[发明专利]一种抛光垫清洗液及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光垫清洗液及其使用方法，属于硅晶片抛光垫清洗技术领域，特别涉及一种用于硅晶片循环抛光后抛光垫清洗液的技术领域。

背景技术

以硅材料为主的半导体专用材料已是电子信息产业最重要的基础功能材料，在国民经济和军事工业中占有很重要的地位。全世界的半导体器件中有95%以上是用硅材料制成，其中85%的集成电路也是由硅材料制成。获得表面加工精度更高的硅晶片是制造集成电路的重要环节，直接关系到集成电路的合格率。利用化学机械抛光(CMP)技术对半导体硅片表面进行平坦化处理，已经成为集成电路制造技术必不可少的工艺步骤之一。

化学机械抛光过程中主要耗材为抛光液和抛光垫。为了降低成本，生产厂家一般根据抛光液的性质将抛光液稀释若干倍后循环使用，并根据抛光后硅晶片的去厚速率和表面质量更换抛光液。这样可以减少抛光液的使用量，很大程度上降低成本。然而，抛光液在循环使用过程中会造成抛光产物及有害离子在抛光液的中的累积，这些累积物会不断的沉积在抛光垫上。随着不断的循环抛光，累积在抛光垫上的残留物会堵塞抛光垫的毛孔，造成去厚速率的下降。严重情况下会结成块状物覆盖在抛光垫的表面，造成抛光后硅晶片表面变形，带来腐蚀、划伤等缺陷。此外，沉积在抛光垫表面的金属离子会吸附于硅晶片表面，给后续的清洗带来困难。通常情况下，在每次抛光完成后都会对抛光垫使用去离子水刷洗1～2分钟，这样可以减缓残留的累积，但是所起的作用十分有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，公开了一种硅晶片循环抛光后抛光垫清洗液及清洗方法。使用该清洗液及清洗方法可以有效的去除循环抛光中累积在抛光垫上的污垢、残留物及离子残留，增加抛光垫的保湿性，延长抛光垫的使用寿命。

本发明的一种抛光垫清洗液，其特征在于，该清洗液包括聚氧乙烯醚非离子表面活性剂、清洗助剂、结块防止剂、增溶剂、润湿剂和PH调节剂，所述清洗液的pH值为8.0～10.0。

本发明的一种抛光垫清洗液的组分配比为：

聚氧乙烯醚非离子表面活性剂：1～10%；

清洗助剂：0.5～5wt%；

结块防止剂：0.1～5wt%；

增溶剂：10～20wt%；

润湿剂：0.01～0.1wt%；

PH调节剂：0.1～5wt%；

去离子水：余量。

所述的表面活性剂8wt%，清洗助剂5wt%，结块防止剂2wt%，增溶剂10wt%，润湿剂0.1wt%，PH调节剂3wt%，去离子水余量；清洗液的pH值为9.4。

所述的聚氧乙烯醚非离子表面活性剂为肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；所述的清洗助剂为焦磷酸钠，三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种；所述的结块防止剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、丙烯酸-烯丙醇共聚物、聚d-羟基丙烯酸、丙烯酸-马来酸共聚物中的一种或几种；所述的增溶剂为乙醇、丙酮、异丙醇中的一种或几种；所述的润湿剂为氟碳表面活性剂，包括阴离子、阳离子、非离子、两性氟碳表面活性剂中的一种或几种；所述的PH调节剂为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺中的一种或几种。

所述的肪醇聚氧乙烯醚可以用以下通式表示：

R-O-(CH2CH2O)n-H

其中，R一般为饱和的或不饱和的C7~18的烃基，可以是直链烃基，也可以或是带支链的烃基；n的范围为5~20。

所述的肪醇聚氧乙烯醚为JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E、平加加-O、AEO-9中的一种或几种。

所述的烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO）、辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO）、十二烷基聚氧乙烯醚(DPEO）、二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO）中的一种或几种。

所述的氟碳表面活性剂为阴离子氟碳表面活性剂，包括全氟辛基磺酸四乙基胺、全氟辛基磺酸胺、全氟丁基磺酸钾、N-丙基-全氟辛基磺酰氨谷氨酸钾中的一种或几种。

本发明的抛光垫清洗液的使用方法如下：

抛光垫每使用30min后即用去离子水清洗抛光垫一次，抛光垫每使用1～2小时后使用所述的清洗液清洗抛光垫一次；

将清洗液稀释20～40倍；

在0.02MPa的压强下使用1～3L/min清洗液刷洗1～2min；

然后在0.02MPa的压强下以5L/min的流量用去离子水刷洗1min。

所述的抛光垫为聚氨酯及无纺布硅晶片抛光垫。