[发明专利]一种化学机械抛光液

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光液，更具体地说，本发明涉及一种用于抛光低介电材料的抛光液。

背景技术

在集成电路制造中，互连技术的标准在提高，随着互连层数的增加和工艺特征尺寸的缩小，对硅片表面平整度的要求也越来越高，如果没有平坦化的能力，在半导体晶圆上创建复杂和密集的结构是非常有限的，化学机械抛光方法CMP就是可实现整个硅片平坦化的最有效的方法。

CMP工艺就是使用一种含磨料的混合物和抛光垫抛光集成电路表面。在典型的化学机械抛光方法中，将衬底直接与旋转抛光垫接触，用一载重物在衬底背面施加压力。在抛光期间，垫片和操作台旋转，同时在衬底背面保持向下的力，将磨料和化学活性溶液(通常称为抛光液或抛光浆料)涂于垫片上，该抛光液与正在抛光的薄膜发生化学反应开始进行抛光过程。

随着集成电路复杂程度的增加和器件尺寸的减小，降低互连线延迟时间成为集成电路发展中的重要内容。降低互连线延迟时间的一个重要方法就是使用低介电材料作为介质层，低介电材料包括掺碳二氧化硅(CDO)、碳氧化硅(SiOC)和Black Diamond(BD)等。这些低介电材料在未来将取代二氧化硅(如TEOS、FSG、SOG等)，构成集成电路中的绝缘层。随之产生了许多应用于抛光低介电材料的抛光液。

如专利USP6046112公开了采用ZrO₂为磨料，配合羟胺，来抛光低介电材料，但该抛光液的原料成本和生产成本高。专利US6974777公开了一种用于低介电材料的抛光液，该抛光液包含一种HLB值大于7的非离子表面活性剂，该表面活性剂会抑制低介电材料的抛光速率。专利CN200810042571.6公开了季铵盐型阳离子表面活性剂在用于抛光低介电材料的抛光液中的应用，在该抛光液中，季铵盐型阳离子表面活性剂会抑制低介电材料的抛光速率。专利CN200610116746.4公开了一种用于抛光低介电材料的抛光液，该抛光液使用无机磷酸及其盐和有机磷酸及其盐提高低介电材料的抛光速率。然而于如上所述的专利中，存在在较低的抛光压力下，低介电材料的去除速率较低以及抛光过程中低介电材料和金属去除速率选择比不易控制的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种化学机械抛光液，在较低的抛光压力下，其可以提高低介电材料的去除速率以及解决抛光过程中低介电材料和金属去除速率选择比不易控制的问题。

本发明的技术方案如下：本发明的化学机械抛光液包含研磨颗粒、金属缓蚀剂、有机酸、氧化剂、水及一种或多种季铵盐型阳离子表面活性剂。

在本发明的化学机械抛光液实施例中，按重量百分比该组合物由以下组分组成：

1)研磨颗粒                            1～20wt％

2)金属缓蚀剂                          0.01～1wt％

3)有机酸                              0.01～2wt％

4)氧化剂                              0.01～1wt％

5)双子型季铵盐型阳离子表面活性剂      0.001～0.2wt％

6)水                                  余量