研磨组成物及其用途
阅读：43发布：2024-02-29
专利汇可以提供研磨组成物及其用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 研磨 组成物及其用途，所述研磨组成物，其组成总量为100重量％，且包括研磨粒、 表面活性剂 、抗结晶剂及 水 。研磨粒的含量为20重量％至60重量％。表面活性剂的含量为0.001重量％至10重量％。抗结晶剂的含量为0.001重量％至10重量％。其中，组成所述研磨组成物的剩余部分为水。，下面是研磨组成物及其用途专利的具体信息内容。
1.一种研磨组成物，其组成总量为100重量％，包括：
研磨粒，其含量为20重量％至60重量％，所述研磨粒的粒径多分散指数为1.0至1.6；
表面活性剂，其含量为0.001重量％至10重量％，所述表面活性剂为选自烷基硫酸盐类、烷基磺酸盐类、烷基磺基琥珀酸盐类及月桂酰谷氨酸盐类中的至少一个；
抗结晶剂，其含量为0.001重量％至10重量％，所述抗结晶剂为选自聚二甲基硅氧烷及α-高碳醇中的至少一个；以及
水，组成所述研磨组成物的剩余部分为前述水。
2.根据权利要求1所述的研磨组成物，还包括酸碱调整剂，其含量为0.01重量％至5重量％。
3.根据权利要求2所述的研磨组成物，其中所述酸碱调整剂为选自氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵及氢氧化铵中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的研磨组成物，其中所述研磨组成物的酸碱值为8至12。
5.根据权利要求1所述的研磨组成物，其中所述研磨粒为选自氧化硅溶胶、氧化铝溶胶及氧化铈溶胶中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的研磨组成物，其中所述研磨粒的平均粒径范围为80纳米至
150纳米。
7.根据权利要求1所述的研磨组成物，其中使用所述研磨组成物的研磨温度低于
50℃。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的研磨组成物的用途，其用于研磨蓝宝石基材。
研磨组成物及其用途
技术领域
[0001] 本发明涉及一种组成物及其用途，尤其涉及一种研磨组成物及其用途。
背景技术
[0002] 在超大规模集成电路(VLSI)制程中，化学机械研磨制程(chemicalmechanical polishing，CMP)可提供晶圆表面全面性的平坦化(globalplanarization)，尤其当半导体制程进入次微米(sub-micron)领域后，化学机械研磨法更是一项不可或缺的制程技术。
[0003] 在蓝宝石基材(sapphire substrate)的研磨制程中，其研磨温度会高达50℃以上，而造成研磨温度过高。然而，当研磨温度过高时，会使得研磨垫与机台之间的粘着力下降，而产生研磨垫脱胶或自机台脱落的情况，进而造成研磨失败。
发明内容
[0004] 本发明提供一种研磨组成物及其用途，其可大幅地降低研磨温度。
[0005] 本发明提供一种研磨组成物的用途，其可有效地对蓝宝石基材进行研磨。
[0006] 本发明提供一种研磨组成物，其组成总量为100重量％，且包括研磨粒、表面活性剂、抗结晶剂及水。研磨粒的含量为20重量％至60重量％。表面活性剂的含量为0.001重量％至10重量％。抗结晶剂的含量为0.001重量％至10重量％。其中，组成所述研磨组成物的剩余部分为水。
[0008] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，酸碱调整剂例如是选自氢氧化钾(potassium hydroxide)、氢氧化钠(sodiumhydroxide)、四甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide)、四丁基氢氧化铵(tetrabutylammonium hydroxide)及氢氧化铵(ammoniumhydroxide)中的至少一个。
[0009] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，研磨组成物的酸碱值例如是8至12。
[0011] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，研磨粒的平均粒径范围例如是80纳米至150纳米。
[0012] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，研磨粒的粒径多分散指数(polydisperse index，PDI)例如是1.0至1.6。
[0013] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，表面活性剂例如是选自烷基硫酸盐类(alkyl sulfate)、烷基磺酸盐类(alkyl sulfonate)、烷基磺基琥珀酸盐类(alkyl sulfosuccinate)及月桂酰谷氨酸盐类(lauroylglutamate)中的至少一个。
[0014] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，抗结晶剂例如是选自聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)、聚醚-聚硅氧烷(polyether-polysiloxane)及α-高碳醇(alpha-highcarbonalcohol)中的至少一个。
[0015] 依照本发明的一实施例所述，在上述的研磨组成物中，使用所述研磨组成物的研磨温度例如是低于50℃。
[0016] 本发明提出一种如上所述的研磨组成物的用途，其用于研磨蓝宝石基材。
[0017] 基于上述，由于在本发明所提出的研磨组成物中，具有表面活性剂，因此可大幅地降低研磨温度，而能避免在研磨过程中造成研磨垫脱胶或脱落的现象，以提升研磨制程的稳定度及可靠度。
[0018] 此外，由于本发明所提出的研磨组成物具有抗结晶剂，因此可防止在研磨垫上产生结晶物，进而避免结晶物对被研磨物造成伤害。
[0019] 另一方面，本发明所提出的研磨组成物的用途是使用上述研磨组成物对蓝宝石基材进行研磨，因此可具有较佳的研磨效率及研磨品质。
附图说明
[0021] 图1为以样本12进行研磨后的研磨平台的照片图。
[0022] 图2为以样本13进行研磨后的研磨平台的照片图。
具体实施方式
[0023] 首先，说明本发明的研磨组成物，其适用于化学机械研磨制程中，而其用途例如是用于研磨蓝宝石基材。
[0024] 本发明提出一种研磨组成物，其组成总量为100重量％，且包括研磨粒、表面活性剂、抗结晶剂及水。研磨组成物的酸碱值例如是8至12。使用此研磨组成物的研磨温度例如是低于50℃。
[0025] 研磨粒的含量为20重量％至60重量％。研磨粒例如是选自氧化硅溶胶、氧化铝溶胶及氧化铈溶胶中的至少一个。研磨粒的平均粒径范围例如是80纳米至150纳米。研磨粒的粒径多分散指数(polydisperse index，PDI)例如是1.0至1.6，而粒径多分散指数的定义为：PDI＝Dw/Dn，其中Dw为重量平均粒径(weight average diameter)，Dn为数量平均粒径(number average diameter)。
[0026] 表面活性剂的含量为0.001重量％至10重量％。表面活性剂例如是选自烷基硫酸盐类、烷基磺酸盐类、烷基磺基琥珀酸盐类及月桂酰谷氨酸盐类中的至少一个。
[0027] 抗结晶剂的含量为0.001重量％至10重量％。抗结晶剂例如是选自聚二甲基硅氧烷、聚醚-聚硅氧烷及α-高碳醇中的至少一个。
[0028] 研磨组成物的剩余部分为水。水例如是去离子水。
[0029] 此外，研磨组成物还可包括酸碱调整剂，其含量例如是0.01重量％至5重量％，以对研磨组成物的酸碱值进行调整。酸碱调整剂例如是选自氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵及氢氧化铵中的至少一个。
[0030] 基于上述实施例可知，由于研磨组成物中的表面活性剂可大幅地降低研磨温度(例如，将研磨温度控制在低于50℃)，所以能有效地避免在研磨过程中造成研磨垫脱胶或脱落的现象，因此能提升研磨制程的稳定度及可靠度。
[0031] 此外，由于研磨组成物中的抗结晶剂可防止在研磨垫上产生结晶物，所以能避免研磨垫上的结晶物对被研磨物造成伤害。
[0032] 另一方面，由于上述研磨组成物可将研磨温度控制在适当范围内，且可防止在研磨垫上产生结晶物，因此当上述研磨组成物的用途是用于对蓝宝石基材进行研磨时，可具有较佳的研磨效率及研磨品质。
[0033] 以下，进行实际的实验测试。其中，下述实验例1至实验例3所使用的化学机械研磨机台及实验设定如下。
[0034] 化学机械研磨机台型号：SpeedFam 36SPM
[0035] 待研磨基材：2时的蓝宝石基材
[0036] 研磨垫：RODEL SUBA 800(产品名)
[0037] 下压力(down force)：2.4kg/cm2
[0038] 平台速度(platen speed)：50rpm
[0039] 研磨时间：2小时
[0040] 实验例1
[0041] 实验例1是用以测试研磨组成物中的研磨粒的组成比例对于移除率与研磨温度的影响。在实验例1中，是以平均粒径为105纳米的胶质氧化硅(colloidal silica)制备样本1至样本5的研磨组成物，其组成成分及比例如下表1所示。
[0042] 表1
[0043]样本 研磨粒(％) 酸碱值
样本1 10 10.1
样本2 20 10.1
样本3 30 10.1
样本4 40 10.1
样本5 50 10.1
样本1 10 10.1
样本2 20 10.1
样本3 30 10.1
样本4 40 10.1
样本5 50 10.1
[0044] 实验例1的实验结果如下表2所示。
[0045] 表2
[0046]
[0047] 由上表2的实验结果可知，在研磨组成物中，研磨粒的含量对于研磨温度与移除率具有很大的影响。当研磨组成物中的研磨粒的含量增加时，研磨温度与移除率也会随着增加。
[0048] 此外，虽然样本3至样本5具有高移除率，然而其尖峰温度也高达50℃以上。因此，在样本3至样本5的研磨温度下，会使得研磨垫与机台之间的粘着力下降，而产生研磨垫脱胶或自机台脱落的情况，进而造成研磨失败的情况。
[0049] 实验例2
[0050] 实验例2是用以测试研磨组成物中的表面活性剂对于移除率与研磨温度的影响。在实验例2中，是以平均粒径为105纳米的胶质氧化硅(colloidal silica)制备样本6至样本10的研磨组成物，其组成成分及比例如下表3所示。
[0051] 表3
[0052]
[0053] 实验例2的实验结果如下表4所示。
[0054] 表4
[0055]
[0056] 由上表4的实验结果可知，添加表面活性剂的样本6至样本10均可有效地将研磨温度控制在低于50℃。
[0057] 请参照样本6及样本7的实验结果，由于样本6及样本7分别添加有聚丙烯酸及三乙醇胺，因此有助于降低样本6及样本7的尖峰温度，以使其低于50℃。然而，样品6及样品7明显降低移除率，此两类表面活性剂不适合于此应用。
[0058] 请参照样本8至样本10的实验结果，由于样本8至样本10分别添加有十二烷基硫酸铵(样本8)、十二烷基硫酸钠(样本9)及十二烷基硫酸钠与月桂酰谷氨酸钠的组合(样本10)，因此样本8至样本10除了可具有低于50℃的尖峰温度之外，还可保有较高的移除率。此外，由样本10可知，亦可同时使用两种以上的表面活性剂来达到降低研磨温度。
[0059] 实验例3
[0060] 实验例3是用以测试研磨组成物中的表面活性剂及抗结晶剂对于结晶性、研磨温度与移除率的影响。在实验例3中，是以平均粒径为105纳米的胶质氧化硅(colloidal silica)制备样本11至样本13的研磨组成物，其组成成分及比例如下表5所示。
[0061] 表5
[0062]
[0063] 实验例3的实验结果如下表6所示。
[0064] 表6
[0065]
[0066] 请参照表5及表6。由样本11与样本12的比较可知：样本11的研磨温度在50℃以上。由于样本12具有表面活性剂，因此可在将研磨温度控制在低于50℃。此外，样本12保有较高的移除率。然而，样本11与样本12均会在研磨垫上产生结晶物。
[0067] 由样本12与样本13的比较可知：由于样本12及样本13均具有表面活性剂，因此可将研磨温度控制在低于50℃。此外，样本12及样本13保有较高的移除率。然而，样本12会在研磨垫上产生结晶物。由于样本13具有抗结晶剂，因此不会在研磨垫上产生结晶物。
[0068] 图1为以样本12进行研磨后的研磨平台的照片图。图2为以样本13进行研磨后的研磨平台的照片图。
[0069] 请参照图1及图2，在样本12进行研磨之后，样本12的研磨粒会残留在研磨垫的沟槽中并形成结晶物。然而，在使用样本13进行研磨之后，在研磨垫的沟槽中并没有任何的结晶物。
[0070] 综上所述，上述实施例至少具有下列优点：
[0071] 1、上述实施例的研磨组成物可大幅地降低研磨温度，进而提升研磨制程的稳定度及可靠度。
[0072] 2、通过上述实施例的研磨组成物可防止在研磨垫上产生结晶物，进而避免结晶物对被研磨对象造成伤害。
[0073] 3、当使用上述实施例的研磨组成物对蓝宝石基材进行研磨时，可具有较佳的研磨效率及研磨品质。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种疏水改性的三聚氰胺海绵的制备方法 | 2020-05-08 | 111 |
| 一种用于偶氮类分散染料分散的水性分散剂 | 2020-05-08 | 979 |
| 一种深部调驱用超分子聚合物凝胶微球的制备方法 | 2020-05-08 | 478 |
| 一种含氯吲哚酰肼的杀菌组合物 | 2020-05-08 | 273 |
| 一种MNx超级晶体及其制备方法和应用 | 2020-05-08 | 133 |
| 杂化泡沫 | 2020-05-11 | 572 |
| 通过分批补料培养生产有机酸的方法 | 2020-05-08 | 177 |
| 用于制造含白色颜料的产品的间接浮选法 | 2020-05-11 | 697 |
| 一种医用溶胶剂及其制备方法 | 2020-05-08 | 550 |
| 一种含啶氧菌酯和春雷霉素的杀菌剂组合物及其制备方法 | 2020-05-08 | 839 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈