专利名称：一种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，主要应用于金属层间介质的平坦化化以及浅槽 隔离氧化硅的平坦化。
背景技术：
在半导体制造流程中，介质材料的抛光主要有前道工序中的浅沟槽隔离抛光 (STI)，用以构成器件之间的隔离区，还有后道布线中的金属间介质材料的抛光(ILD、IMD)， 其主要目的是去除氮化硅层以上的所有氧化硅，并适当的停止在一定厚度的氮化硅上面， 氮化硅的作用是在CMP中作为抛光停止层，通过终点检测在从氧化硅过渡到氮化硅的时候 停止抛光过程，氮化硅的厚度也决定了允许的过抛量，以避免器件的有源区曝露并带来损 伤，这时除了要有合适的二氧化硅去除外，还要有适当的氮化硅的去除速率，以保证满足要 求的表面形貌。金属层间介质是用来对金属导体进行电绝缘，通常是有HDP高密度等离子 体淀积后，紧接着进行PECVD淀积。要求要有比较高的去除速率，和良好的均一性和表面污 染物指标。目前的二氧化硅介质材料CMP的抛光液的相关专利很多，有关前隔槽隔离的专利 多集中在二氧化铈为磨料的抛光液US 007091164，采用特定添加剂来控制与氮化硅的抛光 选择比，金属间介质抛光为硅基磨料US2003006397A1，但固含量均较高，大于30%，存在着 表面微细划伤的潜在缺陷，且二氧化硅比较稳定，采用化学方法很难提升去除速率，只能依 靠增大磨料粒子的含量来达到相同目的，而且无论是氧化铈还是氧化硅等，其价格均较高， 在全球降低成本，提高效能的大背景下，需要一款成本低，抛光性能好的产品。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中固含量过高，去除速率低，成本高的缺陷，提供一 种采用化学方法提高介质材料抛光速率且表面污染物控制好，固含量相对较低低的一种抛 光液。本发明的化学机械抛光液，其包含磨料、至少一种二氧化硅抛光促进剂，PH调节 剂和分散稳定剂。本发明中磨料为选自二氧化硅溶胶、金属掺杂的二氧化硅、气相法二氧化硅及其 水分散体、氧化铝、改性氧化铝、氧化饰和高聚物颗粒中的一种或多种。较佳的为二氧化硅 溶胶颗粒和/或气相法二氧化硅。磨料的颗粒粒径为20 250nm。较佳的为80 200nm。 磨料的质量百分含量为5 40%。较佳的为10 20%。本发明中二氧化硅抛光促进剂为阴离子型聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸与聚丙烯 酰胺的共聚物，分子量为500万 2000万。本发明中二氧化硅的抛光促进剂还可为无机盐，该无机盐为选自强酸弱碱盐、强 碱弱酸盐、弱酸弱碱盐和强酸强碱盐中的一种或多种。本发明的抛光液还包含杀菌剂和/或防霉剂。抛光液的pH为9 12。较佳的为10. 5 11. 5。本发明的的积极进步效果在于本发明的抛光液为浓缩型硅基磨料抛光液，固含 量均较目前市售产品低，且具有较好的抛光均一性和表面污染物指标，此外去除速率的可 调性较强，适用范围较广，适应于二氧化硅介质材料的抛光，浅沟槽隔离的化学机械抛光 等，应用于130nm以下工艺制程。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
来详细阐述本发明的优势。抛光条件Logitech PM5014，抛光机台下压力4psi抛光头转速90转/分抛光盘转速70转/分浆料流量100毫升/分抛光垫IC1000抛光时间2分钟晶圆PETE0S测量机台二氧化硅厚度仪实施例1 M
权利要求
1.一种化学机械抛光液，其包含磨料、至少一种二氧化硅抛光促进剂，PH调节剂和分 散稳定剂。
2.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的磨料为选自二氧化硅溶胶、金属掺 杂的二氧化硅、气相法二氧化硅及其水分散体、氧化铝、改性氧化铝、氧化饰和高聚物颗粒 中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的抛光液，其特征在于，所述的磨料为二氧化硅溶胶颗粒和/或气相法二氧化硅。
4.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的磨料的颗粒粒径为20 250nm。
5.如权利要求4所述的抛光液，其特征在于，所述的磨料的颗粒粒径为80 200nm。
6.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的磨料的质量百分含量为5 40%。
7.如权利要求6所述的抛光液，其特征在于，所述的磨料的质量百分含量为10 20%。
8.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述二氧化硅的抛光促进剂为阴离子型 聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸与聚丙烯酰胺的共聚物，分子量为500万 2000万。
9.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述二氧化硅的抛光促进剂为无机盐，所 述无机盐为选自强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐和强酸强碱盐中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述抛光液还包含杀菌剂和/或防霉剂。
11.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述抛光液的PH为9 12。
12.如权利要求11所述的抛光液，其特征在于，所述抛光液的pH为10.5 11.5。
全文摘要
本发明揭示了一种用于介质材料二氧化硅抛光的化学机械抛光液，其含有一种磨料，至少一种氧化硅抛光促进剂，其它功能助剂。该抛光液具有研磨速率高，表面污染物数量少，平坦化效率高，表面均一性好等优点，适用于大规模集成电路二氧化硅介质抛光，以及浅槽隔离抛光平坦化。
文档编号C09G1/02GK102108259SQ20091020082
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者姚颖, 宋伟红 申请人:安集微电子(上海)有限公司