[发明专利]一种表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用

说明书

本发明公开了一种表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用。本发明提供了一种表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用，其特征在于，所述表面改性的二氧化硅由下述制备方法制备得到：在溶剂中，将二氧化硅与硅烷偶联剂反应，得到表面改性的二氧化硅；所述的硅烷偶联剂为八氨苯基‑POSS和/或八氯丙基‑POSS。所述表面改性的二氧化硅能极大提高多晶硅相对于硅氮化物的研磨选择性，提升对含Si材料的研磨速率，并且显著提高对钌的研磨速率。

技术领域

本发明涉及一种表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用。

背景技术

近年来，随着LSI(大规模集成，Large Scale Integration)的高集成化、高性能化，正在开发新的微细加工技术。化学机械研磨(chemical mechanical polishing；CMP)法也是其中之一，其是在LSI制造工序中、特别是多层布线形成工序中的层间绝缘膜的平坦化、金属插塞(plug)形成、嵌入布线(镶嵌布线)形成中频繁利用的技术。该技术例如在专利文献1(美国专利第4944836号说明书)中被公开。

近年来，CMP渐渐应用于半导体制造中的各工序，作为其一个实施方式，例如可以举出在晶体管制作中的栅极形成工序中的应用。

制作晶体管时，有时对多晶硅(polysilicon)、硅氮化物(氮化硅)之类的含Si材料进行研磨，要求控制各含Si材料的研磨速率。例如，专利文献2(日本特开2010-041037号公报)中公开了如下研磨用组合物：其含有胶态二氧化硅、以及具有磺酸基或膦酸基的有机酸，且pH为2.5～5。根据专利文献2，例如，在对与氮化硅和多晶硅等不同的含Si材料进行研磨时，通过使用该研磨用组合物，能够提高含氮化硅的层的研磨速率，并且，能够选择性地抑制含多晶硅、改性多晶硅、氧化硅、碳化硅、和氧化碳化硅等硅系化合物的层的研磨。

但是，利用上述专利文献2中所记载的研磨用组合物，不能充分地控制含Si材料的研磨速率，因此，亟待对研磨用组合物做进一步的改良。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的研磨用组合物不能充分地控制含Si材料的研磨速率，为此，本发明提供了一种表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用，所述表面改性的二氧化硅对含Si材料有较佳地研磨速率。

本发明提供了一种表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用，所述表面改性的二氧化硅由下述制备方法制备得到：在溶剂中，将二氧化硅与硅烷偶联剂反应，得到表面改性的二氧化硅；所述的硅烷偶联剂为八氨苯基-POSS(CAS：518359-82-5)和/或八氯丙基-POSS(CAS：161678-38-2)。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述溶剂可为本领域常规，优选为水和/或有机溶剂。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述有机溶剂可为本领域常规，优选为醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、酰胺类溶剂和亚砜类溶剂中的一种或多种，更优选为醇类溶剂。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述醇类溶剂可为本领域常规，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种，更优选为甲醇。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述酮类溶剂可为本领域常规，优选为丙酮和/或甲乙酮。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述醚类溶剂可为本领域常规，优选为乙醚、二噁烷和四氢呋喃中的一种或多种。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述酰胺类溶剂可为本领域常规，优选为N,N-二甲基甲酰胺。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述亚砜类溶剂可为本领域常规，优选为二甲基亚砜。

所述表面改性的二氧化硅作为磨粒的应用中，所述二氧化硅优选为胶态二氧化硅。