一种化学机械抛光液的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于浅沟槽隔离工艺的化学机械抛光液，它含有一种二氧化硅磨料，一种或多种阴离子表面活性剂和水，该抛光液具有较高的高密度二氧化硅（HDP-Oxide）的去除速率以及较高的高密度二氧化硅（HDP-Oxide）对氮化硅的抛光选择比，对图形晶圆的台阶结构具有较高的校正能力，表面均一性较好。
【专利说明】一种化学机械抛光液
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学机械抛光液，更具体地说，是涉及一种用于浅沟槽隔离工艺的抛光液。
【背景技术】
[0002]COMS芯片的制造通常是在硅衬底材料上集成数以亿计的有源器件(包括NMOS和PM0S)，进而设计各种电路实现复杂的逻辑功能和模拟功能。要确保不同器件之间的电学隔离，就要采用绝缘材料将其隔离，浅沟槽隔离(STI)就是在有源器件之间形成隔离区的工业化方法。这种隔离 方法，是在衬底上生长一层二氧化硅层，然后再淀积一层氮化硅薄膜，二者的典型厚度分别为10-20nm和50_100nm，然后进行涂胶，、曝光和显影(如附图1所示)。
[0003]从图1中可知，步骤5-6需要用CMP平坦化工艺，要求快速去除二氧化硅并停止在氮化硅上面，这就要求其抛光液要具有较高的HDP/SIN的选择比，通常要大于10，并且在不同密度区域的碟形凹陷不能相差200埃，表面光滑洁净，颗粒污染物和缺陷等均小于工艺要求的指标。
[0004]CN100339420C公开了一种抛光液，含有氧化铈、两性离子化合物、羧酸聚合物和阳离子化合物，该抛光液采用两性离子化合物来调节二氧化硅与氮化硅的去除速率选择比以氧化铈作为磨料的抛光液，容易产生沉淀分层，对在线的设备要求较高，增加了成本。
[0005]目前芯片厂广泛应用的是二氧化铈抛光液，该类抛光液抛光速度快，对氮化硅的选择比较高，是较为成熟的工业化产品，但该类抛光液容易产生沉淀分层，对在线的设备要求较高，另外价格昂贵，在全球芯片行业降耗增效的背景下，降低成本也是抛光液的要求之
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【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种成本较低，效果优良的化学机械抛光液。
[0007]在该抛光液中，采用二氧化硅溶胶为磨料，采用阴离子表面活性剂降低氮化硅的去除速率，达到工艺要求的选择比，另外硅基磨料也进一步降低了浆料的成本。是一种较为理想的STI抛光液。
[0008]本发明所提供的抛光液，包括一种化学机械抛光液，其特征在于，所述抛光液包含二氧化硅磨料，水以及一种或多种阴离子表面活性剂。
[0009]其中，二氧化硅磨料的粒径为20-200nm，优选为40_120nm。
[0010]其中，二氧化硅磨料的浓度为5_40wt%，优选为10% -25wt%。
[0011]其中，阴离子表面活性剂为至少两种阴离子表面活性剂的混合物，优选为两种阴离子表面活性剂的混合物。
[0012]其中，阴离子表面活性剂为萘磺酸盐类表面活性剂和磷酸酯盐类表面活性剂的混和物。其中，萘磺酸盐类表面活性剂选自亚甲基二萘磺酸钠，甲基萘磺酸钠甲醛缩聚物和/或苄基萘磺酸甲醛缩聚物中的一种或多种；磷酸酯盐类表面活性剂选自烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯钾盐、烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯钾盐、烷基酚聚氧乙烯醚(η)磷酸酯铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚(η)磷酸酯乙醇胺盐、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯二乙醇胺盐和/或烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯三乙醇胺盐中的一种或多种，其中η=2~12。且磷酸酯盐的烷基碳原子数优选自8~18。
[0013]其中，阴离子表面活性剂的浓度为0.005% -0.5wt%，优选为0.01% -0.2wt%。
[0014]其中，抛光液还含有杀菌防霉变剂，优选为季铵盐活性剂。[0015]其中，抛光液的PH值为I — 5，优选为2 - 3。
[0016]本发明的抛光液是采用二氧化硅溶胶为磨料，与氧化铈为磨料的抛光液相比，稳定性好，且成本进一步降低，是一种较为理想的浅沟槽隔离层抛光液。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为形成隔离区的典型方法。
[0018]其中，I为光刻胶，2为氮化硅，3为二氧化硅，4为二氧化硅【具体实施方式】
[0019]以下结合附图及具体实施例进一步阐述本发明的优点。
[0020]按照表1中各实施例及对比例的成分及其比例配制抛光液，混合均匀。
[0021]表1本发明实施例及对比实施例的配方
[0022]
【权利要求】
1.一种化学机械抛光液，其特征在于，所述抛光液包含二氧化硅磨料，水以及一种或多种阴离子表面活性剂。
2.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的粒径为20_200nm。
3.如权利要求2所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的粒径为40_120nm。
4.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的浓度为5-40wt% ο
5.如权利要求4所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的浓度为10% -25wt%。
6.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为至少两种阴离子表面活性剂的混合物。
7.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为两种阴离子表面活性剂的混合物。
8.如权利要求6或7所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为萘磺酸盐类表面活性剂和磷酸酯盐类表面活性剂的混和物。
9.如权利要求8所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的萘磺酸盐类表面活性剂选自亚甲基二萘磺酸钠，甲基萘磺酸钠甲醛缩聚物和/或苄基萘磺酸甲醛缩聚物中的一种或多种。
10.如权利要求8所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的磷酸酯盐类表面活性剂选自烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯钾盐、烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯钾盐、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯乙醇胺盐、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯二乙醇胺盐和/或烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯三乙醇胺盐中的一种或多种，其中η=2~12。
11.如权利要求10所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述磷酸酯盐的烷基碳原子数选自8~18。
12.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂的浓度为 0.005% -0.5wt%0
13.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述混合阴离子表面活性剂的浓度为 0.01% -0.2wt%o
14.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述抛光液还含有杀菌防霉变剂。
15.如权利要求14所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述抛光液还含有季铵盐活性剂。
16.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述抛光液的PH值为I一 5。
17.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述抛光液的PH值为2— 3。
【文档编号】C09G1/02GK103834305SQ201210479004
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2012年11月22日
【发明者】姚颖, 荆建芬, 王文龙 申请人:安集微电子（上海）有限公司