專利名稱：：一種用于拋光多晶硅的化學(xué)機(jī)械拋光液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光液，尤其涉及一種用于拋光多晶硅的化學(xué)機(jī)械拋光液。
背景技術(shù)：
：在集成電路制造中，互連技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)在提高，一層上面又沉積一層，使得在襯底表面形成了不規(guī)則的形貌?，F(xiàn)有技術(shù)中使用的一種平坦化方法就是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，CMP工藝就是使用一種含磨料的混合物和拋光墊去拋光一硅片表面。在典型的化學(xué)機(jī)械拋光方法中，將襯底直接與旋轉(zhuǎn)拋光墊接觸，用一載重物在襯底背面施加壓力。在拋光期間，墊片和操作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在襯底背面保持向下的力，將磨料和化學(xué)活性溶液(通常稱為拋光液或拋光漿料)涂于墊片上，該拋光液與正在拋光的薄膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)開始進(jìn)行拋光過程。對(duì)于多晶硅的拋光，目前主要應(yīng)用于兩種芯片，一種是DRAM，一種是Flash.后者應(yīng)用中往往在對(duì)多晶硅的拋光中會(huì)涉及到對(duì)二氧化硅的拋光。在以往的主要利用以二氧化硅為研磨顆粒的堿性漿料來拋光多晶硅層和二氧化硅層的情況下，多晶硅的去除速率往往比二氧化硅的除去速率高得多，易導(dǎo)致多晶硅的過量去除而產(chǎn)生凹陷，影響隨后的工藝。因此，拋光工藝中因多晶硅去除速率過高而產(chǎn)生表面凹陷的問題亟待解決。專利文獻(xiàn)us2003/0153189a1公開了一種甩于多晶硅拋光的化學(xué)機(jī)械拋光液及方法，該拋光液包括一種聚合物表面活性劑和一種選自氧化鋁和氧化鈰的研磨顆粒，該聚合物表面活性劑為聚羧酸酯表面活性劑，用該漿料可以使多晶硅表面大塊區(qū)域的拋光速率大大高于溝槽內(nèi)的拋光速率，從而減少凹陷。專利文獻(xiàn)us2005/0130428a1和cn1637102a公開了一種用于多晶硅化學(xué)機(jī)械拋光的槳料，該漿料成分包括一種或多種在多晶硅層上形成鈍化層的非離子表面活性劑及一種能形成第二鈍化層來能減小氮化硅或氧化硅除去速率的第二表面活性劑。這種非離子表面活性劑至少包括一種選自環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物醇和環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙垸三嵌段聚合物組成的組中的化合物，該漿料可以將多晶硅除去速率與絕緣體除去速率之間的選擇比至少減小大約50%。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了在堿性條件下較好地拋光多晶硅，降低多晶硅的拋光速率及多晶硅比二氧化硅的拋光速率比，顯著提高多晶硅的平坦化效率，從而提供一種用于拋光多晶硅的化學(xué)機(jī)械拋光液。本發(fā)明的拋光液包含研磨顆粒和水，其特征在于還包含一種或多種季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。所述的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑為單季銨鹽型和/或雙子型(Gemini)季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑。本發(fā)明中，所述的單季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑為r,R2N"R3R4X—，其中fhcmh2m+1，8《m《22;&和113相同，為-013或-<:2115;R4和r'相同，或R4為畫CH3、-c2h5、-<:112-(:6115或-012(:112011;x為cr、b"ch3scv、N03或C6H5-S04。本發(fā)明中，所述的雙子型(Gemini)季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為(R!R2lSTR3X一)2R5，其中R,為-CmH2mw，8《m《18;R2和R3相同，為-CH3或-C2Hs;R5為苯二亞甲基，聚亞甲基-(CH2V，2《n《30，或聚氧乙烯基-CH2CH2(OCH2CH2)n-，Kn《30;X為Cl—或Br—。本發(fā)明中，所述的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的重量百分比濃度較佳地為0.00015%，更佳地為0.0011%。本發(fā)明中，所述的拋光液的PH值較佳地為712。發(fā)明中所述的研磨顆?？蔀槎趸?、氧化鋁、摻雜鋁或覆蓋鋁的二氧化硅、二氧化鈰、二氧化鈦和/或高分子聚合物研磨顆粒。所述的研磨顆粒的重量百分比濃度較佳為0.530%，更佳地為230%。本發(fā)明的拋光液還可以包括PH調(diào)節(jié)劑，粘度調(diào)節(jié)劑和/或消泡劑來達(dá)到本發(fā)明的發(fā)明目的。本發(fā)明的拋光液由上面所述組分簡(jiǎn)單混合即可制得。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的拋光液可以在堿性條件下較好地拋光多晶硅，并且還可以顯著降低多晶硅的去除速率及多晶硅與二氧化硅的選擇比，顯著提高多晶硅的平坦化效率。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例1~6表1中給出了拋光多晶硅的化學(xué)機(jī)械拋光液的實(shí)施例1~6，下列拋光液按表中所給組分簡(jiǎn)單混合，用本領(lǐng)域公知的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)至所需pH值即可，水為余量。表l多晶硅化學(xué)機(jī)械拋光液實(shí)施例1~6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表2數(shù)據(jù)顯示，與未添加季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的拋光液相比，拋光液1~20均不同程度的降低了多晶硅的去除速率及多晶硅與二氧化硅的選擇比。拋光時(shí)的工藝參數(shù)為下壓力3psi、拋光盤(直徑14英寸)的轉(zhuǎn)速70rpm、拋光頭轉(zhuǎn)速80rpm、拋光漿料流速200ml/min、拋光墊為PPGfastpadCS7、拋光機(jī)為L(zhǎng)ogitechLP50。本發(fā)明所使用的原料和試劑均為市售產(chǎn)品'權(quán)利要求1.一種用于拋光多晶硅的化學(xué)機(jī)械拋光液，包含研磨顆粒和水，其特征在于還包含一種或多種季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑為單季銨鹽型和/或雙子型季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光液，其特征在于所述的單季鉸鹽型陽(yáng)離子表面活性劑為R1R2N＋R3R4X-,其中R1為-CmH2＋1，8≤Hl≤22;R2和R3相同，為-CH3或-C2Hs;R4與R,相同，或R4為-CH3、-C2H5、-CH2-C6H5或-CH2CH20H;X為C1、Br、CH3S04、NO3-或C6H5-S04。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光液，其特征在于所述的雙子型季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為R1R2N＋R3R4X-)R5,其中R1為-CmH2＋1，8≤Hl≤22;112和R3相同，為-CH3或-QH5;Rs為苯二亞甲基，聚亞甲基-(CH2)n-，2≤n≤30，或聚氧乙烯基-CH2CHHOCH2CH2)n-，1≤n≤30;X-為Cl-或Br-、5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的重量百分比濃度為0.00015%。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拋光液，其特征在于所述的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的重量百分比濃度為0.0011%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于拋光液的pH值為712。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的研磨顆粒為二氧化硅、三氧化二鋁、摻雜鋁或覆蓋鋁的二氧化硅、二氧化鈰、二氧化鈦和/或高分子聚合物研磨顆粒。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的研磨顆粒的重量百分比為0.530%。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的拋光液，其特征在于所述的研磨顆粒的重量百分比為230%。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于拋光多晶硅的化學(xué)機(jī)械拋光液，該拋光液包含研磨顆粒和水，其特征為還包含一種或多種季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。本發(fā)明的拋光液可以在堿性條件下較好地拋光多晶硅，并且還可以顯著降低多晶硅的去除速率及多晶硅與二氧化硅的選擇比，顯著提高多晶硅的平坦化效率。文檔編號(hào)C09G1/00GK101168647SQ200610117669公開日2008年4月30日申請(qǐng)日期2006年10月27日優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日發(fā)明者楊春曉,麟王,荊建芬申請(qǐng)人:安集微電子(上海)有限公司