不同于以機械作用為主導的氧化硅研磨液拋光,氧化鈰(CcO3)研磨液拋光是以化學作用為主導,它具有以下幾個特征: OP262GSZ      

   (1)平坦效率高,能選擇性地磨平凸面,對溝槽的保護性好。

   (2)對氮化硅具有較高的選擇比,在一定程度上能實現自動終止拋光。

   (3)最大限度地減少不同圖形密度區域的膜厚差值。

   為什么氧化鈰研磨液具有平坦效率高和高選擇比的特點呢?這要從氧化鈰研磨液和淺槽隔離區的表面電荷說起。

   在研磨液中研磨顆粒氧化鈰粒子帶正電荷,而這些研磨粒子是被帶負電荷的添加劑粒子團團包圍著的。在一定的外界壓力下,研磨液碰到凸起的氧化硅表面時,因局部接觸壓力增高而產生擠壓,把氧化鈰粒子與添加劑粒子之間的結合力打破,釋放出來的氧化鈰粒子就對凸面產生磨削拋光效果,而淺槽隔離區表面因凹陷局部壓力小,氧化鈰始終被帶負電荷的添加劑團團包圍而很少或幾乎沒有磨削拋光效果,由此持續不斷地就達到了選擇性地平整凸面保護溝槽的效果,原理圖如圖11.4所示。在拋光的初期階段,平坦效率是由凸面上的局部壓力與研磨液中的添加劑相互作用共同主導的,直到晶片表面的臺階高度基本被磨平。當晶片表面的臺階高度基本平整后,來到了拋光的后期階段,這時氧化硅逐漸磨完而拋光終止層氮化硅露出表面。氧化硅表面帶負電荷,而氮化硅表面帶正電荷。這個階段的拋光效率是由研磨液中的氧化鈰粒子和添加劑粒子主導的,氧化鈰研磨液顯示了它對氮化硅的高選擇比,見圖11.5。由于氮化硅表面帶正電荷,它的表面吸附了一層帶負電荷的添加劑粒子,形成了堅固的保護層;同時也由于帶正電荷的氧化鈰粒子與氮化硅表面的相互排斥,氧化鈰研磨液對氮化硅的拋光速率要遠遠低于對氧化硅,所以拋光能自動終止在氮化硅層上。