本發(fā)明涉及一種用于集成電路或半導(dǎo)體制造過(guò)程中的新型研磨漿液，具體的說(shuō)，本發(fā)明所述的研磨液可有效地應(yīng)用于集成電路或半導(dǎo)體制造過(guò)程之淺溝槽絕緣的方法中的介電層平坦化作用。

背景技術(shù)：

氧化鈰由于對(duì)二氧化硅具有非常高的磨除率，在傳統(tǒng)應(yīng)用中，用于玻璃的研磨。在集成電路制造過(guò)程的二氧化硅介電層之研磨中，傳統(tǒng)上以煅制硅石或膠態(tài)硅石所制得之研磨液進(jìn)行絕緣介電層之研磨，此等研磨液中均需加入氫氧化鉀以提高其研磨速度。由于添加氫氧化鉀會(huì)產(chǎn)生堿金屬離子擴(kuò)散的問(wèn)題及無(wú)法提供對(duì)二氧化硅/氮化硅可接受的磨除選擇率，此種傳統(tǒng)上所使用的研磨液，并不適用于集成電路制造過(guò)程中淺溝槽絕緣層的研磨。因此，本領(lǐng)域中欲尋求一種可有效應(yīng)用于集成電路及半導(dǎo)體制造過(guò)程中，并能提供較高二氧化硅/氮化硅磨除選擇的研磨組合物。

美國(guó)專利5,264,010提示一種用于研磨半導(dǎo)體表面的研磨漿液，其包含氧化鈰、煅制硅石、沉淀硅石及水。此專利還教導(dǎo)了在其研磨漿液中添加表面活性劑，以于研磨漿液中作為懸浮劑。

美國(guó)專利5,759,917提示一種用于半導(dǎo)體及集成電路制造過(guò)程中研磨二氧化硅及氮化硅，且能獲得較高sio2/si3n4研磨選擇率的化學(xué)機(jī)械研磨組合物，該組合物包含一種鹽類、可溶性鈰化合物及一種羧酸，并且該組合物的ph值介于3-11之間.

美國(guó)專利5,891,205涉及一種使用化學(xué)機(jī)械磨光漿液以將半導(dǎo)體器件的氧化物層磨光的方法，其所使用的磨光漿液包含氧化鈰與二氧化硅混合磨粒的堿性含水分散液。

美國(guó)專利5,766,279提示了一種以氧化鈰精細(xì)顆粒與氧化硅為基質(zhì)的磨光漿液，其中是將氧化鈰精細(xì)顆粒及硅石溶膠經(jīng)混合、干燥、及熱處理后，與液體介質(zhì)混合形成該磨光漿液。

美國(guó)專利5,938,505提示了一種用于半導(dǎo)體制造過(guò)程的sti處理中的用于提高氧化硅/氮化硅磨除選擇率的研磨漿液，其包含四甲基銨的鹽類、堿及過(guò)氧化氫，其中，該四甲基銨的鹽類優(yōu)選氟化四甲基銨，且研磨漿液優(yōu)選具有11至13的ph值。

當(dāng)應(yīng)用于sti平坦化方法中作為研磨漿液之磨料時(shí)，氧化鈰本身由于具有較高之密度，因此非常容易于漿液中沉淀。然而在現(xiàn)有技術(shù)中，完全未教示或提及任何可增進(jìn)氧化鈰懸浮性質(zhì)的有效方法?，F(xiàn)有技術(shù)雖已教示使用表面活性劑以增加研磨漿液之懸浮性，然而，在貯存過(guò)程中，研磨顆粒因受重力影響而產(chǎn)生沉降，此時(shí)由于顆粒具有極佳之流動(dòng)性而導(dǎo)致顆粒重排，并形成不可逆之致密餅狀物。因此，本發(fā)明之目的即在于提供一種可克服氧化鈰沉淀問(wèn)題、并具有有利的氧化硅/氮化硅磨除選擇率之研磨漿液。

本發(fā)明提供一種用于半導(dǎo)體及集成電路制造過(guò)程之研磨漿液，其包含氧化鈰、氫氧化鎂、碳酸鉑及水。本發(fā)明研磨漿液特別適用于半導(dǎo)體或集成電路制造過(guò)程之sti處理中作為絕緣介電層之研磨劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種用于半導(dǎo)體或集成電路制造過(guò)程之研磨漿液，其包含氧化鈰、氫氧化鎂、碳酸鉑及水。本發(fā)明的研磨漿液特別適用于半導(dǎo)體及集成電路制造過(guò)程之sti處理中作為絕緣介電層之研磨劑。

本發(fā)明研磨漿液中所包含的氫氧化鎂，可增進(jìn)氧化鈰的懸浮性，其主要原因在于，氫氧化鎂可在氧化鈰表面形成一包覆層，而使氧化鈰可均勻地懸浮于水性介質(zhì)中。表面上具有氫氧化鎂包覆層的氧化鈰顆粒，由于具有促變行為，顆粒之間因彼此作用力之存在，而使顆粒間彼此相互牽制，因而不致產(chǎn)生沉淀或可產(chǎn)生可逆式之凝集。本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氧化鈰表面包覆氫氧化鎂時(shí)，會(huì)降低氧化鈰對(duì)二氧化硅之活性，而導(dǎo)致所得漿液之研磨速率下降，另外碳酸鉑的加入，可有效提高二氧化硅/氮化硅之磨除選擇率。根據(jù)下文所述實(shí)例可知，本發(fā)明研磨漿液可提供高于5的二氧化硅/氮化硅磨除選擇率。

因此，本發(fā)明研磨漿液中所包含的氫氧化鎂，為增進(jìn)氧化鈰懸浮性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，當(dāng)本發(fā)明的研磨漿液包含100重量份水時(shí)，氫氧化鎂的用量范圍為6至7重量份。

本發(fā)明的研磨漿液所包含的氧化鈰，以100重量份水為基準(zhǔn)，可包含1至3重量份該氧化鈰。

本發(fā)明的研磨漿液所包含的碳酸鉑，以100重量份水為基準(zhǔn)，可包含2.5至4重量份碳酸鉑。

以下實(shí)例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，唯其非用以限制本發(fā)明之范圍，任何本領(lǐng)域的熟練人員可輕易達(dá)成之修飾及改變，均涵蓋于本發(fā)明之范圍內(nèi)。

研磨測(cè)試

a．儀器：ipec/westech472

b．條件：壓力：3psi

背壓：0psi

溫度：25℃

主軸轉(zhuǎn)速：50rpm

臺(tái)板轉(zhuǎn)速：60rpm

墊座型式：集成電路1400

漿液流速：200毫升/分鐘

c．晶片：氧化硅薄膜及氮化硅薄膜，購(gòu)自sil集成電路onvalley

m集成電路roelecton集成電路s,inc.,是以lpcvd技術(shù)于6英寸硅

晶圓上淀積0.85微米±5％之氧化硅薄膜及氮化硅薄膜。

研磨測(cè)試流程：在研磨前后，均須以膜厚測(cè)定儀測(cè)定膜之厚度。本發(fā)明采用kla-tencor公司的sm300型機(jī)器測(cè)定介電層之膜厚。磨光速率之測(cè)定方法系先以上述rs300型機(jī)器測(cè)得介電層膜厚t1，分別以實(shí)例中之漿液研磨1分鐘后，以固態(tài)儀器公司(solidstateequipmentcorporation)的evergreenmodel10x型機(jī)器清洗晶圓，之后，將晶圓吹干。再以sm300型機(jī)器測(cè)定介電層之膜厚t2。將t1-t2即為介電層之磨光速率。

實(shí)例1

將1重量份氧化鈰加入100重量份去離子中以制備研磨漿液。所得漿液的研磨測(cè)試結(jié)果，如表1所示。

表1

實(shí)例2

將為同重量份的氧化鈰與不同重量份的氫氧化鎂加入100重量份之去離子水中，并加入不同重量份的碳酸鉑。所得研磨漿液之研磨測(cè)試結(jié)果，如表2所示。

表2