【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造工艺领域，尤其涉及一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液、制备方法及用途。
技术介绍
1、随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也提出更高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场的需求比例将日益加大。
2、在半导体用大尺寸单晶硅片制造工艺中，硅片的研磨技术指标更加苛刻，需要使硅片具有更高的移除速率、更小的厚度差和更低的损伤层深度等，研磨工艺是保持硅片质量的关键步骤，而在这步骤中使用的研磨液是影响研磨指标的核心技术之一，研磨液的分散性、悬浮性等对研磨效果起决定性的作用，同时研磨液对硅片的研磨速率及表面质量等也提出了新的技术挑战。
3、cn114751438b提供一种氧化铝磨料、制备方法、用途及包含其的硅片研磨液和研磨方法。所述氧化铝磨料是二维片状类圆形氧化铝磨料，其表面形貌多孔且平滑无尖锐棱角，颗粒大小均匀，粒径尺寸分布窄。所述硅片研磨液包括：分散剂0.1-5份、多元醇0.1-10份、ph调节剂1-10份、悬浮剂0.1-5份、表面活性剂0.05-0.1份、防锈剂0.001-0.05份、消泡剂0.05-0.5份、氧化铝磨料10-20份、α相氧化铝5-20份、水60-80份。本专利技术硅片研磨液具有磨料悬浮性好、不易划伤和研磨效率高的优点。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题：目前硅片研磨液悬浮性差，研磨液研磨后的硅片表面质量不高，划伤较多的问题。
2、鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术设计了一种适用于大尺寸硅片的
3、为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：
4、一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
5、
6、其中，所述的催化剂助剂为2-甲基吡啶-4-甲酸、6-羧基吡啶-2-甲醇、2-羧基吡啶-5-硼酸、5-羧基-2,3-二氨基吡啶、5,6-二甲基-3-羧基-2-吡啶酮中的一种；
7、所述的催化剂前驱体为钛酸四丁酯、正硅酸乙酯中的一种；
8、所述催化剂助剂和催化剂前驱体的质量比为1-2:2-4；
9、所述的氧化剂为吡啶-4-乙酸盐钠、蒽醌-2-磺酸钠、氰基乙烯、2,4,6-三苯基吡啶鎓四氟硼酸盐中的一种。
10、所述的分散剂为亚甲基二萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基琥珀酸钠、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酸钠，六偏磷酸钠、α-烯烃磺酸钠、仲烷基磺酸钠中的一种或多种。
11、进一步地，所述的ph调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、单乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。
12、进一步地，所述的表面活性剂为c12-c16脂肪醇聚氧乙烯醚、c18脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、炔二醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
13、进一步地，所述的催化剂助剂为2-甲基吡啶-4-甲酸；
14、所述的催化剂前驱体为钛酸四丁酯；
15、所述的氧化剂为蒽醌-2-磺酸钠。
16、进一步地，所述的分散剂为亚甲基二萘磺酸钠；
17、所述的ph调节剂为单乙醇胺或三乙醇胺；
18、所述的表面活性剂为十八醇聚氧乙烯醚。
19、本专利技术还公开了一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
20、步骤1：将去离子水与ph调节剂在100-300rpm室温下搅拌均匀，时间5-10min，得到ph调节剂体系；
21、步骤2：将催化剂前驱体加入步骤1所得ph调节剂体系中，使其水解为二氧化钛，其中，条件为转速300-1000rpm，温度30-60℃，时间5-15min，得到溶液体系a；
22、步骤3：将催化剂助剂加入上述溶液体系a中，其中，条件为转速300-1000rpm，温度30-60℃，时间5-15min，得到溶液体系b；
23、步骤4：将氧化剂、分散剂和表面活性剂分别加入上述溶液体系b中，其中，条件为转速300-1000rpm，温度30-60℃，时间10-30min，得到适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液。
24、本专利技术还公开了一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液的研磨工艺，其特征在于包含以下步骤：
25、步骤1：将制备好的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液稀释15-35倍，得到稀释后的高悬浮研磨液，待用；
26、步骤2：设置紫外光辐照硅片表面，紫外光波长为100-400nm；
27、步骤3：将研磨磨料，按照质量分数为10％-30％，加入步骤1所得的稀释后的高悬浮研磨液中搅拌8-15min，转速30-200rpm，得到加入研磨磨料的高悬浮研磨液；
28、步骤4：用步骤3所得的加入研磨磨料的高悬浮研磨液研磨衬底为8/12寸硅片，其中，研磨条件为研磨机转速为50-100r/min，压力为60-100kg，流量为5-200ml/min，研磨时间为10-30min。
29、进一步地，步骤3所述研磨磨料为二氧化硅、氧化铈、金刚石、氮化硼、氧化锆、氧化铝中的一种；
30、所述氧化铝研磨磨料的粒径范围1-20μm；
31、在本专利技术中，研磨磨料可以进一步优选为氧化铝；
32、在本专利技术中，氧化铝研磨磨料的粒径范围可以进一步优选为5-15μm。
33、本专利技术还公开了一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液在硅片研磨领域的用途。
34、在本专利技术的一些具体实施例中，催化剂助剂可以优选为8-10份；催化剂前驱体15-20份；氧化剂10-15份；分散剂5-15份；ph调节剂5-15份；表面活性剂0.2-3份；去离子水20-35份。
35、在本专利技术中，催化剂助剂和催化剂前驱体钛酸四丁酯能够促进的二氧化钛凝胶化，二氧化钛凝胶不仅具有极佳的光催化效果，还可以均匀地分散在水中，提高悬浮性，从而提高研磨质量。
36、在本专利技术中，氧化剂可以与催化剂助剂、二氧化钛上的羟基基团具有静电排斥作用，进而可以提高研磨液的悬浮性。
37、在一些实际应用中，本专利技术中的高悬浮研磨液对氮化镓及蓝宝石等半导体材料同样适用。
38、需要注意的是，在本专利技术中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。
39、本专利技术提供了一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液、制备方法及用途具有如下有益效果：
40、(1)本专利技术中所采用的催化剂助剂2-甲基吡啶-4-甲酸同时含有吡啶基团与羧基基团，与催化剂前驱体蒽醌-2-磺酸钠中含有的磺酸基团，具有静电排斥作用，提高研磨液的悬浮性。
41、(2)本专利技术中所采用氧化剂蒽醌-2-磺酸钠具有以下优势：
42、其一，蒽醌-2-磺酸钠具有光激发氧化作用，可显著提高光催化效率。
43、其本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于按照重量份计算，包括如下组分：
3.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
7.一种权利要求1-6任一项所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.一种权利要求1-7任一项所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液的研磨工艺，其特征在于包含以下步骤：
9.根据权利要求8所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液的研磨工艺，其特征在于：
10.一种权利要求1-7任一项所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液在硅片研磨领域的用途。
【技术特征摘要】
1.一种适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于按照重量份计算，包括如下组分：
3.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的适用于大尺寸硅片的高悬浮研磨液，其特征在于：
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李传强，侯军，褚雨露，单晓倩，
申请(专利权)人：江苏奥首材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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