[发明专利]一种化学机械抛光液

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光液。 

背景技术

随着半导体技术的不断发展，以及大规模集成电路互连层的不断增加，导电层和绝缘介质层的平坦化技术变得尤为关键。二十世纪80年代，由IBM公司首创的化学机械抛光（CMP）技术被认为是目前全局平坦化的最有效的方法。 

化学机械抛光（CMP）由化学作用、机械作用以及这两种作用结合而成。它通常由一个带有抛光垫的研磨台，及一个用于承载芯片的研磨头组成。其中研磨头固定住芯片，然后将芯片的正面压在抛光垫上。当进行化学机械抛光时，研磨头在抛光垫上线性移动或是沿着与研磨台一样的运动方向旋转。与此同时，含有研磨颗粒的浆液被滴到抛光垫上，并因离心作用平铺在抛光垫上。芯片表面在机械和化学的双重作用下实现全局平坦化。 

对硅的抛光通常都在碱性条件下进行，例如： 

US2002032987公开了一种用醇胺作为添加剂的抛光液对硅进行抛光，其中添加剂优选2-（二甲氨基）-2-甲基-1-丙醇。 

US2002151252公开了一种含具有多个羧酸结构的络合剂的抛光液，用于硅的抛光。 

EP1072662公开了一种含孤对电子和双键产生离域结构的有机物的抛光液用于硅的抛光，优选化合物是胍类的化合物及其盐。 

US2006014390公开了一种用于去除硅的抛光液，其包含重量百分比为4.25％～18.5％研磨颗粒和重量百分比为0.05％～1.5％的添加剂。其中添加剂主要选自季铵盐、季胺碱和乙醇胺等有机碱。此外，该抛光液还包含非离子型表面活性剂，例如乙二醇或丙二醇的均聚或共聚产物。 

上述专利涉及的抛光液都存在一个问题，在抛光过程结束后，硅的表面疏水，研磨颗粒吸附在硅片表面难以清洗，造成产品缺陷。 

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提供了一种化学机械抛光液，该抛光液本可以在显著降低抛光液在硅片表面的接触角，改善液体在硅片表面的铺展，有利于清洗，且进一步降低产品缺陷。 

本发明提供的种化学机械抛光液，其含有水、研磨颗粒、其中，所述抛光液还含有长链表面活性剂，该长链表面活性剂的一端为氨基，另一端为醚。 

在本发明中，所述抛光液还含有氧化剂。 

在本发明中，所述抛光液还含有聚丙烯酸和/或其盐。 

在本发明中，所述抛光液还含有络合剂。 

在本发明中，所述研磨颗粒选自SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、CeO₂、SiC、Fe₂O₃、TiO₂和Si₃N₄中的一种或多种。优选地，所述研磨颗粒为SiO₂。 

在本发明中，所述SiO₂的浓度为0.5～20wt％。优选地，所述SiO₂的浓度为5～15wt％。 

在本发明中，所述长链表面活性剂优选10-乙氧基-9，9’-二甲基-1-十胺（CAS：68603-58-7）。 

在本发明中，所述长链表面活性剂的质量百分比浓度为0.001～0.2wt％。优选地，所述长链表面活性剂质量百分比浓度为0.01～0.05wt％。 

在本发明中，所述氧化剂为含卤素的氧化剂。优选地，所述含卤素的氧化剂为溴酸钾。 

在本发明中，所述氧化剂的质量百分比浓度为0.2～2wt％。优选地，所 述氧化剂的质量百分比浓度为0.5～1wt％。 

在本发明中，所述聚丙烯酸和/或其盐为聚丙烯酸铵盐（商品代号5020）。 

在本发明中，所述聚丙烯酸铵盐（商品代号5020）的质量百分比为0.001～0.2wt％。 

在本发明中，所述络合剂为胍、双胍、唑、有机磷酸、氨基酸、哌嗪和/或其衍生物。优选地，所述络合剂为碳酸胍、盐酸二甲双胍、羟基乙叉二膦酸(HEDP)，乙二胺四乙酸(EDTA)，甘氨酸(glycine)，哌嗪和/或其衍生物。 

在本发明中，所述络合剂的质量百分比为0.5～5wt％。 

在本发明中，所述络合剂的质量百分比为1～2wt％。 

在本发明中，所述抛光液的PH值为8～12。 

本发明上述任一种抛光液，可应用在硅的抛光中。