本发明专利技术关于一种制备研磨液组合物的方法及一种通过该方法制备的研磨液组合物，该方法及该研磨液组合物可减少刮痕及剩余颗粒且维持高抛光速率，该刮痕及剩余颗粒在应用于半导体化学机械抛光(CMP)中被公认为因块状颗粒及聚结颗粒所致的良率降低的一个主要因素。此外，该方法及该研磨液组合物可应用于超大规模整合的半导体程序所需的各种图案且在针对应用的抛光速率、抛光选择比率、表示抛光均匀性的晶圆内非均匀性(WIWNU)及微痕小型化方面达成优良结果。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
例示性实施例关于一种制备研磨液组合物的方法及一种通过该方法制备的研磨液组合物。
技术介绍
随着半导体装置的多样化及高度整合，正使用用于形成较精细图案的技术，且因此半导体装置的表面结构已变得更复杂且表面膜之间的梯级差变得更大。在制造半导体装置中，化学机械抛光(CMP)用作平坦化技术以移除形成于基板上的特定膜的梯级。举例而言，CMP用于移除针对层间绝缘过度形成的绝缘膜的程序，其广泛用于层间介电质(ILD)及用于浅沟槽隔离(STI)的绝缘膜(其使芯片彼此绝缘)的平坦化且用于诸如布线、接触插塞及导通体触点的金属导电膜的形成。在CMP中，抛光速度、经抛光表面的平坦化程度及刮痕的发生率是重要的。此等因素取决于CMP状况、研磨液种类及抛光垫类型而判定。特定而言，用于移除与刮痕的出现直接相关的大的颗粒的技术是更关键的。当研磨液的平均直径减小以减少刮痕时，抛光经减少以降低生产。因此，针对CMP，需要鉴于抛光速度、分散稳定性及刮痕具有适当大小及分布的研磨液。此外，当虽然颗粒经密集且均匀地分布但颗粒当中仍存在小量的块状颗粒及聚结颗粒时，减少刮痕的出现受到限制，且因此完全移除块状颗粒及聚结颗粒优选的。由于甚至小量的块状颗粒及聚结颗粒包含于研磨液中，因此甚至低数目个刮痕导致CMP及后续STI中的经降低良率。因此，需要移除块状颗粒及聚结颗粒的方法。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术将解决前述问题，且本专利技术的实施例将提供一种制备研磨液组合物的方法及一种通过该方法制备的研磨液组合物，该方法能够移除由块状颗粒及聚结颗粒导致的刮痕及剩余颗粒以不仅改良化学机械抛光(CMP)所需的抛光速度及分散稳定性而且改良晶圆的平坦化，且显著减少刮痕发生率。然而，本专利技术待解决的问题并不限于前述问题，且本领域技术人员将自以下说明清晰地理解本文中未提及的其它问题。(二)技术方案根据本专利技术的第一实施例，提供一种制备研磨液组合物的方法，该方法包含：通过混合二氧化铈磨料颗粒、分散剂及水制备原料研磨液组合物；将该原料研磨液组合物中的二氧化铈(ceria)磨料颗粒粉末化(碾磨)；通过将含有该等经粉末化二氧化铈磨料颗粒的该原料研磨液组合物推送至包含水平圆柱形旋转主体的分离装置中且使该原料研磨液组合物离心而自该原料研磨液组合物移除块状颗粒及聚结颗粒；以及获得移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物。可以2公升/分钟(L/min)至10公升/分钟推送该原料研磨液组合物。通过使该原料研磨液组合物离心而移除该块状颗粒及聚结颗粒可以500G至3,000G的离心力执行离心。该块状颗粒及聚结颗粒可紧密地附着至该水平圆柱形旋转主体的旋转表面以自该水平圆柱形旋转主体的封闭端移动至该水平圆柱形旋转主体的敞开端，且经陷获于块状颗粒及聚结颗粒止挡器中以自该原料研磨液组合物经移除。该原料研磨液组合物中的该磨料颗粒可具有80纳米至330纳米的一个二次粒径，且该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的该
等磨料颗粒可具有50nm至280nm的一个二次粒径。该原料研磨液组合物中的固体含量可为1wt％至20wt％。该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的该等磨料颗粒的粒径比率根据方程式1可为0.3至1.0：[方程式1](B2-A2)/(B1-A1)，其中，A1表示在分类之前的Dl粒径，B1表示在分类之前的D99粒径，A2表示在分类之后的Dl粒径，且B2表示在分类之后的D99粒径。该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的固体含量的降低率根据方程式2可小于30％：[方程式2]C2/C1×100，其中C1表示在分类之前的该研磨液组合物的该固体含量，且C2表示在分类之后的该研磨液组合物的该固体含量。该方法可进一步包含使该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物经受具有0.1微米(μm)至0.2微米孔隙的过滤器。该分离装置可包含：该水平圆柱形旋转主体；及原料研磨液组合物引入单元，其形成于该水平圆柱形旋转主体的中心轴上，该水平圆柱形旋转主体可包含敞开端及封闭端，该敞开端可包含具有梯级的块状颗粒及聚结颗粒止挡器，且该原料研磨液组合物引入单元的原料研磨液组合物进口可形成于该水平圆柱形旋转主体的该封闭端周围。该水平圆柱形旋转主体的旋转表面可包含不平整部分。该分离装置可进一步包含外部壳，该外部壳包含该水平圆柱形旋转主体，且该外部壳可与该水平圆柱形旋转主体共享该中心轴的水平
圆柱形壳且包含在该水平圆柱形旋转主体的底部侧处的出口。根据本专利技术的第二实施例，提供一种通过根据本专利技术的第一实施例的方法制备的研磨液组合物。该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的磨料颗粒可具有50nm至280nm的一个二次粒径。该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的磨料颗粒的粒径比率根据方程式1可为0.3至1.0：[方程式1](B2-A2)/(B1-A1)，其中，A1表示在分类之前的Dl粒径，B1表示在分类之前的D99粒径，A2表示在分类之后的Dl粒径，且B2表示在分类之后的D99粒径。该移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的该固体含量的降低率根据方程式2可小于30％：[方程式2]C2/C1×l00，其中C1表示在分类之前的该研磨液组合物的该固体含量，且C2表示在分类之后的该研磨液组合物的该固体含量。(三)有益效果根据本专利技术的一种制备研磨液组合物的方法及一种依其制备的研磨液组合物可减少刮痕及剩余颗粒且维持高抛光速率，该刮痕及剩余颗粒在应用于半导体化学机械抛光(CMP)中被公认为因块状颗粒及聚结颗粒所致的良率的降低的一个主要因素。此外，该方法及该研磨液组合物可应用于用于超大规模整合的半导体程序所需的各种图案且在针对应用的抛光速率、抛光选择比率、表示抛光均匀性的晶圆
内非均匀性(WIWNU)及微痕小型化方面达成优良结果。附图说明图1为说明根据本专利技术的实施例的研磨液组合物分离装置的剖视图。图2为说明根据本专利技术的实施例的制备研磨液组合物的方法的流程图。具体实施方式下文中将参考附图详细地阐述本专利技术的例示性实施例。当判定与相关已知功能或构形有关的详细说明其等在阐述本专利技术时可使本专利技术的目的不必要地模糊时，此处将省略详细说明。此外，本文中所使用的术语经定义以适当地阐述本专利技术的示例性实施例且因此可取决于使用者、操作者的意图或惯例而改变。因此，必须基于此说明书的以下总体说明定义术语。附图中存在的相似组件符号在通篇中指相似组件。贯穿整个说明书将理解，除非另外规定，否则当一个部件“包含”或“包括”一个组件时，该部件不排除其它组件而是可进一步包含其它组件。下文中，将参考实施例及附图详细阐述制备研磨液组合物的方法及依其制备的研磨液组合物。然而，本专利技术并不限于该等实施例及附图。根据本专利技术的第一实施例，提供制备研磨液组合物的方法，该方法包含：通过混合二氧化铈磨料颗粒、分散剂及水制备原料研磨液组合物；将原料研磨液组合物中的二氧化铈磨料颗粒粉末化；通过将含有经粉末化二氧化铈磨料颗粒的原料研磨液组合物推送至包含水平圆柱形旋转主体的分离装置中且使原料研磨液组合物经受离心而自原料研磨液组合物移除块状颗粒及聚结颗粒；以及获得移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物。可使用包含水平圆柱形旋转主体的分离装置实施根据本专利技术的制备研磨液组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备研磨液组合物的方法，所述方法包括：通过混合二氧化铈磨料颗粒、分散剂及水制备原料研磨液组合物；将所述原料研磨液组合物中的所述等二氧化铈磨料颗粒粉末化；通过将含有所述等经粉末化二氧化铈磨料颗粒的所述原料研磨液组合物推送至包括水平圆柱形旋转主体的分离装置中且使所述原料研磨液组合物离心而自所述原料研磨液组合物移除块状颗粒及聚结颗粒；及获得移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 KR 10-2014-00172391.一种制备研磨液组合物的方法，所述方法包括：通过混合二氧化铈磨料颗粒、分散剂及水制备原料研磨液组合物；将所述原料研磨液组合物中的所述等二氧化铈磨料颗粒粉末化；通过将含有所述等经粉末化二氧化铈磨料颗粒的所述原料研磨液组合物推送至包括水平圆柱形旋转主体的分离装置中且使所述原料研磨液组合物离心而自所述原料研磨液组合物移除块状颗粒及聚结颗粒；及获得移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以2公升/分钟(L/min)至10公升/分钟推送所述原料研磨液组合物。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过使所述原料研磨液组合物离心而移除所述块状颗粒及聚结颗粒以500G至3,000G的离心力执行离心。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述块状颗粒及聚结颗粒紧密地附着至所述水平圆柱形旋转主体的旋转表面以自所述水平圆柱形旋转主体的封闭端移动至所述水平圆柱形旋转主体的敞开端，且经陷获于块状颗粒及聚结颗粒止挡器中以自所述原料研磨液组合物移除。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料研磨液组合物中的所述磨料颗粒具有80纳米至330纳米的一个二次粒径，且所述移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的所述等磨料颗粒具有50nm至280nm的一个二次粒径。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料研磨液组合物中的固体含量为1wt％至20wt％。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除块状颗粒及
\t聚结颗粒的研磨液组合物中的所述磨料颗粒的粒径比率根据方程式1为0.3至1.0：[方程式1](B2-A2)/(B1-A1)，其中，A1表示在分类之前的Dl粒径，B1表示在分类之前的D99粒径，A2表示在分类之后的Dl粒径，且B2表示在分类之后的D99粒径。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除块状颗粒及聚结颗粒的研磨液组合物中的固体含量的降低率根据方程式2小于30％：[方程式2]C2\...
【专利技术属性】
技术研发人员：权璋国，全燦云，郑记和，金廷润，崔洛炫，李性表，崔辅爀，
申请(专利权)人：凯斯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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