[发明专利]一种化学机械抛光液

说明书

本发明公开了一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包括二氧化硅研磨颗粒和增速剂；其中，所述增速剂选为含一个或多个羧基基团的吡啶化合物、哌啶化合物、吡咯烷化合物或吡咯化合物及其衍生物，以及含一个或多个氨基基团的嘧啶化合物及其衍生物。本发明所提供的酸性化学机械抛光液能够提高氮化硅去除速率的同时提高多晶硅的抛光速率。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光液领域，尤其涉及一种用于氮化硅和多晶硅的化学机械抛光液。

背景技术

在集成电路制成中，氮化硅材料通常被作为阻挡层或者刻蚀终止层来保护下层结构。因此，在半导体装置的生产中，几乎每个阶段都需要进行去除氮化硅层的步骤，例如在形成元素分离结构的步骤中，就需要除去作为阻挡层的氮化硅层。但是，在半导体制备工艺的不同阶段，对氮化硅材料的抛光速率也有不同的要求。

对于使用氮化硅材料作为阻挡层的情况，往往需要先抛光阻挡层上的其他材料，而要求停止在阻挡层上，从而大多数的抛光液都是力求降低氮化硅的去除速率，而得到其他材料相对比较高的去除速率，比如在浅沟槽隔离(STI)工艺中，氮化硅作为终止层，使用的CMP抛光液则需要具有高的二氧化硅去除速率及较低的氮化硅。但是，在硅栅板打开(POP)工艺中，则需要高的氮化硅去除速度及低的多晶硅去除速度。

如，专利CN102199399A，提出一种可用于抛光氮化硅的抛光液，其中含有水，磨料，烷基芳基聚醚磺酸化合物，该抛光液对于氧化硅/多晶硅选择性≥5:1，对于氮化硅/多晶硅选择性≥5:1；

CN102201337A，提出一种包含水，磨料，无环有机磺酸化合物的抛光液，其对于氧化硅/多晶硅选择性≥2:1，氮化硅/多晶硅选择性≥2:1

而，随着半导体制造工艺的发展，在半导体新兴技术中，有些工艺则需要非选择性抛光液，氮化硅和多晶硅同时具有较快的去除速率。而对于这种抛光液，市场上的产品还比较匮乏。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明提供了一种酸性化学机械抛光液，在使用浓度较低的研磨颗粒的条件下，通过使用含一个或多个羧基基团的吡啶化合物、哌啶化合物、吡咯烷化合物或吡咯化合物及其衍生物中的一种或多种，以及含有一个或多个氨基基团的嘧啶化合物，显著提高氮化硅及多晶硅的抛光速度。

本发明提供了一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包括二氧化硅研磨颗粒和增速剂；其中，所述增速剂选为含一个或多个羧基基团的吡啶化合物、哌啶化合物、吡咯烷化合物或吡咯化合物及其衍生物，以及含一个或多个氨基基团的嘧啶化合物及其衍生物。

优选地，所述二氧化硅颗粒的浓度为质量百分比为1～15％，更加优选地为1％～10％。

优选地，所述含一个或多个羧基基团的吡啶化合物、哌啶化合物、吡咯烷化合物或吡咯化合物及其衍生物选自2‐羧基吡啶、3‐羧基吡啶、4‐羧基吡啶、2,3‐二羧基吡啶、2,4‐二羧基吡啶、2,6‐二羧基吡啶，3,5‐二羧基吡啶、2‐羧基哌啶，3‐羧基哌啶，4‐羧基哌啶，2,3‐二羧基哌啶，2,4‐二羧基哌啶，2,6‐二羧基哌啶，3,5‐二羧基哌啶，2‐羧基吡咯烷，3‐羧基吡咯烷，2,4‐二羧基吡咯烷，2,5‐二羧基吡咯烷，2‐羧基吡咯，3‐羧基吡咯，2,5‐二羧基吡咯，3,4‐二羧基吡啶中的一种或多种。

优选地，所述含一个或多个羧基基团的吡啶化合物、哌啶化合物、吡咯烷化合物或吡咯化合物及其衍生物的浓度为质量百分比为0.01～1％，更加优选地为0.05～0.6％。

优选地，氨基的嘧啶化合物及其衍生物选自2‐氨基嘧啶，4‐氨基嘧啶，2,4‐二氨基嘧啶，2,4,5‐三氨基嘧啶及其衍生物中的一种或多种。

优选地，所述含一个或多个氨基的嘧啶化合物及其衍生物的浓度为质量百分比为0.01～1％，更加优选地为0.02％～0.6％。

优选地，所述化学机械抛光液的pH值为2‐6。