专利名称：化学机械抛光淤浆组合物以及使用它们的抛光方法
技术领域：
本发明涉及在半导体制造过程中用于针对半导体晶片的平坦化(平面化，planarization)进行化学机械抛光(CMP)的一种游衆组合物以及使用它的抛光方法。
背景技术：
近年来，性能改善以及半导体器件集成化增加导致了金属线图案的线宽进一歩减少以及具有多个层的多层结构。在各过程中，层平坦化在光刻术(照相平板印刷木，photolithography)的准确度改善方面起重要作用。化学机械抛光(CMP)是本领域中最熟知的平坦化技木，并且可以根据靶物质分类为氧化物层CMP、金属CMP、以及多晶硅CMP。使用CMP来抛光氧化物层的半导体エ艺的实例包括层间介电(interlayerdielectric) (ILD)过程以及浅沟槽绝缘(浅沟槽隔离,shallow trench isolation) (STI)过程。该ILD过程是用于从为了层间绝缘形成的氧化硅层中去除过量物的过程，并且STI过程是通过在芯片之间形成用于绝缘的沟槽而使器件彼此隔离绝缘的过程。虽然当最初抛光氧化物层时通常使用ニ氧化硅(SiO2)淤浆，但是当抛光氧化物层以实现高度平坦化用来减少设计规则和器件厚度时通常使用氧化铈(CeO2)淤浆。氧化铈淤浆显示了较高的抛光选择性，使它们理想地用于包括异质薄膜的晶片。即，因为氧化铈淤浆对于氧化硅层具有非常高的抛光速率，以及对于氮化硅(Si3N4)层具有非常低的抛光速率，这些氧化铈淤浆能够抛光异质层的氮化硅部分而对抛光的氧化硅部分没有任何影响(当使用其上形成的多个台阶部分(step portion)用于抛光氧化娃层以及氮化娃层时)。当用于氧化物层CMP时，氧化铈淤浆使得有可能实现较宽的平坦化作用以及对抛光厚度的精确控制。对于不具有凹槽或凸出部(凸出物)的平坦ニ氧化硅层(即，平坦晶片)而言，与ニ氧化硅淤浆相比较氧化铈淤浆具有更高的抛光速率。然而，当使用氧化铈淤浆来抛光具有多个凹槽或凸出部的图案化的ニ氧化硅层时，该图案化的氧化物层的初始抛光速率是非常低的并且然后随着这些台阶部分从氧化物层中逐渐地去除而增加。即，当抛光该图案化的氧化物层时，这些氧化铈淤浆具有较低的初始抛光速率的问题。这样的问题称为初始负荷作用(initial loading effect)。在实际的实现方式中，抛光通常是在其上具有多个凹槽或凸出部的图案化的氧化物薄膜上实现的，由此引起与初始负荷作用相关的问题。为了解决在抛光图案化的氧化物层中的这类问题，最初使用不引起与初始负荷作用相关问题的ニ氧化硅淤浆，随后使用氧化铈淤浆。然而，当将ニ氧化硅淤浆和氧化铈淤浆两者用于抛光图案化的氧化物层中时，由于在抛光过程期间替换淤浆存在使抛光效率劣化的问题。在用于提高抛光效率的另ー种方法中，将用于增强初始负荷作用的化学添加剂添加到这些CMP淤浆中。然而，在这种情况下，因为这些添加剂增加了金刚石圆盘调节器(修整器,conditioner)中金刚石颗粒的磨损而存在问题,该磨损增加了抛光衬垫的活性，由此缩短了该调节器的寿命。
加之，为了提高初始负荷作用，Sang-Ick Lee等人提出用于将氧化铈淤浆颗粒的粒度调节至IOOnm或更小的一种技术(CMP-MIC，pl63(2000))。然而，这种技术不适合实际应用，因为虽然图案抛光速率与毯式(blanket)抛光速率的比率増加，绝对抛光速率还是非常低。
发明内容
技术问题本发明的ー个目的，提供ー种CMP淤浆组合物，其呈现优异的对于图案化的氧化物层的抛光效率并改善金刚石圆盘调节器的磨损。本发明的ー个目的，提供一种抛光方法，包括使用CMP淤浆组合物来抛光半导体
曰P曰曰/1 O解决问题的技术方案本发明一方面提供ー种CMP淤浆组合物，该组合物包括氧化铈颗粒；用于将这些氧化铈颗粒吸附到抛光衬垫上的ー种吸附剂；用于调节该吸附剂吸附性能的ー种吸附调节剂；以及ー种PH调节剂。该吸附剂可以是具有选自由以下组成的组中的至少ー个杂原子的一种杂芳基化合物氧(O)、氮(N)、以及硫(S)。本发明另一方面提供一种抛光方法，包括使用该CMP淤浆组合物来抛光半导体晶片。发明的有益效果本发明可以改善金刚石圆盘调节器的磨损。而且，本发明可以呈现优异的对于图案化的氧化物层的抛光效率，待抛光的半导体晶片有利地包括图案化的氧化物层。
图I是氧化铈颗粒未牢固地附连(附着)到其上的抛光衬垫的侧截面视图；图2是氧化铈颗粒牢固地附着到其上的抛光衬垫的侧截面视图；图3是在抛光期间用于增强抛光衬垫活性的金刚石圆盘调节器的透视图；图4示出金刚石圆盘调节器和CMP淤浆组合物，其中省略了吸附调节剂；以及图5示出金刚石圆盘调节器和CMP淤浆组合物，一种吸附调节剂添加到其中。
具体实施例方式现在參考附图将对本发明的实施方案进行详细说明。本发明一方面提供ー种CMP淤浆组合物，该组合物包括氧化铈颗粒；一种吸附剂；一种吸附调节剂；以及ー种PH调节剂。I.氧化铈颗粒该CMP淤浆组合物包括用于抛光氧化物层的多个氧化铈(CeO2)颗粒。可以使用用于制备金属氧化物颗粒的任何熟知的方法来制备氧化铈颗粒。作为非限制性实例，可以使用固相法、液相法、以及气相法。具体地，可以通过在约60(nooo°c下将碳酸铈热处理几分钟至十二小时来制备氧化铈颗粒。
这些氧化铈颗粒能够以基于CMP淤浆组合物的总重量按重量计(wt%)约O. Of 10%的数量存在，优选地约O. 01 3%wt%。该CMP淤浆组合物可以进一歩包括选自下面的至少ー种抛光颗粒ニ氧化硅(Si02)、氧化铝(A1203)、ニ氧化锆(Zr02)、以及ニ氧化钛(Ti02)。2.吸附剂该CMP淤浆组合物包括用于将这些氧化铈颗粒吸附到抛光衬垫上的ー种吸附剂。该吸附剂增强了氧化铈颗粒的活性并且帮助这些氧化铈颗粒呈现对于抛光村垫的适当吸附强度。其结果是，该CMP淤浆组合物可以增加对于图案化的氧化物层的抛光速率。当氧化铈颗粒I未牢固地附连(附着)到抛光衬垫2上时，如图I中所示，在抛光图 案化的氧化物层期间，当包括抛光衬垫2和图案化的氧化物层3的晶片(未显示)旋转以进行抛光时，氧化铈颗粒I移动并且不被引入到抛光衬垫2与图案化的氧化物层3之间的间隙G中，由此使图案抛光效率劣化(变差)。在这种情况下，如图2中所示，吸附剂允许氧化铈颗粒I牢固地附连(附着)到抛光衬垫2上，使得氧化铈颗粒存在于抛光村垫与图案化的氧化物层之间的间隙G’中，由此增强了图案化的氧化物层3的抛光效率。吸附剂可以是结合到金属氧化物上(例如氧化铈颗粒)并且呈现对于主要由聚氨酯或类似物构成的抛光村垫高亲合性的螯合剤。这些氧化铈颗粒通过吸附剂牢固地附连到抛光衬垫上，由此提高了抛光速率。例如，吸附剂可以是具有选自由以下组成的组中的至少ー个杂原子的杂芳基化合物氧(O)、氮(N)以及硫(S)。用作吸附剂的杂芳基化合物可以包括但不限于选自由以下组成的组中的至少ー种3_羟基-1，2- ニ甲基-4 (IH)-吡啶酮、2-羟基-3，5- ニ硝基吡啶、异烟酸、烟酸、2-吡啶甲酸(批啶羧酸)、3-喹啉羧酸、4-喹啉羧酸、2，4-喹啉ニ醇、2，6-喹啉ニ醇、2，8-喹啉ニ醇、4-喹啉醇、5-喹啉醇、8-喹啉醇、以及4-吡哆酸。不包含这类杂芳基基团的螯合物(螯合化合物)或有机酸可以提高毯式(blanket)抛光速率，但是提供了非常低的图案抛光速率(由于这些氧化铈颗粒非常差地附着到抛光衬垫上)。然而，由于该杂芳基化合物可以增加氧化铈颗粒与抛光衬垫的附着力，因此该杂芳基化合物使得当抛光图案化的氧化物层时有可能提高抛光速率。该吸附剂能够以基于CMP淤浆组合物总重量约O. 000Γ %的量存在。在这个范围内，该淤浆组合物未经受图案化的氧化物层抛光速率或毯式氧化物层抛光速率的降低。在一个实施方案中，该吸附剂能够以约O. 0019Γ0. 5wt%的量存在。3.吸附调节剂该CMP淤浆组合物包括用于调节氧化铈颗粒附着力的ー种吸附调节剂。当氧化铈颗粒通过吸附剂牢固地附着到抛光村垫上时，可以提高图案化的氧化物层的抛光效率。然而，过高的附着力可能引起抛光过程期间晶片表面上的刮擦并且加速金刚石圆盘调节器的金刚石颗粒的磨损，这活化了该抛光衬垫，由此使抛光衬垫的活性恶化(变差)。当使用抛光衬垫来抛光该半导体晶片时，该抛光衬垫的表面逐渐地变得粗糙并且残余物累积在其上(例如该抛光衬垫的抛光颗粒和沉淀物)，由此使该抛光衬垫的活性变差。因此，有必要使用金刚石圆盘调节器(修整器，conditioner)在抛光过程之前、之后或其间通过研磨(磨损)抛光衬垫的表面来増加抛光衬垫的活性。图3显示了在抛光期间使用金刚石圆盘调节器来増加抛光衬垫活性的过程。在台板(平台，platen) 100上依次地安置和旋转晶片102和抛光衬垫101的同时，将CMP淤浆组合物104滴到晶片102上同时使用头部103将压カ施加到该晶片102上用来研磨(磨损)抛光衬垫101。在此，抛光衬垫101被活化同时金刚石圆盘调节器105在抛光衬垫101上进行旋转。如果氧化铈颗粒与抛光衬垫的附着力过高，则操作用于去除氧化铈颗粒的调节器中金刚石颗粒的磨损速率増加，由此降低该调节器的寿命。在这种情况下，如果使用的调节器未被适当地管理，则该抛光衬垫的活性变差，由此引起抛光效率变差。因此，为了改善图案化的氧化物层的抛光效率，令人希望的是氧化铈颗粒的附着カ被适当地控制以允许将氧化铈颗粒牢固地附着到该抛光衬垫上同时有助于去除氧化铈颗粒并且将抛光衬垫上的氧化铈颗粒与金刚石颗粒之间的碰撞降至最低。该CMP淤浆组合物包括一种吸附调节剂，该吸附调节剂调节吸附剂的吸附性能以控制这些氧化铈颗粒附着到该抛光衬垫上。该吸附调节剂可以包括一种非离子型表面活性剤，该非离子型表面活性剂呈现对于水优异的溶解度。具体地，该非离子型表面活性剂可以是通过下面式I或2表示的化合物。[式I]RO (CH2CH2O) n_R，[式2]RO (CH2CHCH3O) n_R，(在式I和2中，R和R’各自独立地是氢或C1-C18烷基基团，并且η是从3至10的整数。)在一个实施方案中，R和R’是氢并且η是从3至8的整数。由于该非离子型表面活性剂通过静电吸引カ环绕这些氧化铈颗粒，因此该非离子型表面活性剂可以有助于去除这些氧化铈颗粒同时将氧化铈颗粒与调节器的金刚石颗粒之间的碰撞降至最低。具体地，因为在约pH 6或更低的条件下这些氧化铈颗粒具有正电荷，因此由于正电荷的氧化铈颗粒与该非离子型表面活性剂的非共享电子对之间的静电吸弓I力该非离子型表面活性剂环绕这些氧化铈颗粒。因此，当氧化铈颗粒I未被该非离子型表面活性剂环绕时(如图4中所示)，这些氧化铈颗粒I开始与调节器105的金刚石颗粒106直接接触，由此金刚石颗粒发生磨损的速率増加，并且不能容易地去除氧化铈颗粒I。相反地，在图5中，吸附调节剂107环绕氧化铈颗粒I并且将金刚石圆盘调节器105的金刚石颗粒106与氧化铈颗粒之间的碰撞降至最低，由此延长了该调节器105的寿命。为了确保这些氧化铈颗粒是正电荷的，该CMP淤浆组合物可以具有约6或更低的pH。具体地，该CMP淤浆组合物具有约2. 5^4. 5的pH。作为非离子型表面活性剂提供的吸附调节剂可以包括具有约20(T3500g/mol重均分子量的聚こニ醇或具有20(T3500g/mol重均分子量的聚丙ニ醇。该非离子型表面活性剂能够以基于该CMP淤浆组合物总重量约O. 0riwt%的量存在。在这个范围内，该非离子型表面活性剂可以将氧化铈颗粒与该金刚石圆盘调节器的金刚石颗粒之间的碰撞降至最低同时防止该图案化的氧化物层的抛光速率随时间变差。在一、个实施方案中，该非离子型表面活性剂能够以约O. 05^1wt%的量存在。4. pH 调节剂该CMP淤浆组合物包括ー种pH调节剂。该pH调节剂调节该CMP淤浆组合物的pH。该PH调节剂可以包括但不限于选自由以下组成的组中的至少ー种有机酸类，例如甲酸、こ酸、乳酸、丙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、草酸、苹果酸、马来酸、谷氨酸、酒石酸、丙ニ酸、富马酸、柠檬酸、こ醇酸、琥珀酸、丁酸等；以及碱性物质类，例如三甲醇胺、三こ醇胺、三甲基 氢氧化铵、三こ基氢氧化铵、ニ甲基苄胺、こ氧基苄胺、氢氧化钾等等。如上所述，可以通过pH调节剂将CMP淤浆组合物调节到约6或更低的pH使得所有氧化铈颗粒是正电荷的并且可以通过吸附调节剂，具体地，通过非离子型表面活性剂进行保护。在这个PH范围内，该CMP淤浆组合物不经受抛光性能以及分散稳定性的劣化，并且改善了吸附特征使得该淤浆组合物在晶片上不由于抛光设备表面的污染而引起刮擦。在一个实施方案中，该CMP淤浆组合物被调节到约2. 5^5. O的pH，优选地约2. 5^4. 5。该pH调节剂能够以基于该CMP淤浆组合物总重量约O. OOOf lwt%的量存在。在这个范围内，该CMP淤浆组合物不经受抛光性能以及分散稳定性的劣化。在一个实施方案中，该PH调节剂能够以约O. 00Γ0. 5wt%的量存在。在CMP淤浆组合物中，可以通过吸附剂和吸附调节剂适当地调节氧化铈颗粒的吸附。如下所述，可以通过实验来确定适当的吸附度。氧化铈颗粒与抛光衬垫的吸附(度)优选地是约15%或更少，更优选地约f 15%，，并且还更优选地约5 10%。如果氧化铈颗粒与抛光衬垫的吸附度小于1%，则吸附到抛光衬垫上的氧化铈颗粒的量是不足够的，由此降低了可以抛光图案化晶片的速率。如果氧化铈颗粒与抛光衬垫的吸附度超过15%，则由于氧化铈颗粒引起过滤器堵塞并且仅使已经从中去除颗粒的组合物通过过滤器，使得引起过滤器堵塞的CMP淤浆组合物不能供应到该抛光设备中。进ー步地，如果吸附度超过15%，则该CMP淤浆组合物的附着力变得过大，由此引起这些淤浆颗粒不仅被吸附到该抛光衬垫上而且被吸附到该金刚石圆盘调节器上以及用于递送该CMP淤浆组合物的管道的表面上。其结果是，金刚石颗粒的磨损速率增加并且通过淤浆颗粒沉积在管道表面上而在CMP淤浆组合物中形成了大颗粒，由此引起多种缺陷，例如在半导体晶片表面上的刮擦。可以通过下面等式来计算吸附度。吸附度(％) = (I -抛光之后的固体含量/抛光之前的固体含量)X 100可以基于抛光之前和之后CMP淤浆组合物中的固体含量来计算吸附度，如通过将该CMP淤浆组合物过滤通过由聚丙烯制造的深度类型过滤器(层次过滤器，depth typefilter)而得到的。具体地，当呈现强吸附特征的CMP淤浆组合物过滤通过该深度类型过滤器(层次过滤器)时，该组合物中的颗粒被吸附到该过滤器的表面上并且最初仅液体部分通过该过滤器。然后，当过滤器表面被颗粒饱和时，允许淤浆通过其中。基于这个原理来计算吸附度。在一个实施例中，用于计算吸附度的过滤器是ー种深度类型Iym细孔过滤器(Profile II，Pall Co.，Ltd.)。在计算吸附度吋，使2L的CMP淤浆组合物通过该过滤器，紧接着在140°C下在烘箱中干燥2小吋。然后，对剩余的固体含量进行测量。该CMP淤浆组合物可以提高图案化的氧化物层的抛光速率。具体地，可以提高图案化的氧化物层的抛光速率使得图案化的氧化物层的抛光速率B与毯式氧化物层(blanket oxide layer)的抛光速率A的比率(B/A)为约0. 15或更大。在一个实施方案中，该比率(B/A)是约O. 15 O. 25。虽然该CMP淤浆组合物可以用于半导体抛光过程的任何阶段，但是可以将该淤浆组合物有利地应用到作为抛光氧化物层的ー个过程的层间介电(interlayer dielectric)(IDL)过程或浅沟槽绝缘(浅沟槽隔离，shallow trench isolation) (STI)过程。抛光方法本发明另一方面提供了包括使用根据本发明实施方案的CMP淤浆组合物来抛光半导体晶片的抛光方法。在这种情况下，因为该CMP淤浆组合物呈现对于图案化的氧化物层的优异抛光效率，有待抛光的半导体晶片有利地包括图案化的氧化物层。
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此后，參考实施例和测试实施例将对本发明进行更详细地说明。为了清楚的目的在此将省略本领域普通技术人员清楚的那些细节。发明的实施例比较实施例I将具有IOOnm平均粒度的15. Og氧化铈颗粒(从Rhodia获得)分散于2979g去离子水中并且将O. 6g聚丙烯酸(Mw=15，000g/mol,固体含量为50%，从Aldrich获得)添加到该分散体中并且与其一起搅拌进行均匀混合。然后使用乳酸(从TCI获得)将得到的淤浆调节到pH 4. O,由此制备ー种CMP淤浆组合物。比较实施例2将具有IOOnm平均粒度的15. Og氧化铈颗粒(从Rhodia获得)分散于2979g去离子水中。然后使用乳酸将得到的淤浆调节到PH 4.0，由此制备ー种CMP淤浆组合物。比较实施例3将具有IOOnm平均粒度的15. Og氧化铈颗粒(从Rhodia获得)分散于2979g去离子水中，并且将0. 6g的4-氨基苯甲酸添加到该分散体中并且与其一起搅拌进行均匀混合。然后，使用乳酸(从TCI获得)将得到的淤浆调节到pH 4. 0，由此制备ー种CMP淤浆组合物。实施例I通过与比较实施例3中相同的方法来制备实施例I的CMP淤浆组合物，除了替代4-氨基苯甲酸而添加0. 3g的3-羟基-1，2- ニ甲基-4 (IH)-吡啶酮(从TCI获得)之外。实施例2通过与比较实施例3中相同的方法制备实施例2的CMP淤浆组合物，除了替代4-氨基苯甲酸而添加0. 3g的5-喹啉醇(从TCI获得)之外。实施例3通过与比较实施例3中相同的方法制备实施例3的CMP淤浆组合物，除了替代4-氨基苯甲酸而添加0. 3g的8-喹啉醇(从TCI获得)之外。实施例4通过与比例实施例3中相同的方法制备实施例4的CMP淤浆组合物，除了替代4-氨基苯甲酸而添加0. 3g的异烟酸(从TCI获得)之外。实施例5通过与比较实施例3中相同的方法制备实施例5的CMP淤浆组合物，除了替代4-氨基苯甲酸而添加0. 3g的烟酸(从TCI获得)之外。
实施例6通过与实施例I中相同的方法制备实施例6的CMP淤浆组合物，除了在pH调节之后添加3. Og的聚こニ醇(分子量200g/mol)之外。实施例7通过与实施例4中相同的方法制备实施例7的CMP淤浆组合物，除了在pH调节之后添加3. Og的聚こニ醇(分子量200g/mol)之外。实施例8
通过与实施例5中相同的方法制备实施例8的CMP淤浆组合物，除了在pH调节之 后添加3. Og的聚こニ醇(分子量200g/mol)之外。试验抛光速率和吸附度的测量I.毯式晶片抛光速率的測量在下面条件下，使用实施例I至8和比较实施例I至3中制备的CMP淤浆组合物中的每ー种，将PE-TESO晶片(8英寸，SiO2-毯式晶片)抛光I分钟。通过测量由于抛光(导致的)晶片厚度的減少来计算抛光速率。对于在抛光之前和之后晶片厚度的減少，使用原子力显微镜(AFM)来测量毯式晶片的抛光速率。结果示于表I中。<毯式晶片的抛光条件>-抛光机AMATMirra (AMAT Co.，Ltd.)-抛光衬塾IClOlOk-凹槽(RoddelCo. , Ltd.)-抛光时间60sec-台板转速(rpm)103rpm-头部转速(rpm)97rpm-流量200ml/min.-压カ3psi2.图案化晶片的测量使用实施例I至8和比较实施例I至3中制备的CMP淤浆组合物的每ー种来抛光图案化的HDP薄膜晶片。在此，该图案化的晶片具有多个凸出部，这些凸出部是在其上连续形成的从而占据该晶片总表面积的50%并且各自具有5x 5 μ m的尺寸以及3000 A的高度。这些抛光条件与抛光毯式晶片中的相同，除了抛光压カ是2psi并且抛光时间是20秒之外。对于在抛光之前和之后晶片厚度的减少方面使用原子力显微镜(AFM)对图案化晶片的抛光速率进行测量。结果示于表I中。3.吸附度的测量在测量实施例I至8和比较实施例I至3中制备的CMP淤浆组合物的每ー个中的固体含量之后，使2L的CMP淤浆组合物通过由聚丙烯(PP)制造的深度类型Iym细孔过滤器(Profile II1Pall Co. , Ltd. )0当过滤完成时，在140°C的恒定温度下在烘箱中将4g的CMP淤浆组合物干燥持续2小时，紧接着測量过滤器上剰余的固体含量。然后，通过将过滤之前和之后的固体含量应用到下面的方程式中来获得吸附度。结果示于表I中。吸附度(％)= (I-过滤之后的固体含量/过滤之前的固体含量X 100)4.金刚石圆盘调节器的金刚石颗粒磨损速率的測量使用实施例I至8和比较实施例I至3中制备的CMP淤浆组合物以及金刚石圆盘调节器通过抛光机(AMAT Mirra, AMAT Co.，Ltd.)同时进行SiO2毯式晶片的抛光和衬垫预处理(修整，conditioning)。在抛光姆一小时之后，将抛光和衬垫预处理(修整)操作停止，使该调节器与抛光机分离，并且使用纯水和在另ー个抛光机上新布置的抛光衬垫来实现仅衬垫的预处理(修整)(该抛光设备包括两个可独立操作的抛光机，它们中的ー个被提供用于使用CMP淤浆组合物进行抛光，而它们中的另ー个被提供用于仅使用纯水(DI水)进行抛光)。在这种情况下，通过预处理(修整)衬垫重量的减少是通过测量预处理(修整)之前和之后新布置的抛光衬垫的重量来确定的。在此，概念“衬垫切割速率(PCR)”是指当预处理(修整)5小时时在预处理(修整)每小时之后新布置的衬垫重量的变化。因此，以此方式确定的重量改变(PCR)示于表I中。表 I
权利要求
1.ー种CMP淤浆组合物，包括 氧化铺颗粒； 用于将所述氧化铈颗粒吸附到抛光衬垫上的ー种吸附剂； 用于调节所述吸附剂吸附性能的一种吸附调节剂；以及 ー种pH调节剂。
2.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中所述吸附剂是具有选自由氧(O)、氮(N)、以及硫(S)组成的组中的至少ー个杂原子的一种杂芳基化合物。
3.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中所述吸附剂选自由以下组成的组中的至少ー种3-羟基-1，2- ニ甲基-4(1H)_吡啶酮、2-羟基-3，5- ニ硝基吡啶、异烟酸、烟酸、2-吡啶甲酸、3-喹啉羧酸、4-喹啉羧酸、2，4-喹啉ニ醇、2，6-喹啉ニ醇、2，8-喹啉ニ醇、4-喹啉醇、5-喹啉醇、8-喹啉醇、以及4-吡哆酸。
4.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中所述吸附调节剂是通过下面式I或2表示的一种非离子型表面活性剂 式I RO (CH2CH2O) n-R， 式2 RO (CH2CHCH3O) n-R， (在式I和2中，R和R’各自独立地是氢或C1-C18烷基基团，并且η是从3至10的整数)。
5.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中所述吸附调节剂是具有约20(T3500g/mo I重均分子量的聚こニ醇或聚丙ニ醇。
6.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中当过滤通过由聚丙烯(PP)制造的深度类型Iym细孔过滤器时，所述CMP淤浆组合物具有如通过下面方程式定义的约15%或更低的吸附度 吸附度(％)= (I -抛光后固体含量/抛光前固体含量)XlOO0
7.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中图案化的氧化物层的抛光率(B)与毯式氧化物层的抛光率(A)的比率(B/A)是约O. 15或更大。
8.如权利要求I所述的CMP淤浆组合物，其中所述pH调节剂是选自由以下组成的组中的至少ー种甲酸、こ酸、乳酸、丙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、草酸、马来酸、谷氨酸、酒石酸、丙ニ酸、富马酸、柠檬酸、こ醇酸、琥珀酸、丁酸、三甲醇胺、三こ醇胺、三甲基氢氧化铵、三こ基氢氧化铵、ニ甲基苄胺、こ氧基苄胺、以及氢氧化钾。
9.一种抛光方法，包括在层间介电过程或浅沟槽绝缘过程期间用根据权利要求I所述的CMP淤浆组合物来抛光半导体晶片。
全文摘要
在此披露了一种CMP淤浆组合物。该CMP淤浆组合物包括氧化铈颗粒、用于将这些氧化铈颗粒吸附到抛光衬垫上的吸附剂、用于调节吸附剂吸附性能的吸附调节剂、以及pH调节剂。该CMP淤浆组合物可以改善图案化的氧化物层的抛光效率以及金刚石圆盘调节器的寿命。
文档编号C09K3/14GK102666771SQ201080059220
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者崔炳镐, 洪昌基, 金亨洙, 金兑映 申请人:第一毛织株式会社