[发明专利]一种用于锗晶片的抛光液及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种抛光液及其制备方法，特别是一种用于锗晶片的抛光液及其制备方法。

(二)背景技术

传统的锗片抛光液种类很多，有氧化镁水剂、二氧化锆氧化性溶液、三氧化二铬酸性溶液和铜离子酸性溶液等。由于铬离子、铜离子化学机械抛光表面平坦度较好，曾得到广泛应用。但铬离子、铜离子抛光有如下缺点：由于锗片抛光表面的损伤层较深，因此热氧化层错密度高，大约为10⁵-10⁶cm^-2；其次铜离子抛光易产生金属离子沾污，引起二次缺陷及电特性的变化。

(三)发明内容

本发明的目的是克服了现有用于锗晶片的抛光液制备技术中的缺点，提供一种高效的锗晶片抛光液。

本发明的技术方案：

一种用于锗晶片的抛光液，其特征在于：由磨料、表面活性剂、PH值调节剂、螯合剂和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为：磨料10.0％～50.0％；表面活性剂0.1％～1.0％；PH值调节剂1.0％～5.0％；螯合剂0.1％～1.0％；去离子水为余量；抛光液的PH值范围为8～12，粒径为15nm～100nm。

本发明所述磨料是指粒径范围为15nm～100nm的水溶硅溶胶或金属氧化物SiO₂、Al₂O₃、CeO₂或TiO₂的水溶胶。

本发明所述表面活性剂系采用非离子型表面活性剂，如脂肪醇聚氧乙稀醚或烷基醇酰胺。

本发明所述PH调节剂是指氢氧化钠、氢氧化钾、多羟多胺和胺中的一种或其组合。

本发明所述螯合剂具有水溶性和不含金属离子，可为EDTA、EDTA二钠、羟胺、胺盐和胺中的一种或其组合。

一种用于锗晶片的抛光液制备方法，其特征在于：首先将制备抛光液的各种组分分别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环境内，将各种组分在真空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐中并充分搅拌，混合均匀即可。

本发明所制备的抛光液的优点是：浓缩度高、抛光速率快，平坦度好；粒径小，晶片表面损伤小；采用有机碱，无钠离子沾污；采用不含金属离子的螯合剂，对金属离子有极强的螯合作用；采用非离子型表面活性剂，能使磨料和反应产物容易从片子表面去除，抛光后杂质、颗粒粘污少，容易清洗；抛光液制备简单，容易操作。

(四)具体实施方式

实施例1：

一种用于锗晶片的抛光液，由水溶硅溶胶、烷基醇酰胺、氢氧化钾、六羟基丙基丙二胺和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为：水溶硅溶胶20％，粒径20nm～30nm；烷基醇酰胺0.3％；氢氧化钾2％；六羟基丙基丙二胺0.6％；去离子水为余量。所述抛光液的制备方法是：首先将制备抛光液的各种组分分别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环境内，将各种组分在真空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐中并充分搅拌，混合均匀即可。将上述抛光液与去离子水按1∶10稀释，在兰新X62 815-1单面抛光机上实验：在300g/cm²，40±5℃，3L±0.3L/min的条件下，对晶向<111>的锗晶片进行抛光，速率为0.7μ/min。

实施例2：

一种用于锗晶片的抛光液，由CeO₂水溶胶、脂肪醇聚氧乙稀醚、氢氧化钠、四羟基乙基乙二胺和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为：CeO₂水溶胶30％，粒径30nm～40nm；脂肪醇聚氧乙稀醚0.4％；氢氧化钠1％；四羟基乙基乙二胺0.9％；去离子水为余量。所述抛光液的制备方法是：首先将制备抛光液的各种组分分别进行过滤净化处理，然后在千级净化室的环境内，将各种组分在真空负压的动力下，通过质量流量计输入容器罐中并充分搅拌，混合均匀即可。将上述抛光液与去离子水按1∶10稀释，在兰新X62 815-1单面抛光机上实验：在300g/cm²，40±5℃，3L±0.3L/min的条件下，对晶向<111>的锗晶片进行抛光，速率为1.1μ/min。