更新時間: 2025-03-21
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拋光液是CMP的關(guān)鍵要素之一，拋光液的性能直接影響拋光后表面的質(zhì)量.拋光液一般由超細固體粒子研磨劑(如納米SiO2、Al2O3粒子等)、表面活性劑、穩(wěn)定劑、氧化劑、螯合劑、去離子水混合后組成，固體粒子提供研磨作用，化學氧化劑提供腐蝕溶解作用。
1、增稠劑
增稠劑又稱膠凝劑，它主要是用來提高研磨液粘度，使磨料保持均勻的穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)或乳濁狀態(tài)，或形成膠體。增稠劑種類較多，選擇時除要考慮產(chǎn)品的流動性、透明度、稠度、凝膠性、懸浮力與屈服值外，還應(yīng)注意選用用量少而增稠效果好，與主體成分相容性好而不產(chǎn)生相分離，儲存時不引起需變和離析的水溶性高分子化合物。一般采用的增稠劑為：多糖類高分子化合物(淀粉、黃原膠)、纖維素高分子化合物(羥甲基纖維素、羥乙基纖維素及其鹽類)、聚丙烯酸乳液類(ASE-60)等。
2、分散劑
分散劑主要采用一種在分子內(nèi)同時具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑?？删鶆蚍稚⒛切╇y溶解于液體的無機固體顆粒，同時也能防止固體顆粒凝聚沉降，達到懇浮磨料的效果。分散劑的作用機理：這些界面活性劑吸附于固體顆粒的表面，使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤。高分子型的分散劑，在固體顆粒的表面形成吸附層，使固體顆粒表面的電荷增加，提高形成立體阻礙的顆粒間的反作用力。磨料通常硬度很高，加入分散劑可使研磨液具有良好的分散性，使磨料分布均勻，并且短時間內(nèi)不會產(chǎn)生沉淀，在很大程度上提高了研磨速率和研磨質(zhì)量。如果磨料分散不均勻，則會使表面平整度(TTV)大大下降且容易產(chǎn)生劃傷。在研磨液中一般采用三聚磷酸鹽類或聚丙烯酸類分散劑。
3、pH調(diào)節(jié)劑
拋光液中添加堿性物質(zhì)，可以與硅片損傷層表面的硅原子發(fā)生反應(yīng)，表面生成半程親水性的硅氧化合物，現(xiàn)在通常加入的是有機堿，如果采用無機堿，會引入額外的金屬離子，這些金屬離子在研磨過程中，會附著在硅片表面，導致其清洗困難。有機堿除了有調(diào)節(jié)pH的作用以外，還對金屬離子有螫合作用。研磨液一般用去離子水稀釋十幾倍后進行使用，目前所用到的有機堿通常是有機胺類，它具有一定的緩沖作用，使溶液的pH在一定范圍內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài)。
4、蝥合劑
據(jù)文獻報道，重金屬雜質(zhì)Fe會對硅片造成最嚴重的重金屬污染，當Fe濃度達到1010/cm3以上時，就會對器件失效造成極為嚴重的影響。而硅片的研磨工藝是造成器件鐵污染的主要原因，原因是研磨工藝中使用的研磨機基本上都采用球墨鑄鐵材質(zhì)，在研磨過程中磨料會使鑄鐵磨盤不斷損耗，大量的鐵進入研磨液中。而硅片表面裸露著的新斷的化學鍵，活性很強，極易吸附極性很強的鐵離子，形成準化學鍵，吸附在硅片表面，一般很難清洗下來，因而造成重金屬鐵污染。
