专利名称：：一种用于抛光多晶硅的化学机械抛光液的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种化学机械抛光液，尤其涉及一种用于抛光多晶硅的化学机械抛光液。
背景技术：
：在集成电路制造中，互连技术的标准在提高，一层上面又沉积一层，使得在衬底表面形成了不规则的形貌。现有技术中使用的一种平坦化方法就是化学机械抛光(CMP)，CMP工艺就是使用一种含磨料的混合物和抛光垫去抛光一硅片表面。在典型的化学机械抛光方法中，将衬底直接与旋转抛光垫接触，用一载重物在衬底背面施加压力。在抛光期间，垫片和操作台旋转，同时在衬底背面保持向下的力，将磨料和化学活性溶液(通常称为抛光液或抛光浆料)涂于垫片上，该抛光液与正在抛光的薄膜发生化学反应开始进行抛光过程。对于多晶硅的抛光，目前主要应用于两种芯片，一种是DRAM，一种是Flash.后者应用中往往在对多晶硅的抛光中会涉及到对二氧化硅的抛光。在以往的主要利用以二氧化硅为研磨颗粒的碱性浆料来抛光多晶硅层和二氧化硅层的情况下，多晶硅的去除速率往往比二氧化硅的除去速率高得多，易导致多晶硅的过量去除而产生凹陷，影响随后的工艺。因此，抛光工艺中因多晶硅去除速率过高而产生表面凹陷的问题亟待解决。专利文献us2003/0153189a1公开了一种甩于多晶硅抛光的化学机械抛光液及方法，该抛光液包括一种聚合物表面活性剂和一种选自氧化铝和氧化铈的研磨颗粒，该聚合物表面活性剂为聚羧酸酯表面活性剂，用该浆料可以使多晶硅表面大块区域的抛光速率大大高于沟槽内的抛光速率，从而减少凹陷。专利文献us2005/0130428a1和cn1637102a公开了一种用于多晶硅化学机械抛光的桨料，该浆料成分包括一种或多种在多晶硅层上形成钝化层的非离子表面活性剂及一种能形成第二钝化层来能减小氮化硅或氧化硅除去速率的第二表面活性剂。这种非离子表面活性剂至少包括一种选自环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物醇和环氧乙烷-环氧丙垸三嵌段聚合物组成的组中的化合物，该浆料可以将多晶硅除去速率与绝缘体除去速率之间的选择比至少减小大约50%。
发明内容本发明的目的是为了在碱性条件下较好地抛光多晶硅，降低多晶硅的抛光速率及多晶硅比二氧化硅的抛光速率比，显著提高多晶硅的平坦化效率，从而提供一种用于抛光多晶硅的化学机械抛光液。本发明的抛光液包含研磨颗粒和水，其特征在于还包含一种或多种季铵盐型阳离子表面活性剂。所述的季铵盐型阳离子表面活性剂为单季铵盐型和/或双子型(Gemini)季铵盐阳离子表面活性剂。本发明中，所述的单季铵盐型阳离子表面活性剂为r,R2N"R3R4X—，其中fhcmh2m+1，8《m《22;&和113相同，为-013或-<:2115;R4和r'相同，或R4为画CH3、-c2h5、-<:112-(:6115或-012(:112011;x为cr、b"ch3scv、N03或C6H5-S04。本发明中，所述的双子型(Gemini)季铵盐阳离子表面活性剂为(R!R2lSTR3X一)2R5，其中R,为-CmH2mw，8《m《18;R2和R3相同，为-CH3或-C2Hs;R5为苯二亚甲基，聚亚甲基-(CH2V，2《n《30，或聚氧乙烯基-CH2CH2(OCH2CH2)n-，Kn《30;X为Cl—或Br—。本发明中，所述的季铵盐型阳离子表面活性剂的重量百分比浓度较佳地为0.00015%，更佳地为0.0011%。本发明中，所述的抛光液的PH值较佳地为712。发明中所述的研磨颗粒可为二氧化硅、氧化铝、掺杂铝或覆盖铝的二氧化硅、二氧化铈、二氧化钛和/或高分子聚合物研磨颗粒。所述的研磨颗粒的重量百分比浓度较佳为0.530%，更佳地为230%。本发明的抛光液还可以包括PH调节剂，粘度调节剂和/或消泡剂来达到本发明的发明目的。本发明的抛光液由上面所述组分简单混合即可制得。本发明的积极进步效果在于本发明的抛光液可以在碱性条件下较好地抛光多晶硅，并且还可以显著降低多晶硅的去除速率及多晶硅与二氧化硅的选择比，显著提高多晶硅的平坦化效率。具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例1~6表1中给出了抛光多晶硅的化学机械抛光液的实施例1~6，下列抛光液按表中所给组分简单混合，用本领域公知的pH调节剂调节至所需pH值即可，水为余量。表l多晶硅化学机械抛光液实施例1~6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表2数据显示，与未添加季铵盐型阳离子表面活性剂的抛光液相比，抛光液1~20均不同程度的降低了多晶硅的去除速率及多晶硅与二氧化硅的选择比。抛光时的工艺参数为下压力3psi、抛光盘(直径14英寸)的转速70rpm、抛光头转速80rpm、抛光浆料流速200ml/min、抛光垫为PPGfastpadCS7、抛光机为LogitechLP50。本发明所使用的原料和试剂均为市售产品'权利要求1.一种用于抛光多晶硅的化学机械抛光液，包含研磨颗粒和水，其特征在于还包含一种或多种季铵盐型阳离子表面活性剂。2.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于所述的季铵盐型阳离子表面活性剂为单季铵盐型和/或双子型季铵盐阳离子表面活性剂。3.根据权利要求2所述的抛光液，其特征在于所述的单季铰盐型阳离子表面活性剂为R1R2N＋R3R4X-,其中R1为-CmH2＋1，8≤Hl≤22;R2和R3相同，为-CH3或-C2Hs;R4与R,相同，或R4为-CH3、-C2H5、-CH2-C6H5或-CH2CH20H;X为C1、Br、CH3S04、NO3-或C6H5-S04。4.根据权利要求2所述的抛光液，其特征在于所述的双子型季铵盐阳离子表面活性剂为R1R2N＋R3R4X-)R5,其中R1为-CmH2＋1，8≤Hl≤22;112和R3相同，为-CH3或-QH5;Rs为苯二亚甲基，聚亚甲基-(CH2)n-，2≤n≤30，或聚氧乙烯基-CH2CHHOCH2CH2)n-，1≤n≤30;X-为Cl-或Br-、5.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于所述的季铵盐型阳离子表面活性剂的重量百分比浓度为0.00015%。6.根据权利要求5所述的抛光液，其特征在于所述的季铵盐型阳离子表面活性剂的重量百分比浓度为0.0011%。7.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于抛光液的pH值为712。8.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于所述的研磨颗粒为二氧化硅、三氧化二铝、掺杂铝或覆盖铝的二氧化硅、二氧化铈、二氧化钛和/或高分子聚合物研磨颗粒。9.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于所述的研磨颗粒的重量百分比为0.530%。10.根据权利要求9所述的抛光液，其特征在于所述的研磨颗粒的重量百分比为230%。全文摘要本发明公开了一种用于抛光多晶硅的化学机械抛光液，该抛光液包含研磨颗粒和水，其特征为还包含一种或多种季铵盐型阳离子表面活性剂。本发明的抛光液可以在碱性条件下较好地抛光多晶硅，并且还可以显著降低多晶硅的去除速率及多晶硅与二氧化硅的选择比，显著提高多晶硅的平坦化效率。文档编号C09G1/00GK101168647SQ200610117669公开日2008年4月30日申请日期2006年10月27日优先权日2006年10月27日发明者杨春晓,麟王,荆建芬申请人:安集微电子(上海)有限公司