机械抛光方法的化学机械抛光浆料组合物优选地不含麟酸。 如本文中和所附权利要求书中所用，术语"不含麟酸"意指化学机械抛光浆料组合物含有 < Ippm麟酸。优选地，用于本发明方法的化学机械抛光浆料组合物含有小于可检测极限的 麟酸。
[0034] 用于本发明的化学机械抛光方法的化学机械抛光浆料组合物优选地不含氯酸盐。 如本文中和所附权利要求书中所用，术语"不含氯酸盐"意指化学机械抛光浆料组合物含有 < Ippm氯酸盐。优选地，用于本发明方法的化学机械抛光浆料组合物含有小于可检测极限 的氯酸盐。
[0035] 用于本发明的化学机械抛光方法的化学机械抛光浆料组合物优选地不含经簇酸 官能团改性的水溶性纤维素。如本文中和所附权利要求书中所用，术语"不含经簇酸官能团 改性的水溶性纤维素"意指化学机械抛光浆料组合物含有<Ippm经簇酸官能团改性的水溶 性纤维素。优选地，用于本发明方法的化学机械抛光浆料组合物含有小于可检测极限的经 簇酸官能团改性的水溶性纤维素。
[0036] 用于本发明方法的化学机械抛光的化学机械抛光垫可W是所属领域中已知的任 何合适的抛光垫。化学机械抛光垫可W优选地选自编织和非编织抛光垫。化学机械抛光垫 可W由具有不同密度、硬度、厚度、可压缩性W及模量的任何合适的聚合物制成。按需要，化 学机械抛光垫可W是有槽和多孔的。
[0037] 优选地，在本发明的化学机械抛光方法中，将化学机械抛光浆料组合物分配到化 学机械抛光垫抛光表面上的化学机械抛光垫与衬底之间的介面处或靠近所述介面处。
[0038] 本发明的一些实施例现将详细地描述于W下实例中。
[0039] 比较实例A和实例1到4
[0040]化学化械抛化浆料紀合物
[0041] 所测试的化学机械抛光浆料组合物在表1中描述。化学机械抛光浆料组合物A是 比较配制品，其不在所要求的发明的范围内。使用氨氧化钟化0H)将化学机械抛光浆料组 合物调节到表1中所提到的抑。
[0042]表 1
[0043]
W44]tKkbosol最K1630胶态二氧化娃，平均粒径为120皿，由AZ电子材料（AZ ElectronicMaterials)制造并且可购自罗口哈斯电子材料CMP公司（Rohmand化as ElectronicMaterialsCMPInc.) W45]XKicbosol·1?II1501-50胶态二氧化娃，平均粒径为50nm，由AZ电子材料制造并 且可购自罗口哈斯电子材料CMP公司
[0046] Φ重量平均分子量为32,OOOg/mol的聚（甲基乙締基酸）
[0047] λ可购自西格玛-阿尔德里奇的Twe纽《 20非离子聚乙二醇脱水山梨糖醇单月桂 酸醋表面活性剂
[0048] 丫丙締酸与甲基丙締酸单体的共聚物，重量平均分子量为22,OOOg/mol并且丙締 酸与甲基丙締酸摩尔比为2 : 3。
[0049] 抛化测试 阳化0] 抛光实验在铜（化）、正娃酸四乙醋灯E0巧、BlackDiam畑过?SiCOH膜度D)W及物 理气相沉积的钉（RupvD)覆盖晶片上使用表1中所描述的化学机械抛光浆料组合物（CMPC) 进行。抛光实验使用配备有ISRM检测器系统的应用材料公司（AppliedMaterials,Inc.) ReflexionLK|' 300mm抛光机使用具有SP2310子垫和1010凹槽图案（可购自罗口哈斯电子 材料CMP公司）的Vision化d?VP3100聚氨醋抛光垫在lpsH6.89kPa)下压力、300ml/min 化学机械抛光浆料组合物流动速率、9化pm压板速度W及87巧m载体速度下进行。Kinik想 32P-3FN菱形垫调整器（可购自基尼卡公司化inACompany))用于调整抛光垫。用调整 器使用7.(Ubs(3. 18kg)的下压力持续20分钟来磨合抛光垫。抛光表面在抛光期间在6磅 (2. 7化g)的下压力下W10次扫描/分钟从距抛光垫中屯、2. 0英寸到13. 7英寸经进一步原 位调整。使用乔丹瓦利（JordanValley)JVX-5200T计量工具来测定报告于表2中的化和 RupvD去除速率。通过使用科磊化LA-Tencor)FX200计量工具测量抛光之前和之后的膜厚度 来测定报告于表2中的TE0S和抓去除速率。抛光测试的结果在表2中呈现。
[0051]表 2
[0052]
【主权项】
1. 一种用于化学机械抛光衬底的方法，其包含： 提供抛光机； 提供衬底，其中所述衬底包含钌和铜； 提供化学机械抛光浆料组合物，其包含以下各者作为初始组分： 水； 0·lwt%到25wt%研磨剂； 0. 05wt%到lwt%次氯酸钠或次氯酸钾； 0.OOlwt%到lwt%丙稀酸与甲基丙稀酸的共聚物； 0.005wt%到lwt%铜腐蚀抑制剂（优选是BTA); Owt%到0.Olwt%聚甲基乙烯基酿（PMVE); Owt%到0.lwt%非离子表面活性剂； 其中所述化学机械抛光浆料组合物具有8到12的pH; 提供化学机械抛光垫； 将所述化学机械抛光垫和所述衬底安设在所述化学机械抛光机中； 以0. 69kPa到34. 5kPa的下压力产生在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的动态接 触； 接近于所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的介面分配所述化学机械抛光浆料组合 物； 其中所述化学机械抛光浆料组合物与所述衬底的钌和铜接触；其中所述衬底被抛光； 并且其中一部分所述钌被从所述衬底去除。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述化学机械抛光浆料组合物包含以下各者作为 初始组分： 水； 5wt%到15wt%所述研磨剂，其中所述研磨剂是平均粒径为lnm到100nm的胶态二氧化 硅研磨剂； 0· 05wt%到lwt%次氯酸钠； O.OOlwt%到lwt%所述丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物，其中所述丙烯酸与甲基丙烯酸 的共聚物的丙烯酸与甲基丙烯酸比率为1 : 5到5 : 1并且重量平均分子量为10, 000g/ mol到 50, 000g/mol; 0. 005wt%到lwt%所述铜腐蚀抑制剂，其中所述铜腐蚀抑制剂是苯并三挫； 0· 0005wt%到0· 005wt%所述聚（甲基乙烯基醚），其中所述聚（甲基乙烯基醚）具有 10, 000g/mol到50, 000g/mol的重量平均分子量； 0. 005wt%到0. 05wt%所述非离子表面活性剂，其中所述非离子表面活性剂是聚乙二 醇脱水山梨糖醇单月桂酸酯； 其中所述化学机械抛光浆料组合物具有9到11的pH。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述胶态二氧化娃研磨剂具有25nm到85nm的平 均粒径。4. 根据权利要求2所述的方法，其中所述丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物具有20, 000g/ mol到25, 000g/mol的重量平均分子量。5. 根据权利要求2所述的方法，其中所述聚甲基乙烯基醚具有25,OOOg/mol到 40,000g/mol的重量平均分子量。6. 根据权利要求2所述的方法，其中所述胶态二氧化娃研磨剂具有25nm到85nm的平 均粒径；其中所述丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物具有20,OOOg/mol到25,OOOg/mol的重量 平均分子量；并且其中所述聚甲基乙烯基醚具有25, 000g/mol到40, 000g/mol的重量平均 分子量。7. 根据权利要求2所述的方法，其中所述化学机械抛光浆料组合物包含以下各者作为 初始组分： 水； 7wt%到12wt%所述胶态二氧化娃研磨剂，其中所述胶态二氧化娃研磨剂具有25nm到 85nm的平均粒径； 0· 07wt%到lwt%次氯酸钠； O.Olwt%到0.lwt%所述丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物，其中所述丙烯酸与甲基丙烯 酸的共聚物的丙烯酸与甲基丙烯酸比率为1 : 5到5 : 1并且重量平均分子量为15,000g/ mol到 30,OOOg/mol; 0· 03wt%到0· 05wt%所述苯并三唑； O.OOlwt%到0.0025wt%所述聚（甲基乙烯基醚），其中所述聚（甲基乙烯基醚）具有 25,OOOg/mol到40,OOOg/mol的重量平均分子量； 0. 0075wt%到0. 015wt%所述非离子表面活性剂，其中所述非离子表面活性剂是聚乙 二醇脱水山梨糖醇单月桂酸酯； 其中所述化学机械抛光浆料组合物具有10到11的pH。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述化学机械抛光浆料组合物包含0. 075wt%到 0. 5wt%次氯酸钠作为初始组分。9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述化学机械抛光浆料组合物包含以下各者作为 初始组分：0.05wt%到0.075wt%丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物，其中所述共聚物的丙烯 酸与甲基丙烯酸比率为2 : 3并且重量平均分子量为20,OOOg/mol到25, 000g/mol。10. 根据权利要求7所述的方法，其中所述化学机械抛光浆料组合物包含以下各者作 为初始组分：〇. 〇75wt%到0. 5wt%次氯酸钠；和0. 05wt%到0. 075wt%所述丙稀酸与甲基 丙烯酸的共聚物，其中所述共聚物的丙烯酸与甲基丙烯酸比率为2 : 3并且重量平均分子 量为 20,OOOg/mol到 25, 000g/mol。
【专利摘要】一种用于化学机械抛光包含钌和铜的衬底的方法。
【IPC分类】H01L21/02, C09G1/02, B24B37/04
【公开号】CN105313001
【申请号】CN201510441678
【发明人】H·王, L·M·库克, J-F·王, C-H·曹
【申请人】罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月24日
【公告号】DE102015009513A1, US9299585, US20160027663