用于铂和钌材料的选择性抛光的组合物和方法_4

文档序号:8269983阅读:来源:国知局
后使抛光垫相对于基板运动,以磨除基板的至少 一部分以抛光基板。
[0051] 在一些实施方式中,当用P0LITEX抛光垫分别在桌上型CMP抛光机上以1.8镑/ 平方英寸(psi)的下压力(down force)、120转/分钟(rpm)的压板速度、114rpm的载体 速度和112毫升/分钟(mL/min)的抛光浆料流速抛光晶片时,铂移除速率为200埃/分钟 (人/min)或更大。氧化硅移除速率在相同条件下典型地范围为5〇 A/min至150人/min。因 此,本文中描述的的一些方法为相对于氧化硅选择性地移除Pt提供保证。
[0052] 在一些实施方式中,本文中描述的方法使用如上所述的相对软的抛光垫例如 P0LITEX垫或EPIC D200垫和含有少至500ppm氧化铝研磨剂的组合物有利地移除铂和钌。 用于本文中描述的方法中的组合物中的低固体物浓度减少正被抛光的含铂和含钌基板的 表面上的缺陷例如刮痕。低固体物浓度还增加相对于氮化硅和氧化硅的选择性。
[0053] 以下实施例进一步说明说明本文中所描述的组合物和方法的一些方面和特征,但 当然不被解释为以任何方式限制其范围。如本文中以及以下实施例和权利要求中所使用 的,以百万分率(ppm)或百分数(%)报导的浓度是基于感兴趣的活性组分的重量除以组合 物的重量(例如,作为毫克组分/千克组合物)。如以下实施例和权利要求中所使用的移除 速率(缩写为RR)代表以埃/分钟(人/min)为单位的移除速率。
[0054] 实施例1
[0055] 该实施例说明氧化铝浓度对铂和氧化硅(TEOS)的移除的影响。
[0056] 使用抛光组合物在以下抛光条件下分别化学-机械抛光氧化硅(TEOS)和铂毯覆 式晶片:台上型抛光机以及压纹的(embossed) P0LITEX抛光垫,120rpm的压板速度,114rpm 的载体速度,I. 8psi的下压力,和112mL/分钟的衆料流速。在测试中,从标准200mm Pt晶 片切割具有3000 A厚度的1. 6英寸X 1. 6英寸正方形晶片,并从标准200mm TEOS晶片切 割具有15000 AM度的1.6英寸X 1.6英寸正方形晶片。
[0057] 所述抛光组合物各自包括在去离子水中的具有不同浓度的氧化铝和蔗糖的含水 浆料。在OMNIMAP RS75(KLA Tencor)四点探针上评估Pt移除速率。在FILMETRICS F20 测量设备上评估TEOS移除速率。CMP组合物的配方、pH以及相应的铂和TEOS移除速率显 示于表1中,其中"氧化铝"是指具有90nm至IOOnm的平均粒度的α氧化铝。
[0058] 表 L
[0059]
【主权项】
1. 用于抛光包含销、钉或其组合的基板的化学-机械抛光(CM巧方法,该方法包括使基 板与抛光垫的表面在所述垫与所述基板之间存在氧化剂和含水抛光组合物的情况下接触, 其中所述抛光组合物具有在4至8范围内的抑且包括含有粒状氧化侣研磨剂W及选自抑 制剂、络合剂和氨基化合物的至少一种添加剂的含水载体。
2. 权利要求1的方法,其中所述氨基化合物包括选自氨、有机胺、有机锭化合物或其盐 的至少一种化合物。
3. 权利要求2的方法,其中所述氧化剂包括过氧化氨。
4. 权利要求2的方法,其中所述氧化剂W在0. 1重量% (wt% )至10重量%范围内的 浓度存在于所述组合物中。
5. 权利要求1的方法,其中所述抑制剂包括水溶性碳水化合物。
6. 权利要求5的方法,其中所述水溶性碳水化合物包括庶糖。
7. 权利要求1的方法,其中所述络合剂包括烧醇胺。
8. 权利要求7的方法,其中所述烧醇胺包括双(2-哲己基)氨基-=(哲甲基)甲烧。
9. 权利要求2的方法,其中所述氨基化合物包括季锭盐。
10. 权利要求9的方法,其中所述季锭盐包括四甲基锭盐。
11. 权利要求2的方法,其中所述氨基化合物包括己酸锭。
12. 权利要求2的方法,其中所述氨基化合物包括叔胺。
13. 权利要求1的方法,其中所述络合剂包括駿酸盐。
14. 权利要求13的方法,其中所述駿酸盐W在0. 01重量% (wt% )至1. 5重量%范围 内的浓度存在于所述组合物中。
15. 权利要求1的方法,其中所述氧化侣W在0.001重量% (wt%)至10重量%范围 内的浓度存在于所述组合物中。
16. 权利要求1的方法,其中所述氧化侣具有在50nm至lOOOnm范围内的平均粒度。
17. 权利要求1的方法,其中所述抛光垫的接触所述基板的所述表面具有不超过80肖 氏D的硬度。
18. 权利要求1的方法,其中所述抛光垫的接触所述基板的所述表面包括多孔聚合物。
19. 权利要求18的方法,其中所述抛光垫的接触所述基板的所述表面包括具有在15至 80肖氏D范围内的硬度的非织造多孔聚氨醋。
20. 权利要求18的方法,其中所述抛光垫的接触所述基板的所述表面包括具有在10% 至80%范围内的开孔体积百分数的非织造多孔聚合物。
21. 权利要求1的方法,其中所述抛光垫的接触所述基板的所述表面具有在15至50肖 氏D范围内的硬度。
22. 权利要求1的方法,其中所述添加剂W在0.001重量% (wt% )至5重量%范围内 的浓度存在于所述组合物中。
23. 用于抛光包括销、钉或其组合的基板的化学-机械抛光(CM巧方法,所述方法包括 使所述基板与抛光垫的表面在所述垫与所述基板的表面之间存在氧化剂和含水抛光组合 物的情况下接触,其中所述抛光垫的接触所述基板的所述表面包括具有不超过80肖氏D的 硬度的多孔聚合物,所述抛光组合物具有在5至7范围内的pH,且所述组合物包括包含如下 物质的含水载体: (a)0. 001重量% (wt% )至10重量%具有在10皿至1000皿范围内的平均粒度的粒 状氧化侣研磨剂; 化)任选的0. Iwt%至lOwt%的过氧化氨; (C)抑制剂; (d) 络合剂讯 (e) 氨基化合物。
24. 适合用于抛光含销或含钉的表面的含水抛光组合物,所述抛光组合物具有4至8的 pH且包括含有0. 00 Iwt %至lOwt %的粒状氧化侣研磨剂W及0. 001重量%至5重量%的选 自抑制剂、络合剂和氨基化合物的至少一种添加剂的含水载体。
25. 权利要求24的组合物,其进一步包括0. 1重量% (wt%)至10重量%的过氧化氨。
【专利摘要】本发明提供用于抛光含有铂和/或钌的基板的化学-机械抛光(CMP)方法、和适合用于所述方法的组合物。对于本发明的方法使用的含有氧化铝以及选自抑制剂、络合剂和氨基化合物的至少一种添加剂的抛光组合物容许抛光铂和钌。本发明的方法为调节铂、钌、氧化硅和氮化硅的相对移除速率提供保证。
【IPC分类】H01L21-304
【公开号】CN104584199
【申请号】CN201380043956
【发明人】W.金, E.雷姆森
【申请人】嘉柏微电子材料股份公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年8月15日
【公告号】EP2888758A1, US20140054266, WO2014031427A1
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