到4小時）。通過如上執(zhí)行熱 處理，制備了母?；旌衔锶芤?，其中未在母粒的表面上引入突起部。
[0071] 此后，將鈰土顆粒混合物溶液冷卻到60 °C或60 °C以下的溫度（例如，20 °C到 40°C)，且將鈰土顆?；旌衔锶芤汉桶彼胖迷诜磻萜髦?，按照10 : 1到2 : 1的混合 比率混合（例如，8千克到100千克的鈰土顆?；旌衔锶芤号c10千克到4千克的氨水），且 在惰性氣氛中攪拌持續(xù)數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘。接著，將混合了 1千克到4千克的鈰（III)鹽、 1千克到4千克的鈰（IV)鹽、1千克到9千克的去離子水和0. 1千克到5千克的硝酸的二 次鈰混合物溶液添加到添加了氨水的鈰混合物溶液，攪拌且加熱到l〇〇°C或100°C以下（例 如，70°C到90°C )以執(zhí)行熱處理持續(xù)8小時或8小時以下（例如，1小時到4小時）。通過 如上完成熱處理，制備了顆?；旌衔锶芤?，其中具有突起形狀的初期輔粒形成在母粒的表 面上。
[0072] 此后，將形成了初期輔粒的鈰土顆粒混合物溶液冷卻到60°C或60°C以下的溫度 (例如，20°C到40°C)，且將鈰土顆?；旌衔锶芤汉桶彼胖迷诜磻萜髦?，按照10 : 1到 2 : 1的混合比率混合（例如，8千克到100千克的鈰土顆?；旌衔锶芤号c10千克到4千 克的氨水），且在惰性氣氛中攪拌持續(xù)數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘。接著，將混合了 1千克到4千克 的鈰（III)鹽、1千克到4千克的鈰（IV)鹽、1千克到9千克的去離子水和0. 1千克到5千 克的硝酸的三次鈰混合物溶液添加到添加了氨水的鈰混合物溶液，攪拌且加熱到100 °C或 100°C以下（例如，70°C到90°C )以執(zhí)行熱處理持續(xù)8小時或8小時以下（例如，1小時到 4小時）。通過如上完成熱處理，制備了顆?；旌衔锶芤?，其中具有突起形狀的二次輔粒形 成在母粒的表面上。
[0073] 將二次輔粒形成在母粒的表面上的顆?；旌衔锶芤豪鋮s到室溫以將混合物溶液 的PH值調(diào)節(jié)到4或4以下的酸性pH值，從而完成反應。將完成反應的混合物溶液保留在室 溫以沉積表面上具有突起部的鈰土顆粒，接著重復沉積和使用去離子水進行的清洗數(shù)次， 且接著執(zhí)行混合物溶液的離心過濾以最終獲得顆粒。
[0074] 實例與比較例之間的比較
[0075] 將去離子水添加到含有根據(jù)比較例的具有多面體結構的尖銳晶面的鈰土磨料顆 粒的鈰土懸浮液以稀釋鈰土懸浮液，且添加硝酸（HNO 3)或氨水（NH4OH)以將鈰土懸浮液的 PH值調(diào)節(jié)到4、5和6。充分攪拌這些所得溶液以制備根據(jù)比較例的拋光漿料。
[0076] 且，將去離子水添加到含有根據(jù)發(fā)明實例的具有形成在母粒的表面上的多個輔 粒的鋪土磨料顆粒的鋪土懸浮液以稀釋鋪土懸浮液，且添加 Darvan C-N且接著添加硝酸 (HNO3)或氨水（NH4OH)以將鈰土懸浮液的pH值調(diào)節(jié)到4、5和6。充分攪拌這些所得溶液且 接著進行超聲處理（ultrasonicate)以制備根據(jù)發(fā)明實例的拋光衆(zhòng)料。
[0077] 接著，通過使用根據(jù)比較例的拋光漿料和拋光漿料來進行拋光工藝。將 P0LI-300(G&P)用作為拋光設備，且將IC 1000/Suba IV CMP墊（陶氏化學（Dow chemical))用作為拋光墊。且，將拋光墊的下降壓力設置為6鎊/平方英寸，且將工作臺 (table)和心軸（spindle)的旋轉(zhuǎn)速度全部設置為70轉(zhuǎn)/分。在這些條件下，以100毫升 /分的流率供應根據(jù)比較例和實例的拋光漿料以對形成在75納米厚的多晶硅層上的250納 米厚的PETEOS層進行拋光持續(xù)60秒。根據(jù)比較例和實例的拋光結果展示在表1中。且， 根據(jù)比較例和實例的磨料顆粒的形狀展示在圖14(a)?（c)的照片中。
[0078] 表 1
[0079]
【主權項】
1. 一種磨料顆粒，包括： 母粒，具有多面晶面；以及 多個輔粒，其形成在所述母粒的表面上且向外生長并突起。
2. 根據(jù)權利要求1所述的磨料顆粒，其中所述多個輔粒分別從所述母粒的邊緣部分生 長及形成。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的磨料顆粒，其中所述多個輔粒經(jīng)形成以便覆蓋位于所述 多面晶面中的至少三個晶面匯合的邊緣部分中心上的晶面中的每個的部分。
4. 根據(jù)權利要求3所述的磨料顆粒，其中相互鄰近的所述多個輔粒相互間隔開或相互 接觸。
5. 根據(jù)權利要求4所述的磨料顆粒，其中相互接觸的所述多個輔粒具有范圍為其最大 高度的O%到70%的重疊高度。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的磨料顆粒，其中所述母粒和所述多個輔粒中的每個包括 鋪土顆粒。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的磨料顆粒，其中所述輔粒和所述母粒按照100 : 1到 5 : 1的尺寸比形成。
8. 根據(jù)權利要求7所述的磨料顆粒，具有范圍為6納米到350納米的平均顆粒直徑。
9. 根據(jù)權利要求8所述的磨料顆粒，其中所述母粒具有范圍為5納米到300納米的平 均顆粒直徑。
10. 根據(jù)權利要求9所述的磨料顆粒，其中所述輔粒具有范圍為1納米到50納米的平 均顆粒直徑。
11. 一種漿料，用于對目標工件進行拋光，包括： 磨料顆粒，執(zhí)行拋光且具有從其表面向外突起的多個突起部；以及 分散劑，含有去離子水，其中所述磨料顆粒分散在所述去離子水中。
12. 根據(jù)權利要求11所述的漿料，其中所述磨料顆粒包括多面晶面，且所述多個突起 部是從所述多面晶面中的至少兩個匯合的邊緣形成并生長。
13. 根據(jù)權利要求12所述的漿料，其中所述突起部和所述多面晶面按照100 : 1到 5 : 1的尺寸比形成。
14. 根據(jù)權利要求13所述的漿料，其中以固體含量計，所含有的所述磨料顆粒的量的 范圍為0. 1重量％到5重量％。
15. 根據(jù)權利要求11所述的漿料，還包括使拋光加速的拋光加速劑， 其中所述拋光加速劑包括陰離子低分子量聚合物、陰離子高分子量聚合物、羥基酸和 胺基酸，其將所述磨料顆粒的表面電位轉(zhuǎn)化為負電位。
16. 根據(jù)權利要求15所述的漿料，其中以1重量％的所述磨料顆粒計，所含有的所述拋 光加速劑的量為0.01重量％到〇. 1重量％。
17. 根據(jù)權利要求16所述的漿料，其中所述陰離子低分子量聚合物以及所述陰離子高 分子量聚合物包括草酸、檸檬酸、聚磺酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、其共聚物酸或其鹽中的 至少一種，所述羥基酸包括羥基苯甲酸、抗壞血酸或其鹽中的至少一種，且所述胺基酸包括 吡啶甲酸、麩胺酸、色胺酸、胺基丁酸或其鹽中的至少一種。
18. 根據(jù)權利要求11或15所述的漿料，還包括調(diào)節(jié)所述漿料的pH值的pH值調(diào)節(jié)劑， 其中所述漿料具有由所述pH值調(diào)節(jié)劑維持在4到9的范圍中的pH值。
19. 一種半導體裝置的制造方法，包括： 在襯底上形成通道絕緣層和導電層； 將所述導電層、所述通道絕緣層和所述襯底的預定區(qū)域蝕刻到預定深度以形成溝槽； 形成絕緣層以使得所述渠溝得以填充；以及 對所述絕緣層進行拋光，以使得所述導電層暴露， 其中所述拋光是使用拋光漿料來進行的，所述拋光漿料含有磨料顆粒，所述磨料顆粒 包括母粒以及形成在所述母粒的表面上的多個輔粒。
20. 根據(jù)權利要求19所述的半導體裝置的制造方法，其中所述導電層包括多晶硅層， 且所述絕緣層包括基于氧化物的材料。
【專利摘要】本發(fā)明提供包含形成在母粒的表面上的輔粒的磨料顆粒、通過混合所述磨料顆粒與拋光加速劑和pH值調(diào)節(jié)劑而制備的拋光漿料和制造半導體裝置的方法，其中絕緣層是在將導電層用作為拋光中止層的同時由所述拋光漿料來拋光的。本發(fā)明提供能夠?qū)伖獾哪繕藢拥膾伖獗忍岣咔覍⑽⒐魏蹨p到最少的磨料顆粒和拋光漿料。
【IPC分類】H01L21-768, C09G1-02, C09K3-14, H01L21-3105
【公開號】CN104559925
【申請?zhí)枴緾N201410462622
【發(fā)明人】鄭勝元
【申請人】中小企業(yè)銀行
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年9月12日
【公告號】US20150072522