用于含有金属离子氧化剂的化学机械抛光组合物中的二羟基烯醇化合物的制作方法

专利名称：：用于含有金属离子氧化剂的化学机械抛光组合物中的二羟基烯醇化合物的制作方法用于含有金属离子氧化剂的化学机械抛光组合物中的二羟基烯醇化合物ioooi]本申请要求2005年3月25日提交的美国临时申请60/664930和2005年4月26日提交的美国临时申请60/674678的优先权，这两篇各自独立通过全文引用结合到本文中用于所有的目的。0002发明领域本发明涉及化学机械抛光或电化学抛光，其中所述抛光组合物包含l)水；2)任选的磨料；3)氧化剂，优选过氧化物型氧化剂；4)少量可溶性金属离子氧化剂/抛光促进剂、与颗粒例如磨料颗粒结合的金属离子抛光促进剂或二者；和5)至少一种选自以下的物质a)少量螯合剂、b)少量二羟基烯醇化合物和c)少量有机促进剂。所迷抛光组合物和方法用于集成电路中的基本上所有的金属和金属化合物，但特别用于钨。本发明还涉及表面改性的胶态研磨抛光组合物以及使用这些组合物的相关方法，特别是用于化学机械平面化，其中所述浆料包含低含量的螯合自由基醉灭剂、非螯合自由基猝灭剂或二者。为了在CMP和/或ECP方法中获得快速金属移除速率，制备了辅助氧化剂的各种组合。有报道已测试几十种氧化剂(例如参见美国专利5,958,288的部分列表)，但通常使用的仅有高碘酸、羟胺、硝酸铁、过硫酸盐(例如包括过二硫酸盐)、脲过氧化氢、过乙酸、铝盐、铈盐和过氧化氢("11202")。美国专利4,959,113要求保护具有两种或多种盐的协同组合的CMP浆料，其中阳离子选自无电沉积时在待抛光的金属表面上不沉积的电离的元素(即金属)。金属离子氧化剂产生过量的金属离子污染问题。以往的观点是，由于钠、钾和锂污染电介质表面的趋势非常低，因此认为仅过渡金属盐有污染问题。既然器件的大小已如此之小，认为即使钠和钾也存在污染问题，但不如过渡金属污染严重。虽然最好使钠和钾的用量最小，但本文使用的"金属，，仅指过渡金属和稀土金属。锂、钠和钾不当作权利要求中的金属对待。0008]尽管存在金属离子污染基材的问题，但仍有大量可溶性金属氧化剂在使用。存在各种含有少量可溶性金属氧化剂的CMP浆料。美国专利5,084,071描述了一种包含磨料颗粒和可螯合过渡金属的盐(例如EDTA)作为抛光促进剂的CMP浆料。公开含有少量用作氧化剂或抛光促进剂的可溶性过渡金属盐(通常为铁盐)的CMP浆料的新近的专利包括美国专利6,491，837、美国专利6,632,377、美国专利6,541,384等。多篇参考文献教导了使用包含一种或多种过渡金属盐(通常为铁盐，铝和其他盐不那么普遍)的CMP组合物进行抛光，其浓度与权利要求所述的本发明的范围交叉。人们还对包含非常低浓度的可溶性稀土金属盐(通常为铈盐)的CMP浆料非常感兴趣。长期以来已知这种浆料可用于抛光玻璃一美国专利4,769,073描述了一种用于有机玻璃的含有粒状二氧化铈和为二氧化铈重量的至少0.2%的水溶性铈(III)盐的CMP浆料。现发现这种CMP浆料既可用于抛光特定的金属表面，也可用于抛光电介质表面。描述了含有少量可溶性稀土盐的CMP浆料的专利包括美国专利6,797,624、美国专利6,399,492、美国专利6,752,844和美国专利5,759,917。描述含有有机氧化剂(通常为过氧化物型氧化剂)和用作抛光促进剂的可溶性金属氧化剂盐的CMP组合物的其他示例性的专利包括l)美国专利5,354,490;2)美国专利5,527,423;3)美国专利5,958,288、5，980,775、6,068,787、6,083,419、6,136,711、6,383,065和6，527,622;4)SU1629353，描述了一种在二乙基二硫代裤酸和水合茚三酮存在下，用于铝合金的包含氯化铁和高硼酸钠的CMP组合物；5)WO99/53532;6)美国专利6,604,987;7)美国专利6,783,434;8)美国专利5,916，855;9)美国专利6,689,692;和IO)美国专利6,589，簡。0011虽然有机氧化剂与可溶性金属盐氧化剂混合解决了抛光速率问题，但存在可溶性金属离子加剧了另一个问题一金属离子污染基材，特别是基材的电介质部分，引起短路和其他电现象，使产品'f生能劣4匕。Raghunath等在MechanisticAspectsOfChemicalMechanicalPolishingOfTungstenUsingFerricIonBasedAluminaSlurries0吏用4失离子基的氧化铝浆料化学机械抛光钨的机械方面，第一届化学机械平面化国际座谈会会刊，1997)中表明，包含铁盐的氧化铝浆料有助于在鴒上形成鴒酸亚铁的可溶性层。这些金属离子迁移，改变装置的电性能，随着时间的推移，降低集成电路的可靠性。在对照实验中我们发现，即使是仅含少量铁盐的浆料，例如含有百分之几过氧化氢和约0.05%硝酸铁的浆料，使得晶片上电介质表面铁残余为约10"原子/cm2，而行业目标金属污染水平低于10"。原子/cm2。本发明涉及化学机械抛光或电化学抛光，其中所述抛光组合物包含l)水；2)任选的磨料；3)氧化剂，优选过氧化物型氧化剂；4)少量可溶性金属离子氧化剂/抛光促进剂、与颗粒例如磨料颗粒结合的金属离子抛光促进剂或二者；和5)至少一种选自以下的物质a)少量螯合剂、b)少量二羟基烯醇化合物和c)少量有机促进剂。0019]本发明的一个重要的实施方案涉及化学机械抛光或电化学抛光集成电路，其中所述抛光组合物在即用时包含l)水；2)任选的磨料；3)氧化剂，优选过氧化物型氧化剂；4)少量可溶性金属离子氧化剂/抛光促进剂、与颗粒例如磨料颗粒结合的金属离子抛光促进剂或二者；和5)约6xl0-5-约4.5x10-3，优选l.lxlO义约3.4x10-3，例如5.6xl0叱约2,8xl0-3或Uxl0-3-约2.3x10-3摩尔/升的二羟基烯醇化合物。以下情况均包括在本发明中在抛光过程中使用磨料垫板，当与垫板结合的磨料颗粒本身包含结合的金属离子抛光促进剂。一种优选的二羟基烯醇化合物为抗坏血酸，其浓度(在使用即时，且在不存在其他二羟基烯醇化合物时)为10-约800ppm,优选为约20-约600ppm，通常为100-500ppm，例如为200-400ppm。这些浓度对应于用摩尔/升表示的上述范围。0020本发明的另一个重要的实施方案涉及化学机械抛光或电化学抛光集成电路，其中所述抛光组合物在即用时包含l)水；2)含有与所述磨料颗粒材料结合的金属离子抛光促进剂的磨料颗粒；3)氧化剂，优选过氧化物型氧化剂；4)任选的少量(例如小于30ppm)可溶性金属离子氧化剂；和5)约0.1%-约0.3%的有机酸螯合剂。0021本发明的另一个重要的实施方案涉及化学机械抛光或电化学抛光集成电路，其中所述抛光组合物在即用时包含l)水；2)任选的磨料颗粒、含有与所述磨料颗粒结合的金属离子抛光促进剂的磨料颗粒或二者；3)氧化剂，优选过氧化物型氧化剂；4)少量(例如为2ppm-80ppm)可溶性金属离子氧化剂；和5)少量(例如约0.005%画约0.3%)的有机促进剂，其中所述有机促进剂特别不包括水合茚三酮或N-乙酰基对乙氧苯胺。本发明的一个实施方案的CMP浆料用于CMP和/或ECP加工包含待抛光表面的集成电路基材，所述CMP浆料最好包含以下物质或基本由以下物质组成A)有效量的至少一种本文所述的二鞋基烯醇化合物，如所述结构中的任一种；B)水；C)一种或多种可溶性过渡金属离子、一种或多种可溶性稀土金属离子或二者，其中所述可溶性金属离子不是从基材表面上即时抛除的金属的产物，所述可溶性金属离子用作氧化剂或抛光促进剂，其中可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的总量为约0.0005%-约0.4%,优选为约0.001%-约0.1%,例如为约0.005%-约0.05%，其中所述百分比为基于所述CMP组合物重量计算的重量百分比；和d)任选的一种或多种有机氧化剂，例如羟胺或过氧化物型氧化剂，最优选过氧化氢、过硫酸铵或高碘酸。0040所述可溶性金属可与一种或多种"稳定剂"络合，该术语见述于美国专利5,980,775,例如磷酸、简单的二-或三-官能的羧酸例如草酸、柠檬酸、乳酸、马来酸、草酸、己二酸、柠檬酸、丙二酸、邻苯二甲酸、鞣酸、酒石酸或琥珀酸、EDTA或DPTA、二-或三-官能的膦酸酯化合物或二-或三-官能的膦酸酉旨-羧酸酯化合物(例如本行业已知的Dequest②产品，例如ATMP或DPTHA)、节腈以及与金属结合并降低过氧化氢分解活性的其他配体及其混合物。懂得例如使用乳酸来稳定包含可溶性铁(或铜)和过氧化氬的组合物。从稳定H202的角度测试了几种化合物，发现有效性或多或少。但是，这些稳定剂可单独使用或组合使用，显著降低有机氧化剂例如过氧化氢的分解速率。此外，这些稳定剂不能有效地使得集成电路表面上的电介质表面免受金属污染。最优选所述CMP组合物不含美国专利5,980,775中所述的"稳定剂"。0041其他合适的螯合剂(如果使用的话)包括多官能的有机酸，例如具有羧基且在a或P位上具有羟基部分。适用于本发明的组合物和方法的a-酮酸包括但不局限于丙酮酸和羟基丙酮酸。有代表性的a-羟基酸包括但不局限于2-甲基2-鞋基丙酸、2-羟基丁酸、苯基2-羟基乙酸、苯基2-甲基2-羟基乙酸、3-苯基2-羟基乙酸、2，3-二羟基丙酸、2，3,4-三鞋基丁酸、2,3，4,5,6-五羟基己S臾、2-羟基十二烷酸、2,3,4,5-四羟基戊酸、2，3,4,5,6,7-六羟基庚酸、二苯基2-羟基乙酸、2-羟基己酸、2-羟基-3-甲基丁酸、2-羟基-4-曱基戊酸、2-羟基-2-曱基丁酸。最好所述CMP组合物基本不含上述化合物，例如上述化合物的摩尔浓度小于含有二羟基烯醇官能团的化合物的摩尔浓度，优选小于含有二羟基烯醇官能团的化合物的摩尔浓度的一半，或者浓度至少小于0.2%。在一个实施方案中，存在于浆料中的二羟基烯醇化合物和任选的还更优选的含有排列在环结构内的a,P-二羟基烯醇官能团的化合物的摩尔数应大于浆料中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子摩尔数的一半。本文使用的术语"CMP组合物(前-抛光，pre-polish)中的二羟基烯醇化合物的当量"是指二羟基烯醇化合物的摩尔数/刚好在抛光前CMP组合物中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的总摩尔数，也就是说，排除可从基材抛除的金属离子。最好CMP组合物(前-抛光)中的二羟基烯醇化合物的当量应至少为1，优选至少为1.5,使得有足够的二羟基烯醇化合物可用于与前-抛光浆料中的各可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子形成配位络合物。同样，抛光前浆料中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的量最好低于各金属离子(例如Fe、Cu、Ce、Ag等离子)重量的约0.4%,优选低于0.1%,更优选低于0.05%。优选CMP组合物(前-抛光)中的二羟基烯醇化合物的当量应至少为刚好在抛光前CMP组合物中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子总摩尔数的约2-约20倍，例如为约3-约6倍。00431或者更加有利的是，二羟基烯醇化合物和任选还更优选的含有排列在环结构内的a,(3-二雍基烯醇官能团的化合物的量不仅随刚好在抛光前CMP组合物中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的总摩尔数而变，还随在抛光过程中CMP组合物中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的总摩尔数而变，这样需要考虑抛光前浆料中的金属以及抛光后浆料中的金属。本文使用的术语"CMP组合物(后-抛光，post-polish)中的二羟基烯醇化合物的当量"是指二羟基烯醇化合物的摩尔衡刚好在抛光前CMP组合物中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的摩尔数加上从基材抛除的金属离子的总摩尔数。最好CMP组合物(后-抛光)中的二羟基烯醇化合物的当量应至少为1，优选至少为1.5,使得有足够的二羟基烯醇化合物可与后-抛光浆料中的各可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子形成配位络合物。同样，前-抛光浆料中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子的量最好低于各金属离子(例如Fe、Cu、Ce、Ag等离子)重量的约0.4%，优选低于0.1%,更优选低于0.05%。可通过抛光方法引入的金属离子的量是可变的，但操作者指定目标金属移除速率和在抛光过程中浆料在基材浆料(substrateslurry)上的流动速率可容易地计算该量。通常在通常的目标浆料流动速率和通常的金属移除速率下，该抛光方法可预期向浆料中加入10ppm-200ppm(0.001。/o-0.02。/o)的金属离子。如果前-抛光浆料含有0.4%的可溶性金属离子用作氧化剂/抛光促进剂，则加入的金属的量有些微不足道(考虑加入的金属离子对基材污染)，但如果前-抛光浆料为含有小于0.05%的可溶性金属离子的优选量，则可明显增加了总金属离子。优选CMP组合物(前-抛光)中的二羟基烯醇化合物的当量应至少为刚好在抛光后CMP组合物中的可溶性过渡金属离子和/或可溶性稀土金属离子总摩尔数的约2-约20倍>例如为约3-约6倍。可使用《电位测定表征表面改性的磨料的表面覆盖度。例^口可^f吏用月交体动态/[义(CollodialDynamicsCorporation,11-KnightStreet,BuildingE8,Warwick,RI，02886制造)测定二氧化,圭表面上硼酸的表面覆盖度的量。胶体动态仪测定表面改性的二氧化硅颗粒的《电位(表面电荷)。在制备硼酸改性的二氧化硅的过程中，向去离子二氧化硅颗粒中加入硼酸，这样做改变了二氧化硅颗粒表面的《电位。达到完全表面覆盖后，继续加入硼酸时表面改性的二氧化硅的《电位不变。对于给定量的二氧化硅，由《电位与硼酸克数的滴定曲线可测定二氧化硅表面上硼酸的表面覆盖度百分比。0069本发明的浆料还可任选包含如公开的美国申请20040029495、20040006924和20030162398所述的铁改性的二氧化硅，或者任选包含硼-铁改性的二氧化硅。抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯和其他取代的抗坏血酸为独特的烯醇金属幹灭剂，含有两个与烯属双键相连的羟基。抗坏血酸用于在包含抗坏血酸的CMP制剂中降低在已抛光的钨片表面上的铁离子杂质。有趣的是，未报道在硼改性的二氧化硅上使用二羟基烯醇的金属络合物(例如铁的抗坏血酸络合物)活化过氧化氢。除非另外说明，否则所有的百分比为重量百分比，所有的温度为摄氏度。在整个申请中使用以下术语A:埃-长度单位CMP:化学机械平面化或化学机械抛光min:分钟ml:毫升mV:毫伏psi:磅/平方英寸rpm:转/分钟Partspermillion或"卯m"为每百万份浆料或浆料浓缩物中的重量份。PETEOS是指等离子体增强沉积的四乙氧基硅烷，为已知的低-k电介质氧化物层。"W:TiNSel"或"W:TiN选择性"为在相同的条件下，在CMP实验过程中，从晶片中除去钨的量(深度)与除去一氮化钛的量(深度)的比率。"W:PETEOSSel"或"W:PETEOS选择性"为在相同的条件下，在CMP实验过程中，除去钨的量(深度)与除去PETEOS(电介质材料)的量(深度)的比率。用于各实施例的各种试剂和消耗品的商品来源如下铁-硼-表面改性的胶态二氧化珪DuPontAirProductsN細MaterialsL丄.C.,2507WestErieDrive，Tempe，AZ，85282。纟失-表面改性的胶态二氧化珪DuPontAirProductsNanoMaterialsL丄.C.，Tempe,AZ,85282。抗坏血酸AldrichChemicalCompany,Inc,1001WestSt.Paul,Milwaukee,肌53233。才宗冲间酉臾4元坏血酸酉旨AldrichChemicalCompany,Inc，Milwaukee,WI,53233。水合硝酸铁AldrichChemicalCompany,Inc，Milwaukee,WI,53233。硼酸AldrichChemicalCompany,Inc，Milwaukee,WI,53233;或FisherScientific,2000ParkLane,Pittsburgh,Pa，15275。月交态二氧化》圭，SytonHT50:DuPontAirProductsNanoMaterialsL丄.C.，Tempe,AZ,85282。离子交才灸才对脂IRC-120:AldrichChemicalCompany,Milwaukee,WI,53233。0086用于各实施例的各种材料和仪器的商品来源如下用于该研究的无图形的晶片购自SiliconValleyMicroelectronics,1150CampbellAve,CA，95126。薄膜厚度规格如下PETEOS:15,000A,在硅上鴒10,000ACVD/5000A热氧化物(thermaloxide),在硅上一氮化钬3000ATiN/3000A热氧化物用于抛光的IC1010TM垫板为RohmandHaasElectronicMaterials的IC1010TM垫板。IC1010TM垫板由刚性微孔聚氨酯组成，具有放射状凹紋图案顶部垫板和SubaIV浸渍毡底部垫板。RohmandHaasElectronicMaterials位于Newark,DE。制备硼表面改性的二氧化硅使用1升20%的硫酸溶液洗涤约lkgAMBERLITEIR-120离子交换树脂(RohmandHaasCompany,Philadelphia,PA)。搅拌该混合物，将树脂静置。倾析水层，用IO升去离子水洗涤。再次将混合物静置，随后倾析水层。重复该方法，直至倾析出的水为无色的。该方法提供酸式树脂。0095]将SYTONHT50(12kg,约2.27加仑，DuPontAirProductsNanoMaterialsL丄.C.,Tempe,AZ)放置在配备搅拌器的5加仑搅拌槽中。将2.502kg去离子水加至槽中，将该溶液混合几分钟。测定该溶液的pH为约10.2。继续监控pH,加入少量酸性树脂，使每两次加入之间的pH保持稳定。分成小批量加入另外树脂，直至pH降至1.90-2.20。当达到该pH界限且在该范围内稳定时，不再加入树脂，将该混合物搅拌1-1.5小时。随后将混合物通过500目筛，除去树脂，得到去离子SYTONHT50。实施例3:在时间为0时钨和一氮化4太移除速率；加入200ppm的抗坏血酸，基本不存在可溶性金属氧化剂。在比较实施例6和实施例7中，分别使用实施例2和3所述的方法制备抛光组合物，但是，将试样老化6天。老化6天后，同样在相同的条件下将抛光制剂用于抛光钨、一氮化钛和PETEOS晶片。鴒移除速率、一氮化钬移除速率、PETEOS移除速率、钨与一氮化钛的选择性以及钨与PETEOS的选择性结果汇总于表l(实施例6和7)。00109实施例2-7的结果汇总于表1,包括钨移除速率、一氮化钛移除速率和PETEOS移除速率。在表1中，抛光结果清楚地表明实施例2和3在时间为0时具有相同的鴒移除速率。可见即使加入痕量的(例如200ppm)抗坏血酸，导致钨与一氮化钛的选择性从6.3降至4.4,鴒与TEOS的选择性从35降至26。看来加入抗坏血酸提高一氮化钛移除速率。表1:在抛光后鴒晶片后，与乙酸比较而言抗坏血酸对铁离子浓度的影响，在TEOS晶片上测定杂质数据<table>tableseeoriginaldocumentpage51</column></row><table>00113表l-续在化学机械平面化鴒和钛的过程中，在铁-硼表面改性的二氧化硅存在下，抗坏血酸对稳定H202的影响(l.OKg批量)<table>complextableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>表2:在抛光PETEOS晶片后抗坏血酸对铁离子浓度的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table>001211可见当浆料中的铁量增加时，在基材表面上铁污染的量增加，即使几乎所有的铁吸附在二氧化硅磨料表面上。因此，将吸附在二氧化硅上的铁量降至最低的可行值是有利的。但是，降低浆料中的铁量的效果基本是线性的一浆料中的铁量降低53%,则晶片上铁污染降低约60%。而保持浆料中的铁量相同，但加入200ppm的抗坏血酸，则晶片上铁污染降低大于93%。清楚地表明，抗坏血酸将晶片表面上铁污染从205(E10/cm"显著降至13(E10/cm2)。通常的后CMP清洁还可进一步降低金属离子污染。001221比较实施例11和实施例12-13实施例17100129该实施例表明适量的抗坏血酸如何从二氧化硅(电介质)表面除去紧紧结合的金属离子。制备含有1.4%的酸稳定的180nm平均粒径的胶态二氧化硅和1.4%的50nm平均粒径的铁-表面改性的胶态二氧化硅的水性组合物。在铁-表面改性的胶态二氧化硅上铁的含量足以在浆料中提供ppm的Fe。随后加入2400ppm的抗坏血酸，将该物质老化几天。令人惊讶的是，抗坏血酸从二氧化硅表面除去大多数结合的铁。上清液中的Fe为166ppm,而体系中的总Fe(来自王水消化)为181ppm。而含有硼-铁-表面改性的胶态二氧化硅的类似实验表明从二氧化硅的硼改性的表面几乎不除去铁。00130!实施例18001311使用如实施例17所述的组合物制备CMP组合物，但该CMP组合物的制备方法为，将1份实施例17的浓缩物用5份水和0.1份水性过氧化氢稀释。令人惊讶的是，金属移除速率接近使用例如用于制备实施例17，但不加入抗坏血酸的铁-表面改性的浆料预期的速率。虽然至少80%的可得的铁为可溶形式，但金属移除速率不如向不^4失-表面改性的磨料的类似的浆料中加入等量的总可溶性铁预期的速率下降那么多，金属移除速率远不如现有技术所教导的不含铁-表面改性的磨料和过氧化物"稳定剂"的类似的浆料中加入等量的总可溶性铁预期的速率下降那么多。[00132J实施例19[00133表X中的数据表明抗坏血酸和乙酸之间的比较。比较实施例A为不含酸的对照实验。实施例B和C包含抗坏血酸，而比较实施例D和E包含乙酸。数据清楚地表明抗坏血酸除去铁污染，而加入乙酸不从TEOS晶片表面除去铁污染。将数据绘制在图Y。在图Z中，表示乙酸和抗坏血酸对稳定H202的效果；与乙酸相比，抗坏血酸稳定H202超过一周，而乙酸为较差的H202稳定剂。[00134提供的实施例用于说明本发明，而不是要局限本发明。虽然参考具体的实施例详细描述了本发明，但在不偏离本发明的精的。权利要求1.一种抛光方法，所述方法包括将其上具有金属或金属化合物的集成电路基材的表面与抛光组合物移动接触的步骤，所述组合物包含1)水；2)任选的磨料；3)过氧化物型氧化剂；4)至少一种a)约2ppm-约0.4％的含选自铁离子、铜离子或其混合物的可溶性过渡金属离子的抛光促进剂，或b)涂覆于所述磨料上的铁抛光促进剂、铜抛光促进剂或其混合物；其中所述抛光促进剂不是从所述基材的表面上抛除的金属离子；和5)约6×10-5-约4.5×10-3摩尔/升的α，β-二羟基烯醇化合物。2.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含约lppm-约40ppm涂覆于所述磨料上的铁离子、铜离子或其混合物，所述抛光组合物还包含约0.05%-约0.4%的有机酸螯合剂。3.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含约lppm-约40ppm涂覆于所述磨料上的铁离子、铜离子或其混合物，所述抛光组合物还包含约0.1%-约0.3%的选自柠檬酸、乳酸或二者的有机酸螯合剂。4.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含约lppm-约40ppm涂覆于所述磨料上的铁离子、铜离子或其混合物以及约1.1><104-约3.4xl0-s摩尔/升的二羟基烯醇化合物。5.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含约lppm-约40ppm涂覆于所述磨料上的铁离子、铜离子或其混合物以及约5.6xl0"-约2.8><10-3摩尔/升的二羟基烯醇化合物。6.权利要求l的方法，其中所述二羟基烯醇化合物为抗坏血酸，其存在的量为约20-约600ppm。7.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含涂覆于所述磨料上的铁离子、铜离子或其混合物，且其中所述二羟、基烯醇化合物为抗坏血酸，其存在的量为约100-约500ppm。8.权利要求1、2或3中任一项的方法，其中所述抛光组合物包含进一步被约lppm-约40ppm涂覆于所述磨料上的铁离子、铜离子或其混合物改性的硼酸表面改性的磨料，其中所述二羟基烯醇化合物存在的量为约5.6xlO弋约2.8><10-3摩尔/升。9.权利要求1、2、3、4或5中任一项的方法，其中所述二羟基烯醇化合物包括棕榈酸抗坏血酸酯。10.权利要求1、2、3、4或5中任一项的方法，其中所述二羟基烯醇化合物包括结构式2所示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中Rg为包含2-4个独立选自在相邻的原子之间具有任意的单键和/或双键的C、0、S、P和N的相连的原子的部分，且与所述a,卩-二羟基烯醇部分形成5-、6-或7-元环，其中Rg结构的任何C、P或N原子可独立被包含1-20个选自在相邻的原子之间具有任意的单键和/或双键的直链、支链或含环结构中的C、O、S、P和N原子的部分取代。11.权利要求l、2或3中任一项的方法，其中所述二羟基烯醇化合物包括约1.1xl0弋约3.4xl(^摩尔/升的抗坏血酸衍生物。12.权利要求1、2或3中任一项的方法，其中所述抛光组合物包含2ppm-0.4。/。的可溶性过渡金属离子氧化剂，所述抛光组合物还包含约0.005%-约0.3%的有机促进剂，其中所述有机促进剂与所述可溶性金属形成配位络合物，与其他相同但不含有机促进剂的组合物的金属移除速率相比，金属或金属化合物从基材移除的速率提高至少10%，其中所述有机促进剂不包括水合茚三酮或N-乙酰基对乙氧苯胺。13.权利要求12的方法，其中所述有机促进剂选自2-曱基2-羟基丙酸、2-羟基丁酸、苯基2-羟基乙酸、苯基2-甲基2-羟基乙酸、3-苯基2-羟基丙酸、2,3-二羟基丙酸、2,3,4-三羟基丁酸、2，3,4,5-四羟基戊酸、2，3,4,5,6-五羟基己酸、2-羟基十二烷酸、2,3,4,5,6,7-六幾基庚酸、二苯基2-羟基乙酸、4-羟基扁桃酸、4-氯扁桃酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、2-羟基己酸、5-羟基十二烷酸、12-羟基十二烷酸、10-羟基癸酸、16-羟基十六烷酸、2-羟基-3-甲基丁酸、2-羟基-4-甲基戊酸、3-羟基-4-甲氧基扁桃酸、4-羟基-3-曱氧基扁桃酸、2-羟基-2-曱基丁酸、3-(2-轻基苯基)乳酸、3-(4-羟基苯基)乳酸、六氢化扁桃酸、3_幾基_3-甲基戊酸、4-羟基癸酸、5-轻基癸酸、紫胶桐酸、2-羟基丙二酸、2-羟基丁二酸、L-酒石酸、D-酒石酸、arabiraricacid、ribaricacid、xylaricacid、lyxaricacid、葡糖二酸、半乳糖二酸、甘露糖二酸、gularicacid、allaricacid、altraricacid、idaricacid、talaricacid、2-幾基-2-甲基丁二酸、松蕈酸、奎尼酸、葡糖醛酸、葡糖趁酸内酯、半乳糖醛酸、半乳糖醛酸内酯、糖醛酸、糖醛酸内酯、托品酸、核糖酸内酯、葡糖酸内酯、半乳糖酸内酯、古洛糖酸内酯、甘露糖酸内酯、核糖酸、葡糖酸、梓苹酸、羟基丙酮酸、羟基丙酮酸磷酸酯、4-羟基苯甲酰基甲酸、4-鞋基苯基丙酮酸和2-羟基苯基丙酮酸。14.权利要求12的方法，其中所述有机促进剂为炔多元醇。15.权利要求1、2或3中任一项的方法，其中所述抛光组合物包含0.3%-5%的硼酸-表面改性的胶态二氧化硅、0.0005%-0.02%涂覆于所述表面改性的胶态二氧化硅上的总铁或介于可溶形式和涂覆于所述表面改性的胶态二氧化硅上之间的铁、约0.01%-约0.08%的抗坏血酸或其衍生物、约1%-约8%的过氧化氢和佘量的水。16.权利要求1、2或3中任一项的方法，其中所述抛光组合物基本不含抗坏血酸。17.权利要求1、2、3、4或5中任一项的方法，其中所述二羟基烯醇化合物包括抗坏血酸或异抗坏血酸的单-、二-、三-或四-酯。18.权利要求1、2、3、4或5中任一项的方法，其中所述二羟基烯醇化合物包括棕榈酸抗坏血酸酯、棕榈酸抗坏血酸酯、十二烷酸抗坏血酸酯、肉豆蔻酸抗坏血酸酯、硬脂酸抗坏血酸酯、抗坏血酸2-磷酸酯、抗坏血酸2-磷酸酯、抗坏血酸2-硫酸酯、抗坏血酸2-膦酸酯盐、抗坏血酸多肽、5,6-0-异丙叉基-L-抗坏血酸或甲硅烷基化的抗坏血酸衍生物。19.权利要求1、2、3、4或5中任一项的方法，其中所迷二羟基烯醇化合物选自4-二羟基曱基-2,3-二羟基-环戊烯-2-酮、4-(l,2-二羟基-乙基)-2,3-二羟基-环戊烯-2-酮、3,4-二羟基-5-羟基甲基-5H-呋喃-2-酮、3,4-二羟基-5-(l-羟基-丙基)-5H-呋喃-2-酮、3,4-二羟基-5H-噻哈-2-酮、3,4-二羟基-5H-呋喃-2-酮、2,3-二羟基-环戊烯-2-酮、3，4-二羟基-l，5-二氢-他咯-2-酮、2，3-二羟基-1,4-苯二酮、2，3-二羟基-lH-吡^定-4-酮、2,3-二羟基-噻喃-4-酮、四羟基-l,4-苯醌、2,3-二羟基-2,5-环己二烯酮、2,3-二羟基-2-环己烯酮、2，3-二羟基-2,6-环庚二烯酮、5,6-二羟基-l,7-二氢-4-氮杂环庚烯酮或其混合物。20.权利要求1、2、3、4或5中任一项的抛光方法，其中所迷二羟基烯醇化合物包括异抗坏血酸、其一种或多种衍生物或其混合物。21.权利要求1、2、3、4或5中任一项的方法，其中所述抛光组合物包含b)涂覆于所述磨料上的铁抛光促进剂；所述方法还包括充分漂洗已抛光的基材表面，以从所述已抛光的表面上除去所述抛光组合物的步骤，其中在抛光和漂洗后，每平方厘米所述已抛光的表面包含低于1E+11个铁原子。22.权利要求1、2、3、4或5中任一项的抛光方法，其中所述抛光组合物包含约0.001%-约0.05%重量的可溶性铁、铜或其混合物。23.权利要求1、2、3、4或5中任一项的抛光方法，其中所述二羟基烯醇化合物具有结构1:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中R,和R2可各自为包含1-20个选自在相邻的原子之间具有任意的单键和/或双键的直链、支链或含环结构(包括通过R,和R2连接形成的一个或多个环)中的C、O、S、P和N原子的任何部分。24.—种抛光集成电路基材的方法，所述方法包括以下步骤A)将包含电介质表面的集成电路基材的表面与水性CMP组合物移动接触，所述组合物包含a)二氧化铈磨料和b)约6xl0久约4.5><10-3摩尔/升的a，J3-二羟基烯醇化合物。25.权利要求24的抛光方法，其中所述组合物还包含可溶性稀土离子。26.—种抛光组合物，所述组合物包含A)使用涂覆于其表面上的芬顿试剂金属改性的磨料；B)当通过所述涂覆的磨料接触时产生自由基的氧化剂；和C)a,J3-二羟基烯醇化合物。27.权利要求26的抛光组合物，其中所述磨料为铁-硼-表面改性的二氧化硅。28.权利要求26或27中任一项的抛光组合物，其中所述a,p-二幾基烯醇化合物包括约20ppm-约800ppm的抗坏血酸或其衍生物。29.权利要求26或27中任一项的抛光组合物，所述组合物还包含约0.05%-约0.4%的螯合剂。30.一又利要求26或27中任一项的抛光组合物，所述组合物还包含约20ppm-约0.2%的非螯合自由基猝灭剂。31.权利要求26或27中任一项的抛光组合物，其中所述化合物不包括抗坏血酸。全文摘要本发明提供了一种化学机械抛光组合物，所述组合物包含1)水；2)任选的磨料；3)氧化剂，优选过氧化物型氧化剂；4)少量可溶性金属离子氧化剂/抛光促进剂、与颗粒例如磨料颗粒结合的金属离子抛光促进剂或二者；和5)至少一种选自以下的物质a)少量螯合剂、b)少量二羟基烯醇化合物和c)少量有机促进剂。小于800ppm，优选为约100ppm-500ppm的抗坏血酸为优选的二羟基烯醇化合物。所述抛光组合物及方法用于集成电路中的基本上所有的金属和金属化合物，但特别用于钨。本发明还涉及表面改性的胶态研磨抛光组合物以及使用这些组合物的相关方法，特别是用于化学机械平面化，其中所述浆料包含低含量的螯合自由基猝灭剂、非螯合自由基猝灭剂或二者。文档编号C09K3/14GK101180379SQ200680017799公开日2008年5月14日申请日期2006年3月24日优先权日2005年3月25日发明者D·H·卡斯蒂洛二世,J·A·西迪奎,R·E·理查兹,S·M·阿拉加基申请人:杜邦纳米材料气体产品有限公司