化学机械研磨剂及化学机械研磨方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102120928A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102120928A(43)申请公布日2011.07.13(21)申请号201010022578.9(22)申请日2010.01.08(71)申请人中芯国际集成电路制造(上海)有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号(72)发明人邵颖蒋莉林翔张明华黎铭琦(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李丽(51)Int.Cl.C09K3/14(2006.01)H01L21/306(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称化学机械研磨剂及化学机械研磨方法(57)摘要一种化学机械研磨剂，所述化学机械研磨剂包括：亲水基表面活性剂、氧化剂、固体颗粒和水。本发明提供的化学机械研磨剂中包括亲水基表面活性剂材料，所述亲水基表面活性剂材料可以降低化学机械研磨剂和疏水性薄膜间的表面张力，使化学机械研磨剂和疏水性薄膜更紧密贴合，减少多晶硅或硼磷硅玻璃等的疏水性薄膜表面的残留物或颗粒等的缺陷，改善化学机械研磨的效果。CN10298ACCNN110212092802120934A权利要求书1/1页1.一种化学机械研磨剂，其特征在于，所述化学机械研磨剂包括：亲水基表面活性剂、氧化剂、固体颗粒和水。2.如权利要求1所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述亲水基表面活性剂的重量百分比浓度是：1％-5％。3.如权利要求1所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述亲水基表面活性剂的材料是硅氧烷、羧酸、酯化物或氨盐。4.如权利要求3所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述硅氧烷是氨基硅氧烷，所述氨基硅氧烷在所述化学机械研磨剂中的重量百分比浓度是1％-1.5％。5.如权利要求3所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述羧酸是酰胺醚羧酸，在所述化学机械研磨剂中的重量百分比浓度是4.5％-5％。6.如权利要求3所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述酯化物是多元醇酯，在所述化学机械研磨剂中的重量百分比浓度是2.7％-3.2％。7.如权利要求1所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述固体颗粒在化学机械研磨剂中的重量百分比浓度浓度是2％-30％。8.如权利要求1所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述化学机械研磨剂是碱性的。9.如权利要求1所述的化学机械研磨剂，其特征在于，所述化学机械研磨剂对疏水性薄膜和研磨停止层研磨速率的比值低于5∶1。10.一种使用如权利要求1所述化学机械研磨剂的化学机械研磨方法。2CCNN110212092802120934A说明书1/4页化学机械研磨剂及化学机械研磨方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种化学机械研磨剂及化学机械研磨方法。背景技术[0002]在半导体制造中，化学机械研磨(CMP)技术可以实现整个晶圆的平坦化，成为芯片制造工艺中重要的步骤之一。[0003]在化学机械研磨中，化学机械研磨剂(Slurry)是化学机械研磨技术的关键要素之一，其性能直接影响抛光后表面的质量。设计化学机械研磨剂时，希望能达到去除速率高、平面度好、膜厚均匀、无残留、缺陷少等效果。[0004]在公开号为CN1884410的中国专利申请中，公开了一种化学机械研磨剂的组成，所述化学机械研磨剂是一种水溶胶，其PH值为2～4。所述化学机械研磨剂包括磨料、反应剂和去离子水；其中，磨料的重量百分比浓度为10～40％；反应剂的重量百分比浓度为0.5～5％；其余为去离子水。所述磨料粒径为10～100nm。抛光液中反应剂选自磷酸或磷酸盐。所述化学机械研磨剂去除率高，表面无划痕和腐蚀坑等缺陷，抛光样品表面质量好，并且成本低、无污染。但是所述化学机械研磨剂主要用于对单晶氧化镁基片进行抛光，对于疏水性的薄膜，例如多晶硅，硼磷硅玻璃等薄膜则不具有优秀的化学机械研磨效果。[0005]由于多晶硅或硼磷硅玻璃是疏水性薄膜，所以化学机械研磨剂在多晶硅或硼磷硅玻璃的薄膜表面具有较大的表面张力，难以紧密贴合，导致化学机械研磨效果差。参考图1，示出了现有技术中化学机械研磨后多晶硅表面示意图。在现有技术的化学机械研磨后，多晶硅表面还具有残留物101，通常通过增加研磨步骤来消除所述残留物101，但过度研磨很容易在薄膜表面留下凹陷。参考图2，示出了现有技术中化学机械研磨后硼磷硅玻璃的表面示意图。在现有技术的化学机械研磨后，硼磷硅玻璃表面附着颗粒201杂质，通常通过添加缓冲剂的步骤来去除所述颗粒201，但是这种方法由于成本较高不适于批量生产。发明内容[0006]本发明解决的是提供一种化学机械研磨剂，减少疏水性薄膜的表面缺陷。[0007]为解决上述问题，本发明提供一种化学机械研磨剂，所述化学机械研磨剂包括：亲水基表面活性剂、氧化剂、固体颗粒和水。[000