[发明专利]一种化学机械抛光液

说明书

本发明提供了一种化学机械抛光液，包含氧化铈研磨颗粒、苯甲酸类化合物及pH调节剂。采用上述组分的抛光液，可以显著提高其对二氧化硅介质层的抛光速率，抑制氮化硅的抛光速率，提高二氧化硅对氮化硅的选择比，同时克服现有技术中抛光速率不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光液领域，尤其涉及一种含有氧化铈研磨颗粒和苯甲 酸类化合物的化学抛光液。

背景技术

氧化铈是一种重要的CMP抛光液研磨颗粒，相比于传统硅溶胶研磨颗 粒，氧化铈对二氧化硅材质具有更高效的抛光特性，已广泛应用于STI和ILD 的CMP抛光。目前，用于CMP抛光的氧化铈研磨颗粒主要分为两类：一种 是传统的高温焙烧合成氧化铈粉体，经过球磨分散制备得到的氧化铈研磨颗 粒分散液；另一种是水热合成制备得到的溶胶型纳米氧化铈研磨颗粒。而随 着集成电路技术节点向着更小尺寸发展，对CMP抛光过程提出了更低的抛 光缺陷要求，传统高温焙烧法合成的氧化铈研磨颗粒由于颗粒呈多棱角状， CMP抛光过程中不可避免产生微划痕，已难以满足先进制程的CMP抛光要 求，而溶胶型氧化铈研磨颗粒具有近圆形的颗粒形貌，显示出良好CMP抛 光应用前景，受到人们越来越多的关注。

但是，在STI的CMP抛光应用中，通常要求具备高的二氧化硅介质层 的抛光速率，而低的氮化硅介质层的抛光速率，最好氮化硅介质层的抛光速 率可以接近于零。也就是说，要求高的二氧化硅对氮化硅的选择比。传统高 温焙烧合成的氧化铈研磨颗粒通常通过甲基吡啶等化合物来提高其对二氧 化硅介质层的抛光速率，同时可抑制氮化硅的抛光速率。但对于溶胶型氧化 铈，添加甲基吡啶虽然也可抑制氮化硅的抛光速率来提高抛光液对二氧化硅 对氮化硅的选择比，但是会产生抛光速率不均匀，即抛光速率在晶圆中心低 于晶圆边缘的问题，所以，如何提供一种溶胶氧化铈型CMP抛光液的新配 方，其可显著提高溶胶氧化铈研磨颗粒对二氧化硅抛光速率，同时抑制其对 氮化硅的抛光速率，又不会产生其他抛光缺陷，是本行业亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种化学机械抛光液。该抛光液包含氧化 铈研磨颗粒及3-胺基苯甲酸或3,5-二胺基苯甲酸，本发明可以在提高抛光液 对二氧化硅介质层的抛光速率的同时，抑制氮化硅的抛光速率。

具体地，本发明在于提供一种化学机械抛光液，所述化学机械抛光液包 含氧化铈研磨颗粒、胺基苯甲酸及pH调节剂。

较佳地，所述胺基苯甲酸选自3-胺基苯甲酸和/或3,5-二胺基苯甲酸。

较佳地，所述氧化铈研磨颗粒包含溶胶型氧化铈。

较佳地，所述氧化铈研磨颗粒浓度为0.05％-1.5％。

较佳地，所述的4-羟基苯甲酸浓度为320ppm～1000ppm。

优选地，所述化学机械抛光液的pH值为3.5-5.5。

优选地，所述pH调节剂为氢氧化钾(KOH)和/或硝酸(HNO₃)。

与现有技术相比较，本发明的优势在于，本发明可以显著提高溶胶氧化 铈研磨颗粒对二氧化硅抛光速率，同时抑制其对氮化硅的抛光速率，以提高 对二氧化硅和氮化硅抛光的选择比，同时克服了现有技术中抛光速率不均匀 的问题。

附图说明

图1为压力为4psi下对比例2A、2B及实施例2C的抛光速率曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细阐述本发明的优势。

实施例一

本实施例中所选用原料皆市售可得，按照表1中配方，将所有组分溶解 混合均匀，用水补足质量百分比至100％，以氢氧化钾(KOH)或硝酸(HNO₃) 调节pH至4.5，得到具体实施例如下：