本发明涉及一种化学机械抛光液， 更具体地说， 是涉及一种用于浅沟槽 隔离工艺的抛光液。 背景技术

COMS芯片的制造通常是在硅衬底材料上集成数� �亿计的有源器件 (包 括 NMOS和 PMOS)， 进而设计各种电路实现复杂的逻辑功能和模拟 功能。 要确保不同器件之间的电学隔离， 就要采用绝缘材料将其隔离， 浅沟槽隔离 (STI ) 就是在有源器件之间形成隔离区的工业化方法 。 这种隔离方法， 是 在衬底上生长一层二氧化硅层， 然后再淀积一层氮化硅薄膜， 二者的典型厚 度分别为 10-20nm和 50-1 OOnm, 然后进行涂胶，、 曝光和显影 （如附图 1 所示)。

从图 1中可知，步骤 5-6需要用 CMP平坦化工艺，要求快速去除二氧 化硅并停止在氮化硅上面， 这就要求其抛光液要具有较高的 HDP/SIN的选 择比， 通常要大于 10， 并且在不同密度区域的碟形凹陷不能相差 200埃， 表面光滑洁净， 颗粒污染物和缺陷等均小于工艺要求的指标。

CN100339420C 公开了一种抛光液， 含有氧化铈、 两性离子化合物、 羧酸聚合物和阳离子化合物， 该抛光液采用两性离子化合物来调节二氧化硅 与氮化硅的去除速率选择比 以氧化铈作为磨料的抛光液， 容易产生沉淀 分层， 对在线的设备要求较高， 增加了成本。

目前芯片厂广泛应用的是二氧化铈抛光液， 该类抛光液抛光速度快， 对 氮化硅的选择比较高， 是较为成熟的工业化产品， 但该类抛光液容易产生沉 淀分层， 对在线的设备要求较高， 另外价格昂贵， 在全球芯片行业降耗增效 的背景下， 降低成本也是抛光液的要求之一。 发明内容

针对现有技术中存在的缺陷， 本发明提供了一种成本较低， 效果优良的 化学机械抛光液。

在该抛光液中， 采用二氧化硅溶胶为磨料， 采用阴离子表面活性剂降低 氮化硅的去除速率， 达到工艺要求的选择比， 另外硅基磨料也进一步降低了 浆料的成本。 是一种较为理想的 STI抛光液。

本发明所提供的抛光液， 包括一种化学机械抛光液， 其特征在于， 所述 抛光液包含二氧化硅磨料， 水以及一种或多种阴离子表面活性剂。

其中， 二氧化硅磨料的粒径为 20-200nm， 优选为 40-120nm。

其中， 二氧化硅磨料的浓度为 5-40wt%， 优选为 10%-25wt%。

其中， 阴离子表面活性剂为至少两种阴离子表面活性 剂的混合物， 优选 为两种阴离子表面活性剂的混合物。

其中，阴离子表面活性剂为萘磺酸盐类表面活 性剂和磷酸酯盐类表面活 性剂的混和物。 其中， 萘磺酸盐类表面活性剂选自亚甲基二萘磺酸钠 ， 甲基 萘磺酸钠甲醛缩聚物和 /或苄基萘磺酸甲醛縮聚物中的一种或多种； 磷酸酯 盐类表面活性剂选自垸基醇聚氧乙烯醚 ( _n )磷酸酯钾盐、垸基醇聚氧乙烯醚 ( _n ) 磷酸酯铰盐、 垸基酚聚氧乙烯醚 ( _n )磷酸酯钾盐、 垸基酚聚氧乙烯醚 ( _n) 磷酸 酯铵盐、 垸基酚聚氧乙烯醚 ( _π )磷酸酯乙醇胺盐、 烷基酚聚氧乙烯醚 ( _η) 磷酸 酯二乙醇胺盐和 /或垸基酚聚氧乙烯醚 ( _η )磷酸酯三乙醇胺盐中的一种或多种， 其中 η=2~12。 且磷酸酯盐的垸基碳原子数优选自 8~18。

其中， 阴离子表面活性剂的浓度为 0.005%-0.5wt%，优选为 0.01 %-0.2 wt %。

其中， 抛光液还含有杀菌防霉变剂， 优选为季铵盐活性剂。

其中， 抛光液的 PH值为 1一 5， 优选为 2— 3。

本发明的抛光液是采用二氧化硅溶胶为磨料 ， 与氧化铈为磨料的抛光液相 比，稳定性好，且成本进一歩降低，是一种较 为理想的浅沟槽隔离层抛光液。 附图说明

图 1为形成隔离区的典型方法。

其中， 1为光刻胶， 2为氮化硅， 3为二氧化硅， 4为二氧化硅 具体实施方式

以下结合附图及具体实施例进一步阐述本发明 的优点。

按照表 1中各实施例及对比例的成分及其比例配制抛� �液， 混合均匀。

表 1 本发明实施例及对比实施例的配方

醇胺盐

壬基酚聚

Si0 ₂ 苄基萘磺

6 a乙烯醚

20 酸甲醛缩 0.005 0.005 2

( 10 ) 磷

(100nm) 聚物

酸酯铵盐

壬基醇聚

Si0 ₂ 甲基萘磺

氧乙烯醚

7 25 酸钠甲醛 0.15 0.05 3

( 2 )磷酸

(80nm) 缩合物

酯铰盐

十八烷基

Si0 ₂ 甲基萘磺 醇聚氧乙

8 40 酸钠甲酵 0.4 烯醚（12 ) 0.1 4

(20nm) 缩合物 磷酸酯钾 十二烷基

Si0 ₂ 苄基萘磺 醇聚氧乙 十二垸基

9 5 酸甲醛缩 0.003 烯醚 （7 ) 0.002 一 基节 0.005 1

(200nm) 聚物 磷酸酯钾 基氯化铵

±卜 效果实施例 1

为了进一步考察该类抛光液的抛光情况，本发 明采用对比抛光液 1 ~3和 本发明的抛光液 1 ~9对高密度二氧化硅 （HDP-Oxide)、 氮化硅 （Si3N4) 和图形晶圆进行抛光。

抛光条件为： 抛光垫为 IC pad，下压力为 3.0psi， 转速为抛光盘 /抛光头 =70/90rpm， 抛光液流速为 100ml/min， 抛光时间为 1 min。

结果如表 2所示： ' 表 2对比抛光液和本发明抛光液 1-9的抛光结果

去除速率 (A/min) 图

图形晶

形晶圆

圆抛光

表面污

前的沟 抛光后

选择 染物颗

抛光液 槽台阶

HDP-Oxide Si ₃ N ₄ 比 的沟槽 粒 （颗 /

高度

片）

(埃） 台阶度

(埃）

对比 1 1964 1740 1

对比 2 1972 250 8 2300 1657

对比 3 1937 1403 1

无划

1 1936 125 15 2300 143

痕， 无 残留物

无划

2 1892 67 28 2300 161 痕， 无

残留物

3 2037 62 33

4 1683 73 23

5 1765 51 35

6 2215 128 17

7 2017 1 12 18

8 1546 142 1 1

9 1165 89 13 如表 2所示， 本发明的抛光液和对比抛光液相比， 添加一定量的萘磺酸 盐类表面活性剂和磷酸酯类表面活性剂的混合 物后，氮化硅的去除速率得到 有效的抑制而不影响氧化硅的去除， 与单一添加表面活性剂相比， 添加表面 活性剂的混合物能获得更高的高密度二氧化硅 对氮化硅的去除速率的选择 比， 而且可以通过添加表面活性剂的用量来调节氮 化硅的去除速率， 进而控 制高密度二氧化硅对氮化硅的去除速率的选择 比，满足了浅沟槽隔离层抛光 过程中的工艺要求。而且与对比抛光液 2相比， 本发明的抛光液对图形晶圆 的台阶结构具有较高的校正能力。

本发明的抛光液是采用二氧化硅溶胶为磨料， 与氧化铈为磨料的抛光液 相比， 稳定性好， 且成本进一步降低， 是一种较为理想的浅沟槽隔离层抛光 液。

应当理解的是， 本发明所述 wt%均指的是质量百分含量。

应当注意的是， 本发明的实施例有较佳的实施性， 且并非对本发明作任 何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可 能利用上述揭示的技术内容变 更或修饰为等同的有效实施例， 但凡未脱离本发明技术方案的内容， 依据本 发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改 或等同变化及修饰，均仍属于 本发明技术方案的范围内。