附着稳定，不同区域间形成了材料去除速率的差异，降低了形貌起伏的大小。在仅仅添加异丙醇前后，单晶硅表面的终点粗糙度rms从1.0nm下降至0.3nm。因此异丙醇的加入可以实现单晶硅基板的抛光效率和表面粗糙度调节，提高单晶硅基板的表面质量。
24、(2)现有技术中大都采用降低磨粒粒度、磨粒固含量以及调节抛光液酸碱度来降低材料去除速率，从而降低表面粗糙度。受控于抛光液粒度分布和工件润滑状态的稳定性要求，磨粒浓度和酸碱度的调控范围有限，材料去除效率无法进一步降低，本专利技术创造性的从抑制化学反应的角度入手，结合在化学刻蚀中常用以优化表面质量的异丙醇，在硅溶胶抛光液中加入异丙醇，作为表面附着层保护硅反应位点，使得形貌高低区域的材料去除速率产生差异，降低形貌起伏，从而提高表面质量。
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1.一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，包括质量分数为5-20％的硅溶胶、5-30％的表面附着剂、余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述表面附着剂为异丙醇。
3.根据权利要求2所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述表面附着剂的浓度为2-3mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述硅溶胶为胶体二氧化硅。
5.根据权利要求4所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述胶体二氧化硅的粒径为10-120nm。
6.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述抛光液还包括pH调节剂，调节所述抛光液pH值为8-11。
7.根据权利要求6所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述pH调节剂为硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、偏磷酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或多种。
8.一种用于单晶硅化学机械抛光的
9.根据权利要求8所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的化学机械抛光方法，其特征在于，所述抛光模的转速为30-50rpm，所述承载头的转速为30-50rpm。
10.根据权利要求8所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的化学机械抛光方法，其特征在于，抛光液滴速为5-20ml/min，抛光界面压力为0.3-0.7psi，抛光时间为3-10h。
...【技术特征摘要】
1.一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，包括质量分数为5-20％的硅溶胶、5-30％的表面附着剂、余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述表面附着剂为异丙醇。
3.根据权利要求2所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述表面附着剂的浓度为2-3mol/l。
4.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述硅溶胶为胶体二氧化硅。
5.根据权利要求4所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述胶体二氧化硅的粒径为10-120nm。
6.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述抛光液还包括ph调节剂，调节所述抛光液ph值为8-1...
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