【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化學機械拋光（cmp），具體涉及一種化學機械精拋液及其在硅晶圓拋光中的應用，還涉及一種硅晶圓的化學機械拋光方法。
技術介紹
1、當前，半導體產業發展迅速，材料更新迭代，涌現出了以gaas、inp為代表的第二代半導體材料和以gan、sic為代表的第三代半導體材料。然而，第一代的硅基半導體材料仍然是產量最大、應用最廣的半導體材料，90%以上的半導體產品是使用硅基材料制造的。硅晶圓（也稱為“硅晶片”）是生產半導體產品的關鍵原料，硅晶圓的生產和加工是半導體上游產業鏈中的關鍵環節。
2、硅晶圓的加工工藝流程一般為：單晶硅錠——割斷——定向——滾磨——腐蝕——切片——磨片——倒角——化學減薄——拋光——清洗——檢測。其中，拋光過程可以修復前面過程中的硅晶圓表面的損傷、缺陷，獲得滿足后續生產的硅晶圓厚度及表面整潔度，是加工過程中至關重要的一步。
3、硅晶圓的拋光一般分為三次，即粗拋、中拋和精拋。粗拋和中拋的目標主要是為了高效快速地去除大量的損傷層，并獲得一定的表面整潔度；精拋是硅晶圓加工的最后一步，主要是為了完全去除損傷層，獲得極高的表面整潔度。精拋效果直接決定了硅晶圓出廠前的表面狀態，會影響后續加工器件的電特性。因此，硅晶圓的精拋過程十分關鍵。
4、中國專利申請cn?114940866a公開了一種用于硅晶圓的化學機械精拋液，其中包含羧甲基淀粉、羧乙基淀粉、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉等作為粘度調節劑，可以有效提高精拋液的粘度，拋光時形成較厚壓力膜，降低晶圓表面缺陷數和粗糙度。中國專利申請cn112
5、雖然，通過研究精拋液的組成已使拋光后的晶圓表面狀態有了較大的改善，但由于半導體行業的重要性以及特殊性，目前仍有進一步改善晶圓表面狀態的強烈需求。
技術實現思路
1、為彌補現有技術中存在的不足，本專利技術的一個目的是提供一種化學機械精拋液，其成分簡單，價格低廉，用于硅晶圓的化學機械拋光，能夠有效改善拋光后的晶圓表面狀態，獲得較低的lpd缺陷（light?point?defect，光點缺陷）和粗糙度。
2、本專利技術的另一目的是提供所述化學機械精拋液的應用。
3、本專利技術的還一目的是提供一種硅晶圓的化學機械拋光方法。
4、本專利技術的第一個方面提供一種化學機械精拋液，其為包含以下成分的水溶液：2～20?wt.%的高純磨料、0.01～1?wt.%的改性環糊精以及0.001～0.05?wt.%的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑。
5、本專利技術的專利技術人經大量研究后發現，相對于現有技術中使用的大分子量聚合物（如纖維素類、淀粉類等物質），環糊精的分子量相對較小，改性后溶解度也更好，配合脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑的使用，可以鋪展在硅晶圓表面，使晶圓表面具有較好的親水性，鋪展后形成的保護層能夠有效減少拋光過程中的劃傷和沾污，此外還可以減少拋光過程中聚合物本身在硅晶圓表面的殘留，降低水溶性聚合物聚集體形成的lpd缺陷。因此，使用含有改性環糊精的拋光液對硅晶圓進行拋光后，能夠取得明顯更優異的晶圓表面狀態，lpd缺陷明顯減少，粗糙度也能夠進一步下降。
6、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述高純磨料的含量可以為約2?wt.%、約3wt.%、約4?wt.%、約5?wt.%、約6?wt.%、約7?wt.%、約8?wt.%、約9?wt.%、約10?wt.%、約11wt.%、約12?wt.%、約13?wt.%、約14?wt.%、約15?wt.%、約16?wt.%、約17?wt.%、約18?wt.%、約19?wt.%、約20?wt.%或任意的質量百分比區間。在一些優選的實施方式中，所述高純磨料的含量可以為5～15?wt.%。
7、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述改性環糊精的含量可以為約0.01?wt.%、約0.05?wt.%、約0.1?wt.%、約0.2?wt.%、約0.3?wt.%、約0.4?wt.%、約0.5?wt.%、約0.6?wt.%、約0.7?wt.%、約0.8?wt.%、約0.9?wt.%、約1?wt.%或任意的質量百分比區間。在一些優選的實施方式中，所述改性環糊精的含量可以為0.1～1?wt.%。
8、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述表面活性劑的含量可以為約0.001?wt.%、約0.005?wt.%、約0.008?wt.%、約0.01?wt.%、約0.015?wt.%、約0.02?wt.%、約0.025?wt.%、約0.03?wt.%、約0.035?wt.%、約0.04?wt.%、約0.045?wt.%、約0.05?wt.%或任意的質量百分比區間。在一些優選的實施方式中，所述表面活性劑的含量可以為0.005～0.03?wt.%。
9、在一些最優選的實施方式中，所述化學機械精拋液可以進一步為包含以下成分的水溶液：5～15?wt.%的高純磨料、0.1～1?wt.%的改性環糊精以及0.005～0.03?wt.%的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑。
10、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述高純磨料可以為本領域常見的拋光磨料，包括但不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種。在一些優選的實施方式中，所述高純磨料可以為二氧化硅，其可以為硅溶膠的形式，其中的金屬離子含量小于0.1?ppm，其二次粒徑可以為30～120?nm，例如可以為30～70?nm。
11、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述改性環糊精可以為本領域常見的環糊精類型經過本領域常見的改性方式改性后得到的物質，例如，環糊精的類型可以為α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精，改性方式可以為烷基化、酯化、醚化等。在一些優選的實施方式中，所述改性環糊精可以為甲基環糊精、乙基環糊精、羥乙基環糊精、羥丙基環糊精中的一種或多種。在一些更優選的實施方式中，所述改性環糊精可以為改性的β-環糊精，例如羥丙基-β-環糊精。
12、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑可以為本領域的常見類型，包括但不限于aeo-7、aeo-9、平平加o-15、平平加o-20中的一種或多種。在一些優選的實施方式中，所述表面活性劑可以為平平加系列的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑，例如平平加o-15。
13、本專利技術提供的化學機械精拋液中，所述化學機械精拋液中還可以包含ph調節劑，調節所述化學機械精拋液的ph值為10～11。所述ph調節劑可以為本領域常見的胺類或堿類ph調節劑，包括但不限于氫氧化鉀、氫氧化銨、四甲基氫氧化銨（tmah）、四乙基氫氧化銨（teah）、哌嗪中的一種或多種。在一些優選的實施方式中，所述ph調節劑可以為氫氧化銨，其含量可以為0.1～0.5?wt.%，例如可以為約0.1?wt.%、約0.2?wt.%、約0.3?wt.%、約0.4wt.%、約0.5?wt.%或任意的質量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.?一種化學機械精拋液，其特征在于，所述化學機械精拋液為包含以下成分的水溶液：2～20?wt.%的高純磨料、0.01～1?wt.%的改性環糊精以及0.001～0.05?wt.%的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑。
2.?根據權利要求1所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述化學機械精拋液為包含以下成分的水溶液：5～15?wt.%的高純磨料、0.1～1?wt.%的改性環糊精以及0.005～0.03wt.%的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑。
3.?根據權利要求1或2所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述高純磨料為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種，其中的金屬離子含量小于0.1?ppm，二次粒徑為30～120?nm。
4.根據權利要求1或2所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述改性環糊精為甲基環糊精、乙基環糊精、羥乙基環糊精、羥丙基環糊精中的一種或多種。
5.根據權利要求1或2所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑為AEO-7、AEO-9、平平加O-15、平平加O-20中的一種或多種。
6.根據權利要
7.根據權利要求6所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述pH調節劑為氫氧化鉀、氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、哌嗪中的一種或多種。
8.權利要求1-7任一項所述的化學機械精拋液在硅晶圓的化學機械拋光中的應用。
9.一種硅晶圓的化學機械拋光方法，其特征在于，所述化學機械拋光方法使用權利要求1-7任一項所述的化學機械精拋液。
10.根據權利要求9所述的化學機械拋光方法，其特征在于，所述化學機械精拋液在使用前以20～40倍體積的去離子水進行稀釋，稀釋后的所述化學機械精拋液的pH值為10～11。
...【技術特征摘要】
1.?一種化學機械精拋液，其特征在于，所述化學機械精拋液為包含以下成分的水溶液：2～20?wt.%的高純磨料、0.01～1?wt.%的改性環糊精以及0.001～0.05?wt.%的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑。
2.?根據權利要求1所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述化學機械精拋液為包含以下成分的水溶液：5～15?wt.%的高純磨料、0.1～1?wt.%的改性環糊精以及0.005～0.03wt.%的脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑。
3.?根據權利要求1或2所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述高純磨料為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種，其中的金屬離子含量小于0.1?ppm，二次粒徑為30～120?nm。
4.根據權利要求1或2所述的化學機械精拋液，其特征在于，所述改性環糊精為甲基環糊精、乙基環糊精、羥乙基環糊精、羥丙基環糊精中的一種或多種。
5.根據權利要求1或2所述的化...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱林君，卞鵬程，王慶偉，徐賀，王永東，李國慶，崔曉坤，錢宣羽，王瑞芹，
申請(專利權)人：萬華化學集團電子材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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