一種化學(xué)機(jī)械拋光液的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于淺溝槽隔離工藝的化學(xué)機(jī)械拋光液，它含有一種二氧化硅磨料，一種或多種陰離子表面活性劑和水，該拋光液具有較高的高密度二氧化硅（HDP-Oxide）的去除速率以及較高的高密度二氧化硅（HDP-Oxide）對(duì)氮化硅的拋光選擇比，對(duì)圖形晶圓的臺(tái)階結(jié)構(gòu)具有較高的校正能力，表面均一性較好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種化學(xué)機(jī)械拋光液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光液，更具體地說(shuō)，是涉及一種用于淺溝槽隔離工藝的拋光液。
【背景技術(shù)】
[0002]COMS芯片的制造通常是在硅襯底材料上集成數(shù)以?xún)|計(jì)的有源器件(包括NMOS和PM0S)，進(jìn)而設(shè)計(jì)各種電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能和模擬功能。要確保不同器件之間的電學(xué)隔離，就要采用絕緣材料將其隔離，淺溝槽隔離(STI)就是在有源器件之間形成隔離區(qū)的工業(yè)化方法。這種隔離 方法，是在襯底上生長(zhǎng)一層二氧化硅層，然后再淀積一層氮化硅薄膜，二者的典型厚度分別為10-20nm和50_100nm，然后進(jìn)行涂膠，、曝光和顯影(如附圖1所示)。
[0003]從圖1中可知，步驟5-6需要用CMP平坦化工藝，要求快速去除二氧化硅并停止在氮化硅上面，這就要求其拋光液要具有較高的HDP/SIN的選擇比，通常要大于10，并且在不同密度區(qū)域的碟形凹陷不能相差200埃，表面光滑潔凈，顆粒污染物和缺陷等均小于工藝要求的指標(biāo)。
[0004]CN100339420C公開(kāi)了一種拋光液，含有氧化鈰、兩性離子化合物、羧酸聚合物和陽(yáng)離子化合物，該拋光液采用兩性離子化合物來(lái)調(diào)節(jié)二氧化硅與氮化硅的去除速率選擇比以氧化鈰作為磨料的拋光液，容易產(chǎn)生沉淀分層，對(duì)在線(xiàn)的設(shè)備要求較高，增加了成本。
[0005]目前芯片廠(chǎng)廣泛應(yīng)用的是二氧化鈰拋光液，該類(lèi)拋光液拋光速度快，對(duì)氮化硅的選擇比較高，是較為成熟的工業(yè)化產(chǎn)品，但該類(lèi)拋光液容易產(chǎn)生沉淀分層，對(duì)在線(xiàn)的設(shè)備要求較高，另外價(jià)格昂貴，在全球芯片行業(yè)降耗增效的背景下，降低成本也是拋光液的要求之
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種成本較低，效果優(yōu)良的化學(xué)機(jī)械拋光液。
[0007]在該拋光液中，采用二氧化硅溶膠為磨料，采用陰離子表面活性劑降低氮化硅的去除速率，達(dá)到工藝要求的選擇比，另外硅基磨料也進(jìn)一步降低了漿料的成本。是一種較為理想的STI拋光液。
[0008]本發(fā)明所提供的拋光液，包括一種化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述拋光液包含二氧化硅磨料，水以及一種或多種陰離子表面活性劑。
[0009]其中，二氧化硅磨料的粒徑為20-200nm，優(yōu)選為40_120nm。
[0010]其中，二氧化硅磨料的濃度為5_40wt%，優(yōu)選為10% -25wt%。
[0011]其中，陰離子表面活性劑為至少兩種陰離子表面活性劑的混合物，優(yōu)選為兩種陰離子表面活性劑的混合物。
[0012]其中，陰離子表面活性劑為萘磺酸鹽類(lèi)表面活性劑和磷酸酯鹽類(lèi)表面活性劑的混和物。其中，萘磺酸鹽類(lèi)表面活性劑選自亞甲基二萘磺酸鈉，甲基萘磺酸鈉甲醛縮聚物和/或芐基萘磺酸甲醛縮聚物中的一種或多種；磷酸酯鹽類(lèi)表面活性劑選自烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯鉀鹽、烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯銨鹽、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯鉀鹽、烷基酚聚氧乙烯醚(η)磷酸酯銨鹽、烷基酚聚氧乙烯醚(η)磷酸酯乙醇胺鹽、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯二乙醇胺鹽和/或烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯三乙醇胺鹽中的一種或多種，其中η=2~12。且磷酸酯鹽的烷基碳原子數(shù)優(yōu)選自8~18。
[0013]其中，陰離子表面活性劑的濃度為0.005% -0.5wt%，優(yōu)選為0.01% -0.2wt%。
[0014]其中，拋光液還含有殺菌防霉變劑，優(yōu)選為季銨鹽活性劑。[0015]其中，拋光液的PH值為I — 5，優(yōu)選為2 - 3。
[0016]本發(fā)明的拋光液是采用二氧化硅溶膠為磨料，與氧化鈰為磨料的拋光液相比，穩(wěn)定性好，且成本進(jìn)一步降低，是一種較為理想的淺溝槽隔離層拋光液。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為形成隔離區(qū)的典型方法。
[0018]其中，I為光刻膠，2為氮化硅，3為二氧化硅，4為二氧化硅【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]按照表1中各實(shí)施例及對(duì)比例的成分及其比例配制拋光液，混合均勻。
[0021]表1本發(fā)明實(shí)施例及對(duì)比實(shí)施例的配方
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述拋光液包含二氧化硅磨料，水以及一種或多種陰離子表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的粒徑為20_200nm。
3.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的粒徑為40_120nm。
4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的濃度為5-40wt% ο
5.如權(quán)利要求4所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的二氧化硅磨料的濃度為10% -25wt%。
6.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的陰離子表面活性劑為至少兩種陰離子表面活性劑的混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的陰離子表面活性劑為兩種陰離子表面活性劑的混合物。
8.如權(quán)利要求6或7所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的陰離子表面活性劑為萘磺酸鹽類(lèi)表面活性劑和磷酸酯鹽類(lèi)表面活性劑的混和物。
9.如權(quán)利要求8所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的萘磺酸鹽類(lèi)表面活性劑選自亞甲基二萘磺酸鈉，甲基萘磺酸鈉甲醛縮聚物和/或芐基萘磺酸甲醛縮聚物中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求8所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述的磷酸酯鹽類(lèi)表面活性劑選自烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯鉀鹽、烷基醇聚氧乙烯醚ω磷酸酯銨鹽、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯鉀鹽、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯銨鹽、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯乙醇胺鹽、烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯二乙醇胺鹽和/或烷基酚聚氧乙烯醚ω磷酸酯三乙醇胺鹽中的一種或多種，其中η=2~12。
11.如權(quán)利要求10所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述磷酸酯鹽的烷基碳原子數(shù)選自8~18。
12.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述陰離子表面活性劑的濃度為 0.005% -0.5wt%0
13.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述混合陰離子表面活性劑的濃度為 0.01% -0.2wt%o
14.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述拋光液還含有殺菌防霉變劑。
15.如權(quán)利要求14所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述拋光液還含有季銨鹽活性劑。
16.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述拋光液的PH值為I一 5。
17.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光液，其特征在于，所述拋光液的PH值為2— 3。
【文檔編號(hào)】C09G1/02GK103834305SQ201210479004
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】姚穎, 荊建芬, 王文龍 申請(qǐng)人:安集微電子（上海）有限公司