用于化学机械抛光的浆料组合物及抛光方法

专利名称：：用于化学机械抛光的浆料组合物及抛光方法
技术领域：
：本发明涉及一种浆料组合物，该浆料组合物用于在半导体制备过程中对相变存储设备进行抛光。更具体地说，本发明涉及一种用于对相变存储设备中所含的金属合金或硫族化合物进行化学机械抛光(CMP)的浆料组合物，以及一种使用该浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法。
背景技术：
：随着包括数码相机、摄像机、MP3播放器、数字多媒体广播接收器、导航系统和移动电话在内的电子设备的全球市场的扩大，对半导体存储器的需求也持续地增加。另外，对与传统的存储器相比具有高运行速度和低能量消耗的性能特征的高容量存储器的需求也持续地增加。在这样的背景下，进行了大量的研究，以开发具有动态随机存储器(DRAMs)、静态随机存储器(SRAMs)和闪速存储器的优点和特征的下一代存储器。相变随机存取存储器(PRAMs)、磁性随机存取存储器(MRAMs)、铁电随机存取存储器(FeRAMs)和聚合物存储器通常被认为是下一代存储器。在这些存储器中，PRAMs具有常规的高度集成DRAMs、高速SRAMs和非易失性NAND闪存的优点，并且与常规的互补金属氧化物半导体(C-MOS)场效应晶体管(FETs)的集成工艺有优异的兼容性。基于这些优点，PRAMs由于具有成功商业化的最大可能性而吸引了越来越多的关注。自从2001年S.Lai(英特尔)和T.Lowrey(Ovonyx)在国际电子设备会议(IEDM)上发表论文之后，人们对相变RAMs(PRAMs)进行了广泛的研究和开发。相变RAMs是非易失性存储器，它利用了材料可以由于对施加的电流或电压响应产生的焦耳热而引发晶体(低电阻)和无定形体(高电阻)两相间的可逆相变的能力，从而写入数据。金属合金和硫族化合物目前被用作PRAMs的典型相变材料。特别地，具有GexSbyTez(GST)组成的硫族化合物正在被研究。在目前正在开发的用于PRAM设备中的相变材料的CMP工艺中，氧化硅(Si02)被用来形成抛光阻挡层(polishstoplayer)。在对有图形的晶片进行抛光时，抛光的均匀度和表面瑕疵(如，表面凹陷和侵蚀)受到某些方法因素的很大影响，例如，对相变材料的抛光和蚀刻速率、氧化硅膜的抛光均匀度以及相变材料和氧化硅膜之间的抛光选择性。另一方面，用于对铝、铜、钨和其它金属线材进行抛光的浆料主要被运用在半导体制造过程。与PRAM设备的相变材料不同，由于这些金属层材料由单一元素组成，因而不能发生相变。因此，常规的金属材料不能用于PRAMs设备，并使层性质间产生巨大的差异。通过对氧化剂、研磨材料和其它有用的添加剂的选择，可以调整用于对金属线材进行抛光的CMP浆料，从而在有效地以需要的抛光速度抛光金属表面的同时，使表面瑕疵、缺陷、腐蚀和侵蚀最小化。此外，该抛光浆料可以用于控制对其它薄膜材料的抛光选择性，如钛、氮化钛、钽、氮化钽、氧化钽等。与常规的由单一元素如铜(Cu)或钨(W)组成的金属层不同，待抛光的相变存储设备的层由含有特定比例的特殊元素的高级材料组成，如硫(S)、硒(Se)、锗(Ge)、锑(Sb)、碲(Te)、银(Ag)、铟(In)、锡(Sn)、镓(Ga)等，从而在结晶态和无定形态之间进行可逆相变。由于待抛光的材料的特性与常规金属层材料不同，所以强烈需要开发新型的抛光组合物。理想的用于对相变存储器(PRAMs)中的相变材料进行抛光的浆料组合物应该满足下述要求i)必须快速地对相变材料进行蚀刻和抛光；ii)必须在相变材料和抛光阻挡层之间具有高抛光选择性；iii)必须使凹陷、侵蚀、图形不均匀、瑕疵(如划痕、缺陷和腐蚀)等达到最小化；和iv)抛光后必须不能改变相变材料的表面中元素的组成和状态。
发明内容本发明提供了一种用于对相变存储设备进行化学机械抛光(CMP)的浆料组合物和一种使用该CMP浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法，该组合物能够快速地对相变存储设备进行抛光，能够在相变存储材料和抛光阻挡层(如氧化硅膜)之间达到高抛光选择性，能够使加工瑕疵(如凹陷和侵蚀)的发生最小化，从而提供高质量的抛光表面。本发明还提供了一种用于对相变存储设备进行化学机械抛光的浆料组合物和一种使用该CMP浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法，该组合物在抛光前后几乎不会引起相变材料在组成或状态上的变化，能够使表面瑕疵(如划痕、缺陷、腐蚀和抛光残留物)的发生最小化，从而提供干净的抛光表面，而且该组合物仅含有很少量的金属杂质，从而在处理后很少或根本不会引起环境污染问题。根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于对相变存储设备进行化学机械抛光(CMP)的桨料组合物，该浆料组合物含有去离子水、含氮化合物，和一种或多种添加组分，该添加组分能够为所述浆料组合物提供想要得到的CMP特性，例如，研磨颗粒、氧化剂、或研磨颗粒和氧化剂的组合。所述相变存储设备可以包括金属合金或硫族化合物。所述相变存储设备可以包括至少一种选自InSe、Sb2Te3、GeTe、Ge2Sb2Te5、InSbTe、GaSeTe、SnSb2Te4、InSbGe、AglnSbTe、(GeSn)SbTe、GeSb(SeTe)和Te81Ge15Sb2S2中的化合物。所述含氮化合物可以包括至少一种选自脂肪胺、芳香胺、铵盐和铵碱中的化合物。所述脂肪胺可以为伯胺、仲胺或叔胺。所述脂肪胺可以具有至少一个烷基或醇基。所述脂肪胺可以具有至少一个含有1-7个碳原子的取代基。所述脂肪胺可以包括杂环化合物。所述杂环化合物可以包括哌嗪化合物。所述铵盐或铵碱可以包括至少一种选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、和它们衍生的盐中的化合物。以浆料组合物的总重量为基准，所述含氮化合物在本发明的浆料组合物中的含量可以为约0.001-5重量％。在本发明关于此方面的一个实施方式中，所述桨料组合物可以含有研磨颗粒。所述研磨颗粒可以包括选自由氧化硅(Si02)、氧化铝(八1203)、氧化铈(Ce02)和氧化锆(Zr02)所组成的组中的至少一种金属氧化物的颗粒，或合成聚合物颗粒。所述研磨颗粒的一级颗粒平均直径可以为约l-200nm，平均比表面积可以为约10-500m2/g。以浆料组合物的总重量为基准，所述研磨颗粒在本发明的浆料组合物中的含量可以为约0.01-30重量％。在本发明关于此方面的另一个实施方式中，所述CMP浆料组合物可以含有氧化剂。所述氧化剂具有比待抛光的相变材料高的标准电化学氧化还原电位。所述氧化剂可以包括过氧化物(per-compound)、铁或铁化合物。所述过氧化物可以为具有一个或多个过氧基团(-O-O-)的化合物，或含有处于其最高氧化态的元素的化合物。所述含有一个或多个过氧基团(-O-O-)的化合物可以包括至少一种选自由过氧化氢、过氧化氢脲(ureahydrogenperoxide)、过碳酸盐、过氧化苯甲酰、过氧乙酸、二叔丁基过氧化物、过一硫酸(monopersulfate，S05)、过二硫酸(dipersulfate，S208)、和它们衍生的盐所组成的组中的化合物。所述含有处于其最高氧化态的元素的化合物可以包括至少一种选自由高碘酸、高溴酸、高氯酸、高硼酸、高锰酸、和它们衍生的盐中的化合物。所述铁或铁化合物可以包括金属铁或在分子结构中含有铁的化合物。在本发明的一个示例性实施方式中，所述氧化剂可以包括至少一种选自过氧化氢、过一硫酸、过二硫酸、铁离子化合物、和铁螯合物中的化合物。以浆料组合物的总重量为基准，所述氧化剂在本发明的浆料组合物中的含量可以为约0.01-10重量％。在本发明关于此方面的另一个实施方式中，所述CMP浆料组合物可以包括研磨颗粒和氧化剂。所述浆料组合物的pH值可以为约2-10。所述CMP浆料组合物可以进一歩含有pH调节剂。所述pH调节剂可以包括选自硝酸、磷酸、硫酸、盐酸、以及pKa为6或更低的有机羧酸中的至少一种酸。根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用所述CMP浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法。相变存储设备的制作方法可以包括，将绝缘材料施用于半导体晶片上形成绝缘层，使绝缘层平面化，在该平面化的绝缘层上形成图形，以及在已形成图形的绝缘层上施用相变材料以形成相变材料层。将所述CMP浆料组合物与所述相变材料层接触，从而对所述相变材料层进行抛光，直到暴露出所述绝缘层。对相变材料进行抛光的方法包括，将用于化学机械抛光的浆料组合物施用于旋转的抛光垫上，在预设的压力条件下使所述抛光垫与所述相变材料层接触，利用摩擦力使一部分所述相变材料层被抛光。根据本发明的再一个方面，本发明提供了一种通过所述抛光方法而被抛光的相变存储设备。具体实施方式下面将通过一部分但并非全部实施方式，对本发明进行更全面地描述。事实上，本发明可以以很多不同的方式实施，而不应限于此处列举的实施方式，这些实施方式的提出是为了使本公开满足适当的法律要求。本发明提供了一种用于对相变存储设备进行抛光的化学机械抛光(CMP)浆料组合物，该组合物含有去离子水和含氮化合物，并选择性地含有一种或多种添加组分，该添加组分能够为所述浆料组合物提想要得到的CMP特性，例如，研磨颗粒、氧化剂、或研磨颗粒和氧化剂的组合。因此，本发明的一个示例性的实施方式中，所述CMP浆料组合物可以含有去离子水和含氮化合物。在本发明的其它示例性的实施方式中，所述CMP浆料组合物可以含有去离子水、含氮化合物和研磨颗粒。在本发明的其它示例性的实施方式中，所述CMP浆料组合物可以含有去离子水、含氮化合物和氧化剂。在本发明的再一个示例性的实施方式中，所述CMP浆料组合物可以含有去离子水、含氮化合物、研磨颗粒和氧化剂。所述相变存储设备通常含有金属合金或硫族化合物作为在结晶态和无定形态间进行可逆相变的相变材料。适用于本发明的相变材料的例子包括但不限于二元化合物，如InSe、Sb2TejGeTe;三元化合物，如Ge2Sb2Te5、InSbTe、GaSeTe、SnSb2TeJInSbGe;和四元化合物，如AglnSbTe、(GeSn)SbTe、GeSb(SeTe)和Te81Ge15Sb2S2。所述含氮化合物为能够均匀和快速地通过CMP过程对相变材料进行有效地抛光的材料，并且该化合物具有减少在图形表面发生的侵蚀和凹陷的能力。所述含氮化合物可以为脂肪胺、芳香胺、铵盐、或铵碱、或它们的组合。所述含氮化合物可以为可以与水混合的化合物。所述脂肪胺可以为伯胺、仲胺或叔胺。也可以混合使用两种或两种以上的脂肪胺。所述脂肪胺可以未被取代或被取代，在一个示例性的实施方式中，所述脂肪胺可以具有至少一个烷基或醇基。根据相变材料的抛光速率，可以使用垸基。所述脂肪胺可以具有至少一个含有l-7个碳原子的取代基。所述脂肪胺可以为杂环化合物，如哌嗪。也可以结合使用两种或两种以上的脂肪胺。对铵盐或铵碱的种类没有特别的限制，选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、和它们衍生的盐中的化合物、以及它们的组合中的至少一种可以被用作铵盐或铵碱。以浆料组合物的总重量为基准，所述含氮化合物在本发明的浆料组合物中的含量可以为约0.001-5重量％，例如约0.005-3重量％，在另一个例子中为0.01-1重量％。可以考虑含氮化合物对相变材料的抛光的刺激作用、相变材料的均匀的抛光速率、希望得到的表面特性、和最佳pH的维持，来确定所述含氮化合物的用量。所述研磨颗粒可以为选自由氧化硅(Si02)、氧化铝(八1203)、氧化铈(Ce02)和氧化锆(Zr02)等组成的组中的至少一种金属氧化物颗粒，或可以为合成聚合物颗粒，或它们的组合。可以根据待抛光的设备的种类来适当地选择任何已知的聚合物颗粒作为所述合成聚合物颗粒。例如，该聚合物颗粒包括仅仅由聚合物组成的研磨颗粒、由被聚合物包覆的金属氧化物组成的研磨颗粒、和由被金属氧化物包覆的聚合物组成的研磨颗粒。所研磨颗粒的一级颗粒平均直径可以为约1-200nm，平均比表面积可以为约10-500m2/g。在本发明一个示例性的实施方式中，为了提供确定的分散稳定性和抛光性能，所述研磨颗粒的一级颗粒平均直径为约5-100nm，例如，约10-80nm;平均比表面积为约30-300m2/g，例如，约40-250m2/g。以浆料组合物的总重量为基准，所述研磨颗粒在浆料组合物中的含量约为0.01-30重量％，例如，约0.05-20重量％，在另一个例子中为约0.1-10重所述氧化剂可以将相变材料的表面层氧化为氧化物或离子，以助于除去表面层，并且能够均匀地抛光除去在图形区内的部分相变材料，直到曝露出抛光阻挡层(如氧化硅膜)，从而起到改进图形表面粗糙度的作用。另外，使用氧化剂有助于除去相变材料在抛光阻挡层中存在的残留物，从而使抛光更均匀。根据本发明可以使用各种氧化剂，只要该氧化剂具有比待抛光的相变材料高的标准电化学氧化还原电位即可。例如，所述氧化剂可以为过氧化物、铁或铁化合物。所述氧化剂还可以与一种或多种其它氧化剂结合使用。此处所用的术语"过氧化物"是指具有一个或多个过氧基团(-O-O-)的化合物，或含有处于其最高氧化态的元素的化合物。有机或无机过氧化物都可以在本发明中使用。所述含有一个或多个过氧基团(-O-O-)的化合物的例子包括但不限于，过氧化氢、过氧化氢脲、过碳酸盐、过氧化苯甲酰、过氧乙酸、二叔丁基过氧化物、过一硫酸(SOs)、过二硫酸(S20s)、和它们衍生的盐。所述含有处于其最高氧化态的元素的化合物的例子包括但不限于，高碘酸、高溴酸、高氯酸、高硼酸、高锰酸、和它们衍生的盐。所述铁或铁化合物可以为金属铁或在分子结构中含有铁的化合物。适用于本发明的氧化剂的非限制性的例子包括过氧化氢、过一硫酸、过二硫酸、铁离子化合物、和铁螯合物。根据此处所用的定义，过氧化氢的定义包括通过过氧化氢与一种或多种其它物质(例如，自由基生成催化剂)的前反应而得到的加合物。所述过氧化氢或其加合物不会引起环境污染，并且在有利于清洁相变材料的表面状态，而不会使相变材料的组成在抛光前后发生变化。使用过一硫酸、过二硫酸、铁离子化合物、或铁螯合物作为氧化剂的优点在于，能够使相变材料以较高的抛光率进行抛光。以所述浆料组合物的总重量为基准，所述氧化剂在所述浆料组合物中的含量可以为约0.01-10重量％，例如约0.05-5重量％，在另一个例子中为约0.1-2重量％。在这些范围内的氧化剂的量有利于使相变材料维持在最优的蚀刻状态。所述浆料组合物的pH值可以调整为约2-10，例如，约2-9，在另一个例子中为约2-5。本发明的浆料组合物还可以包括pH值调节剂，以将所述浆料组合物的pH值调节至上述定义的范围内。所述pH调节剂可以包括选自硝酸、磷酸、硫酸和盐酸的无机酸；或pKa为6或更低的有机羧酸，以及它们的组合。本发明还提供了一种用所述CMP浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法。在本发明的示例性的实施方式中，所述相变存储设备的制作方法可以包括，将绝缘材料施用于半导体晶片上形成绝缘层，使绝缘层平面化，在该平面化的绝缘层上形成图形，在已形成图形的绝缘层上施用相变材料以形成相变材料层。将CMP浆料组合物与相变材料层接触，从而对相变材料层进行抛光，直到暴露出绝缘层。在本发明的示例性的实施方式中，对相变材料层进行抛光的方法可以包括，将用于化学机械抛光的浆料组合物施用于旋转抛光垫上，在预设的压力条件下使所述抛光垫与相变材料层接触，利用摩擦力使一部分相变材料层被抛光。所述压力条件可以包括在CMP过程中通常允许的各种条件。本发明还提供了一种通过所述抛光方法而被抛光的相变存储设备。下面，将通过下面的实施例对本发明进行更详细的说明。然而，这些实施例的目的只是用于说明，并不是用来限定本发明的范围。并且，下面的实施例是用来说明将相变材料平面化的示例性的CMP方法。实施例[对无图形的晶片(blanketwafer)进行抛光的测试]<实施例l-2和对比例1-2>配制具有如下表1所示组成的浆料。使用一级颗粒平均直径为15nm、比表面积为200m2/g的气相二氧化硅颗粒作为研磨颗粒，以各浆料组合物的总重量为基准，该颗粒的用量分别为0.5重量％。将气相二氧化硅颗粒均匀地分散于去离子水中。在实施例1和2中使用三乙胺(TEA)作为含氮化合物，在实施例2和对比例2中使用过氧化氢作为氧化剂。使用硝酸将所有的浆料组合物的最终pH值调节至2.5。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在下述的抛光条件下，分别用每一种浆料组合物对含有相变材料的无图形的晶片进行抛光后，测试各浆料组合物对相变材料的抛光效果。结果如表2所示。使用组成为锗(Ge):锑(Sb):碲(Te)为2:2:5的Ge2Sb2Tes(GST)作为相变材料。用直流磁控溅射法(D.Cmagnetronsputtering)在无图形的晶片上沉积相变材料，形成5000A厚的层。以15000A厚的PETEOS氧化硅膜作为抛光阻挡层，并且以IC1000/SubalVCMP垫(Rodel公司)作为抛光垫。用200mm的MIRRA抛光机(由应用材料公司(AppliedMaterials,AMAT)制造)，在向下的压力为1.5psi、浆料流速为200mL/min、床速(tablespeed)为100转/分和轴速度为100转/分的条件下，对该相变材料进行抛光1分钟。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>从表2可以看出，实施例l和2中的含有含氮化合物的浆料组合物，与对比例1和2中的浆料组合物相比，表现出对GST层的高抛光速率，并且极大地增加了GST层和氧化硅膜间抛光速率的选择性。额外添加的氧化剂不能够使同时含有含氮化合物和氧化剂的浆料(实施例2)对GST层的抛光速率进一步改善，但是能够显著的降低GST层上的抛光不均匀度。根据下式计算抛光不均匀度不均匀度(％)=(抛光速率的标准差/平均抛光速率)X100(%)从晶片中心开始，用49-点极点图法(49-pointpolarmapmethod),测量整个表面的抛光速率。不均匀度的数值越低说明抛光进行得越均匀。<实施例3-6>根据与实施例l相同的方法，配制浆料组合物，不同在于如表3所示改变所述含氮化合物的种类和含量。根据脂肪胺，即叔垸基胺(三甲胺、三乙胺和三丙胺)上取代的垸基基团所具有的碳原子数，对浆料组合物在GST层上的抛光性能(即，抛光速率)进行比较。根据如实施例1所示的方法分别测定使用每一种浆料组合物对沉积有相变材料的无图形的晶片进行抛光的抛光速率。结果如表3所示。表3实施例编号含氮化合物的种类GST的抛光速率(A/min)里(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>从表3中的结果可以看出，与对比例l和2的浆料组合物相比，实施例3-6的浆料组合物显示出了更高的对GST层的抛光速率。随着脂肪胺(即，三垸基胺)上取代的垸基基团的碳原子数的增加以及三烷基胺含量的增加，所述浆料组合物对GST层的抛光速率也随之增加。<实施例7-11〉根据与实施例l相同的方法，配制组成的浆料组合物，不同在于如表4所示改变所述含氮化合物的种类和含量。根据含氮化合物的形状，对浆料组合物在GST的抛光速率进行比较。根据如实施例1所示的方法分别测定使用每一种浆料组合物对沉积有相变材料的无图形的晶片进行抛光的抛光速率。结果如表4所示。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>从表4中的结果可以看出，与对比例l和2的浆料组合物相比，实施例7-11的浆料组合物显示出了更高的对GST层的抛光速率。特别地，含有脂肪族垸基胺或铵碱的浆料组合物的抛光结果更好。[对有图形的晶片抛光的测试]为了客观地测试浆料组合物对半导体图形的抛光效果，通过如下步骤制造有图形的晶片步骤l:沉积厚度为850A的氮化硅(SiN)步骤2:沉积厚度为1500A的二氧化硅(Si02)步骤3:在氧化物膜层上形成图形步骤4:沉积厚度为2000A的相变材料(Ge2Sb2Te5)该氧化硅膜用来作为在图形区的阻挡层。测定实施例1和3中的组合物对有图形的晶片的抛光效果。对比例1和2中的组合物的抛光速率过低以至于无法对图形的状态进行评价。用与实施例1描述的抛光条件相同的条件对有图形的晶片进行测定，不同的是，改变了抛光时间。在由EPD系统测得光学端点检测(EPD)时间后进行过抛光(30%)，观察有图形区域的侵蚀、凹陷和粗糙度。结果列于表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>图形抛光后，实施例1的组合物的侵蚀、侵蚀边缘和凹陷的效果更好。仅仅观察到少量的残留物，该除残留物可以在EPD后，通过控制过抛光时间充分地除去。使用实施例2中的组合物进行图形抛光后没有残留物。实施例2的组合物在图形区显示出了优良的最大粗糙度。图形的边缘轻微地被侵蚀，侵蚀水平低于可接受的水平(200A)，不会引起任何问题。实施例3的组合物中使用的含氮化合物的量稍高于实施例1的组合物中的含氮化合物的量，使侵蚀和凹陷水平轻微地提高，但残余物和最大粗糙度的结果更好。从这些结果可以看出，实施例1-3的组合物适合于GST抛光，并且显示出优秀的图形抛光性能。[对无图形的晶片抛光的进一步测试]<实施例12-16和对比例3-8>用去离子水配制无研磨颗粒的具有如下表1A所示组成的浆料。在实施例12-16和对比例3中使用三乙胺(TEA)作为含氮化合物。在这些浆料组合物中，所用三乙胺的含量以及氧化剂的种类和含量有所不同。使用硝酸将所有的浆料组合物的最终pH值调节至3.5。表1A<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在如下的抛光条件下分别用每一种浆料组合物对沉积有相变材料的无图形的晶片进行抛光后，测定各浆料对相变材料的抛光效果。结果如表2A所示。使用组成为锗(Ge):锑(Sb):碲(Te)为2:2:5的Ge2Sb2Te5(GST)作为相变材料。用直流磁控溅射法(D.Cmagnetronsputtering)在无图形的晶片上沉积相变材料，形成2000A厚的层。以15000A厚的PETEOS氧化硅膜作为抛光阻挡层，并且以IC1000/SubalVCMP垫(Rodel公司)作为抛光垫。用200mm的MIRRA抛光机(由应用材料公司(AppliedMaterials,AMAT)制造)，在向下的压力为3.0psi、浆料流速为200mL/min、床速(tablespeed)为100转/分和轴速度为100转/分的条件下，对该相变材料进行抛光1分钟。表2A抛光性能^实施例编号GST的抛光Si02的抛光速率抛光选择性GST的抛光不<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>从表2A可以看出，与对比例3-8中的浆料组合物相比，结合使用了含氮化合物和对应的氧化剂的实施例12-16中的浆料组合物显示出了较高的GST层抛光速率，并且极大地增加了GST层和氧化硅膜间抛光速率的选择性(>100)。另外，实施例12-16中的浆料组合物表现出低于对比例3-8中的浆料组合物的GST抛光的不均匀度。而且，由于实施例1-5中的浆料组合物中不含有研磨颗粒，所以可以预见，由研磨颗粒引起的表面污染问题可以被避免。根据下式计算抛光不均匀度不均匀度(％)=(抛光速率的标准差/平均抛光速率)X100(%)从晶片中心开始，用49-点极点图法(49-pointpolarmapmethod),测量整个表面的抛光速率。不均匀度的数值越低说明抛光进行得越均匀。<实施例17-24>根据与实施例15相同的方法，配制浆料组合物，不同在于如表3A所示改变所述含氮化合物的种类和含量。根据含氮化合物的种类和含量，对浆料组合物在GST层上的抛光性能(即，抛光速率)进行比较。根据如实施例15所示的方法分别测定使用每一种浆料组合物对沉积有相变材料的无图形的晶片进行抛光的抛光速率。结果如表3A所示。表3A实施例编号含氮化合物的种类含氮化合物的含量(％)GST的抛光速率(A/min)实施例15三乙胺0.11653实施例17二乙基乙醇胺0.11510实施例18二乙醇胺0.11200实施例19二乙醇胺0.51550实施例20三乙醇胺0.11100实施例21三乙醇胺0.51450实施例22哌嗪0.11210实施例23哌嗪0.51610实施例24四乙基氢氧化铵0.11785从表3A中的结果可以看出，与含有被醇基基团取代的脂肪胺的浆料组合物相比，含有脂肪烷基胺或铵碱的浆料组合物显示出了更高的GST层抛光速率。[对有图形的晶片抛光的进一步测试]为了客观地测试浆料组合物对半导体图形的抛光效果，通过如下步骤制造有图形的晶片步骤1:沉积厚度为850A的氮化硅(SiN)步骤2:沉积厚度为1500A的二氧化硅(Si02)步骤3:在氧化物膜层上形成图形步骤4:沉积厚度为2000A的相变材料(Ge2Sb2Te5)该氧化硅膜用来作为在图形区的阻挡层。测定实施例13-15和对比例4-8中的组合物对有图形的晶片的抛光效果。用与实施例12描述的抛光条件相同的条件对有图形的晶片进行测定，不同的是，改变了抛光时间。在由EPD系统测得光学端点检测(EPD)时间后进行过抛光(50%)，观察有图形区域的侵蚀、凹陷和粗糙度。结果列于表4A。表4A<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>从表4A可以看出，与对比例4-8中的浆料组合物相比，含有含氮化合物和氧化剂的实施例13-15中的浆料组合物显示出了较好的侵蚀、侵蚀边缘、凹陷、残留物和最大粗糙度的结果。通过以上的说明可以明显看出，本发明提供了一种用于对相变存储设备进行抛光的CMP浆料组合物和一种使用该CMP浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法。本发明的浆料组合物能够快速地对相变存储设备进行抛光，能够实现在相变存储材料和抛光阻挡层(如氧化硅膜)间的高抛光选择性，使加工瑕疵(如凹陷和侵蚀)的出现最小化，从而提供高质量的抛光表面。在图形抛光后，本发明的浆料组合物显示出了更好的侵蚀、侵蚀边缘、凹陷评价的结果。在一个示例性的实施方式中，制得的相变存储设备可以包括金属合金或硫族化合物层，显示出其侵蚀最大值为175A，和/或的侵蚀边缘最大值为约150A，和/或凹陷最大值为约100A，和/或最大粗糙度(Rmax)为约150A;例如，侵蚀最大值为150A，和/或的侵蚀边缘最大值为约120A，和/或凹陷最大值为约80A，和/或最大粗糙度(Rmax)为约120A。得益于以上描述给出的教导，本领域技术人员能够从中想到很多修改和其它的实施方式。因此，应该理解的是，本发明并不限于所公开的特定的实施方式，而对它的修改和其它的实施方式也属于所附的权利要求的范围。尽管在这里使用了专业术语，但它只是用于一般的描述，并不是以限定为目的，本发明的范围由权利要求书进行限定。权利要求1、一种用于对相变存储设备进行化学机械抛光的浆料组合物，该浆料组合物含有去离子水和含氮化合物。2、根据权利要求1所述的桨料组合物，其中，所述相变存储设备含有金属合金或硫族化合物。3、根据权利要求2所述的浆料组合物，其中，所述相变存储设备含有选自InSe、Sb2Te3、GeTe、Ge2Sb2Te5、InSbTe、GaSeTe、SnSb2Te4、InSbGe、AglnSbTe、(GeSn)SbTe、GeSb(SeTe)、和Te81Ge15Sb2S2中的至少一种化合物。4、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，所述含氮化合物包括选自脂肪胺、芳香胺、铵盐、铵碱、以及它们的组合中的至少一种化合物。5、根据权利要求4所述的浆料组合物，其中，所述脂肪胺包括伯胺、仲胺或叔胺。6、根据权利要求5所述的浆料组合物，其中，所述脂肪胺包括仲胺或叔胺。7、根据权利要求5所述的浆料组合物，其中，所述脂肪胺具有至少一个烷基或醇基。8、根据权利要求5所述的浆料组合物，其中，所述脂肪胺具有至少一个烷基。9、根据权利要求5所述的浆料组合物，其中，所述脂肪胺具有至少一个含有l-7个碳原子的取代基。10、根据权利要求5所述的浆料组合物，其中，所述脂肪胺包括杂环化合物。11、根据权利要求io所述的浆料组合物，其中，所述杂环化合物包括哌嗪化合物。12、根据权利要求5所述的浆料组合物，其中，所述铵盐或铵碱包括选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、它们衍生的盐、以及它们的组合中的至少一种化合物。13、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，以该浆料组合物的总重量为基准，所述含氮化合物的含量为约0.001-5重量％。14、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，该浆料组合物还含有研磨颗粒。15、根据权利要求14所述的浆料组合物，其中，所述研磨颗粒包括选自由氧化硅、氧化铝、氧化铈和氧化锆所组成的组中的至少一种金属氧化物颗粒；或合成聚合物颗粒；或它们的组合。16、根据权利要求14所述的浆料组合物，其中，所述研磨颗粒的一级平均颗粒直径为约1-200nm，平均比表面积为约10-500m2/g。17、根据权利要求14所述的浆料组合物，其中，以该浆料组合物的总重量为基准，所述研磨颗粒的含量为约0.01-30重量％。18、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，该浆料组合物还含有氧化剂。19、根据权利要求18所述的浆料组合物，其中，所述氧化剂的标准电化学氧化还原电位高于所述相变存储设备的相变材料的标准电化学氧化还原电位。20、根据权利要求18所述的浆料组合物，其中，所述氧化剂包括过氧化物、铁、或铁化合物。21、根据权利要求18所述的浆料组合物，其中，所述氧化剂包括过氧化物。22、根据权利要求20所述的浆料组合物，其中，所述过氧化物为具有一个或多个过氧基团的化合物，或含有处于其最高氧化态的元素的化合物。23、根据权利要求20所述的浆料组合物，其中，所述过氧化物为具有一个或多个过氧基团的化合物。24、根据权利要求22所述的浆料组合物，其中，所述含有一个或多个过氧基团的化合物包括选自过氧化氢、过氧化氢脲、过碳酸盐、过氧化苯甲酰、过氧乙酸、二叔丁基过氧化物、过一硫酸、过二硫酸、它们衍生的盐、以及它们的组合中的至少一种化合物。25、根据权利要求22所述的浆料组合物，其中，所述含有处于其最高氧化态的元素的化合物包括选自高碘酸、高溴酸、高氯酸、高硼酸、高锰酸、它们衍生的盐、以及它们的组合中的至少一种化合物。26、根据权利要求20所述的浆料组合物，其中，所述铁或铁化合物包括金属铁或分子结构中含有铁的化合物。27、根据权利要求18所述的浆料组合物，其中，所述氧化剂包括选自过氧化氢、过一硫酸、过二硫酸、铁离子化合物、铁螯合物、以及它们的组合中的至少一种化合物。28、根据权利要求18所述的浆料组合物，其中，所述氧化剂包括过氧化氢。29、根据权利要求18所述的浆料组合物，其中，以该浆料组合物的总重量为基准，所述氧化剂的含量为约0.01-10重量％。30、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，该浆料组合物还含有研磨颗粒和氧化剂。31、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，该浆料组合物的pH值为2-10。32、根据权利要求1所述的浆料组合物，其中，该浆料组合物还含有pH值调节剂。33、根据权利要求30所述的浆料组合物，其中，所述pH值调节剂包括选自硝酸、磷酸、硫酸、盐酸、pKa为6或更低的有机羧酸、以及它们的组合中的至少一种酸。34、一种对含有相变材料层的相变存储设备进行抛光的方法，其中，该方法包括将所述相变材料层与用于化学机械抛光的浆料组合物接触，该浆料组合物含有去离子水和含氮化合物。35、根据权利要求34所述的方法，其中，所述用于化学机械抛光的浆料组合物还含有研磨颗粒。36、根据权利要求34所述的方法，其中，所述用于化学机械抛光的浆料组合物还含有氧化剂。37、根据权利要求34所述的方法，其中，所述用于化学机械抛光的浆料组合物还含有研磨颗粒和氧化剂。38、根据权利要求34所述的方法，其中，所述相变存储设备的制备包括将绝缘材料施用于半导体晶片上以形成绝缘层，使该绝缘层平面化，在该平面化的绝缘层上形成图形，以及在已形成图形的绝缘层上施用相变材料以形成相变材料层；所述方法包括将所述用于化学机械抛光的浆料组合物与所述相变材料层接触，从而对所述相变材料层进行抛光，直到暴露出所述绝缘层。39、根据权利要求38所述的方法，其中，对所述相变材料层进行抛光包括将所述用于化学机械抛光的浆料组合物施用于旋转的抛光垫上，在预设的压力条件下使该抛光垫与所述相变材料层接触，利用摩擦力使部分相变材料层被抛光。40、一种相变存储设备，该相变存储设备通过权利要求34所述的方法被抛光。41、一种相变存储设备，该相变存储设备包括金属合金或硫族化合物，其中，该金属合金或硫族化合物显示出侵蚀最大值为175A，侵蚀边缘最大值为约150A，凹陷最大值为约100A，和最大粗糙度为约150A。42、根据权利要求41所述的相变存储设备，其中，所述金属合金或硫族化合物显示出侵蚀最大值为150A，侵蚀边缘最大值为约120A，凹陷最大值为约80A，最大粗糙度为约120A。43、根据权利要求41所述的相变存储设备，其中，该相变存储设备包括选自InSe、Sb2Te3、GeTe、Ge2Sb2Te5、InSbTe、GaSeTe、SnSb2Te4、InSbGe、AglnSbTe、(GeSn)SbTe、GeSb(SeTe)、和Te81Ge15Sb2S2中的至少一种化合物。全文摘要本发明提供了一种用于对相变存储设备进行化学机械抛光(CMP)的浆料组合物。该组合物含有去离子水；含氮化合物；和选择性含有的研磨颗粒、氧化剂、或研磨颗粒和氧化剂的组合。该浆料组合物可以实现对相变存储设备的高抛光速率，并提高在相变存储材料和抛光阻挡层(如氧化硅膜)间的抛光选择性，能够使加工瑕疵(如凹陷和侵蚀)的出现最小化，从而提供高质量的抛光表面。本发明还提供了一种使用该浆料组合物对相变存储设备进行抛光的方法。文档编号H01L21/304GK101333420SQ20081008556公开日2008年12月31日申请日期2008年3月19日优先权日2007年6月29日发明者崔炳镐,朴容淳,李仁庆,李泰永申请人:第一毛织株式会社