[发明专利]高介电材料钛酸锶钡化学机械抛光用的纳米抛光液

摘要

本发明涉及一种用于半导体器件中高介电常数介电材料钛酸锶钡(BaxSr_1－xTiO₃，BST)化学机械抛光(CMP)的纳米抛光液。该CMP纳米抛光液包含有纳米研磨料、螯合剂、pH调节剂、表面活性剂、消泡剂、杀菌剂及溶剂等。该抛光液损伤少、易清洗、不腐蚀设备、不污染环境，主要用于新一代高密度存储器(DRAM)电容器介电材料及CMOS场效应管的栅介质——高介电常数介电材料钛酸锶钡的全局平坦化。利用上述纳米抛光液采用化学机械抛光方法平坦化高介电常数介电材料钛酸锶钡，抛光后表面的粗糙度降至0.8nm以下，抛光速率达200～300nm/min；抛光后表面全局平坦度高，损伤较少，是制备超高密度动态存储器(DRAM)及CMOS场效应管时高介电材料平坦化的一高效抛光液。

主权项

1、一种用于高介电常数材料钛酸锶钡化学机械抛光的纳米抛光液，其特征在于纳米抛光液含有：【1】一种或两种氧化剂，其含量为0.5～15.0wt％；所述的氧化剂选自过氧化氢、过氧化氢脲或过硫酸铵中任意一种或其中任意两种混合物；【2】至少一种螯合剂，其含量为0.1～10.0wt％；所述的螯合剂选自乙二胺四乙酸铵、柠檬酸铵或羟乙基乙二胺四乙酸铵中任意一种或其中任意两种混合物；【3】一种或两种金属氧化物纳米研磨料，其含量为1.0～30.0wt％；所述的纳米研磨料选自氧化铝、氧化钛或胶体氧化硅任意一种或任意两种混合物，纳米研磨料的平均粒径小于200纳米；【4】一种或两种表面活性剂，其含量为0.01～2.0wt％；所述的表面活性剂选自无金属离子的烷基醇聚氧乙烯基醚、烷基三甲基溴化铵、烷基磺酸铵或阴离子聚丙烯酸盐中一种或任意两种混合物；【5】一种或两种抛光促进剂，其含量为0.5～5.0wt％；所述的抛光促进剂选自无金属离子的卤化物，氟化铵、氯化铵或溴化铵中一种或任意两种混合物；【6】一种消泡剂，其含量为20～200ppm；所述的消泡剂选自聚二甲基硅烷；【7】一种杀菌剂，其含量为10～50ppm；所述的杀菌剂选自异构噻唑啉酮；【8】pH调节剂调节pH范围为7～12，所述的pH调节剂选自氨水、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵或羟基胺中的任意一种或任意两种混合物；【9】抛光液中余量为作为溶剂的去离子水。