[发明专利]硅片CMP工艺制剂

说明书

技术领域

本发明有关于电子行业中的硅片CMP工艺，特别是研磨工艺中所必须的制剂。

背景技术

随着半导体技术的发展，具有更高性能和更强功能的集成电路要求更大的元件密度，而且各个部件、元件之间或各个元件自身的尺寸、大小和空间也需要进一步缩小，即特征尺寸具有不断缩小的要求。与之相对应的技术发展方向之一就是采用大马士革结构的铜（Cu）金属互联工艺和化学机械抛光（CMP）工艺。例如中国发明专利(CN ZL 200510025216.4)、中国专利申请（CN200810035095.5）便公开了相应的制造工艺及参数。

现有技术中基本工序是：首先通过预制的掩模进行曝光显影并刻蚀形成对应的预制沟槽；而后进行金属（Cu）沉淀或电镀工艺，形成金属层，该金属层覆盖了上一工序中所形成的预制沟槽，并具有一定的厚度；最后后采用化学机械抛光（CMP）工艺对金属层进行去除和抛光，以在预制的沟槽中形成对应的金属连线。

高质量的CMP工艺是获得优质硅片的超光滑表面的保证。，我国硅衬底片化学机械抛光使用的抛光液、抛光垫基本依赖进口，价格昂贵使得硅片抛光成本较高．因此，研究自主抛光液对降低国内硅抛光成本有着积极意义。提高抛光速率的同时保证表面平整度以满足工业上对硅片抛光速率和平整度的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅片CMP工艺制剂，其含有：颗粒为50~80nm的氧化铈，其密度为1.25kg/m³，pH值为10~12，固体含量33~35%，Cu<20 ppm，Mn<2.3 ppm，以及5~10%的活性剂。

本发明采用是一种采用氧化铈的碱性制剂，且颗粒达到微米级，在对硅片进行CMP工艺时，其可溶性好，抛光效率高，适用于硅等氧化物的阻光材质的加工。

具体实施方式

本发明提供一种硅片CMP工艺制剂，其含有：颗粒为50~80nm的氧化铈，其密度为1.25kg/m³，pH值为10~12，固体含量33~35%，Cu<20 ppm，Mn<2.3 ppm，以及5~10%的活性剂。

一种采用氧化铈的碱性制剂，其对材质腐蚀小，属于抛光非金属，特别是硅等氧化物及光阻材料。同时由于呈碱性，材质的原子和分子间结合力减弱，容易被去除，抛光效率高。

pH值决定了最基本的加工环境，会对表面膜的形成、材料的去除分解及溶解度、粘性等方面造成影响。

在本发明中提供一种碱性的CMP工艺制剂，优选的pH值为11~11.5。

作为优选的，所述制剂通过NaOH，KOH或NH₄OH调整控制其pH值的范围。该原料成本低，已处理，后续残留几乎没有。

作为CMP工艺的制剂，其含有氧化剂，所述氧化剂为NH₄OH或有机碱。氧化剂的加入将使得在CMP工艺中利用机器的速度实现对硅材料的有效保护。

同时作为优选，还具有抗蚀剂苯三唑，且浓度为2-4mg/L。

本发明采用是一种采用氧化铈的碱性制剂，且颗粒达到微米级，在对硅片进行CMP工艺时，其可溶性好，抛光效率高，适用于硅等氧化物的阻光材质的加工。

应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。