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
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种化学机械抛光组合物，其包含在范围介于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及N，N，N'，N'-四（2-?基丙 基）乙二胺或甲横酸，W及关于N，N，N'，N'-四（2-?基丙基）乙二胺或甲横酸作为化学机 械抛光（CM巧组合物的添加剂的用途。本发明还设及用于制造半导体装置的方法，包括在 化学机械抛光（CM巧组合物存在下化学机械抛光基材或层。 现有技术
[0002] 在半导体工业中，化学机械抛光为在制造高级光子、微机电及微电子材料及装置 (如半导体晶圆）时所应用的熟知技术。
[0003] 在用于半导体工业的材料及装置的制造期间，采用CMPW使表面平面化。CMP利 用化学及机械作用的相互作用实现待抛光表面的平面化。化学作用由也称为CMP组合物或 CMP浆液的化学组合物提供。机械作用通常由典型地按压在待抛光表面上且安装于移动压 板上的抛光垫来进行。压板的移动通常为线性、旋转或轨道移动。
[0004] 在典型的CMP方法步骤中，旋转晶圆固持器使得待抛光晶圆与抛光垫接触。CMP组 合物通常施用于待抛光晶圆与抛光垫之间。 阳0化]在现有技术中，在包含表面改性二氧化娃粒子的CMP组合物存在下的CMP方法为 已知的且描述于例如W下参考文献中。
[0006]WO2006/028759A2描述一种用于抛光基材/使基材平面化的水性浆液组合物， 基材在IC装置上形成金属互连的过程中使用。浆液包含二氧化娃磨料粒子，其中磨料粒子 经选自侣酸根、锡酸根、锋酸根和铅酸根的金属酸根阴离子进行阴离子改性/渗杂，由此为 磨料粒子提供高负表面电荷且增强浆液组合物的稳定性。 阳007] EP2 533 274Al公开一种化学机械抛光水性分散液，其包含（A)包括至少一个 选自横基及其盐的官能基的二氧化娃粒子及度）酸性化合物。
[0008] 发明目的
[0009] 本发明的一个目的为提供CMP组合物及CMP方法，其尤其用于化学机械抛光III-V 族材料，特别是在线路前端（FE化)IC生产中用于形成晶体管的GaAs及InP基材且展示经 改进的抛光效能，尤其
[0010] (i)III-V族材料（例如GaAs和/或In巧的高材料移除速率（MRR)， W11] (U)在CMP步骤后，III-V族材料（例如GaAs和/或In巧的高表面质量，
[0012] (iii)安全操作及使危险副产物（例如在抛光GaAs和/或InP的情况下的毒气AsHs和/或PH3)减至最少，或
[001引 （iv)或（i)、扣）及QiD的组合。
[0014] 此外，探寻易于应用且需要尽可能少的步骤的CMP方法。
【发明内容】
[0015] 根据本发明的第一方面，提供包含W下组分的化学机械抛光（CM巧组合物：
[0016] (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，
[0017] 度)N，N，N'，N' -四（2-径基丙基）乙二胺或甲横酸， 阳0化]似水，
[0019] 值）任选一种或多种其他成分，
[0020] 其中组合物的抑值在2至6的范围内。
[0021] 在另一方面，本发明设及N，N，N'，N'-四（2-?基丙基）乙二胺或甲横酸的用途， 其作为化学机械抛光（CM巧组合物的添加剂，优选作为包含在范围介于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化学机械抛光（CM巧组合 物的添加剂。本发明的优选用途为N，N，N'，N'-四（2-径基丙基）乙二胺或甲横酸的用途， 其作为化学机械抛光（CM巧组合物的添加剂，其中添加剂为增加III-V族材料的移除速率 的添加剂，其中III-V族材料优选选自GaN、GaP、GaAs、Ga訊、AlAs、A1N、InP、InAs、In訊、 InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、GaAlSb、GaInSb、 GaAlAs訊和GaInAsSb。
[0022] 根据本发明的另一方面，提供一种用于制造半导体装置的方法，其包括在如上文 或下文所定义的化学机械抛光（CM巧组合物存在下化学机械抛光基材或层。
[0023] 一般，可通过本发明的方法制造的半导体装置不受特别限制。因此，半导体装置可 为包含半导体材料（如娃、错及III-V族材料）的电子组件。半导体装置可为W单个离散 装置形式制造的半导体装置或W由在晶圆上制造及互连的许多装置组成的集成电路（IC) 形式制造的半导体装置。半导体装置可为两端装置（例如二极管）、=端装置（例如双极 晶体管）、四端装置（例如霍尔效应传感器）或多端装置。优选地，半导体装置为多端装 置。多端装置可为如集成电路及微处理器的逻辑设备或如随机存取内存（RAM)、只读存储 器（ROM)及相变随机存取内存（PCRAM)的内存装置。优选地，半导体装置为多端逻辑设备。 尤其是，半导体装置为集成电路或微处理器。
[0024] 在又一方面，本发明设及如上文或下文所定义的化学机械抛光（CM巧组合物的用 途，其用于抛光含有一种或多种III-V族材料的基材或层，其中III-V族材料中的一种或至 少一种或全部优选选自GaN、GaP、GaAs、Ga訊、AlAs、AlN、InP、InAs、In訊、InGaAs、InAlAs、 AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AllnP、GaAlSb、GalnSb、GaAlAsSb和 GaInAsSb。
[0025] 优选实施方案在权利要求及说明书中加W阐明。应了解，优选实施方案的组合属 于本发明的范畴内。 阳〇%] 在本发明的优选方法中，基材或层含有一种或多种III-V族材料。优选地，III-V 族材料中的一种或至少一种或全部选自GaN、GaP、GaAs、Ga訊、AlAs、A1N、InP、InAs、In訊、InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、GaAlSb、GaInSb、 GaAlAs訊和GaInAsSb。
[0027] 半导体装置可通过本发明的方法制造。该方法优选包括在如上文或下文所定义的 CMP组合物存在下化学机械抛光含有一种或多种III-V族材料的基材或层（优选为层）。
[0028] 若III-V族材料为层状，层中所含所有III-V族材料的含量W相应层的重量计优 选大于90%、更优选大于95%、最优选大于98%、特别大于99%、例如大于99. 9%。III-V 族材料为由至少一种13族元素（包括A1、Ga、In)及至少一种15族元素（包括N、P、As、 Sb)组成的材料。术语"13族（groupl3)"及"15族（group15)"指当前用于命名化学元 素周期表中各族的IUPAC惯例。优选地，III-V族材料为GaN、GaP、GaAs、Ga訊、AlAs、A1N、 InP、InAs、InSb、InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、 GaAlSb、Gain訊、GaAlAs訊或GalnAsSb。更优选地，III-V族材料为GaN、GaP、GaAs、Ga訊、 InP、InAs、In訊、InGaAs或InAlAs。最优选地，III-V族材料为GaN、GaP、GaAs、GaAs、InP 或InAs。特别地，III-V族材料为GaAs(神化嫁）和/或InP(憐化铜）。
[0029] 本发明的CMP组合物用于化学机械抛光含有一种或多种III-V族材料的基材或层 (优选为层），优选用于化学机械抛光含有一种或多种III-V族材料的层。若III-V族材料 为层状，层中所含所有III-V族材料的含量W相应层的重量计优选大于90%、更优选大于 95%、最优选大