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随着电子信息技术的迅猛发展,基于硅基材料的集成电路的发展规模也越来越大,对硅基材料的平整度也提出了更高的要求。传统的应用于硅基材料的抛光技术只能做到一般的平坦化处理,只有化学机械抛光(CMP)技术能够实现对硅基材料的全局平坦化处理,CMP技术常见的抛光液主要有CeO2、SiO2、Al2O3等。SiO2抛光液硬度较大易于对硅片产生划伤,Al2O3抛光液分散性不好、易于团聚也不适用于对于硅片的抛光。只有CeO2抛光液能够避免SiO2、Al2O3的不足成为硅片抛光的最佳选择。本文以CeCl3为原料,NH4HCO3作为沉淀剂,采用沉淀法经过焙烧后制备得到纳米氧化铈粉体,再将最终的粉体配制出抛光液进行硅片抛光考察其抛光性能。本文主要分为两方面的内容:(1)通过沉淀法制备纳米氧化铈粉体,主要考察CeCl3浓度、初始pH值、沉淀温度、陈化时间、焙烧温度等方面的因素对最终制备的氧化铈粉体粒度的影响,最佳工艺条件为:CeCl3溶液浓度为0.3mol/L,NH4HCO3浓度0.4mol/L,CeCl3和NH4HCO3摩尔比1:4,温度为70℃,加入聚乙二醇为4%,初始pH值为5.0,陈化时间为2h,焙烧温度为450℃,焙烧时间2h,此条件下最终制备得到结晶较好的CeO2粉体,制备的CeO2粉体呈球形,粉体一次粒径小于100nm,粉体的团聚粒径D50在200nm-300nm之间,且粒度分布均匀。(2)抛光液的配制及性能评价方面:控制CeO2粒子的固含量为2.5%,用NaOH作为pH值调节剂调节pH值至10,加入3%的聚丙烯酸钠作为分散剂配制成纳米氧化铈抛光液,抛光液杂质含量均在商用抛光液的含量要求范围之内。通过将此条件下制备得到的抛光液用于硅片抛光,发现表面微粗糙度在1nm以下,符合目前工业实际中对半导体硅片粗抛的表面精度要求,且抛光后未见明显划痕,抛光效果较好。