一種化學機械拋光液制造技術

本發明專利技術公開了一種化學機械拋光液，包含：水、研磨劑、能產生銀離子的化合物、冠醚。本發明專利技術的拋光液顯著增加了拋光液對可見光的穩定性，并可以保持拋光液具有長期穩定的拋光性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種化學機械拋光液。
技術介紹
隨著半導體技術的不斷發展，以及大規模集成電路互連層的不斷增加，導電層和絕緣介質層的平坦化技術變得尤為關鍵。二十世紀80年代，由IBM公司首創的化學機械拋光(CMP)技術被認為是目前全局平坦化的最有效的方法。化學機械拋光(CMP)由化學作用、機械作用以及這兩種作用結合而成。它通常由一個帶有拋光墊的研磨臺，及一個用于承載芯片的研磨頭組成。其中研磨頭固定住芯片，然后將芯片的正面壓在拋光墊上。當進行化學機械拋光時，研磨頭在拋光墊上線性移動或是沿著與研磨臺一樣的運動方向旋轉。與此同時，含有研磨劑的漿液被滴到拋光墊上，并因離 心作用平鋪在拋光墊上。芯片表面在機械和化學的雙重作用下實現全局平坦化。對金屬層化學機械拋光(CMP)的主要機制被認為是氧化劑先將金屬表面氧化成膜，以二氧化硅和氧化鋁為代表的研磨劑將該層氧化膜機械去除，產生新的金屬表面繼續被氧化，這兩種作用協同進行。銀鹽作為一種強氧化劑，可以用于化學機械拋光(CMP)。美國專利5225034,美國專利5354490公開了將過氧化氫和硝酸銀共同使用，用做氧化劑進行金屬銅拋光的方法。美國專利6604987公開了用含銀離子的拋光液對鎳進行拋光的方法。硝酸銀也是進行鎢高速拋光的重要添加劑。銀鹽(例如硝酸銀、氯化銀)具有見光分解、不穩定的自然屬性，因此使用銀鹽的拋光液在光線下易發生光化學反應，發黑變色，降低并影響拋光液的拋光性能。本專利技術通過在含銀的拋光體系中加入冠醚的方法，解決了這一技術問題。
技術實現思路
本專利技術解決了現有技術中使用銀鹽的拋光液在光線下易發生光化學反應，從而發黑變色，降低并影響拋光液拋光性能的技術問題。本專利技術提供了一種化學機械拋光液，其含有水、研磨劑、能產生銀離子的化合物、冠醚。在本專利技術中，研磨劑選自SiO2、Al2O3' ZrO2、CeO2、SiC、TiO2和/或Si3N4中的一種或多種，優選SiO2。在本專利技術中，研磨劑質量百分比為O. I 10%。在本專利技術中，能產生銀離子的化合物為硫酸銀、硝酸銀、氟化銀和/或高氯酸銀的可溶性銀鹽。在本專利技術中，能產生銀離子的化合物質量百分比含量為O. 05 O. 5%。在本專利技術中，冠醚選自15-冠-5，18-冠-6及其衍生物中的一種或多種，更優選為18-冠-6 ；18-冠-6的衍生物優選為苯并18-冠-6。在本專利技術中，冠醚的質量百分比含量為O. 05 1%。在本專利技術中，冠醚質量百分比含量是能產生銀離子的化合物質量百分比含量的I 2倍。在本專利技術中，拋光液還含有能產生硫酸根離子的化合物，優選非金屬硫酸鹽，更優選為硫酸銨。在本專利技術中，非金屬硫酸鹽質量百分比含量為O. I O. 5%。在本專利技術中，拋光液還含有過氧化物，優選為過氧化氫。 在本專利技術中，過氧化氫質量百分比含量為O. I 5 %。在本專利技術中，化學機械拋光液的pH值為O. 5 5。本專利技術所用試劑及原料均市售可得。本專利技術的積極進步效果在于I)顯著增加了拋光液對可見光的穩定性。保持拋光液具有長期穩定的拋光性能；2)由于穩定了銀離子，避免了銀離子發生光化學反應、生成銀單質、氧化銀等黑色物質，避免了這些黑色物質在拋光管路、拋光墊上的吸附、沉積。從而有效避免了這些副產物對硅片表面造成缺陷、刮傷，進一步提升了產品的質量、良率。具體實施例方式下面通過具體實施例對本專利技術拋光鎢的化學機械拋光液進行詳細描述，以使更好的理解本專利技術，但下述實施例并不限制本專利技術范圍。實施例中各成分百分比均為質量百分比。制備實施例表I給出了本專利技術的化學機械拋光液實施例I 12及對比例I 2的配方，按表I中所列組分及其含量，在去離子水中混合均勻，用PH調節劑調到所需pH值，即可制得化學機械拋光液。表I、本專利技術的化學機械拋光液實施例I 12和對比例1-權利要求1.一種化學機械拋光液，包含水、研磨劑、能產生銀離子的化合物、冠醚。2 .根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的研磨劑選自Si02、Al2O3' ZrO2, CeO2, SiC、TiO2 和 / 或 Si3N4 中的一種或多種。3.根據權利要求2所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的研磨劑優選Si02。4.根據權利要求1-3任一項所述的化學機械拋光液，其特征在于所述研磨劑質量百分比含量為O. I 10%。5.根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的能產生銀離子的化合物為硫酸銀、硝酸銀、氟化銀和/或高氯酸銀的可溶性銀鹽。6.根據權利要求I或5所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的能產生銀離子的化合物質量百分比含量為O. 05 O. 5%。7.根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的冠醚選自15-冠-5，18-冠-6及其衍生物中的一種或多種。8.根據權利要求7所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的冠醚為18-冠-6。9.根據權利要求7所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的18-冠-6的衍生物為苯并18-冠-6。10.根據權利要求I，6-8任一項所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的冠醚質量百分比含量為O. 05 1%。11.根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的冠醚質量百分比含量是能產生銀離子的化合物質量百分比含量的I 2倍。12.根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述拋光液還含有能產生硫酸根離子的化合物。13.根據權利要求12所述的化學機械拋光液，其特征在于所述能產生硫酸根離子的化合物為非金屬硫酸鹽。14.根據權利要求13所述的化學機械拋光液，其特征在于所述非金屬硫酸鹽為硫酸銨。15.根據權利要求I或12-14任一項所述的化學機械拋光液，其特征在于所述能產生硫酸根離子的化合物的質量百分比含量為O. I O. 5%。16.根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述拋光液還含有過氧化物。17.根據權利要求16所述的化學機械拋光液，其特征在于所述過氧化物為過氧化氫。18.根據權利要求16或17所述的化學機械拋光液，其特征在于所述過氧化物質量百分比含量為O. I 5%。19.根據權利要求I所述的化學機械拋光液，其特征在于所述的化學機械拋光液的PH值為O. 5 5。全文摘要本專利技術公開了一種化學機械拋光液，包含水、研磨劑、能產生銀離子的化合物、冠醚。本專利技術的拋光液顯著增加了拋光液對可見光的穩定性，并可以保持拋光液具有長期穩定的拋光性能。文檔編號C09G1/02GK102898950SQ201110211559公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優先權日2011年7月27日專利技術者王晨, 何華鋒 申請人:安集微電子(上海)有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種化學機械拋光液，包含：水、研磨劑、能產生銀離子的化合物、冠醚。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王晨，何華鋒，
申請(專利權)人：安集微電子上海有限公司，
類型：發明
國別省市：