基于稳定pH值的硅衬底晶圆抛光液成分优化

作者：许宁徽; 李薇薇^*; 钱佳; 孙运乾

来源：表面技术, 2022, 51(12): 277-319.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.12.028

• 抛光液
• 二氧化硅水溶胶
• 有机碱
• pH缓冲剂
• pH稳定剂
• 抛光去除速率
• 抛光液寿命
• 表面粗糙度

目的 探究不同配比方案配制p H值相同的抛光液对抛光去除速率、抛光液寿命和表面粗糙度的影响，优化硅衬底晶圆抛光液，使其满足半导体产业的发展要求。方法 以二氧化硅水溶胶为磨料，通过设置有机碱、pH缓冲剂、pH稳定剂的不同配比来调节和稳定抛光液的初始pH值（11.0～12.0），在最佳工艺参数下循环使用抛光液对2英寸（1英寸≈2.54cm）硅衬底晶圆进行抛光实验。研究不同配比下抛光液p H值、抛光去除速率随抛光液循环使用时间的变化情况。对比实验结果，分析各种成分在抛光过程中的作用，以及对抛光效果产生的影响，得出最佳配比方案，优化抛光液方案。结果 通过优化硅衬底晶圆的抛光液方案，使抛光去除速率达到0.804μm/min，抛光液的寿命延长了约114.29%，抛光后硅衬底晶圆的表面粗糙度最低为0.156 nm。结论 得到了抛光液的最佳配比方案，有机碱的质量分数为1.0%,p H缓冲剂的质量分数为1.1%，并加入pH稳定剂调节pH，使其抛光去除速率、抛光液寿命、表面粗糙度都得到很大提升。

• 单位
  河北工业大学; 电子信息工程学院