【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、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、氧化鈰作為一種重要的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。因此，如何提供一種溶膠凝膠型cmp拋光液的新配方，在顯著提高溶膠凝膠氧化鈰顆粒對二氧化硅拋光速率的同時，抑制
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，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，并能避免或降低拋光過程中碟形凹槽、劃痕缺陷的產生。
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：一種化學機械拋光液，包括腎上腺素類化合物，所述腎上腺素類化合物的分子結構為：，其中r1為x，y-苯二酚或x，y，z-苯三酚，其中x，y，z為2-6的數字；r2和r3為氫原子、碳數為1-6的烷烴或碳數為1-6的醇；n為1-3的數字。
3、依照本專利技術的一個方面，所述碳數為1-6的醇為碳數為1-6的伯烷醇。
4、依照本專利技術的一個方面，還包括研磨顆粒、有機高分子聚合物和有機多元酸。
5、依照本專利技術的一個方面，所述腎上腺素類化合物質量百分數為0.005%-0.8%。
6、依照本專利技術的一個方面，所述有機高分子聚合物質量百分數為0.05%-1%。
7、依照本專利技術的一個方面，所述研磨顆粒質量百分數為0.5%-10%。
8、依照本專利技術的一個方面，所述有機多元酸質量百分數為0.1%-1.3%。
9、依照本專利技術的一個方面，所述腎上腺素類化合物包括但不限于以下光學異構體及其混合物：r構型、s構型、消旋構型。
10、依照本專利技術的一個方面，所述腎上腺素類化合物可為r-腎上腺素；s-腎上腺素；r-去甲腎上腺素；s-去甲腎上腺素；4-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，2-苯二酚；4-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，2-苯二酚；4-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，2-苯二酚；4-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，3-苯三酚；4-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，3-苯三酚；4-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，2，3-苯三酚；6-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，4-苯三酚；6-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，4-苯三酚；6-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，2，4-苯三酚；4-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，3-苯二酚；4-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，3-苯二酚；4-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，3-苯二酚；5-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，4-苯二酚；5-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，4-苯二酚；5-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，4-苯二酚；6-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，5-苯三酚；6-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，5-苯三酚；6-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，2，5-苯三酚；6-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，3，5-苯三酚；6-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，3，5-苯三酚；6-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，3，5-苯三酚；5-（2-二甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，3-苯三酚；5-（2-二羥甲基氨基-1-羥乙基）-1，2，3-苯三酚；5-（2-二羥乙基氨基-1-羥乙基）-1，2，3-苯三酚。
11、依照本專利技術的一個方面，所述有機高分子聚合物為聚丙烯酸及其鹽類化合物、聚乙烯基吡咯烷酮和/或聚乙二醇中的一種或多種。所述聚丙烯酸及其鹽類化合物的分子量為3000-5000。所述聚乙烯基吡咯烷酮的分子量為3000-10000。所述聚乙二醇的分子量為3000-5000。
12、依照本專利技術的一個方面，所述研磨顆粒為溶膠凝膠型氧化鈰。所述氧化鈰的平均粒徑為50-300納米，平均晶粒尺寸為?20-150納米。
13、依照本專利技術的一個方面，所述有機多元酸為醋酸、甘氨酸、檸檬酸、亞胺基二乙酸、丙二酸和/或丁二酸中的一種或多種。
14、依照本專利技術的一個方面，還包括水和ph調節劑。所述ph調節劑為氨水或硝酸。
15、依照本專利技術的一個方面，還包括抗菌劑和粘度調節劑。
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二氧化硅和氮化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，通過添加腎上腺素類化合物，可以在提高拋光液對二氧化硅介質層的拋光速率的同時，有效抑制氮化硅的拋光速率，從而提高二氧化硅/氮化硅的拋光選擇比。通過添加腎上腺素類化合物，還可以降低或避免拋光過程中凹陷、劃痕等缺陷的出現。腎上腺素類化合物、有機高分子聚合物和有機多元酸共同作用，通過調整各物質的含量形成穩定的拋光液，可以使二氧化硅/氮化硅拋光的選擇比大于30，并有效避免或降低拋光過程中凹陷、劃痕等缺陷的產生。
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1.一種化學機械拋光液，其特征在于，包括腎上腺素類化合物，所述腎上腺素類化合物的分子結構為：，其中R1為x，y-苯二酚或x，y，z-苯三酚，其中x，y，z為2-6的數字；R2和R3為氫原子、碳數為1-6的烷烴或碳數為1-6的醇；n為1-3的數字。
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，還包括研磨顆粒、有機高分子聚合物和有機多元酸。
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，所述腎上腺素類化合物質量百分數為0.005%-0.8%。
4.根據權利要求2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質量百分數為0.05%-1%。
5.根據權利要求2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0.5%-10%。
6.根據權利要求2所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述有機多元酸質量百分數為0.1%-1.3%。
7.根據權利要求1所述的一種化學機械拋光液，其特征在于，所述腎上腺素類化合物包括但不限于以下光學異構體及其混合物：R構型、S構型、消旋構型。p>
8.根據權利要求2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聚丙烯酸及其鹽類化合物、聚乙烯基吡咯烷酮和/或聚乙二醇中的一種或多種，所述有機多元酸為醋酸、甘氨酸、檸檬酸、亞胺基二乙酸、丙二酸和/或丁二酸中的一種或多種。
9.根據權利要求1-8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：
10.根據權利要求1-8任意一項所述的一種化學機械拋光液在二氧化硅和氮化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，包括腎上腺素類化合物，所述腎上腺素類化合物的分子結構為：，其中r1為x，y-苯二酚或x，y，z-苯三酚，其中x，y，z為2-6的數字；r2和r3為氫原子、碳數為1-6的烷烴或碳數為1-6的醇；n為1-3的數字。
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，還包括研磨顆粒、有機高分子聚合物和有機多元酸。
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，所述腎上腺素類化合物質量百分數為0.005%-0.8%。
4.根據權利要求2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質量百分數為0.05%-1%。
5.根據權利要求2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0.5%-10%。
【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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