混合研磨剂型的钨化学机械抛光组合物的制作方法

技术特征：

1.化学机械抛光组合物，其包含：

水基液体载剂；

分散于该液体载剂中的第一二氧化硅研磨剂，该第一二氧化硅研磨剂为具有至少10mV永久性正电荷的胶体二氧化硅研磨剂；及

分散于该液体载剂中的第二二氧化硅研磨剂，该第二二氧化硅研磨剂具有中性电荷或非永久性正电荷。

2.权利要求1的组合物，其中，该第一二氧化硅研磨剂具有至少20mV的永久性正电荷。

3.权利要求1的组合物，其中，该第一二氧化硅研磨剂含有氨基硅烷化合物。

4.权利要求3的组合物，其中，该氨基硅烷化合物为含丙基的氨基硅烷。

5.权利要求3的组合物，其中，该氨基硅烷化合物选自，例如，双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、二乙基氨基甲基三烷氧基硅烷、(N,N-二乙基-3-氨基丙基)三烷氧基硅烷)、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基丙基三烷氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷、(2-N-苯甲基氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷)、三烷氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵、N-(三烷氧基甲硅烷基乙基)苯甲基-N,N,N-三甲基氯化铵、(双(甲基二烷氧基甲硅烷基丙基)-N-甲胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)脲、双(3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基)-亚乙基二胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、以及它们的混合物。

6.权利要求1的组合物，其中，该第二二氧化硅研磨剂具有小于10mV的非永久性正电荷。

7.权利要求1的组合物，其中：

(a)该第一二氧化硅研磨剂含有氨基硅烷化合物；且

(b)使该第二二氧化硅研磨剂与具有化学式R¹R²R³R⁴N⁺X^-的铵盐或具有化学式R¹R²R³R⁴P⁺X^-的盐接触，其中，N表示氮，P表示磷，R¹、R²、R³及R⁴独立地表示C₁-C₆烷基，且X^-表示阴离子。

8.权利要求1的组合物，其中，该第二二氧化硅研磨剂的平均粒径与该第一二氧化硅研磨剂的平均粒径相差至少20纳米。

9.权利要求8的组合物，其中，该第二二氧化硅研磨剂的平均粒径比该第一二氧化硅研磨剂的平均粒径大至少20纳米。

10.权利要求9的组合物，其中：

(a)该第一二氧化硅研磨剂的平均粒径在20纳米至110纳米的范围内；且

(b)该第二二氧化硅研磨剂的平均粒径在90纳米至180纳米的范围内。

11.权利要求1的组合物，其中，该第二二氧化硅研磨剂为火成二氧化硅。

12.权利要求1的组合物，其中，该第二二氧化硅研磨剂为胶体二氧化硅。

13.权利要求1的组合物，其中：

(a)该第一二氧化硅研磨剂包含胶体二氧化硅研磨剂颗粒，其中，50％或更多的所述胶体二氧化硅研磨剂颗粒包括两个或更多个聚集的初级颗粒；且

(b)该第二二氧化硅研磨剂包含胶体二氧化硅研磨剂颗粒，其中，50％或更多的所述胶体二氧化硅研磨剂颗粒包括两个或更多个聚集的初级颗粒。

14.权利要求1的组合物，其pH在1.5至5的范围内。

15.权利要求1的组合物，其进一步包含含铁的促进剂。

16.权利要求15的组合物，其中，该含铁的促进剂包含能溶解的含铁物质且该组合物进一步包含与所述能溶解的含铁物质结合的稳定剂，该稳定剂选自：乙酸、磷酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天冬氨酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、戊烯二酸、粘康酸、乙二胺四乙酸、丙二胺四乙酸、以及它们的混合物。

17.权利要求1的组合物，其进一步包含过氧化氢氧化剂。

18.权利要求1的组合物，其进一步包含包括含胺化合物的钨蚀刻抑制剂。

19.权利要求1的组合物，其pH在1.5至5的范围内且其进一步包含：

含铁的促进剂；及

包括含胺化合物的钨蚀刻抑制剂。

20.化学机械抛光包括钨层的基板的方法，该方法包括：

(a)使该基板与包含以下的抛光组合物接触：

(i)水基液体载剂；

(ii)分散于该液体载剂中的第一二氧化硅研磨剂，该第一二氧化硅研磨剂为具有至少10mV永久性正电荷的胶体二氧化硅研磨剂；及

(iii)分散于该液体载剂中的第二二氧化硅研磨剂，该第二二氧化硅研磨剂具有中性电荷或非永久性正电荷；

(b)相对于该基板移动该抛光组合物；及

(c)研磨该基板以从该基板移除一部分所述钨并从而抛光该基板。

21.权利要求20的方法，其中，该第一二氧化硅研磨剂含有含丙基的氨基硅烷化合物。

22.权利要求21的方法，其中，使该第二二氧化硅研磨剂与具有化学式R¹R²R³R⁴N⁺X^-的铵盐或具有化学式R¹R²R³R⁴P⁺X^-的盐接触，其中，N表示氮，P表示磷，R¹、R²、R³及R⁴独立地表示C₁-C₆烷基，且X^-表示阴离子。

23.权利要求20的方法，其中，该抛光组合物的pH在1.5至5的范围内且其进一步包含含铁的促进剂。

24.权利要求20的方法，其中，该抛光组合物进一步包含包括含胺化合物的钨蚀刻抑制剂。

25.权利要求20的方法，其中：

(a)该第一二氧化硅研磨剂的平均粒径在20纳米至110纳米的范围内；

(b)该第二二氧化硅研磨剂的平均粒径在90纳米至180纳米的范围内；且

(c)该第二二氧化硅研磨剂的平均粒径比该第一二氧化硅研磨剂的平均粒径大至少20纳米。

26.权利要求20的方法，其中：

(a)该第一二氧化硅研磨剂包含胶体二氧化硅研磨剂颗粒，其中，50％或更多的所述胶体二氧化硅研磨剂颗粒包括两个或更多个聚集的初级颗粒；且

(b)该第二二氧化硅研磨剂包含胶体二氧化硅研磨剂颗粒，其中，50％或更多的所述胶体二氧化硅研磨剂颗粒包括两个或更多个聚集的初级颗粒。