專利名稱：一種化學(xué)機(jī)械拋光液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光液。
背景技術(shù)：
IC制造工藝中平坦化技術(shù)已成為與光刻和刻蝕同等重要且相互依賴的不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一。而化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝便是目前最有效、最成熟的平坦化技術(shù)?；瘜W(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)是集清洗、干燥、在線檢測、終點(diǎn)檢測等技術(shù)與一體的化學(xué)機(jī)械平坦化技術(shù)，是集成電路(IC)向微細(xì)化、多層化、平坦化、薄型化發(fā)展的產(chǎn)物，是集成電路提高生產(chǎn)效率、降低成本、晶圓全局平坦化必備技術(shù)。CMP在IC制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，拋光對象包括襯底、介質(zhì)及互連材料等。其中金屬CMP是90納米以下芯片制造中器件和互連制造的關(guān)鍵工藝之一，是亞90納米時代的研究熱點(diǎn)。金屬銅，鋁，鎢正在越來越多地應(yīng)用于集成電路器件上的互連，必須通過化學(xué)機(jī)械拋光實現(xiàn)多層互連，因而開發(fā)出新一代的金屬化學(xué)機(jī)械拋光液一直讓業(yè)界關(guān)注。目前，出現(xiàn)了一系列適合于拋光硅的化學(xué)機(jī)械拋光漿料，如專利US2002151252A1 公開了一種用于硅CMP的組合物和方法；專利US200610014390A1公開了一種用于硅和金屬的化學(xué)機(jī)械拋光漿料；專利US5860848公開了一種使用聚合體電解質(zhì)的硅CMP的方法；但是隨著3D封裝技術(shù)不斷成熟，硅通孔技術(shù)不斷得到更多應(yīng)用，拋光硅應(yīng)用也越來越引起人們的重視。3D封裝技術(shù)常常平整地需要去除10個微米以上的硅。上述用于拋光液對于該應(yīng)用存在明顯的去除速率不足的情況，嚴(yán)重影響產(chǎn)率。因此有必要開發(fā)出新的適用于硅通孔技術(shù)的硅化學(xué)機(jī)械拋光漿料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，而提供一種大幅度提高硅拋光速率和產(chǎn)品產(chǎn)率的化學(xué)機(jī)械拋光液。本發(fā)明的金屬化學(xué)機(jī)械拋光液包括研磨顆粒、一種或多種有機(jī)酸速率提升劑，一種或多種含氮化合物和水。本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光液可以在通過添加劑大幅度硅拋光速
率，提高產(chǎn)率。在本發(fā)明的實施例中，該研磨顆粒的濃度為0. 5 10wt%，有機(jī)酸速率提升劑的濃度為0. 5 IOwt %，含氮化合物的濃度為0. 05 IOwt %，水為余量，以上百分比均指占整個化學(xué)機(jī)械拋光液的總重量百分比。本發(fā)明的研磨顆?？梢詤⒄宅F(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)選氧化硅、氧化鋁、氧化鈰和/或聚合物顆粒，如聚乙烯或聚四氟乙烯，更優(yōu)選氧化硅。在本發(fā)明中，該研磨顆粒的尺寸較佳地為20 200nm，更佳地為30 lOOnm。在本發(fā)明中，所述的有機(jī)酸為氨基酸，檸檬酸，檸檬酸氫胺，檸檬酸氫二胺，乙二胺四乙酸中的一種或幾種。在本發(fā)明中，所述的含氮化合物為含-NH結(jié)構(gòu)的氨類化合物，例如唑類，胍類，亞胺等等。優(yōu)選的為含氮化合物為選自1，2，4三氮唑、5-氨基四氮唑、鹽酸雙胍、聚亞酰胺、 3-氨基四氮唑和聚亞酰胺中的一種或多種。本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光漿料pH值為8. 0 12. 0，較佳地9. 5-11. 5。pH調(diào)節(jié)劑可為各種堿，以將PH調(diào)節(jié)至所需值即可，較佳地四甲基氫氧化胺，四乙基氫氧化胺，四丙基氫氧化胺，氨水，氫氧化鉀、乙醇胺和/或三乙醇胺等等。本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光漿料還可以包括表面活性劑、穩(wěn)定劑，抑制劑和殺菌劑，以進(jìn)一步提高表面的拋光性能。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的創(chuàng)新部分在于本發(fā)明硅化學(xué)機(jī)械拋光液通過添加劑的作用大幅度提高硅拋光速率，提高產(chǎn)品產(chǎn)率。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。表1給出了本發(fā)明的拋光液1 21，將表中配方，將各成分混合均勻，去離子水補(bǔ)足拋光液質(zhì)量100%。最后用PH調(diào)節(jié)劑(20%K0H或稀HN03，根據(jù)PH值的需要進(jìn)行選擇) 調(diào)節(jié)到所需PH值，繼續(xù)攪拌至均勻流體，靜置30分鐘即可得到各化學(xué)機(jī)械拋光液。表1本發(fā)明的拋光液1 21配方
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機(jī)械拋光液，包含研磨顆粒、一種或多種有機(jī)酸速率提升劑，一種或多種含氮化合物和水。
2.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒的濃度為0.5 10wt%，有機(jī)酸速率提升劑的濃度為0. 5 IOwt %，含氮化合物的濃度為0. 05 IOwt %，水為余量。
3.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒為氧化硅、氧化鋁、氧化鈰和/ 或聚合物顆粒。
4.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒的尺寸為20 200nm。
5.如權(quán)利要求4所述拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒的尺寸為30 lOOnm。
6.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述有機(jī)酸速率提升劑為選自氨基酸，檸檬酸，檸檬酸氫胺，檸檬酸氫二胺，乙二胺四乙酸中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述含氮化合物為含-NH結(jié)構(gòu)的氨類化合物。
8.如權(quán)利要求7所述拋光液，其特征在于，所述氨類化合物為唑類，胍類和/或亞胺。
9.如權(quán)利要求7所述拋光液，其特征在于，含氮化合物為選自1，2，4三氮唑、5-氨基四氮唑、鹽酸雙胍、聚亞酰胺、3-氨基四氮唑和聚亞酰胺中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述拋光液PH值為8.0 12. 0。
11.如權(quán)利要求10所述拋光液，其特征在于，所述拋光液PH值為9.5-11. 5。
12.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述拋光液還包括pH調(diào)節(jié)劑。
13.如權(quán)利要求12所述拋光液，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)劑選自四甲基氫氧化胺，四乙基氫氧化胺，四丙基氫氧化胺，氨水，氫氧化鉀、乙醇胺和三乙醇胺中的一種或多種。
14.如權(quán)利要求1所述拋光液，其特征在于，所述拋光液還包括選自表面活性劑、穩(wěn)定齊U，抑制劑和殺菌劑中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于3D封裝的TSV硅拋光的化學(xué)機(jī)械拋光液，該拋光液包括研磨顆粒，一種或多種有機(jī)酸速率提升劑，一種或多種含氮化合物和水。本發(fā)明的拋光液是可以在堿性條件下超高速地拋光硅襯底的新型的化學(xué)機(jī)械拋光液，顯著提高3D封裝中的TSV硅拋光的產(chǎn)率。
文檔編號C09G1/02GK102477261SQ20101056420
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者徐春 申請人:安集微電子(上海)有限公司