本發(fā)明涉及一種包含氧化鈰粒子的化學機械研磨用漿料組合物以及半導體器件的制造方法，具體涉及增加通過與現(xiàn)有的氧化鈰粒子不同的合成方法得到的氧化鈰表面的ce3+的比例，盡管粒徑小，但是能夠在低含量下具有較高的氧化膜去除速度，并與此組合，能夠通過適當?shù)奶砑映煞謥頊p少凹陷的產生，進一步提高氧化膜研磨速度的化學機械研磨用漿料組合物及利用其的半導體器件的制造方法。

背景技術：

1、隨著半導體器件變得多樣且高度集成化，更加精細的圖案形成技術正在被使用，因此，半導體器件的表面結構正在變得更為復雜，并且，為了提高光刻(photolithography)的精度，在各個工藝中，層間平坦度正在作為非常重要的要素發(fā)揮著作用。在半導體器件的制造中，化學機械研磨(chemical?mechanicalpolishing，cmp)工藝被用作這種平坦化技術。例如，還較多地被用作以下工藝：去除為了層間絕緣而過量成膜的絕緣膜的工藝；使層間介質(interlayer?dielectronic，ild)與芯片(chip)之間絕緣的淺溝槽隔離(shallowtrenchisolation，sti)用絕緣膜的平坦化工藝；以及用于形成諸如配線、接觸插槽、導孔接觸等金屬導電膜的工藝。

2、對于cmp工藝，研磨速度、研磨表面的平坦化度、劃痕的產生程度很重要，且由cmp工藝條件、漿料的種類、研磨墊的種類等決定。氧化鈰漿料使用的是高純度的氧化鈰粒子。近年來，在半導體器件的制造工藝中，要求實現(xiàn)更進一步的精細化配線，但研磨時產生研磨劃痕是一個需要克服的問題。

3、現(xiàn)有的氧化鈰漿料使用的是粒徑為30nm至200nm的粒子，即便在進行研磨時產生微小的研磨劃痕，只要小于現(xiàn)有的配線寬度就不構成問題，但是如今需要持續(xù)地實現(xiàn)高度精細化配線，因此成為問題。對此，正在嘗試減小氧化鈰粒子的平均粒徑，但是現(xiàn)有的粒子在平均粒徑減小時，機械作用會降低，因此，會發(fā)生研磨速度降低的問題。

4、即便擬通過控制氧化鈰粒子的平均粒徑來控制研磨速度和研磨劃痕，也很難在保持研磨速度的同時達成研磨劃痕的目標水平。

5、另外，在現(xiàn)有的化學機械研磨用漿料組合物中，氧化鈰粒子沒有優(yōu)化ce3+與ge4+的比例，同時也沒有公開最優(yōu)水平的平均粒徑，因此，需要對包含氧化鈰粒子的研磨用漿料進行研究，該氧化鈰粒子通過增加氧化鈰表面的ce3+的比例，盡管粒徑小，但是能夠表現(xiàn)出較高的氧化膜去除速度。

6、另外，在利用cmp漿料組合物的cmp工藝中，雖然能夠在空白晶圓和圖案晶圓的高密度圖案上確保適當?shù)难心ヂ屎瓦x擇比，然而在圖案晶圓的低密度圖案上則會產生大量的凹陷和腐蝕。

7、如上所述，本發(fā)明的發(fā)明人開發(fā)出了在溶液中通過沉淀而獲得的氧化膜研磨速度得到大幅提高的10納米以下級的氧化鈰粒子，并且通過將具備這種優(yōu)化條件的氧化鈰粒子與添加物質組合，開發(fā)出了改善凹陷以及大幅提高硅氧化膜研磨速度的漿料組合物，從而完成了本發(fā)明。

技術實現(xiàn)思路

1、技術問題

2、本發(fā)明旨在解決上述的問題，本發(fā)明的一實施例提供一種化學機械研磨用漿料組合物。

3、另外，本發(fā)明的另一實施例提供一種半導體器件的制造方法。

4、本發(fā)明的技術問題不限于上述的技術問題，本領域技術人員能夠從以下記載明確地理解未指出的其他多個技術問題。

5、技術方案

6、作為用于解決上述的技術問題的技術方案，本發(fā)明的一個實施方式提供一種化學機械研磨用漿料組合物，其包含：氧化鈰粒子；溶劑；以及凹陷(dishing)調節(jié)劑，在所述氧化鈰粒子的含量被調節(jié)為1.0重量％的水分散液中，對于波長為450～800nm的光的平均透光率為50％以上。

7、氧化膜研磨速度可隨著所述凹陷調節(jié)劑的含量增加而增加。

8、以化學機械研磨用漿料組合物的總重量為基準，所述凹陷調節(jié)劑的含量可以是0.001～1重量％。

9、所述凹陷調節(jié)劑可以是聚二烯丙基二甲基氯化銨(polydiallyldimethylammonium?chloride，poly(dadmac))、聚二亞乙基三胺-2-(二甲氨基)乙基甲基丙烯酸酯(poly?diethylenetriamine-2-(dimethylamino)ethylmethacrylate，poly(dmaem))、聚(2-二甲氨基)乙基甲基丙烯酸酯(poly?2-(dimethylamino)ethyl?methacrylate，poly(dmaem))、聚丙烯酰胺十亞甲基二胺(polyacrylamide?decamethylene?diamine，poly(aam_dcda))、二甲胺-環(huán)氧氯丙烷共聚物(poly(dimethylamine)-co-epichlorohydrin)、聚(二甲胺-co-環(huán)氧氯丙烷-co-乙二胺)(poly(dimethylamine-co-epichlorohydrin-co-ethylenediamine))或它們的組合。

10、以化學機械研磨用漿料組合物的總重量為基準，所述氧化鈰粒子的含量可以是0.001～5重量％。

11、所述化學機械研磨用漿料組合物可進一步包含ph調節(jié)劑，所述ph調節(jié)劑可以是無機酸、有機酸、氨基酸、咪唑、烷基胺類、醇胺、季銨堿、氨或它們的組合，其中，無機酸為選自硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸中的一種以上，有機酸為選自醋酸、檸檬酸、膠酸、乙醇酸、甲酸、乳酸、蘋果酸、胡蘿卜酸、馬來酸、草酸、鄰苯二甲酸、琥珀酸、酒石酸中的一種以上，氨基酸為選自賴氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸、三(羥甲基)甲基甘氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、色氨酸(tryptophan)以及氨酪酸中的一種以上。

12、所述組合物的ph值可以是2～10。

13、所述化學機械研磨用漿料組合物可具有的硅氧化膜研磨速度。

14、利用動態(tài)光散射粒度分析儀(dls)測量的所述氧化鈰粒子的二次粒徑可以是1～20nm。

15、利用透射電子顯微鏡(tem)測量的所述氧化鈰粒子的一次粒徑可以是0.5～10nm。

16、根據(jù)x射線光電子能譜(xps)分析，以表示所述氧化鈰粒子表面的ce-o結合能的xps峰面積之總和100％為基準，表示ce3+的ce-o結合能的xps峰面積之和可以是30％以上。

17、所述氧化鈰粒子可通過在包含原料前體的溶液中在酸性ph下進行沉淀而獲得粒子的分散液的步驟制成。

18、另外，本發(fā)明的另一實施方式提供一種半導體器件的制造方法，其包括利用所述化學機械研磨用漿料組合物進行研磨的步驟。

19、有益效果

20、根據(jù)本發(fā)明的實施例，制造出的氧化鈰粒子通過增加氧化鈰表面的ce3+的比例，盡管粒徑小，但是能夠在以低含量包含于化學機械研磨用漿料中時，具有較高的氧化膜去除速度，與此同時，當與本發(fā)明的凹陷調節(jié)劑組合時，能夠在抑制凹陷(dishing)產生的同時，與未加入添加劑時相比，具有改善氧化膜研磨速度的效果。

21、另外，根據(jù)本發(fā)明的一實施例，能夠提供一種化學機械研磨用氧化鈰粒子及包含其的化學機械研磨用漿料組合物，其能夠使晶圓的表面缺陷最小化，并且不同于現(xiàn)有的被認為是折中(trade-off)關系的表面缺陷與氧化膜去除速度的相關關系，能夠使表面缺陷最小化，同時使氧化膜去除速度最大化。

22、本發(fā)明的效果不限于上述的效果，并且應當理解為包括能夠從本發(fā)明的說明書或權利要求書中記載的發(fā)明的特征推測出的所有效果。