[发明专利]一种化学机械抛光液

说明书

本发明提供一种化学机械抛光液，包含氧化铈、聚丙烯酸、聚乙烯胺、以及水。本发明通过聚乙烯胺作为添加剂能够降低带负电荷的氧化铈对图案晶圆的蝶形量，提高平坦化效率。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光液领域，尤其涉及一种化学机械抛光液。

背景技术

目前，化学机械抛光(chemical mechanical polishing，CMP)在微纳米器件制造过程中已经成为最有效，最成熟的平坦化技术。在微纳米器件制造过程中，浅槽隔离(ShallowTrench Isolation,STI)工艺以突出的隔离性能，平坦的表面形貌以及良好的锁定性能，成为近年来主流隔离技术。

在浅槽隔离抛光工艺中，抛光液对氧化硅和氮化硅的抛光速度一般具有较高的选择比，当氮化硅层暴露时，氮化硅作为阻挡层在理想的情况下可以让抛光停止。如果氧化硅层过度抛光，氧化硅层会凹进去，形成所谓的“蝶形化”(Dishing)，导致平坦化效率降低。因此，需要寻找一种提高平坦化效率的化学机械抛光液。

发明内容

为解决现有技术中经丙烯酸处理的带负电荷的氧化铈容易因为过度抛光而存在的蝶形化问题，本发明提供一种化学机械抛光液，包含氧化铈、聚丙烯酸、聚乙烯胺、以及水。本申请提供的化学机械抛光液不仅能够保持高的二氧化硅抛光速率，同时能够降低带负电荷的氧化铈对图案晶圆的蝶形量。

进一步地，所述聚乙烯胺的含量为1-80ppm。

进一步地，所述聚乙烯胺的分子量为1300-750000。

进一步地，所述氧化铈的含量为0.1wt％-1.5wt％，优选为0.4wt％。

进一步地，聚丙烯酸的含量为500-1500ppm。优选为900ppm。

进一步地，所述化学机械抛光液还包含pH调节剂。

进一步地，所述pH调节剂为氨水、氢氧化钾或硝酸、醋酸、盐酸、硫酸。

进一步地，所述化学机械抛光液的pH为4-8。小于4，则颗粒尺寸变大；大于8，则浅槽隔离工艺的化学机械抛光效果不好。

本发明中所述ppm是指用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的质量浓度，称百万分比浓度；所述wt％、以及各成分百分比均为质量百分比浓度。

本发明的所用试剂及原料均市售可得。

与现有技术相比较，本发明的优势在于：本发明公开了一种聚乙烯胺作为添加剂的化学机械抛光液，不仅能够保持高的二氧化硅抛光速率，同时能够降低待负电荷的氧化铈对图案晶圆的蝶形量，从而提高平坦化效率。优选地，当所述聚乙烯胺的分子量从1300至750000，含量在65ppm或65ppm以下时的降低蝶形量的效果更好。

附图说明

图1为图案晶圆的纵剖面的结构示意图。

图2为压力4psi下二氧化硅的抛光速率和聚乙烯胺(分子量1300)浓度的关系。

附图标记：

1-凸点、2-凹点、H1-凸点线宽、H2-凹点宽度。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，详细阐述本发明的优势。

本发明中利用聚乙烯胺与丙烯酸处理的氧化铈进行混合制备而成的化学机械抛光液，对介电层基片进行抛光后，可以有效地控制蝶形化，同时该方法操作简便，成本较低。

实施例