一种化学机械抛光液的制作方法

本发明涉及一种化学机械抛光液，尤其涉及一种用于半导体材料平坦化的化学机械抛光组合物。

背景技术：

1、现代芯片技术的快速发展极大促进了集成电路元件的微型化进程，为确保纳米尺度下电路元件的正常分布和有效运行，晶圆表面的平坦化程度也必须达到相应的量级。目前实现这一目标最有效的方法就是化学机械抛光(cmp)技术。

2、半导体晶圆通常包括其上已形成了多个晶体管的基板，诸如硅或砷化镓。通过将基板中的区域及基板上的层图案化而将晶体管化学和物理连接到基板。晶体管和层通过主要包含某种形式的二氧化硅(sio2)的层间电介质(ild)隔开。晶体管通过使用公知的多级互连而互相连接。典型的多级互连包含由下列材料中的一种或多种所组成的堆叠薄膜：钛(ti)、氮化钛(tin)、钽(ta)、铝-铜(al-cu)、铝-硅(al-si)、铜(cu)、钨(w)、经掺杂的多晶硅(poly-si)、及其各种组合。另外，通常通过使用以绝缘材料诸如二氧化硅、氮化硅和多晶硅填充的沟槽将晶体管或晶体管组彼此隔离。

3、化学机械抛光包含化学、机械两种作用。通常，晶圆被固定于研磨头上，并将其正面与cmp设备中的抛光垫接触。在一定压力下，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，在晶圆和抛光垫之间以一定流量注入抛光组合物(“浆料”)，浆料因离心作用平铺在抛光垫上。于是，在化学和机械的双重作用下，晶圆表面被抛光并实现全局平坦化。

4、尽管许多已知的cmp浆料组合物适合用于有限的用途，但它们大多倾向于研究不同类型的磨料或者不同材质的抛光垫修整器对抛光垫寿命的影响，包括抛光速度和晶圆表面缺陷数量的变化等，关于添加剂对抛光过程中抛光垫寿命影响的相关研究较少。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明公开了一种用于半导体材料平坦化的化学机械抛光组合物。该组合物具有良好的稳定性，可对二氧化硅等材料进行化学机械抛光，快速实现平坦化，充分延长软抛光垫的使用寿命，并减少抛光过程中二氧化硅表面产生的缺陷。

2、具体地，本发明公开了一种化学机械抛光液，包括：研磨颗粒，保护剂，ph调节剂和水。

3、进一步地，所述研磨颗粒包括氧化铝、氧化铈或者二氧化硅的一种或者多种。

4、进一步地，所述的研磨颗粒的浓度范围为：1wt％～35wt％。

5、进一步地，所述的研磨颗粒的浓度范围为：10wt％～30wt％。

6、进一步地，所述的研磨颗粒的粒径范围为：30nm～150nm。

7、进一步地，所述的研磨颗粒的粒径范围为：50nm～70nm。

8、进一步地，所述保护剂为二氧化硅保护剂。

9、进一步地，所述保护剂为硅酸酯类化合物。

10、进一步地，所述保护剂为正硅酸乙酯、硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种或者多种。

11、进一步地，所述保护剂的浓度范围为0.2wt％～1wt％。

12、进一步地，所述ph调节剂为氢氧化钾。

13、进一步地，所述化学机械抛光液的ph值为9.0～12.0。

14、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，本发明提出使用硅酸酯类化合物延长了软抛光垫在碱性ph下二氧化硅磨料抛光液体系的使用寿命，同时减少了二氧化硅表面的缺陷数量。

1.一种化学机械抛光液，其特征在于，包括：研磨颗粒，保护剂，ph调节剂和水。

2.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述研磨颗粒包括氧化铝、氧化铈或者二氧化硅的一种或者多种。

3.如权利要求2所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒的浓度范围为：1wt％～35wt％。

4.如权利要求3所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒的浓度范围为：10wt％～30wt％。

5.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒的粒径范围为30nm～150nm。

6.如权利要求5所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒的粒径范围为50nm～70nm。

7.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述保护剂为硅酸酯类化合物。

8.如权利要求7所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述保护剂为正硅酸乙酯、硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种或者多种。

9.如权利要求8所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述保护剂的浓度范围为0.2wt％～1wt％。

10.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，所述ph调节剂为氢氧化钾。

11.如权利要求1所述的化学机械抛光液，其特征在于，ph值为9.0～12.0。