专利名称：一种化学机械抛光液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学机械抛光液。
背景技术：
随着半导体技术的不断发展，以及大规模集成电路互连层的不断增加，导电层和绝缘介质层的平坦化技术变得尤为关键。二十世纪80年代，由IBM公司首创的化学机械抛光(CMP)技术被认为是目前全局平坦化的最有效的方法。化学机械抛光(CMP)由化学作用、机械作用以及这两种作用结合而成。它通常由一个带有抛光垫的研磨台，及一个用于承载芯片的研磨头组成。其中研磨头固定住芯片，然后将芯片的正面压在抛光垫上。当进行化学机械抛光时，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，含有研磨剂的浆液被滴到抛光垫上，并因离 心作用平铺在抛光垫上。芯片表面在机械和化学的双重作用下实现全局平坦化。对金属层化学机械抛光(CMP)的主要机制被认为是氧化剂先将金属表面氧化成膜，以二氧化硅和氧化铝为代表的研磨剂将该层氧化膜机械去除，产生新的金属表面继续被氧化，这两种作用协同进行。银盐作为一种强氧化剂，可以用于化学机械抛光(CMP)。美国专利5225034,美国专利5354490公开了将过氧化氢和硝酸银共同使用，用做氧化剂进行金属铜抛光的方法。美国专利6604987公开了用含银离子的抛光液对镍进行抛光的方法。硝酸银也是进行钨高速抛光的重要添加剂。银盐(例如硝酸银、氯化银)具有见光分解、不稳定的自然属性，因此使用银盐的抛光液在光线下易发生光化学反应，发黑变色，降低并影响抛光液的抛光性能。本发明通过在含银的抛光体系中加入冠醚的方法，解决了这一技术问题。
发明内容
本发明解决了现有技术中使用银盐的抛光液在光线下易发生光化学反应，从而发黑变色，降低并影响抛光液抛光性能的技术问题。本发明提供了一种化学机械抛光液，其含有水、研磨剂、能产生银离子的化合物、冠醚。在本发明中，研磨剂选自SiO2、Al2O3' ZrO2、CeO2、SiC、TiO2和/或Si3N4中的一种或多种，优选SiO2。在本发明中，研磨剂质量百分比为O. I 10%。在本发明中，能产生银离子的化合物为硫酸银、硝酸银、氟化银和/或高氯酸银的可溶性银盐。在本发明中，能产生银离子的化合物质量百分比含量为O. 05 O. 5%。在本发明中，冠醚选自15-冠-5，18-冠-6及其衍生物中的一种或多种，更优选为18-冠-6 ；18-冠-6的衍生物优选为苯并18-冠-6。
在本发明中，冠醚的质量百分比含量为O. 05 1%。在本发明中，冠醚质量百分比含量是能产生银离子的化合物质量百分比含量的I 2倍。在本发明中，抛光液还含有能产生硫酸根离子的化合物，优选非金属硫酸盐，更优选为硫酸铵。在本发明中，非金属硫酸盐质量百分比含量为O. I O. 5%。在本发明中，抛光液还含有过氧化物，优选为过氧化氢。 在本发明中，过氧化氢质量百分比含量为O. I 5 %。在本发明中，化学机械抛光液的pH值为O. 5 5。本发明所用试剂及原料均市售可得。本发明的积极进步效果在于I)显著增加了抛光液对可见光的稳定性。保持抛光液具有长期稳定的抛光性能；2)由于稳定了银离子，避免了银离子发生光化学反应、生成银单质、氧化银等黑色物质，避免了这些黑色物质在抛光管路、抛光垫上的吸附、沉积。从而有效避免了这些副产物对硅片表面造成缺陷、刮伤，进一步提升了产品的质量、良率。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明抛光钨的化学机械抛光液进行详细描述，以使更好的理解本发明，但下述实施例并不限制本发明范围。实施例中各成分百分比均为质量百分比。制备实施例表I给出了本发明的化学机械抛光液实施例I 12及对比例I 2的配方，按表I中所列组分及其含量，在去离子水中混合均勻，用PH调节剂调到所需pH值，即可制得化学机械抛光液。表I、本发明的化学机械抛光液实施例I 12和对比例1-权利要求
1.一种化学机械抛光液，包含水、研磨剂、能产生银离子的化合物、冠醚。
2 .根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的研磨剂选自Si02、Al2O3' ZrO2, CeO2, SiC、TiO2 和 / 或 Si3N4 中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的研磨剂优选Si02。
4.根据权利要求1-3任一项所述的化学机械抛光液，其特征在于所述研磨剂质量百分比含量为O. I 10%。
5.根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的能产生银离子的化合物为硫酸银、硝酸银、氟化银和/或高氯酸银的可溶性银盐。
6.根据权利要求I或5所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的能产生银离子的化合物质量百分比含量为O. 05 O. 5%。
7.根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的冠醚选自15-冠-5，18-冠-6及其衍生物中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的冠醚为18-冠-6。
9.根据权利要求7所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的18-冠-6的衍生物为苯并18-冠-6。
10.根据权利要求I，6-8任一项所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的冠醚质量百分比含量为O. 05 1%。
11.根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的冠醚质量百分比含量是能产生银离子的化合物质量百分比含量的I 2倍。
12.根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述抛光液还含有能产生硫酸根离子的化合物。
13.根据权利要求12所述的化学机械抛光液，其特征在于所述能产生硫酸根离子的化合物为非金属硫酸盐。
14.根据权利要求13所述的化学机械抛光液，其特征在于所述非金属硫酸盐为硫酸铵。
15.根据权利要求I或12-14任一项所述的化学机械抛光液，其特征在于所述能产生硫酸根离子的化合物的质量百分比含量为O. I O. 5%。
16.根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述抛光液还含有过氧化物。
17.根据权利要求16所述的化学机械抛光液，其特征在于所述过氧化物为过氧化氢。
18.根据权利要求16或17所述的化学机械抛光液，其特征在于所述过氧化物质量百分比含量为O. I 5%。
19.根据权利要求I所述的化学机械抛光液，其特征在于所述的化学机械抛光液的PH值为O. 5 5。
全文摘要
本发明公开了一种化学机械抛光液，包含水、研磨剂、能产生银离子的化合物、冠醚。本发明的抛光液显著增加了抛光液对可见光的稳定性，并可以保持抛光液具有长期稳定的抛光性能。
文档编号C09G1/02GK102898950SQ201110211559
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者王晨, 何华锋 申请人:安集微电子(上海)有限公司