專利名稱：一種化學(xué)機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)機械拋光液，主要應(yīng)用于金屬層間介質(zhì)的平坦化化以及淺槽 隔離氧化硅的平坦化。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造流程中，介質(zhì)材料的拋光主要有前道工序中的淺溝槽隔離拋光 (STI)，用以構(gòu)成器件之間的隔離區(qū)，還有后道布線中的金屬間介質(zhì)材料的拋光(ILD、IMD)， 其主要目的是去除氮化硅層以上的所有氧化硅，并適當?shù)耐Ｖ乖谝欢ê穸鹊牡枭厦妫?氮化硅的作用是在CMP中作為拋光停止層，通過終點檢測在從氧化硅過渡到氮化硅的時候 停止拋光過程，氮化硅的厚度也決定了允許的過拋量，以避免器件的有源區(qū)曝露并帶來損 傷，這時除了要有合適的二氧化硅去除外，還要有適當?shù)牡璧娜コ俾?，以保證滿足要 求的表面形貌。金屬層間介質(zhì)是用來對金屬導(dǎo)體進行電絕緣，通常是有HDP高密度等離子 體淀積后，緊接著進行PECVD淀積。要求要有比較高的去除速率，和良好的均一性和表面污 染物指標。目前的二氧化硅介質(zhì)材料CMP的拋光液的相關(guān)專利很多，有關(guān)前隔槽隔離的專利 多集中在二氧化鈰為磨料的拋光液US 007091164，采用特定添加劑來控制與氮化硅的拋光 選擇比，金屬間介質(zhì)拋光為硅基磨料US2003006397A1，但固含量均較高，大于30%，存在著 表面微細劃傷的潛在缺陷，且二氧化硅比較穩(wěn)定，采用化學(xué)方法很難提升去除速率，只能依 靠增大磨料粒子的含量來達到相同目的，而且無論是氧化鈰還是氧化硅等，其價格均較高， 在全球降低成本，提高效能的大背景下，需要一款成本低，拋光性能好的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中固含量過高，去除速率低，成本高的缺陷，提供一 種采用化學(xué)方法提高介質(zhì)材料拋光速率且表面污染物控制好，固含量相對較低低的一種拋 光液。本發(fā)明的化學(xué)機械拋光液，其包含磨料、至少一種二氧化硅拋光促進劑，PH調(diào)節(jié) 劑和分散穩(wěn)定劑。本發(fā)明中磨料為選自二氧化硅溶膠、金屬摻雜的二氧化硅、氣相法二氧化硅及其 水分散體、氧化鋁、改性氧化鋁、氧化飾和高聚物顆粒中的一種或多種。較佳的為二氧化硅 溶膠顆粒和/或氣相法二氧化硅。磨料的顆粒粒徑為20 250nm。較佳的為80 200nm。 磨料的質(zhì)量百分含量為5 40%。較佳的為10 20%。本發(fā)明中二氧化硅拋光促進劑為陰離子型聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸與聚丙烯 酰胺的共聚物，分子量為500萬 2000萬。本發(fā)明中二氧化硅的拋光促進劑還可為無機鹽，該無機鹽為選自強酸弱堿鹽、強 堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽和強酸強堿鹽中的一種或多種。本發(fā)明的拋光液還包含殺菌劑和/或防霉劑。拋光液的pH為9 12。較佳的為10. 5 11. 5。本發(fā)明的的積極進步效果在于本發(fā)明的拋光液為濃縮型硅基磨料拋光液，固含 量均較目前市售產(chǎn)品低，且具有較好的拋光均一性和表面污染物指標，此外去除速率的可 調(diào)性較強，適用范圍較廣，適應(yīng)于二氧化硅介質(zhì)材料的拋光，淺溝槽隔離的化學(xué)機械拋光 等，應(yīng)用于130nm以下工藝制程。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
來詳細闡述本發(fā)明的優(yōu)勢。拋光條件Logitech PM5014，拋光機臺下壓力4psi拋光頭轉(zhuǎn)速90轉(zhuǎn)/分拋光盤轉(zhuǎn)速70轉(zhuǎn)/分漿料流量100毫升/分拋光墊IC1000拋光時間2分鐘晶圓PETE0S測量機臺二氧化硅厚度儀實施例1 M
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機械拋光液，其包含磨料、至少一種二氧化硅拋光促進劑，PH調(diào)節(jié)劑和分 散穩(wěn)定劑。
2.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的磨料為選自二氧化硅溶膠、金屬摻 雜的二氧化硅、氣相法二氧化硅及其水分散體、氧化鋁、改性氧化鋁、氧化飾和高聚物顆粒 中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求2所述的拋光液，其特征在于，所述的磨料為二氧化硅溶膠顆粒和/或氣相法二氧化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的磨料的顆粒粒徑為20 250nm。
5.如權(quán)利要求4所述的拋光液，其特征在于，所述的磨料的顆粒粒徑為80 200nm。
6.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的磨料的質(zhì)量百分含量為5 40%。
7.如權(quán)利要求6所述的拋光液，其特征在于，所述的磨料的質(zhì)量百分含量為10 20%。
8.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述二氧化硅的拋光促進劑為陰離子型 聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸與聚丙烯酰胺的共聚物，分子量為500萬 2000萬。
9.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述二氧化硅的拋光促進劑為無機鹽，所 述無機鹽為選自強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽和強酸強堿鹽中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述拋光液還包含殺菌劑和/或防霉劑。
11.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述拋光液的PH為9 12。
12.如權(quán)利要求11所述的拋光液，其特征在于，所述拋光液的pH為10.5 11.5。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種用于介質(zhì)材料二氧化硅拋光的化學(xué)機械拋光液，其含有一種磨料，至少一種氧化硅拋光促進劑，其它功能助劑。該拋光液具有研磨速率高，表面污染物數(shù)量少，平坦化效率高，表面均一性好等優(yōu)點，適用于大規(guī)模集成電路二氧化硅介質(zhì)拋光，以及淺槽隔離拋光平坦化。
文檔編號C09G1/02GK102108259SQ20091020082
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者姚穎, 宋偉紅 申請人:安集微電子(上海)有限公司