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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学机械抛光领域,尤其涉及一种化学机械抛光液。
技术介绍
1、现代芯片技术的快速发展极大促进了集成电路元件的微型化进程,为确保纳米尺度下电路元件的正常分布和有效运行,晶片表面的平坦化程度也必须达到相应的量级。目前实现这一目标最有效的方法就是化学机械抛光(cmp)技术。
2、化学机械抛光包含化学、机械两种作用。通常,晶片被固定于研磨头上,并将其正面与cmp设备中的抛光垫接触。在一定压力下,研磨头在抛光垫上线性移动或是沿着与研磨台一样的运动方向旋转。与此同时,在晶片和抛光垫之间以一定流量注入抛光组合物(“浆料”),浆料因离心作用平铺在抛光垫上。于是,在化学和机械的双重作用下,晶片表面被抛光并实现全局平坦化。在这一过程中,浆料中的磨料必须均匀稳定地存在于体系中才能确保抛光的稳定性,否则容易导致晶片表面产生划痕等问题。
3、磨料通常选自相对惰性的氧化物纳米颗粒,如氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铈等。针对不同抛光体系,通常需要对磨料颗粒进行相应的修饰改性以满足特定的抛光需求。专利cn 103946958b提出一种抛光组合物,其含有阴离子共聚物包裹的α-氧化铝纳米颗粒,能够在含有机酸的酸性浆液中保持长时间的稳定。类似的,专利cn 101978019b使用聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸)或聚苯乙烯磺酸来修饰氧化铝颗粒,其在铝铜合金的抛光中表现出了良好的性能。专利cn 1630697a公开了一种正电性聚电解质处理阴离子性研磨颗粒的方法,可以得到具有明显正的zeta(ζ)电位的磨料,能有效提高抛光液的稳定
4、侵蚀是图案化晶片的抛光过程中的常见问题,主要是指电介质场和密集金属通孔或沟槽阵列之间在抛光过程中产生的形貌差异,密集材料区域往往会因为抛光速率更快而形成侵蚀凹陷,这种侵蚀会与研磨颗粒的特性具有紧密的联系。对于α-氧化铝磨料,氧化物本身性质相对十分惰性,难以改变。因此,使用化学物质吸附在氧化物表面的方法调节磨料与晶圆之间的相互作用是一种较为可行的思路。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷,本专利技术的目的在于提供一种化学机械抛光液。本专利技术提出一种三元共聚物,用于修饰具有正电性表面的α-氧化铝颗粒,从而实现其在有机酸环境下的稳定分散。
2、本专利技术公开了一种化学机械抛光液,具体包括:经三元共聚物处理后的纳米α-氧化铝颗粒,有机羧酸,氧化剂,水和ph调节剂。
3、优选的,所述三元共聚物含有至少一种阴离子型官能团和一种非离子型官能团。
4、优选的,所述阴离子型官能团选自羧酸根、磺酸根或磷酸根。
5、优选的,所述三元共聚物含有羧酸基团、聚氧化烯官能团以及酯基。
6、优选的,所述三元共聚物含有聚丙烯酸基团、聚乙二醇和聚丙烯酸甲酯。
7、优选的,所述三元共聚物的质量百分比含量为0.002~3.0wt%。
8、优选的,所述三元共聚物的质量百分比含量为0.005~0.5wt%。
9、优选的,所述纳米α-氧化铝颗粒的质量百分比含量为0.01wt%~3.0wt%。
10、优选的,所述纳米α-氧化铝颗粒的质量百分比含量为0.01wt%~1wt%。
11、优选的,所述有机羧酸选自乳酸、丁二酸、丙二酸、酒石酸、葡萄糖酸、邻苯二甲酸、苹果酸、乙醇酸中的一种或多种。
12、优选的,所述有机羧酸的质量百分比含量为0.01wt%~5wt%;更加优选的,所述有机羧酸的质量百分比含量为0.1wt%~3wt%。
13、优选的,所述氧化物选自过氧化氢和/或硝酸铁。
14、优选的,所述氧化物的质量百分比含量为0-4.0wt%。
15、优选的,所述化学机械抛光液的ph值为2~7。
16、相较于现有技术,本专利技术中的化学机械抛光液可以有效改善纳米研磨颗粒在酸性抛光液环境下的稳定性,同时具有较好的抛光性能。
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1.一种化学机械抛光液,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
3.如权利要求2所述的化学机械抛光液,其特征在于,
4.如权利要求3所述的化学机械抛光液,其特征在于,
5.如权利要求4所述的化学机械抛光液,其特征在于,
6.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
7.如权利要求6所述的化学机械抛光液,其特征在于,
8.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
9.如权利要求8所述的化学机械抛光液,其特征在于,
10.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
11.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
12.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
13.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
14.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光液,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
3.如权利要求2所述的化学机械抛光液,其特征在于,
4.如权利要求3所述的化学机械抛光液,其特征在于,
5.如权利要求4所述的化学机械抛光液,其特征在于,
6.如权利要求1所述的化学机械抛光液,其特征在于,
7.如权利要求6所述的化学机械抛光液,其特征在于,
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【专利技术属性】
技术研发人员:王嵩,谭明月,孙沉敏,孙金涛,顾钦源,董泽同,赵有钱,王晨,
申请(专利权)人:安集微电子科技上海股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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