【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及拋光液，尤其涉及一種化學機械拋光液。
技術介紹
1、淺槽隔離(sti)是目前ic制造中器件隔離的主要方法，在sti技術中，第一步是在基材的預定位置上生成若干槽，通常采用各向異性蝕刻法。其次，在各個槽中沉積二氧化硅，然后用cmp法拋光二氧化硅，向下拋光到氮化硅層就形成了sti結構。對sti的拋光不僅要求很高的hdp?oxide(二氧化硅)的去除速率和很高的對氮化硅的選擇比，而且要求非常低的表面缺陷指標以及不同密度區域的拋光均一性，因為這直接決定了器件隔離的效率。
2、氧化鈰是一種重要的cmp拋光液研磨顆粒，相比于傳統硅溶膠研磨顆粒，氧化鈰對二氧化硅材質具有更高效的拋光特性，已廣泛應用于sti和ild的cmp拋光。傳統用于cmp拋光的氧化鈰研磨顆粒是通過高溫焙燒，在經過球磨分散制備得到，隨著集成電路技術節點向著更小尺寸發展，對cmp拋光過程提出了更低的拋光缺陷要求，傳統高溫焙燒合成的氧化鈰由于顆粒多棱角狀，cmp拋光過程中不可避免產生微劃痕，已難以滿足先進制程的cmp拋光要求，而溶膠凝膠型氧化鈰研磨顆粒具有近圓形的顆粒形貌，顯示出良好cmp拋光應用前景，受到人們越來越多的關注。
3、但是，在sti的cmp拋光應用中，通常要求具備高的二氧化硅介質層的拋光速率，而低的氮化硅介質層的拋光速率，最好氮化硅介質層的拋光速率可以接近于零。也就是說，要求高的二氧化硅對氮化硅的選擇比。如何提供一種溶膠凝膠型cmp拋光液的新配方，可以顯著提高溶膠凝膠氧化鈰顆粒對二氧化硅拋光速率，同時抑制其對氮化硅的拋光速率，又不
4、本專利技術公開了一種用于拋光二氧化硅和氮化硅的cmp拋光液，其特征在于以納米氧化鈰為磨料，通過添加n，n-2，2-聯四氫吡咯類化合物，，可有效抑制氮化硅拋光速率，實現高的二氧化硅/氮化硅拋光選擇比(>100)；通過添加有機高分子聚合物，降低或避免了拋光過程中凹陷、劃痕等缺陷的出現。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提出一種化學機械拋光液，以解決上述的問題。
2、基于上述目的，本專利技術提供了一種化學機械拋光液，拋光液包含氧化鈰研磨顆粒、n，n-2，2-聯四氫吡咯類化合物、有機高分子聚合物、有機多元酸、ph調節劑、抗菌劑、水。本專利技術可以在提高拋光液對二氧化硅介質層的拋光速率的同時，抑制氮化硅的拋光速率；并避免或降低了拋光過程中碟形凹槽(dishing)、劃痕(scratch)等缺陷的產生。
3、該sti拋光液含有：(a)0.03％-1.8％氧化鈰磨料；(b)0.5％-3％?n，n-2，2-聯吡咯烷類化合物；(c)0.05％-2％有機高分子聚合物；(d)0.1％-1.0％有機多元酸。該拋光液對二氧化硅(teos)/氮化硅(si3n4)拋光選擇比大于100，避免或降低了拋光過程中碟形凹槽(dishing)、劃痕(scratch)等缺陷的產生。
4、本專利技術中，所述氧化鈰研磨顆粒的平均粒徑為50-300納米，平均晶粒尺寸為20-150納米。本專利技術中，所述所述n，n-2，2-聯吡咯烷類化合物選自消旋n，n-2，2-聯吡咯烷或r，r-n，n-2，2-聯吡咯烷或s，s-n，n-2，2-聯吡咯烷或r，s-n，n-2，2-聯吡咯烷。
5、本專利技術中，所述有機高分子聚合物可以為下列聚合物中的一種或多種混合：聚丙烯酸及其鹽類化合物(如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨)分子量在3000-5000；聚乙烯基吡咯烷酮，分子量在3000-10000；聚乙二醇，分子量在3000-5000。
6、本專利技術中，所述有機多元酸可以為：醋酸、甘氨酸、檸檬酸、亞胺基二乙酸、丙二酸、丁二酸中的一種或多種。
7、本專利技術中，拋光液中還可進一步包括去離子水和ph值調節劑；ph調節劑為氨水或硝酸。
8、本專利技術中，所述化學機械拋光液的ph值為3.5-8。
9、本專利技術中，所述ph調節劑為氨水(nh4oh)和或硝酸(hno3)。
10、本專利技術中，可以添加抗菌劑和粘度調節劑。
11、本專利技術的有益效果：
12、1.本專利技術n，n-2，2-聯吡咯烷、有機高分子聚合物和有機多元酸具有復配效果，通過調整各物質的含量，結合使用達到調整二氧化硅/氮化硅拋光的選擇比大于100，避免或降低拋光過程中凹陷、劃痕等缺陷的產生，溶液更穩定的效果。
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1.一種化學機械拋光液，其特征在于，該拋光液由氧化鈰研磨顆粒、N，N-2，2-聯四氫吡咯類化合物、高分子聚合物、pH調節劑、抗菌劑、以及水組成；
2.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述氧化鈰研磨顆粒的濃度為0.03％～1.8％，且所述氧化鈰磨料的平均粒徑為50-300納米，平均晶粒尺寸為20-150納米。
3.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述N，N-2，2-聯四氫吡咯類化合物的濃度為0.5％-3％。
4.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述化學機械拋光液的pH值為3.5-8，且所述pH調節劑為氨水或硝酸。
5.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述有機高分子聚合物為下列聚合物中的一種或多種混合：聚丙烯酸及其鹽類化合物，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙二醇，且所述有機高分子聚合物的濃度為質量百分比的0.05％-2％。
6.根據權利要求5所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述聚丙烯酸鹽類化合物為聚丙烯酸鈉，聚丙烯酸銨，且所述聚丙烯酸及其鹽類化合物的
7.根據權利要求6所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述有機多元酸為醋酸、甘氨酸、檸檬酸、亞胺基二乙酸、丙二酸、丁二酸中的一種或多種，且所述有機多元酸的濃度為質量百分比0.1％-1.0％。
8.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述拋光液還包含去離子水。
9.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述拋光液還含有粘度調節劑和抗菌劑。
...【技術特征摘要】
1.一種化學機械拋光液，其特征在于，該拋光液由氧化鈰研磨顆粒、n，n-2，2-聯四氫吡咯類化合物、高分子聚合物、ph調節劑、抗菌劑、以及水組成；
2.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述氧化鈰研磨顆粒的濃度為0.03％～1.8％，且所述氧化鈰磨料的平均粒徑為50-300納米，平均晶粒尺寸為20-150納米。
3.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述n，n-2，2-聯四氫吡咯類化合物的濃度為0.5％-3％。
4.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述化學機械拋光液的ph值為3.5-8，且所述ph調節劑為氨水或硝酸。
5.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述有機高分子聚合物為下列聚合物中的一種或多種混合：聚丙烯酸及其鹽類化合物，聚乙烯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周輝，羅愛清，周烈，
申請(專利權)人：齊芯微紹興電子材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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