[发明专利]一种用于砷化镓晶片的抛光组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于砷化镓晶片的抛光组合物及其制备方法，属于半导体 制造技术领域。

背景技术

砷化镓作为运用最广的第二代半导体材料，在当代微电子和光电子产业中 发挥着重要的作用。由于砷化镓优良的高速高频特性，它被广泛应用于制造电 子通信和光通信器件。

随着集成电路尺寸的小型化趋势，必然对砷化镓晶片的表面质量要求越来 越高。但砷化镓材料本身脆性大、缺陷多、易解理，因此给砷化镓晶片加工带 来了很大困难。

目前，越来越多的研究人员通过化学机械抛光方法，对砷化镓晶片进行表 面全局平坦化加工。日本专利JP2004-71918通过碳酸钙等无机粒子在酸性条 件下对砷化镓晶片进行抛光，去除速率较大，但表面粗糙度大至10-30埃。现 有抛光组合物难以既提高抛光速率又改善表面质量，或抛光后的表面仍存在划 痕、凹坑、突起等缺陷，抛光效果不能满足砷化镓晶片的加工需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于砷化镓晶片的抛光组合物及其制备方法。

所述用于砷化镓晶片的抛光组合物，其组分配比为：

磨料        1～50wt％

氧化剂      0.1～20wt％

表面修饰剂   0.0002～5wt％

碱           0.001～10wt％

水           余量

所述磨料为氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铈中的一种或几种，粒径为 5～200nm。

所述氧化剂为过氧化氢、过氧化钠、硝酸铁、硝酸铝、过二硫酸、过乙酸、 过苯甲酸、次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、次溴酸、次碘酸中的一种或几种。

所述表面修饰剂为磺酸盐或硫酸盐，

磺酸盐分子结构式为：

R-X_n-SO₃M               (1)

R表示烷基，X表示芳香烃去掉两个氢原子后的残基，M表示金属离子、 铵离子，n为0或1；

所述磺酸盐为含碳数12～20伯烷基磺酸盐、含碳数12～16仲烷基磺酸盐、 含碳数12～16烷基苯磺酸钠、含碳数3～8烷基萘磺酸盐中的一种或几种；

硫酸盐分子结构式为：

R-O-(CH₂CH₂O)_n-SO₃M     (2)

R表示烷基或苯基，M表示金属离子、铵离子，n为1～6；

所述硫酸盐为烷醇基聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐中的一 种或几种。

所述碱为氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、烷基胺、醇胺、多羟多胺中的一 种或几种。

所述水为去离子水或蒸馏水。

所述用于砷化镓晶片的抛光组合物的制备方法，先加入所需用量的氧化 剂、表面修饰剂、碱、水，用搅拌器或超声波混合分散均匀后，再加入磨料， 混合均匀。

所述制备方法的具体步骤为：

1)先加入氧化剂0.1～20wt％、表面修饰剂0.0002～5wt％、碱0.001～10wt％、 水，用搅拌器或超声波混合搅拌3～5min，使其分散均匀；

2)采用过滤方法除去磨料中的大颗粒，再加入磨料1～50wt％，用搅拌器或 超声波混合搅拌3～5min，使其分散均匀，即配制成本发明所述的抛光组合物， pH值为8～13。

本发明中的抛光组合物对砷化镓晶片进行抛光，其去除速率高，在0.8微 米/分钟以上；且抛光后的表面光滑，无凹坑、突起、桔皮等表面缺陷，表面 粗糙度达到5埃。

具体实施方式

通过下述实施例对本发明进一步详细说明，这些实施例只是用来公开本发 明，并不表示有任何限定。

(一)制备实施例

实施例1

1)先加入作为氧化剂的过氧化氢0.5wt％、作为表面修饰剂的月桂醇聚氧乙 烯醚硫酸钠0.01wt％、作为碱的碳酸氢钠0.001wt％、作为碱的二乙胺0.5wt％、 去离子水，用搅拌器混合搅拌3min，使其分散均匀；