包含n,n,n',n'-四(2-羟基丙基)乙二胺或甲磺酸的化学机械抛光组合物的制作方法_3

文档序号:9475731阅读:来源:国知局
%、最优选不超过0. 05重量%、特别不超过0. 02重量%、例如不超过0. 008重量%,在 各种情况下W相应组合物的总重量计。若存在,值2)的量为优选至少0.0001重量%、更优 选至少0. 0005重量%、最优选至少0.OOl重量%、特别至少0. 003重量%、例如至少0. 006 重量%,在各种情况下W本发明的相应CMP组合物的总重量计。 阳052] 本发明的CMP组合物可另外任选地含有一种或多种腐蚀抑制剂值3),例如一种腐 蚀抑制剂。腐蚀抑制剂值扣不同于组分(A)、度)、似及组分做的成分值1)及值。。一 般,在III-V族材料(例如GaAs)的表面上形成保护性分子层的全部化合物可用作腐蚀抑 制剂。合适腐蚀抑制剂为此项技术中已知。
[0053] 若存在,腐蚀抑制剂值3)可W变化量含于本发明的CMP组合物中。若存在,值3) 的量优选不超过10重量% (重量%在各种情况下代表"重量百分比")、更优选不超过2重 量%、最优选不超过0. 5重量%、特别不超过0. 1重量%、例如不超过0. 05重量%,在各种 情况下W相应组合物的总重量计。若存在,值3)的量为优选至少0.0005重量%、更优选至 少0. 005重量%、最优选至少0. 025重量%、特别至少0. 1重量%、例如至少0. 4重量%,在 各种情况下W本发明的组合物的总重量计。
[0054] 本发明的CMP组合物的特性(如稳定性及抛光效能)可视相应组合物的抑值而 定。本发明的CMP组合物的抑值范围介于2至6、优选2. 2至6、更优选2. 5至5. 8、进一步 优选2. 5至5. 5、仍然进一步优选2. 8至5. 5、尤其优选3至5. 2、特别优选3至5、更特别优 选3. 2至5、特别3. 5至4. 5、例如4。 阳化5] 本发明的CMP组合物可另外任选地含有一种或多种缓冲物质值4)。缓冲物质值4) 不同于组分(A)、度)、(C)及组分值)的成分值1)、值2)及值3)。一般,缓冲物质值4)为 添加至本发明的CMP组合物W使其抑值调节至要求值的化合物。优选缓冲物质为无机酸、 簇酸、胺碱、碱金属氨氧化物、氨氧化锭(包括氨氧化四烷基锭)。举例而言,缓冲物质值4) 为硝酸、硫酸、氨、氨氧化钢或氨氧化钟。
[0056] 若存在,缓冲物质值4)可W变化量含于本发明的CMP组合物中。若存在,值4)的 量优选不超过10重量% (重量%在各种情况下代表"重量百分比")、更优选不超过2重 量%、最优选不超过0. 5重量%、特别不超过0. 1重量%、例如不超过0. 05重量%,在各种 情况下W相应组合物的总重量计。若存在,值4)的量为优选至少0.0005重量%、更优选至 少0. 005重量%、最优选至少0. 025重量%、特别至少0. 1重量%、例如至少0. 4重量%,在 各种情况下W本发明的CMP组合物的总重量计。
[0057] 本发明的CMP组合物必要时也可含有一种或多种其他添加剂,包括(但不限于) 稳定剂、表面活性剂、减摩剂等。其他添加剂不同于组分(A)、度)、(C)及组分值)的成分 值1)、值2)、值3)及值4)。其他添加剂为例如CMP组合物中通常所用的添加剂且因此为本 领域熟练技术人员已知。添加可例如使分散液稳定,或改进抛光效能或不同层之间的选择 性。
[0058] 若存在,其他添加剂可W变化量含于本发明的CMP组合物中。优选地,其他添加 剂的总量不超过10重量% (重量%在各种情况下代表"重量百分比")、更优选不超过2重 量%、最优选不超过0. 5重量%、特别不超过0. 1重量%、例如不超过0.Ol重量%,在各种 情况下W相应CMP组合物的总重量计。优选地,其他添加剂的总量为至少0.OOOl重量%、 更优选至少0.OOl重量%、最优选至少0. 008重量%、特别至少0. 05重量%、例如至少0. 3 重量%,在各种情况下W本发明的相应CMP组合物的总重量计。
[0059] 优选地,化学机械抛光(CM巧组合物不包含任何不同于上文定义的在范围介于2 至6的抑值下具有-15mV或-15mVW下的负C电位的表面改性二氧化娃粒子的磨料。
[0060] 特别优选为本发明的化学机械抛光(CM巧组合物,其中 阳06U-(A)在范围介于2至6的抑值下具有-15mV或-15mVW下的负C电位的表面改 性二氧化娃粒子的总量W本发明的CMP组合物的总重量计,在0. 1至30重量%的范围内。 和/或
[0062] -做N,N,N',N'-四(2-径基丙基)乙二胺或甲横酸的总量队本发明的CMP组合物 的总重量计,在0.Ol至3重量%的范围内。
[0063] 应了解,上文定义的本发明的优选CMP组合物如上所述具有2至6的抑值。
[0064] 用于制备CMP组合物的方法为众所周知的。运些方法可应用于制备本发明的CMP 组合物。此可通过将上述组分(A)及度)及(若适当)任选组分值)的其他成分分散或溶 解于水中,且任选地经由添加如上文或下文所定义的缓冲物质值4)调节抑值来进行。为 此,可使用惯用及标准混合方法及混合装置,如揽拌容器、高剪切叶轮、超音波混合器、均质 机喷嘴或逆流混合器。 阳0化]本发明的CMP组合物优选通过分散粒子(A)、分散和/或溶解度)N,N,N',N' -四 (2-径基丙基)乙二胺或甲横酸及任选地分散和/或溶解其他成分值)于水(C)中来制备。
[0066] 抛光方法为众所周知的且可在惯用于制造具有集成电路的晶圆的CMP的条件下 使用方法及设备来进行。不存在对可进行抛光方法的设备的限制。
[0067] 如此项技术中已知,用于CMP方法的典型设备由用抛光垫覆盖的旋转压板组成。 也已使用轨道抛光器。将晶圆安装于载体或夹盘上。将待加工的晶圆侧面向抛光垫(单侧 抛光方法)。扣环将晶圆固定在水平位置。
[0068] 在载体下方,较大直径压板也一般水平安置且存在与待抛光晶圆的表面平行的表 面。压板上的抛光垫在平面化方法期间接触晶圆表面。
[0069] 为产生材料损失,将晶圆按压于抛光垫上。通常使载体及压板围绕其垂直于载体 及压板延伸的相应轴旋转。旋转载体轴可相对于旋转压板保持位置固定或可相对于压板水 平振荡。载体的旋转方向典型地(但不一定)与压板的旋转方向相同。载体及压板的旋转 速度一般(但不一定)设定为不同的值。在本发明的CMP方法期间,本发明的CMP组合物 通常W连续流形式或逐滴方式施用于抛光垫上。通常,压板的溫度设定在10至70°C的溫 度。
[0070] 晶圆上的负载可由例如用常常称为背膜的软垫覆盖的钢制平板来施加。若使用更 高级的设备,负载有空气或氮气压力的可晓性膜将晶圆按压于垫上。当使用硬抛光垫时,该 膜载体对于低下压力方法优选,因为晶圆上的向下压力分布与具有硬压板设计的载体的向 下压力分布相比更均匀。本发明也可使用具有控制晶圆上的压力分布的选项的载体。其通 常经设计有许多不同腔室,腔室可在一定程度上彼此独立地负载。
[0071] 关于其他详情,参考WO2004/063301A1,具体而言第16页第[0036]段至第18页 第[0040]段连同图2。
[0072] 经由本发明的CMP方法可获得具有极好功能的具有包含介电层的集成电路的晶 圆,尤其当待抛光基材或层含有一种或多种III-V族材料时。
[0073] 本发明的CMP组合物可作为备用浆液用于CMP方法,其具有较长存放期且展示经 长时间的稳定粒径分布。因此,其易于操作及储存。其展示极好的抛光效能,特别在高材料 移除速率(MRR)及高表面质量W及毒气ASHs及PH3生成最少方面。由于组分的量缩减至最 小,故本发明的CMP组合物及本发明的CMP方法可W有成本效益的方式使用或施用。
[0074] 实施例及对比例 阳0巧]CMP实验的通用程序
[0076] 关于台式抛光器的评估,选择W下参数:
[0077] 程序设置:Phoenix4000抛光器;台/载体200/150巧m;下压力 2. 5psi(17238化);浆液流动速率18血/min;垫IC1000 ;时间1分钟。
[0078] 在新型CMP组合物用于CMP之前,垫通过数次
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