專利名稱：：一種化學(xué)機(jī)械拋光液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光液。
背景技術(shù)：
：在集成電路制造中，互連技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)在提高，一層上面又沉積一層，使得在襯底表面形成了不規(guī)則的形貌。現(xiàn)有技術(shù)中使用的一種平坦化方法就是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。CMP工藝就是使用一種含磨料的混合物和拋光墊去拋光硅片表面。在典型的化學(xué)機(jī)械拋光方法中，將襯底直接與旋轉(zhuǎn)拋光墊接觸，用載重物在襯底背面施加壓力。在拋光期間，墊片和操作臺旋轉(zhuǎn)，同時在襯底背面保持向下的力，將含磨料的化學(xué)活性溶液(通常稱為拋光液或拋光漿料)涂于墊片上，該拋光液與正在拋光的薄膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)開始進(jìn)行拋光過程。對于多晶硅的拋光，目前主要應(yīng)用于兩種芯片，一種是DRAM，一種是Flash.在前者的應(yīng)用中，主要只涉及對多晶硅的拋光，因此要求較高的多晶硅拋光速率和多晶硅對介電層(如PETE0S)拋光選擇比。目前，常用拋光介電層的拋光液來拋光多晶硅，這種拋光液使用&02或Si02作為磨料，作為阻擋層的介電層常常會隨著多晶硅一起被拋掉。專利文獻(xiàn)CN1315989A提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光漿料和其使用方法，其為包括至少一種磨料和至少一種醇胺的水溶液，該漿料的多晶硅對絕緣層的拋光選擇性大于約100。專利文獻(xiàn)US2003/0216003Al和US2004/0163324A1公開了一種多晶硅化學(xué)機(jī)械拋光液及用途。該拋光液包含至少一種溶劑，磨料和含有-N(OH)、-,(0印或-順2(0印基團(tuán)的化合物，使用該漿料的多晶硅與二氧化硅的拋光選擇比為50:1~300:1。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較高的多晶硅去除速率的化學(xué)機(jī)械拋光液。本發(fā)明的拋光液含有研磨顆粒和水，還含有水溶性含氮聚合物。其中，所述的水溶性含氮聚合物較佳的為聚乙烯亞胺類化合物和/或聚丙烯酰胺類化合物。所述的聚乙烯亞胺類化合物可為含有4eH^^^^"結(jié)構(gòu)的聚合物，其分子量較佳的為400100000，更佳的為40050000，優(yōu)選化合物為聚乙烯亞胺；所述的聚丙烯酰胺類化合物可為含有eG,a結(jié)構(gòu)的聚合物，其分子量較佳的為10000-10000000，更佳的為100005000000，優(yōu)選化合物為聚丙烯酰胺。所述的含氮水溶性聚合物的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.0001-3%，更佳的為質(zhì)量百分比0.001~1%。其中，所述的研磨顆?？蛇x自二氧化硅、氧化鋁、摻雜鋁的二氧化硅、覆蓋鋁的二氧化硅、二氧化鈰、二氧化鈦和高分子研磨顆粒中的一種或多種。所述的研磨顆粒的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.130%。本發(fā)明中，所述的含氮聚合物在酸性和堿性條件下皆可提高多晶硅的拋光速率，優(yōu)選的pH范圍為812。本發(fā)明的拋光液中，還可以含有本領(lǐng)域其他常規(guī)添加劑，如pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑和消泡劑等。本發(fā)明的拋光液由上述成分簡單均勻混合，之后采用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)至合適pH值即可制得。pH調(diào)節(jié)劑可選用本領(lǐng)域常規(guī)pH調(diào)節(jié)劑，如氫氧化鉀、氨水和硝酸等。本發(fā)明中，所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的拋光液在酸性和堿性條件下都能提高多晶硅的去除速率和多晶硅對二氧化硅的拋光選擇比。具體實施例方式下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1~7表1給出了本發(fā)明的拋光液16，按表中配方，將各組分混合均勻，余量為水，之后采用氫氧化鉀和硝酸調(diào)節(jié)至合適pH值即可制得各拋光液。表l本發(fā)明的拋光液16配方實施例研磨顆粒含氮7」K溶性聚合物含量wt%具體物質(zhì)含量Wt%具體物質(zhì)10.1二氧化鈰(50nm;)0扁1聚乙烯亞胺(分子量400)2215覆蓋鋁的二氧化硅(70nm)o扁聚丙烯酰胺(分子量5000000)4310聚甲基丙烯酸甲酯(150腦)3聚乙烯亞胺(分子量5000)648三氧化二鋁(30nm)2聚丙烯酰胺(分子量200000)810二氧化鈦(150nm)1聚乙烯亞胺(分子量100000)10630摻雜鋁的二氧化硅(20nm)0.1聚丙烯酰胺(分子量10000000)12效果實施例1表2給出了對比拋光液1和2以及本發(fā)明的拋光液18，按表中配方，將各組分混合均勻，余量為水，之后采用氫氧化鉀或硝酸調(diào)節(jié)至合適pH值即可制得各拋光液。采用上述拋光液進(jìn)行拋光，拋光的工藝參數(shù)為下壓力4psi，拋光盤(直徑14英寸)的轉(zhuǎn)速70rpm，拋光頭轉(zhuǎn)速80rpm，拋光漿料流速200ml/min，拋光墊為politex,拋光機(jī)為LogitechLP50。結(jié)果如表2所示。表2對比拋光液1和2以及本發(fā)明的拋光液1~8配方及對多晶硅去除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2可見，與對比拋光液1和2相比，本發(fā)明的拋光液在酸性及堿性條件下均能提高多晶硅的拋光速率。效果實施例2表3給出了對比拋光液3以及本發(fā)明的拋光液910，按表中配方，將各組分混合均勻，余量為水，之后采用氫氧化鉀或硝酸調(diào)節(jié)至合適pH值即可制得各拋光液。采用上述拋光液進(jìn)行拋光，拋光的工藝參數(shù)為下壓力4psi，拋光盤(直徑14英寸)的轉(zhuǎn)速70rpm，拋光頭轉(zhuǎn)速80rpm，拋光漿料流速200ml/min，拋光墊為politex，拋光機(jī)為LogitechLP50。結(jié)果如表3所示。表3對比拋光液3以及本發(fā)明的拋光液910配方及對多晶硅和二氧化硅的去除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表3可見，與對比拋光液3相比，本發(fā)明的拋光液具有較高的多晶硅去除速率和多晶硅對二氧化硅的選擇比。權(quán)利要求1.一種化學(xué)機(jī)械拋光液，含有研磨顆粒和水，其特征在于其還含有水溶性含氮聚合物。(這里可以不加“至少一種”，已經(jīng)包含該涵義)2.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的水溶性含氮聚合物為聚乙烯亞胺類化合物和/或聚丙烯酰胺類化合物。3.如權(quán)利要求2所述的拋光液，其特征在于所述的聚乙烯亞胺類化合物為含有4c:&c^NHt結(jié)構(gòu)的聚合物，其分子量為400~100000;所述的聚丙烯酰胺類化合物為含有eQNH2結(jié)構(gòu)的聚合物，其分子量為10000-10000000。4.如權(quán)利要求3所述的拋光液，其特征在于所述的含有4eH^^,t結(jié)構(gòu)的聚合物的分子量為400~50000;所述的含有CG,S結(jié)構(gòu)的聚合物的分子量為100005000000。5.如權(quán)利要求3或4所述的拋光液，其特征在于所述的含有^eH2eH2NHt結(jié)構(gòu)的聚合物為聚乙烯亞胺；所述的含有eGWHS結(jié)構(gòu)的聚合物為聚丙烯酰胺。6.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的水溶性含氮聚合物的含量為質(zhì)量百分比0.00013%。7.如權(quán)利要求6所述的拋光液，其特征在于所述的水溶性含氮聚合物的含量為質(zhì)量百分比0.001~1%。8.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的研磨顆粒選自二氧化硅、氧化鋁、摻雜鋁的二氧化硅、覆蓋鋁的二氧化硅、二氧化鈰、二氧化鈦和高分子研磨顆粒中的一種或多種。9.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的研磨顆粒的含量為質(zhì)量百分比0.1~30%。10.如權(quán)利要求1所述的拋光液，其特征在于所述的拋光液的pH為8~12。全文摘要本發(fā)明公開了一種化學(xué)機(jī)械拋光液，其含有研磨顆粒和水，還含有水溶性含氮聚合物。本發(fā)明的拋光液在酸性和堿性條件下都能提高多晶硅的去除速率和多晶硅對二氧化硅的拋光選擇比。文檔編號C09G1/16GK101451047SQ20071017160公開日2009年6月10日申請日期2007年11月30日優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日發(fā)明者紅姚,楊春曉,荊建芬申請人:安集微電子(上海)有限公司