一种用于半导体材料的抛光液及其制备方法与流程

阅读：评论：0

1.本发明涉及抛光液制备技术领域，具体为一种用于半导体材料的抛光液及其制备方法。

背景技术：

2.第三代半导体材料以碳化硅(sic)为代表之一，sic是典型的多晶型化合物，具有高强度、高抗热震性、高饱和电子漂移速率、高热导率、耐化学腐蚀性，以及禁带宽度大等特点，可以满足电子器件在高频、高温等恶劣的环境中应用，是目前较先进的半导体材料；sic的表面形貌和损伤程度会直接影响工件的使用性能，sic的硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石，目前sic及其他半导体材料主要基于化学机械抛光(cmp)处理消除表面缺陷。
3.cmp技术是半导体晶片表面加工的关键技术之一，通过化学腐蚀和机械磨削有机结合的抛光原理，能够消除半导体晶片表面存在的损伤层，实现去除工件表面纳米级微小单位，使其表面平面化的技术，以获得超精密表面。
4.而cmp技术的核心包括抛光液的运用，抛光液在cmp中是影响抛光质量的关键因素之一，目前的抛光液主要包括磨料、氧化剂等组成，其组成成分之间一般存在协同作用，并且目前的抛光液组成成分会影响抛光后的半导体晶片表面的质量；例如磨料的种类、粒径会影响其抛光效率，以及抛光精度，并且磨料的粒径会影响在抛光液中的分散性，继而影响抛光面的粗糙度和抛光效率。又因为第三代半导体材料的sic质地较硬，具有优良的耐磨性，因此配制一种能够具有较高抛光效率和抛光质量的抛光液至关重要。鉴于此，我们提出一种用于半导体材料的抛光液及其制备方法。

技术实现要素：

5.为了弥补以上不足，本发明提供了一种用于半导体材料的抛光液及其制备方法。
6.本发明的技术方案是：
7.一种用于半导体材料的抛光液，所述抛光液组分包括10％-50％磨料、2％-6％分散剂、0.75％-8％氧化剂、0.1％-1％螯合剂、去离子水、ph调节剂，所述抛光液的ph值范围为8-11.5。
8.优选的，所述抛光液组分还可添加其他助剂，所述其他助剂包括占抛光液总质量0.5％-3％的稳定剂、0.1％-5％消泡剂、0.05％-2％光催化剂、0.5％-2％成膜剂中的任意一种或多种。
9.具体的，螯合剂的作用主要是为了避免抛光过程中金属离子影响半导体使其电特征劣化，可靠性降低，螯合剂能降低抛光时表面金属离子粘污半导体工件材料表面，保证不影响其稳定可靠的使用性能；消泡剂的作用是为了避免在cmp过程中产生泡沫，泡沫会因为膜面张力导致磨料颗粒在该处分布不均匀出现集聚而造成加工面损伤的情况，而成膜剂的作用是调节抛光液在工件表面的涂布和流平，提高凹凸选择性，使得未抛光面上形成膜结
构，起到保护作用。
10.优选的，所述磨料采用粒径为10-260nm的氧化铝、胶体二氧化硅、二氧化铈混合料，且所述混合料中氧化铝、胶体二氧化硅、二氧化铈的质量份数比为0.5-3∶1∶0.05-0.3。
11.具体的，氧化铝具有较好的抛光效率，但是质地密度较大，不易分散，容易发生沉降造成抛光液磨料分布不均，胶体二氧化硅活性较强，分散性较好，但是其硬度大，容易造成工件损伤，而二氧化铈硬度较小，抛光速率快，但是自身的分散性较差，团聚严重，因此采用混合磨料能够相互削减其缺陷，并且具备较好的抛光效率和颗粒分散性。
12.优选的，所述分散剂采用peg、聚丙烯酸甲酯、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的任意一种或多种。
13.具体的，分散剂主要目的是为了避免磨料颗粒出现聚集以及沉降现象，因为抛光液的磨料纳米粒子的比表面积较大，表面能较高，因此较容易团聚现象，故部分颗粒聚集后颗粒粒径变大，容易在cmp过程中，导致加工工件的表面受力分布不均，造成粗糙度增大，缺陷增多，使得cmp的加工质量不可控，同样制备过程中磨料过滤也是为了进一步避免大颗粒，使得磨料颗粒均匀度高，造抛光液中分散均匀。
14.优选的，所述氧化剂采用双氧水、硝酸铁、过硫酸钾、铁、溴酸钾、高锰酸钾中的任意一种或多种。
15.具体的，由于半导体碳化硅材料的化学惰性以及较强的莫氏硬度，需要通过氧化剂提高cmp过程中的效率，但是在实际使用过程中，部分氧化剂容易在机械作用下发生热分解，例如双氧水的化学性质较不稳定，抛光液中添加的0.5％-3％的稳定剂主要能够防止氧化剂分解，继而相对而言提高了氧化剂的含量或浓度，继而有利于保障氧化剂与半导体材料表面发生氧化发应，降低其莫氏硬度，继而实现提高cmp效率。
16.优选的，所述ph调节剂采用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、无金属离子的有机强碱中的任意一种。
17.优选的，所述光催化剂采用二氧化钛、二氧化锡、三氧化二铁、氧化锌、二氧化锆中的任意一种或多种。
18.具体的，在cmp工艺过程中，添加的光催化剂能够配合添加紫外光照射抛光液，使其抛光液在光催化剂的作用下，催化促进氧化剂与半导体材料表面发生氧化发应的速率，继而同等条件下，该含有光催化剂的抛光液能够提高工艺效率。
19.一种用于半导体材料的抛光液的制备方法，用于制备上述的用于半导体材料的抛光液，所述抛光液的制备方法具体包括：
20.步骤一：磨料制备，所述磨料制备包括胶体二氧化硅磨料和二氧化铈磨料制备；
21.步骤二：分别选取制备得到的磨料进一步筛分过滤，按比例称取过滤后的磨料混合均匀，将混匀的磨料按比例投入去离子水中，并向去离子水中加入分散剂充分搅拌混匀后得到混合液；
22.步骤三：向混合液中依次按比例加入氧化剂、稳定剂、螯合剂混匀；
23.步骤四：继续按比例向混合液中滴加成膜剂、光催化剂并搅拌，在搅拌过程中添加消泡剂搅拌均匀后得到初混液；
24.步骤五：将ph调节剂溶解并配置成浓度0.01-0.1％的溶液，向初混液中滴加，并调节ph值至8-11.5，得到抛光液。
25.优选的，所述胶体二氧化硅磨料制备的具体方法为：
26.方法一：
27.步骤一：使用稀释浓度3％-15％的试剂充分浸泡单质微硅粉，取出活化后的微硅粉使用去离子水漂洗多次；
28.步骤二：将表面活化的微硅粉投入反应容器中，控制反应容器加热至65-95℃，加入沸石避免爆沸；
29.步骤三：向反应容器中分批加入二氧化硅分散液，分批加入氢氧化钠或氢氧化钾催化剂水溶液，加热发生水化反应生成氢气；
30.步骤四：反应至无氢气后停止加热，冷却至室温后通过过滤装置过滤掉反应容器中剩余微硅粉或杂质，得到粒径范围为10-120nm的胶体二氧化硅磨料；
31.或方法二：
32.正硅酸乙酯水解：正硅酸乙酯、去离子水中加入乙醇或异丙醇溶剂混合，50-70℃加热并充分搅拌，滴加碱催化剂，充分水解后生成60-160nm胶体二氧化硅磨料。
33.优选的，所述二氧化铈和氧化铝磨料制备的具体方法为：
34.步骤一：选取浓度为0.3mol/l的cecl3，并以10-16ml/min速率加入占cecl3摩尔比1/4的0.4mol/l的nh4hco3，滴加氨水，控制初始ph值为3-7；
35.步骤二：混合后控制沉淀温度65-75℃，滴加占cecl3质量分数2-5％的聚乙二醇表面活性剂，控制陈化时间1.5-2.5h后抽滤并用乙醇洗涤多次；其中聚乙二醇非离子表面活性剂能够使得最终粉体的团聚粒径逐渐减小，团聚性减弱，增大其表面活性剂，有利于提高分散度，避免集聚。
36.步骤三：控制烘干温度95-115℃，烘干1.5-3h；
37.步骤四：控制升温速率8-12℃/min，升温至焙烧温度450-600℃，保温1.8-2.2h得到粒径80-260nm的二氧化铈粉体磨料；
38.步骤五：选取氧化铝原材，通过球磨仪或粉碎仪进行破碎细化；
39.步骤六：将细化后的氧化铝原材筛分，通过筛分筛除所需粒径范围之外的氧化铝原材颗粒，获得符合粒径要求的氧化铝粉体磨料。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
41.该用于半导体材料的抛光液及其制备方法，通过制备得到的二氧化铈和胶体二氧化硅的混合磨料能够较之单一磨料具备更好的综合性能，并且配合该抛光液的化学腐蚀能力能够提高抛光速率；同时该抛光液能够基于cmp技术以及成膜剂等成分更好的避免抛光过程中造成的机械损伤，有利于减少磨损提高抛光质量；除此之外，通过光催化剂等其他助剂能够配合cmp技术进一步优化化学机械抛光过程中的效率，同时该抛光液具有较好的分散性和抗沉降能力，能够在抛光过程中均匀分布，避免团聚而磨损工件表面，具有稳定可靠的抛光性能。
附图说明
42.图1为本发明抛光液示意图；
43.图2为传统二氧化硅抛光液示意图；
44.图3为本发明工件抛光表面示意图之一；
45.图4为本发明工件抛光表面示意图之二。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.本发明通过以下实施例来详述上述技术方案：
48.实施例1
49.一种用于半导体材料的抛光液的制备方法，抛光液的制备方法具体包括：
50.磨料制备，磨料制备包括胶体二氧化硅磨料和二氧化铈磨料制备：其中胶体二氧化硅磨料制备的具体方法为：使用稀释浓度3％的试剂充分浸泡单质微硅粉1h后取出活化后的微硅粉，使用去离子水漂洗6次；接着将表面活化的微硅粉投入反应釜中，控制反应容器加热至75℃，加入沸石避免爆沸；向反应容器中分三次加入二氧化硅分散液、氢氧化钠催化剂水溶液，保温75℃下发生水化反应生成氢气；反应至无氢气后停止加热，冷却至室温后通过过滤装置过滤掉反应容器中剩余微硅粉和杂质，得到粒径分布在30-120nm的胶体二氧化硅磨料。
51.二氧化铈磨料制备的具体方法为：选取浓度为0.3mol/l的cecl3，并以12ml/min速率加入占cecl3摩尔比1/4的0.4mol/l的nh4hco3，滴加氨水，控制初始ph值为5；搅拌均匀后控制沉淀温度70℃，滴加占cecl3质量分数5％的聚乙二醇表面活性剂，控制陈化时间2h后抽滤并用乙醇洗涤5次；最后控制烘干温度105℃，烘干2h后取出进行焙烧，控制升温速率10℃/min，升温至焙烧温度450℃，保温2h得到粒径分布在120-260nm的二氧化铈粉体磨料。
52.氧化铝磨料制备的具体方法为：选取氧化铝原材，首先通过破碎机破碎成粉，接着通过星球式球磨仪进行球磨细化；将细化后的氧化铝原材筛分，通过筛分筛除所需粒径范围之外的氧化铝原材颗粒，获得粒径分布在80-210nm的氧化铝粉体磨料。
53.分别选取制备得到的胶体二氧化硅、二氧化铈、氧化铝进一步筛分过滤得到80nm粒径的胶体二氧化硅，120nm二氧化铈，100nm氧化铝，且三者比例为1.5∶1∶0.3，混合磨料后按50％占比投入去离子水中混匀，并向去离子水中加入6％分散剂聚丙烯酸钠充分搅拌混匀后得到混合液。
54.向混合液中依次加入8％双氧水、1％螯合剂1,3-二酮、3％稳定剂h3po4、2％成膜剂苯并三哇、2％的80nm光催化剂二氧化钛、5％消泡剂乳化硅油，搅拌均匀后得到初混液。
55.使用三乙醇胺有机强碱作为ph调节剂，溶解配置成浓度0.1％的溶液，向初混液中滴加，并调节ph值至10.5，得到抛光液。
56.实施例2
57.一种用于半导体材料的抛光液的制备方法，抛光液的制备方法具体包括：
58.磨料制备，磨料制备包括胶体二氧化硅磨料和二氧化铈磨料制备：其中胶体二氧化硅磨料制备的具体方法为：使用稀释浓度3％的试剂充分浸泡单质微硅粉1h后取出活化后的微硅粉，使用去离子水漂洗6次；接着将表面活化的微硅粉投入反应釜中，控制反应容器加热至75℃，加入沸石避免爆沸；向反应容器中分三次加入二氧化硅分散液、氢氧
化钠催化剂水溶液，保温75℃下发生水化反应生成氢气；反应至无氢气后停止加热，冷却至室温后通过过滤装置过滤掉反应容器中剩余微硅粉和杂质，得到粒径分布在30-120nm的胶体二氧化硅磨料。
59.二氧化铈磨料制备的具体方法为：选取浓度为0.3mol/l的cecl3，并以12ml/min速率加入占cecl3摩尔比1/4的0.4mol/l的nh4hco3，滴加氨水，控制初始ph值为5；搅拌均匀后控制沉淀温度70℃，滴加占cecl3质量分数5％的聚乙二醇表面活性剂，控制陈化时间2h后抽滤并用乙醇洗涤5次；最后控制烘干温度105℃，烘干2h后取出进行焙烧，控制升温速率10℃/min，升温至焙烧温度450℃，保温2h得到粒径分布在120-260nm的二氧化铈粉体磨料。
60.氧化铝磨料制备的具体方法为：选取氧化铝原材，首先通过破碎机破碎成粉，接着通过星球式球磨仪进行球磨细化；将细化后的氧化铝原材筛分，通过筛分筛除所需粒径范围之外的氧化铝原材颗粒，获得粒径分布在80-210nm的氧化铝粉体磨料。
61.分别选取制备得到的胶体二氧化硅、二氧化铈、氧化铝进一步筛分过滤得到80nm粒径的胶体二氧化硅，120nm二氧化铈，100nm氧化铝，且三者比例为1.5∶1∶0.3，混合磨料后按50％占比投入去离子水中混匀，并向去离子水中加入6％分散剂聚丙烯酸钠充分搅拌混匀后得到混合液。
62.向混合液中依次加入8％双氧水、1％螯合剂1,3-二酮、0.5％稳定剂h3po4、2％成膜剂苯并三哇、2％的80nm光催化剂二氧化钛、5％消泡剂乳化硅油，搅拌均匀后得到初混液。
63.使用三乙醇胺有机强碱作为ph调节剂，溶解配置成浓度0.1％的溶液，向初混液中滴加，并调节ph值至10.5，得到抛光液。
64.实施例3
65.一种用于半导体材料的抛光液的制备方法，抛光液的制备方法具体包括：
66.磨料制备，磨料制备包括胶体二氧化硅磨料和二氧化铈磨料制备：其中胶体二氧化硅磨料制备的具体方法为：使用稀释浓度3％的试剂充分浸泡单质微硅粉1h后取出活化后的微硅粉，使用去离子水漂洗6次；接着将表面活化的微硅粉投入反应釜中，控制反应容器加热至75℃，加入沸石避免爆沸；向反应容器中分三次加入二氧化硅分散液、氢氧化钠催化剂水溶液，保温75℃下发生水化反应生成氢气；反应至无氢气后停止加热，冷却至室温后通过过滤装置过滤掉反应容器中剩余微硅粉和杂质，得到粒径分布在30-120nm的胶体二氧化硅磨料。
67.二氧化铈磨料制备的具体方法为：选取浓度为0.3mol/l的cecl3，并以12ml/min速率加入占cecl3摩尔比1/4的0.4mol/l的nh4hco3，滴加氨水，控制初始ph值为5；搅拌均匀后控制沉淀温度70℃，滴加占cecl3质量分数5％的聚乙二醇表面活性剂，控制陈化时间2h后抽滤并用乙醇洗涤5次；最后控制烘干温度105℃，烘干2h后取出进行焙烧，控制升温速率10℃/min，升温至焙烧温度450℃，保温2h得到粒径分布在120-260nm的二氧化铈粉体磨料。
68.氧化铝磨料制备的具体方法为：选取氧化铝原材，首先通过破碎机破碎成粉，接着通过星球式球磨仪进行球磨细化；将细化后的氧化铝原材筛分，通过筛分筛除所需粒径范围之外的氧化铝原材颗粒，获得粒径分布在80-210nm的氧化铝粉体磨料。
69.分别选取制备得到的胶体二氧化硅、二氧化铈、氧化铝进一步筛分过滤得到80nm粒径的胶体二氧化硅，120nm二氧化铈，100nm氧化铝，且三者比例为1.5∶1∶0.3，混合磨料后按50％占比投入去离子水中混匀，并向去离子水中加入6％分散剂聚丙烯酸钠充分搅拌混
匀后得到混合液。
70.向混合液中依次加入8％双氧水、1％螯合剂1,3-二酮、3％稳定剂h3po4、0.5％成膜剂苯并三哇、2％的80nm光催化剂二氧化钛、5％消泡剂乳化硅油，搅拌均匀后得到初混液。
71.使用三乙醇胺有机强碱作为ph调节剂，溶解配置成浓度0.1％的溶液，向初混液中滴加，并调节ph值至10.5，得到抛光液。
72.实施例4
73.一种用于半导体材料的抛光液的制备方法，抛光液的制备方法具体包括：
74.磨料制备，磨料制备包括胶体二氧化硅磨料和二氧化铈磨料制备：其中胶体二氧化硅磨料制备的具体方法为：使用稀释浓度3％的试剂充分浸泡单质微硅粉1h后取出活化后的微硅粉，使用去离子水漂洗6次；接着将表面活化的微硅粉投入反应釜中，控制反应容器加热至75℃，加入沸石避免爆沸；向反应容器中分三次加入二氧化硅分散液、氢氧化钠催化剂水溶液，保温75℃下发生水化反应生成氢气；反应至无氢气后停止加热，冷却至室温后通过过滤装置过滤掉反应容器中剩余微硅粉和杂质，得到粒径分布在30-120nm的胶体二氧化硅磨料。
75.二氧化铈磨料制备的具体方法为：选取浓度为0.3mol/l的cecl3，并以12ml/min速率加入占cecl3摩尔比1/4的0.4mol/l的nh4hco3，滴加氨水，控制初始ph值为5；搅拌均匀后控制沉淀温度70℃，滴加占cecl3质量分数5％的聚乙二醇表面活性剂，控制陈化时间2h后抽滤并用乙醇洗涤5次；最后控制烘干温度105℃，烘干2h后取出进行焙烧，控制升温速率10℃/min，升温至焙烧温度450℃，保温2h得到粒径分布在120-260nm的二氧化铈粉体磨料。
76.氧化铝磨料制备的具体方法为：选取氧化铝原材，首先通过破碎机破碎成粉，接着通过星球式球磨仪进行球磨细化；将细化后的氧化铝原材筛分，通过筛分筛除所需粒径范围之外的氧化铝原材颗粒，获得粒径分布在80-210nm的氧化铝粉体磨料。
77.分别选取制备得到的胶体二氧化硅、二氧化铈、氧化铝进一步筛分过滤得到80nm粒径的胶体二氧化硅，120nm二氧化铈，100nm氧化铝，且三者比例为1.5∶1∶0.3，混合磨料后按50％占比投入去离子水中混匀，并向去离子水中加入6％分散剂聚丙烯酸钠充分搅拌混匀后得到混合液。
78.向混合液中依次加入8％双氧水、1％螯合剂1,3-二酮、3％稳定剂h3po4、2％成膜剂苯并三哇、0.05％的80nm光催化剂二氧化钛、5％消泡剂乳化硅油，搅拌均匀后得到初混液。
79.使用三乙醇胺有机强碱作为ph调节剂，溶解配置成浓度0.1％的溶液，向初混液中滴加，并调节ph值至10.5，得到抛光液。
80.对比例1
81.本对比例1与实施例1的区别在于：本对比例不添加稳定剂，其他条件均相同。
82.对比例2
83.本对比例2与实施例1的区别在于：本对比例不添加成膜剂，其他条件均相同。
84.对比例3
85.本对比例3与实施例1的区别在于：本对比例不添加光催化剂，其他条件均相同。
86.根据实施例1-4以及对比例1-3的制作方法分别制备抛光液，并且测试各样品5天后的沉降率，比较其稳定性，具体数据如下：
[0087] 沉降率(％)
实施例12.4实施例23.6实施例32.7实施例42.5对比例116.8对比例22.8对比例32.6
[0088]
由上表数据可知，稳定剂影响抛光液的稳定性，稳定剂有利于避免磨料颗粒聚集沉降。
[0089]
根据实施例1-4以及对比例1-3的制作方法分别制备抛光液，稀释至10％含量浓度使用，基于现有的cmp技术，控制抛光压力40kpa，抛光面转速150r/min，施加紫外光，检测各抛光液对于碳化硅晶片表面抛光的去除速率(v)，并观察碳化硅晶片表面抛光情况，具体数据如下：
[0090]
ꢀꢀ
v(nm/min)表征情况实施例11100无缺陷、无损伤实施例21020无缺陷、无损伤实施例31150无缺陷、无损伤实施例4980无缺陷、无损伤对比例1780无缺陷、无损伤对比例21190无缺陷、微小划痕对比例3830无缺陷、无损伤
[0091]
由上表数据并结合图1-4可知：稳定剂的存在有利于提高其抛光的去除速率，因为稳定剂有利于氧化剂的稳定，使其稳定剂的使用效果较好；而成膜剂含量高有利于避免损害工件表面，但是在一定程度上减缓抛光去除速率；光催化剂能够催化氧化速率，继而增快抛光去除速率；
[0092]
需要说明的是，其中图3本发明工件抛光表面示意图之一，为原子力显微镜下碳化硅工件经过该抛光液抛光后呈现的原子梯田表面，显示抛光后碳化硅晶圆表面无明显沟槽，无明显划伤，无明显离子残留达到客户的质量要求；
[0093]
图4为本发明工件抛光表面示意图之二，为扫描电子显微镜下传统抛光液和该抛光液抛光后的表面对比，该抛光液抛光后无亚表面损伤，本发明附图中为了区分该抛光液，故初步命名为fa1250抛光液。
[0094]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种用于半导体材料的抛光液，其特征在于：所述抛光液组分包括10％-50％磨料、2％-6％分散剂、0.75％-8％氧化剂、0.1％-1％螯合剂、去离子水、ph调节剂，所述抛光液的ph值范围为8-11.5。2.如权利要求1所述的用于半导体材料的抛光液及其制备方法，其特征在于：所述抛光液组分还可添加其他助剂，所述其他助剂包括占抛光液总质量0.5％-3％的稳定剂、0.1％-5％消泡剂、0.05％-2％光催化剂、0.5％-2％苯并三哇成膜剂中的任意一种或多种。3.如权利要求1所述的用于半导体材料的抛光液及其制备方法，其特征在于：所述磨料采用粒径为10-260nm的氧化铝、胶体二氧化硅、二氧化铈混合料，且所述混合料中氧化铝、胶体二氧化硅、二氧化铈的质量份数比为0.5-3∶1∶0.05-0.3。4.如权利要求1所述的用于半导体材料的抛光液及其制备方法，其特征在于：所述分散剂采用peg、聚丙烯酸甲酯、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的任意一种或多种。5.如权利要求1所述的用于半导体材料的抛光液及其制备方法，其特征在于：所述氧化剂采用双氧水、硝酸铁、过硫酸钾、铁、溴酸钾、高锰酸钾中的任意一种或多种。6.如权利要求1所述的用于半导体材料的抛光液及其制备方法，其特征在于：所述ph调节剂采用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、无金属离子的有机强碱中的任意一种。7.如权利要求2所述的用于半导体材料的抛光液及其制备方法，其特征在于：所述光催化剂采用二氧化钛、二氧化锡、三氧化二铁、氧化锌、二氧化锆中的任意一种或多种。8.一种用于半导体材料的抛光液的制备方法，用于制备权利要求1-7中任意一项所述的用于半导体材料的抛光液，其特征在于：所述抛光液的制备方法具体包括：步骤一：磨料制备，所述磨料制备包括胶体二氧化硅磨料、二氧化铈和氧化铝磨料制备；步骤二：分别选取制备得到的磨料进一步筛分过滤，按比例称取过滤后的磨料混合均匀，将混匀的磨料按比例投入去离子水中，并向去离子水中加入分散剂充分搅拌混匀后得到混合液；步骤三：向混合液中依次按比例加入氧化剂、稳定剂、螯合剂混匀；步骤四：继续按比例向混合液中滴加成膜剂、光催化剂并搅拌，在搅拌过程中添加消泡剂搅拌均匀后得到初混液；步骤五：将ph调节剂溶解并配置成浓度0.01-0.1％的溶液，向初混液中滴加，并调节ph值至8-11.5，得到抛光液。9.如权利要求8所述的用于半导体材料的抛光液的制备方法，其特征在于：所述胶体二氧化硅磨料制备的具体方法为：方法一：步骤一：使用稀释浓度3％-15％的试剂充分浸泡单质微硅粉，取出活化后的微硅粉使用去离子水漂洗多次；步骤二：将表面活化的微硅粉投入反应容器中，控制反应容器加热至65-95℃，加入沸石避免爆沸；步骤三：向反应容器中分批加入二氧化硅分散液，分批加入氢氧化钠或氢氧化钾催化剂水溶液，加热发生水化反应生成氢气；
步骤四：反应至无氢气后停止加热，冷却至室温后通过过滤装置过滤掉反应容器中剩余微硅粉或杂质，得到粒径范围为10-120nm的胶体二氧化硅磨料。或方法二：正硅酸乙酯水解：正硅酸乙酯、去离子水中加入乙醇或异丙醇溶剂混合，50-70℃加热并充分搅拌，滴加碱催化剂，充分水解后生成60-160nm胶体二氧化硅磨料。10.如权利要求8所述的用于半导体材料的抛光液的制备方法，其特征在于：所述二氧化铈和氧化铝磨料制备的具体方法为：步骤一：选取浓度为0.3mol/l的cecl3，并以10-16ml/min速率加入占cecl3摩尔比1/4的0.4mol/l的nh4hco3，滴加氨水，控制初始ph值为3-7；步骤二：混合后控制沉淀温度65-75℃，滴加占cecl3质量分数2-5％的聚乙二醇表面活性剂，控制陈化时间1.5-2.5h后抽滤并用乙醇洗涤多次；步骤三：控制烘干温度95-115℃，烘干1.5-3h；步骤四：控制升温速率8-12℃/min，升温至焙烧温度450-600℃，保温1.8-2.2h得到粒径80-260nm的二氧化铈粉体磨料；步骤五：选取氧化铝原材，通过球磨仪或粉碎仪进行破碎细化；步骤六：将细化后的氧化铝原材筛分，通过筛分筛除所需粒径范围之外的氧化铝原材颗粒，获得符合粒径要求的氧化铝粉体磨料。

技术总结

本发明涉及抛光液制备技术领域，具体为一种用于半导体材料的抛光液及其制备方法，该用于半导体材料的抛光液及其制备方法，通过制备得到的二氧化铈和胶体二氧化硅的混合磨料能够较之单一磨料具备更好的综合性能，并且配合该抛光液的化学腐蚀能力能够提高抛光速率；同时该抛光液能够基于CMP技术以及成膜剂等成分更好的避免抛光过程中造成的机械损伤，有利于减少磨损提高抛光质量；除此之外，通过光催化剂等其他助剂能够配合CMP技术进一步优化化学机械抛光过程中的效率，同时该抛光液具有较好的分散性和抗沉降能力，能够在抛光过程中均匀分布，避免团聚而磨损工件表面，具有稳定可靠的抛光性能。的抛光性能。的抛光性能。