專利名稱：研磨組成物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組成物及其用途，尤其涉及ー種研磨組成物及其用途。
背景技術(shù)：
在超大規(guī)模集成電路(VLSI)制程中，化學(xué)機(jī)械研磨制程(chemicalmechanical polishing, CMP)可提供晶圓表面全面性的平坦化(globalplanarization)，尤其當(dāng)半導(dǎo)體制程進(jìn)入次微米(sub-micron)領(lǐng)域后，化學(xué)機(jī)械研磨法更是ー項(xiàng)不可或缺的制程技木。在藍(lán)寶石基材(sapphire substrate)的研磨制程中，其研磨溫度會(huì)高達(dá)50°C以上，而造成研磨溫度過高。然而，當(dāng)研磨溫度過高吋，會(huì)使得研磨墊與機(jī)臺(tái)之間的粘著力下降，而產(chǎn)生研磨墊脫膠或自機(jī)臺(tái)脫落的情況，進(jìn)而造成研磨失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種研磨組成物及其用途，其可大幅地降低研磨溫度。本發(fā)明提供ー種研磨組成物的用途，其可有效地對(duì)藍(lán)寶石基材進(jìn)行研磨。本發(fā)明提供ー種研磨組成物，其組成總量為100重量％，且包括研磨粒、表面活性劑、抗結(jié)晶劑及水。研磨粒的含量為20重量％至60重量％。表面活性劑的含量為0.001 重量％至10重量％?？菇Y(jié)晶劑的含量為0.001重量％至10重量％。其中，組成所述研磨組成物的剰余部分為水。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，還包括酸堿調(diào)整劑，其含量例如是0.01重量％至5重量％。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，酸堿調(diào)整劑例如是選自氫氧化鉀(potassium hydroxide)、氫氧化鈉(sodiumhydroxide)、四甲基氫氧化銨 (tetramethylammonium hydroxide)、四7 是氧‘氧化鞍(tetrabutylammonium hydroxide) 及S氧化銨(ammoniumhydroxide)中的至少ー個(gè)。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，研磨組成物的酸堿值例如是8至12。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，研磨粒例如是選自氧化硅溶膠(silica sol)、氧化鋁溶膠(alumina sol)及氧化鈰溶膠(ceria sol)中的至少ー個(gè)。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，研磨粒的平均粒徑范圍例如是80納米至150納米。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，研磨粒的粒徑多分散指數(shù) (polydisperse index, PDI)例如是 1. 0 至 1. 6。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，表面活性劑例如是選自烷基硫酸鹽類(alkyl sulfate)、烷基磺酸鹽類(alkyl sulfonate)、烷基磺基琥珀酸鹽類 (alkyl sulfosuccinate)及月桂酰谷氨酸鹽類(Iauroylglutamate)中的至少ー個(gè)。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，抗結(jié)晶劑例如是選自聚ニCN 102533126 A
甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)、聚醚-聚硅氧烷(polyether-polysiloxane)及 α_ 高碳醇(alpha-highcarbonalcohol)中的至少一個(gè)。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的研磨組成物中，使用所述研磨組成物的研磨溫度例如是低于50°C。本發(fā)明提出ー種如上所述的研磨組成物的用途，其用于研磨藍(lán)寶石基材?；谏鲜?，由于在本發(fā)明所提出的研磨組成物中，具有表面活性剤，因此可大幅地降低研磨溫度，而能避免在研磨過程中造成研磨墊脫膠或脫落的現(xiàn)象，以提升研磨制程的穩(wěn)定度及可靠度。此外，由于本發(fā)明所提出的研磨組成物具有抗結(jié)晶劑，因此可防止在研磨墊上產(chǎn)生結(jié)晶物，進(jìn)而避免結(jié)晶物對(duì)被研磨物造成傷害。另ー方面，本發(fā)明所提出的研磨組成物的用途是使用上述研磨組成物對(duì)藍(lán)寶石基材進(jìn)行研磨，因此可具有較佳的研磨效率及研磨品質(zhì)。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1為以樣本12進(jìn)行研磨后的研磨平臺(tái)的照片圖。圖2為以樣本13進(jìn)行研磨后的研磨平臺(tái)的照片圖。
具體實(shí)施例方式首先，說明本發(fā)明的研磨組成物，其適用于化學(xué)機(jī)械研磨制程中，而其用途例如是用于研磨藍(lán)寶石基材。本發(fā)明提出ー種研磨組成物，其組成總量為100重量％，且包括研磨粒、表面活性劑、抗結(jié)晶劑及水。研磨組成物的酸堿值例如是8至12。使用此研磨組成物的研磨溫度例如是低于50°C。研磨粒的含量為20重量％至60重量％。研磨粒例如是選自氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠及氧化鈰溶膠中的至少ー個(gè)。研磨粒的平均粒徑范圍例如是80納米至150納米。研磨粒的粒徑多分散指數(shù)(polydisperse index, PDI)例如是1. 0至1. 6，而粒徑多分散指數(shù)的定義為PDI = Dw/Dn，其中Dw為重量平均粒徑(weight average diameter)，Dn為數(shù)量 ^)2 ! ! uiumoer average diameter)。表面活性劑的含量為0. 001重量％至10重量％。表面活性劑例如是選自烷基硫酸鹽類、烷基磺酸鹽類、烷基磺基琥珀酸鹽類及月桂酰谷氨酸鹽類中的至少ー個(gè)。抗結(jié)晶劑的含量為0. 001重量％至10重量％?？菇Y(jié)晶劑例如是選自聚ニ甲基硅氧烷、聚醚-聚硅氧烷及α-高碳醇中的至少ー個(gè)。研磨組成物的剰余部分為水。水例如是去離子水。此外，研磨組成物還可包括酸堿調(diào)整劑，其含量例如是0. 01重量％至5重量％，以對(duì)研磨組成物的酸堿值進(jìn)行調(diào)整。酸堿調(diào)整劑例如是選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨及氫氧化銨中的至少ー個(gè)?；谏鲜鰧?shí)施例可知，由于研磨組成物中的表面活性劑可大幅地降低研磨溫度(例如，將研磨溫度控制在低于50°C )，所以能有效地避免在研磨過程中造成研磨墊脫膠或脫落的現(xiàn)象，因此能提升研磨制程的穩(wěn)定度及可靠度。此外，由于研磨組成物中的抗結(jié)晶劑可防止在研磨墊上產(chǎn)生結(jié)晶物，所以能避免研磨墊上的結(jié)晶物對(duì)被研磨物造成傷害。另ー方面，由于上述研磨組成物可將研磨溫度控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，且可防止在研磨墊上產(chǎn)生結(jié)晶物，因此當(dāng)上述研磨組成物的用途是用于對(duì)藍(lán)寶石基材進(jìn)行研磨吋，可具有較佳的研磨效率及研磨品質(zhì)。以下，進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。其中，下述實(shí)驗(yàn)例1至實(shí)驗(yàn)例3所使用的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺(tái)及實(shí)驗(yàn)設(shè)定如下?；瘜W(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺(tái)型號(hào)SpeedFam 36SPM待研磨基材2時(shí)的藍(lán)寶石基材研磨墊R0DELSUBA 800(產(chǎn)品名)下壓カ(down force) :2. 4kg/cm2平臺(tái)速度(platen speed) :50rpm研磨時(shí)間2小時(shí)實(shí)驗(yàn)例1實(shí)驗(yàn)例1是用以測(cè)試研磨組成物中的研磨粒的組成比例對(duì)于移除率與研磨溫度的影響。在實(shí)驗(yàn)例1中，是以平均粒徑為105納米的膠質(zhì)氧化硅(colloidal silica)制備樣本1至樣本5的研磨組成物，其組成成分及比例如下表1所示。表 權(quán)利要求
1.ー種研磨組成物，其組成總量為100重量％，包括 研磨粒，其含量為20重量％至60重量％ ；表面活性剤，其含量為0. 001重量％至10重量％ ； 抗結(jié)晶劑，其含量為0. 001重量％至10重量％ ；以及水，組成所述研磨組成物的剰余部分為前述水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，還包括酸堿調(diào)整劑，其含量為0.01重量％至5重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的研磨組成物，其中所述酸堿調(diào)整劑為選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨及氫氧化銨中的至少ー個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中所述研磨組成物的酸堿值為8至12。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中所述研磨粒為選自氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠及氧化鈰溶膠中的至少ー個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中所述研磨粒的平均粒徑范圍為80納米至 150納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中所述研磨粒的粒徑多分散指數(shù)為1.0至1. 6。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中所述表面活性劑為選自烷基硫酸鹽類、烷基磺酸鹽類、烷基磺基琥珀酸鹽類及月桂酰谷氨酸鹽類中的至少ー個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中所述抗結(jié)晶劑為選自聚ニ甲基硅氧烷、聚醚-聚硅氧烷及α-高碳醇中的至少ー個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨組成物，其中使用所述研磨組成物的研磨溫度低于 50 0C ο
11.ー種根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的研磨組成物的用途，其用于研磨藍(lán)寶石基材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種研磨組成物及其用途，所述研磨組成物，其組成總量為100重量％，且包括研磨粒、表面活性劑、抗結(jié)晶劑及水。研磨粒的含量為20重量％至60重量％。表面活性劑的含量為0.001重量％至10重量％?？菇Y(jié)晶劑的含量為0.001重量％至10重量％。其中，組成所述研磨組成物的剩余部分為水。
文檔編號(hào)C09G1/02GK102533126SQ201110034689
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者張松源, 申博元, 蔡文財(cái), 郭哲宇, 陸明輝 申請(qǐng)人:盟智科技股份有限公司