【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及其制備方法和應用。
技術介紹
1、在集成電路制造中，隨著技術節點的不斷縮小，互連結構的復雜度顯著增加，多層沉積工藝成為常態，這直接導致襯底表面形貌的極度不規則性。現有技術中通常使用化學機械拋光實現硅片表面的高度平坦化?；瘜W機械拋光工藝就是使用一種含磨料的混合物和拋光墊去拋光一硅片表面。在典型的化學機械拋光方法中，將襯底直接與旋轉拋光墊接觸，用一載重物在襯底背面施加壓力。在拋光期間，墊片和操作臺旋轉，同時在襯底背面保持向下的力，將拋光液或拋光漿料涂于墊片上，該拋光液與正在拋光的薄膜發生化學反應開始進行拋光過程。
2、然而，在多晶硅與二氧化硅共存的多層結構中，cmp過程面臨兩大主要問題：一是多晶硅與二氧化硅之間的高拋光速率選擇比，使得最后拋光過程停止在二氧化硅層上時，難免會有多晶硅的碟形凹損；二是淺溝道隔離（sti）化學機械研磨過程中，二氧化硅表面形成碟形凹損，造成后續步驟覆蓋多晶硅層后的拋光過程中，二氧化硅碟形凹損中殘留多晶硅。
3、針對這些問題，us2003/0153189a1?公開了一種用于多晶硅拋光的化學機械拋光液及方法，該拋光液包括一種聚合物表面活性劑和一種選自氧化鋁和氧化鈰的研磨顆粒，該聚合物表面活性劑為聚羧酸酯表面活性劑，用該漿料可以使多晶硅表面大塊區域的拋光速率大大高于溝槽內的拋光速率，從而減少凹陷。us2003/0216003a1和?us2004/0163324a1公開了一種制造flas的方法。其中包括一種拋光多晶硅的拋光液，該拋光液中包含至
4、然而，以上技術雖然在一定程度上達到了一定的平坦化效果，縮短了拋光時間和成本，但是或者是分兩步操作，或者只是抑制了多晶硅的拋光速率，不利于二氧化硅蝶形凹陷中多晶硅的去除，且操作復雜，拋光效果有限。
技術實現思路
1、鑒于現有技術存在的上述不足，本專利技術提供了一種化學機械拋光液及其制備方法和應用，通過調節增速劑和研磨阻滯劑的量，可獲得具有合適多晶硅/二氧化硅選擇比的拋光液，可通過一步拋光實現高平坦化度，無多晶硅殘留。
2、為達到上述目的，本專利技術的實施例采用如下技術方案：
3、一種化學機械拋光液，包括研磨阻滯劑，所述研磨阻滯劑的分子結構為：，其中r為碳數3～18的支鏈烷基；x為氫氧根離子、氯離子、溴離子或碘離子中的一種；n為1或2。
4、依照本專利技術的一個方面，r為碳數3～18的支鏈烷基，優選的，r為碳數3～8的支鏈烷基。
5、依照本專利技術的一個方面，還包括研磨顆粒和增速劑。
6、依照本專利技術的一個方面，所述研磨阻滯劑質量百分數為0.005%-1%。
7、依照本專利技術的一個方面，所述增速劑質量百分數為0.001%-1%。
8、依照本專利技術的一個方面，所述研磨顆粒質量百分數為1%-5%。
9、依照本專利技術的一個方面，所述研磨阻滯劑包括但不限于以下光學異構體及其混合物：r，r構型、s，s構型、r，s構型和/或s，r構型。
10、依照本專利技術的一個方面，所述增速劑為含有胍基團的化合物。
11、依照本專利技術的一個方面，所述含有胍基團的化合物為單胍、雙胍、?聚胍類化合物及其酸加成鹽。所述單胍或其酸加成鹽為胍、碳酸胍、乙酸胍、磷酸氫二胍、鹽酸胍、硝酸胍、硫酸胍、氨基胍、氨基胍碳酸氫鹽、氨基胍磺酸鹽、氨基胍硝酸鹽和/或氨基胍鹽酸中的一種或多種。
12、依照本專利技術的一個方面，所述雙胍或其酸加成鹽為雙胍、?二甲雙胍、苯乙雙胍、1,1’-己基雙[5-(對氯苯基)雙胍、嗎啉胍、上述化合物的酸加成鹽和/或6-脒基-2-萘基4胍基苯甲酸酯甲基磺酸鹽；所述酸為鹽酸、磷酸、硝酸、醋酸、葡萄糖酸和/或磺酸。
13、依照本專利技術的一個方面，所述聚胍或其酸加成鹽為聚六亞甲基胍、?聚六亞甲基雙胍、聚(六亞甲基雙氰基胍-六亞甲基二胺)和/或其酸加成鹽；所述的酸為鹽酸、磷酸、硝酸、醋酸、葡萄糖酸和/或磺酸；所述的聚胍類化合物或其酸加成鹽的聚合度為2～100。
14、依照本專利技術的一個方面，所述研磨顆粒為二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈰、二氧化鈦和高分子研磨顆粒中的一種或多種。所述的研磨顆粒的粒徑較佳為20～150nm,更佳為30～120nm。
15、依照本專利技術的一個方面，所述化學機械拋光液還包括ph調節劑、粘度調節劑和/或消泡劑。所述拋光液的ph值為7～12。
16、依照本專利技術的一個方面，上述化學機械拋光液的制備方法包括以下步驟：
17、配置所需組分；
18、將各組分混合均勻。
19、依照本專利技術的一個方面，上述化學機械拋光液在單晶硅和多晶硅的拋光處理中的應用。
20、本專利技術實施的優點：所述化學機械拋光液中研磨阻滯劑可顯著降低多晶硅的去除速率，而不降低二氧化硅的去除速率，從而顯著降低多晶硅與二氧化硅的選擇比；增速劑可以溶解多晶硅，將拋光殘余物帶走，避免重新吸附在晶片或拋光墊上，通過調節增速劑和研磨阻滯劑的量，即可獲得具有合適多晶硅/二氧化硅選擇比的拋光液，可以在堿性條件下較好地拋光單晶硅和多晶硅薄膜。此拋光液與現有技術相比，更好的解決了現有多晶硅拋光過程中二氧化硅溝道中多晶硅碟形凹陷的發生和二氧化硅碟形凹陷中的多晶硅殘留的問題，可通過一步拋光實現高平坦化度，無多晶硅殘留。
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1.一種化學機械拋光液，其特征在于，包括研磨阻滯劑，所述研磨阻滯劑的分子結構為：，其中R為碳數3～18的支鏈烷基；X為氫氧根離子、氯離子、溴離子或碘離子中的一種；n為1或2。
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，所述研磨阻滯劑包括但不限于以下光學異構體及其混合物：R，R構型、S，S構型、R，S構型和/或S，R構型。
3.根據權利要求2所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，還包括研磨顆粒和增速劑。
4.根據權利要求3所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述研磨阻滯劑質量百分數為0.005%-1%。
5.根據權利要求3所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述增速劑質量百分數為0.001%-1%。
6.根據權利要求3所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒質量百分數為1%-5%。
7.根據權利要求3所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述增速劑為含有胍基團的化合物。
8.如權利要求1-7任意一項所述的一種化學機械拋光液的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
9.如權利要求1-7任意一項所述的一種化學機械拋光液在單晶硅和多晶硅的拋光處理中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種化學機械拋光液，其特征在于，包括研磨阻滯劑，所述研磨阻滯劑的分子結構為：，其中r為碳數3～18的支鏈烷基；x為氫氧根離子、氯離子、溴離子或碘離子中的一種；n為1或2。
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，所述研磨阻滯劑包括但不限于以下光學異構體及其混合物：r，r構型、s，s構型、r，s構型和/或s，r構型。
3.根據權利要求2所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，還包括研磨顆粒和增速劑。
4.根據權利要求3所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述研磨阻滯劑質量百分數為0.005...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周輝，周烈，羅愛清，
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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