專利名稱：拋光含硅電介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光含硅電介質(zhì)襯底的方法。
背景技術(shù)：
用于平面化或拋光襯底平面的組合物和方法是本領(lǐng)域公知的。拋光組合物(也稱作拋光漿液)一般在水溶液中含有研磨材料并通過將該表面與充滿拋光組合物的拋光墊相接觸而涂覆到表面上。研磨材料一般包括二氧化硅、氧化鈰、氧化鋁、氧化鋯、和氧化錫。美國專利5,527,423，例如，描述了一種通過將表面與在含水介質(zhì)中含有高純度微細(xì)金屬氧化物顆粒的拋光漿液相接觸來化學(xué)-機(jī)械拋光金屬層的方法。該拋光漿液一般與拋光墊(例如，拋光布或拋光盤)共同使用。適宜的拋光墊描述在美國專利6,062,968、6,117,000、和6,126,532中，其公開了具有開孔多孔網(wǎng)絡(luò)的燒結(jié)聚氨酯拋光墊的應(yīng)用，和美國專利5,489,233，其公開了具有表面組織或圖樣的固體拋光墊的應(yīng)用?？蛇x擇地，可將該研磨材料引入拋光墊中。美國專利5,958,794公開了固定的研磨拋光墊。
常規(guī)拋光體系和拋光方法一般不能完全滿足使半導(dǎo)體晶片平面化。具體地說，拋光組合物和拋光墊可具有低于期望的拋光率或拋光選擇性，且它們在化學(xué)-機(jī)械拋光半導(dǎo)體表面中的應(yīng)用可以導(dǎo)致差的表面質(zhì)量。由于半導(dǎo)體晶片的性能直接與其表面的平面度有關(guān)，使用能夠?qū)е赂邟伖庑?、選擇性、均勻性、和去除率并獲得具有最小表面缺陷的高質(zhì)量拋光的拋光組合物和方法是至關(guān)重要的。
產(chǎn)生用于半導(dǎo)體晶片的有效拋光體系的困難在于半導(dǎo)體晶片的復(fù)雜性。半導(dǎo)體晶片一般由在其上形成許多晶體管的襯底組成。通過襯底中的圖樣區(qū)和襯底上的各層，將集成電路化學(xué)和物理地連接進(jìn)襯底。為了生產(chǎn)可操作的半導(dǎo)體晶片并使晶片的產(chǎn)率、性能、和可靠性最大化，期望拋光晶片的選擇表面，而不對下層結(jié)構(gòu)或外形產(chǎn)生不利影響。實(shí)際上，如果不在充分平面化的晶片表面上進(jìn)行這些處理步驟，可以出現(xiàn)半導(dǎo)體制造中的各種問題。
一般地，用于拋光介電材料的拋光組合物要求堿性pH值，以獲得充分的電介質(zhì)去除率。例如，美國專利4,169,337、4,462,188、和4,867,757公開了用于去除二氧化硅的拋光組合物，其包括堿性pH值的二氧化硅研磨劑。類似地，WO00/25984、WO01/56070、和WO02/01620公開了用于淺溝槽隔離(STI)拋光的拋光組合物，其含有堿性pH值的熱解二氧化硅。EP853110A1公開了pH值為11-13的拋光組合物，據(jù)稱其提高了STI拋光的選擇性。美國專利申請公開2001/0051433A1公開了用于電介質(zhì)化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)的拋光組合物，其含有pH值為7或更大的熱解二氧化硅和銫鹽。雖然這種堿性拋光組合物能夠有效地去除二氧化硅介電材料，但其對于既含有二氧化硅又含有氮化硅層的襯底(例如STI襯底)提供差的選擇性。使用螯合酸性添加劑以改善STI拋光的選擇性是本領(lǐng)域已知的。例如，美國專利5,738,800、6,042,741、6,132,637、和6,218,305公開了含酸絡(luò)合劑在含有研磨劑(例如，氧化鈰或二氧化硅)的拋光組合物中的應(yīng)用。美國專利5,614,444公開了化學(xué)酸性添加劑的應(yīng)用，該化學(xué)酸性添加劑含有陰離子、陽離子、或非離子極性基團(tuán)和非極性有機(jī)組分，從而抑制介電材料的去除。EP1061111A1公開了用于STI拋光的拋光組合物，其含有氧化鈰研磨劑和包含羧酸或磺酸基團(tuán)的有機(jī)化合物。
然而，仍需要在介電襯底的拋光和平面化期間，表現(xiàn)出期望的平面化效率、選擇性、均勻性、和去除率，同時在拋光和平面化期間，使缺陷(例如表面缺陷和對下層結(jié)構(gòu)和外形的損傷)最小化的拋光體系和拋光方法。本發(fā)明提供了這種化學(xué)-機(jī)械拋光體系和方法。根據(jù)在此提供的本發(fā)明的描述，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)勢將變得明晰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種拋光襯底的方法，包括(i)將含有含硅介電層的襯底與化學(xué)-機(jī)械拋光體系相接觸和(ii)研磨至少一部分含硅介電層以拋光該襯底。該化學(xué)-機(jī)械拋光體系含有(a)無機(jī)研磨劑，(b)具有pKa為約3-約9的官能團(tuán)的拋光添加劑，和(c)液體載體。該拋光添加劑是選自芳基胺、氨基醇、脂族胺、雜環(huán)胺、氧肟酸、氨基羧酸、環(huán)狀一元羧酸、不飽和一元羧酸、取代酚、磺酰胺、硫醇、其鹽、及其組合的化合物。該拋光組合物的pH值為約7或更小且不含有顯著量的與無機(jī)研磨劑顆粒靜電締合的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒。該官能團(tuán)期望選自胺、羧酸、醇、硫醇、磺酰胺、酰亞胺、氧肟酸、巴比妥酸、其鹽、及其組合。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種化學(xué)-機(jī)械拋光組合物，包括(a)平均粒度為約150nm或更小的氧化鈰研磨劑，(b)具有pKa為約3-約9的官能團(tuán)的拋光添加劑，其中該拋光添加劑是選自芳基胺、氨基醇、脂族胺、雜環(huán)胺、氧肟酸、氨基羧酸、環(huán)狀一元羧酸、不飽和一元羧酸、取代酚、磺酰胺、硫醇、其鹽、及其組合的化合物，和(c)液體載體。該化學(xué)-機(jī)械拋光組合物的pH值為約3-約6。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)體系，其包括(a)研磨劑，(b)具有pKa為約3-約9的官能團(tuán)的拋光添加劑，和(c)液體載體，及涉及使用該CMP體系拋光含有含硅介電層的襯底的方法。
在此公開的該CMP體系含有無機(jī)研磨劑。該無機(jī)研磨劑可以為任何適宜的形式(例如，研磨劑顆粒)且可以懸浮在液體載體中或可以固定在拋光墊的拋光表面上。該拋光墊可以為任何適宜的拋光墊。該拋光添加劑和懸浮在液體載體中的任何其它組分(例如，研磨劑)形成該CMP體系的拋光組合物。
在第一個實(shí)施方式中，該無機(jī)研磨劑可以為任何適宜的無機(jī)研磨劑。例如，該無機(jī)研磨劑可以為金屬氧化物研磨劑，其選自氧化鋁(例如，α-氧化鋁、γ-氧化鋁、δ-氧化鋁、和熱解氧化鋁)、二氧化硅(例如，膠體分散縮聚二氧化硅、沉淀二氧化硅、和熱解二氧化硅)、氧化鈰、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鉻、氧化鐵、氧化鍺、氧化鎂、其共形成產(chǎn)物、及其組合。該無機(jī)研磨劑還可以為碳化硅、氮化硼，等。金屬氧化物研磨劑任選地可以由帶反向電荷的聚電解質(zhì)進(jìn)行靜電涂覆，例如，聚電解質(zhì)-涂覆氧化鋁研磨劑(如聚苯乙烯磺酸-涂覆氧化鋁)。該CMP體系不含有任何顯著量的與無機(jī)研磨劑顆粒靜電締合的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒。交聯(lián)聚合物研磨劑的引入可以降低總拋光去除率。因而，在CMP體系中存在的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒的量應(yīng)充分低，從而不對無機(jī)研磨劑的拋光特性產(chǎn)生干擾。優(yōu)選，該CMP體系含有的交聯(lián)聚合物顆粒的量小于無機(jī)顆粒的量的約10重量％(例如，小于約5重量％或小于約1重量％)。優(yōu)選該CMP體系不含有任何與無機(jī)研磨劑顆粒靜電締合的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒。
優(yōu)選，無機(jī)研磨劑為陽離子研磨劑，更優(yōu)選為氧化鈰?？梢酝ㄟ^任何適宜的方法生產(chǎn)氧化鈰。常用于半導(dǎo)體拋光(具體地說為淺溝槽隔離處理)的一種類型的氧化鈰研磨劑為通過汽相合成法生產(chǎn)的氧化鈰，例如美國專利5,460,701、5,514,349、和5,874,684中所描述的。這種氧化鈰研磨劑由Nanophase Technologies(例如，Nano Tek_氧化鈰)和Ferro Corporation銷售。其它適宜的氧化鈰研磨劑包括通過熱液處理形成的沉淀氧化鈰研磨劑，例如由Advanced Nano Products和Rhodia銷售。
無機(jī)研磨劑可以具有任何適宜的初級粒徑。一般地，研磨劑的平均初級粒徑為約200nm或更小(例如，約180nm或更小)。優(yōu)選，無機(jī)研磨劑的平均初級粒徑為約160nm或更小(例如，約140nm或更小)。通過激光衍射法測定期望的初級粒徑。優(yōu)選CMP組合物對顆粒附聚具有耐受性，以使平均附聚粒徑為約300nm或更小(例如，250nm或更小，乃至200nm或更小)。附聚的不存在還體現(xiàn)在粒度分布的總寬度上，其一般為平均初級粒徑的±約35％(例如，±約25％，乃至±約15％)。
在第二個實(shí)施方式中，無機(jī)研磨劑含有(由其組成或基本由其組成)氧化鈰。優(yōu)選，氧化鈰研磨劑不含有任何顯著量的與氧化鈰靜電締合的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒。更優(yōu)選，氧化鈰研磨劑不含有任何與氧化鈰靜電締合的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒。優(yōu)選氧化鈰研磨劑的平均初級粒徑為約180nm或更小，更優(yōu)選約150nm或更小(乃至約140nm或更小)。一般地，氧化鈰研磨劑的平均粒徑為約20nm或更大(例如，約50nm或更大)。優(yōu)選粒度分布的總寬度為平均初級粒徑的±約50％(例如，±約40％、±約30％、乃至±約20％)。對于某些應(yīng)用，優(yōu)選氧化鈰懸浮在液體載體中。在其它應(yīng)用中，優(yōu)選氧化鈰固定在拋光墊的拋光表面上。
當(dāng)懸浮在液體載體中時，優(yōu)選第一個或第二個實(shí)施方式的無機(jī)研磨劑為膠體穩(wěn)定的。術(shù)語膠體指研磨劑顆粒在液體載體中的懸浮。膠體穩(wěn)定性指隨著時間的延長的這種懸浮保持。在本發(fā)明中，如果當(dāng)將研磨劑放進(jìn)100ml量筒中并在不攪拌下保持2小時時，在量筒的底部50ml中的顆粒濃度([B]以g/ml表示)和在量筒的上部50ml中的顆粒濃度([T]以g/ml表示)之間的差除以研磨劑組合物中的顆粒初始濃度([C]以g/ml表示)小于或等于0.5(即，{[B]-[T]}/[C]0.5)，則研磨劑被認(rèn)為是膠體穩(wěn)定的。更優(yōu)選，期望的[B]-[T]/[C]的值小于或等于0.3，且優(yōu)選小于或等于0.1。
在拋光組合物的pH值下，第一個或第二個實(shí)施方式的無機(jī)研磨劑一般具有正ζ電勢。優(yōu)選，與拋光組合物中的拋光添加劑相結(jié)合時，保持無機(jī)研磨劑的正ζ電勢。研磨劑的ζ電勢指研磨劑周圍離子的電荷和本體溶液的電荷(例如，液體載體和任何其它溶解在其中的組分)之間的差值。無機(jī)研磨劑的ζ電勢隨著pH值而變化。在40mMKCl中pH值為5的氧化鈰的ζ電勢為約+32mV。期望，拋光添加劑不與研磨劑強(qiáng)烈的相互作用，從而導(dǎo)致ζ電勢反轉(zhuǎn)，該ζ電勢反轉(zhuǎn)可導(dǎo)致研磨劑顆粒的附聚和沉淀。優(yōu)選，拋光組合物具有低電導(dǎo)率(例如，離子強(qiáng)度)，例如pH值為約5時，電導(dǎo)率值小于約2000μS/cm(例如，小于約1500μS/cm)和pH值為約4時，電導(dǎo)率值小于約500μS/cm。低電導(dǎo)率值反映出僅需要少量的堿以調(diào)節(jié)pH值至期望的范圍。
當(dāng)研磨劑懸浮在液體載體中時，拋光組合物一般含有約0.01重量％-約10重量％(例如，約0.02重量％-約5重量％，或約0.05重量％-約1重量％)無機(jī)研磨劑，基于液體載體和任何溶解或懸浮在其中的組分的重量。優(yōu)選，拋光組合物含有約0.1重量％-約0.5重量％無機(jī)研磨劑。
在拋光組合物中含有拋光添加劑以改變拋光的含硅介電層表面特性，從而使該表面更易于接受與研磨劑顆粒的相互作用。拋光組合物的pH值在決定拋光添加劑和含硅介電層表面之間相互作用方面具有重要作用。拋光組合物的pH值一般為約7或更小，優(yōu)選約2-約6.5，更優(yōu)選約3-約6(例如，約3.5-約5.5)。為了使拋光添加劑與含硅介電層在該pH值范圍內(nèi)相互作用，期望拋光添加劑具有pKa(在水中)為約3-約9(例如，約3-約8、或約3-約7)的官能團(tuán)。拋光添加劑優(yōu)選具有pKa(在水中)為約4-約9的官能團(tuán)，更優(yōu)選具有pKa(在水中)為約4-約8(例如，約4-約7、或約4-約6)的官能團(tuán)。此外，期望該拋光添加劑具有比約-1更正的總凈電荷(例如，凈電荷＝+0、+1、+2，等)。當(dāng)pKa為約3-約9(特別是約4-約9、或約4-約8)的官能團(tuán)被質(zhì)子化時，確定凈電荷為拋光添加劑的電荷。
拋光添加劑的官能團(tuán)可以為任何適宜的官能團(tuán)，且一般選自胺、羧酸、醇、硫醇、磺酰胺、酰亞胺、氧肟酸、巴比妥酸、肼、amidoxines、其鹽、及其組合。具有這些官能團(tuán)且具有適宜的pKa的拋光添加劑包括選自芳基胺、氨基醇、脂族胺、雜環(huán)胺、氧肟酸、氨基羧酸、環(huán)狀一元羧酸、不飽和一元羧酸、取代酚、磺酰胺、硫醇、及其組合的化合物。優(yōu)選，拋光添加劑選自芳基胺、雜環(huán)胺、氨基羧酸、及其組合。任何上述拋光添加劑可以鹽的形式存在，例如選自鹽酸鹽、氫溴酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、三氟甲烷磺酸鹽、醋酸鹽、三氟醋酸鹽、苦味酸鹽、全氟丁酸鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、鹵化物鹽，等的鹽。
芳基胺可以為任何適宜的芳基胺。優(yōu)選，芳基胺為伯芳基胺。芳基胺任選地可以由一個或多個取代基進(jìn)行取代，這些取代基選自C1-12烷基、C1-12烷氧基、C6-12芳基、羧酸、磺酸、膦酸、羥基、硫醇、磺酰胺、乙酰胺、其鹽、及其組合。例如，芳基胺可以為苯胺、4-氯苯胺、3-甲氧基苯胺、N-甲基苯胺、4-甲氧基苯胺、對-甲苯胺、鄰氨基苯甲酸、3-氨基-4-羥基苯磺酸、氨基苯甲醇、氨基芐胺、1-(2-氨基苯基)吡咯、1-(3-氨基苯基)乙醇、2-氨基苯基醚、2，5-二-(4-氨基苯基)-1，3，4-噁二唑、2-(2-氨基苯基)-1H-1，3，4-三唑、2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、二甲基氨基苯酚、2-氨基硫羥苯酚、3-氨基硫羥苯酚、4-氨基硫羥苯酚、4-氨基苯基甲基硫醚、2-氨基苯磺酰胺、鄰氨基苯磺酸、3-氨基苯硼酸(boronic acid)、5-氨基異酞酸、乙酰磺胺、間胺酸、磺胺酸、鄰-或?qū)?對氨苯基胂酸、(3R)-3-(4-三氟甲基苯基氨基)戊酸酰胺、其鹽、及其組合。
氨基醇可以為任何適宜的氨基醇。例如氨基醇可以選自三乙醇胺、苯甲基二乙醇胺、三(羥甲基)氨基甲烷、羥胺、四環(huán)素、其鹽、及其組合。優(yōu)選，氨基醇為叔氨基醇。
脂族胺可以為任何適宜的脂族胺。優(yōu)選，脂族胺選自甲氧胺、羥胺、N-甲基羥胺、N，O-二甲基羥胺、β-二氟乙胺、乙二胺、三乙二胺、二乙基((丁基氨基)(2-羥苯基)甲基)膦酸酯、亞氨基乙烷、亞氨基丁烷、三烯丙基胺、氰基胺(例如，氨基乙腈、二乙基氨基乙腈、2-氨基-2-氰基丙烷、異丙基氨基丙腈、二乙基氨基丙腈、氨基丙腈、二氰基二乙基胺)、3-(二甲基氨基)丙腈)、其鹽、及其組合。脂族胺還可以為肼。優(yōu)選，肼選自肼、甲肼、四甲基肼、N，N-二乙基肼、苯肼、N，N-二甲基肼、三甲基肼、乙肼、其鹽(例如，鹽酸鹽)、及其組合。
雜環(huán)胺可以為任何適宜的雜環(huán)胺，包括單環(huán)、雙環(huán)、和三環(huán)胺。一般地，環(huán)狀胺為含有一個或多個氮原子的3-、4-、5-或6-元環(huán)狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選，環(huán)狀胺為5-或6-元環(huán)狀結(jié)構(gòu)。雜環(huán)胺任選地由一個或多個取代基進(jìn)行取代，這些取代基選自H、OH、COOH、SO3H、PO3H、Br、Cl、I、F、NO2、肼、C1-8烷基(任選地由OH、COOH、Br、Cl、I、或NO2進(jìn)行取代)、C6-12芳基(任選地由OH、COOH、Br、I、或NO2進(jìn)行取代)、C(O)H、C(O)R(其中R為C1-8烷基或C6-12芳基)、和C1-8鏈烯基。期望，雜環(huán)胺含有至少一個未取代雜環(huán)氮。例如，雜環(huán)胺可為咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-羥甲基咪唑、1-甲基-2-羥甲基咪唑、苯并咪唑、喹啉、異喹啉、羥基喹啉、三聚氰胺、吡啶、二吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、2，3-吡啶二羧酸、2，5-吡啶二羧酸、2，6-吡啶二羧酸、5-丁基-2-吡啶羧酸、4-羥基-2-吡啶羧酸、3-羥基-2-吡啶羧酸、2-吡啶羧酸、3-苯甲酰-2-吡啶羧酸、6-甲基-2-吡啶羧酸、3-甲基-2-吡啶羧酸、6-溴-2-吡啶羧酸、6-氯-2-吡啶羧酸、3，6-二氯-2-吡啶羧酸、4-肼基-3，5，6-三氯-2-吡啶羧酸、喹啉、異喹啉、2-喹啉羧酸、4-甲氧基-2-喹啉羧酸、8-羥基-2-喹啉羧酸、4，8-二羥基-2-喹啉羧酸、7-氯-4-羥基-2-喹啉羧酸、5，7-二氯-4-羥基-2-喹啉羧酸、5-硝基-2-喹啉羧酸、1-異喹啉羧酸、3-異喹啉羧酸、吖啶、苯并喹啉、苯吖啶、氯壓定、新煙堿、降煙堿、三唑并吡啶、吡哆醇、血清素、組胺、苯并二氮、氮丙啶、嗎啉、1，8二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一烯-7(DABCO)，六亞甲基四胺、哌嗪、N-苯甲酰哌嗪、1-甲苯磺?；哙?、N-乙氧甲?；哙骸?，2，3-三唑、1，2，4-三唑、2-氨基噻唑、吡咯、吡咯-2-羧酸及其烷基、鹵代、或羧酸-取代衍生物、3-吡咯啉-2-羧酸、乙基吡咯啉、苯甲基吡咯啉、環(huán)己基吡咯啉、甲苯基吡咯啉、四唑、5-環(huán)丙基四唑、5-甲基四唑、5-羥基四唑、5-苯氧基四唑、5-苯基四唑、其鹽、及其組合。雜環(huán)胺還可以為酰亞胺、aminidine、或巴比妥酸化合物。例如，適宜的酰亞胺包括選自氟尿嘧啶、甲硫氧嘧啶、5，5-二苯基乙內(nèi)酰脲、5，5-二甲基-2，4-噁唑烷二酮、鄰苯二甲酰亞胺、丁二酰亞胺、3，3-甲基苯基戊二酰亞胺、3，3-二甲基丁二酰亞胺、其鹽、及其組合的那些。適宜的aminidine包括選自咪唑并[2，3-b]噻噁唑(thioxazole)、羥基咪唑并[2，3-a]異吲哚、其鹽、及其組合的那些。適宜的巴比妥酸包括選自5，5-甲基苯基巴比妥酸、1，5，5-三甲基巴比妥酸、環(huán)己烯巴比妥、5，5-二甲基巴比妥酸、1，5-二甲基-5-苯基巴比妥酸、其鹽、及其組合的那些。
氧肟酸可以為任何適宜的氧肟酸。優(yōu)選，氧肟酸選自甲酰氧肟酸、乙酰氧肟酸、苯并氧肟酸、水楊基氧肟酸、2-氨基苯并氧肟酸、2-氯苯并氧肟酸、2-氟苯并氧肟酸、2-硝基苯并氧肟酸、3-硝基苯并氧肟酸、4-氨基苯并氧肟酸、4-氯苯并氧肟酸、4-氟苯并氧肟酸、4-硝基苯并氧肟酸、4-羥基苯并氧肟酸、其鹽、及其組合。
氨基羧酸可以為任何適宜的氨基羧酸。常規(guī)氨基羧酸化合物(例如脯氨酸、甘氨酸、苯基甘氨酸，等)的pKa對于羧酸部分為約2-2.5且對于氨基部分為約9-10且不適宜用于本發(fā)明。相反地，選自谷氨酸、β-羥基谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、重氮絲氨酸、組氨酸、3-甲基組氨酸、胞嘧啶、7-氨基頭孢子菌素酸、和肌肽的氨基羧酸含有pKa在約3-約8的范圍內(nèi)的官能團(tuán)。
環(huán)狀一元羧酸可以為任何適宜的環(huán)狀一元羧酸。以前建議用于拋光含硅介電層的二-和多-羧酸可以具有在期望范圍內(nèi)的pKa，但具有導(dǎo)致無機(jī)研磨劑顆粒的不期望的附聚、粘著、和/或快速沉淀的總電荷。期望，環(huán)狀羧酸化合物含有C4-12環(huán)烷基或C6-12芳基。環(huán)狀羧酸化合物任選地由一個或多個取代基進(jìn)行取代，這些取代基選自H、OH、COOH、Br、Cl、I、F、NO2、肼、C1-8烷基(任選地以O(shè)H、COOH、Br、Cl、I、或NO2進(jìn)行取代)、C6-12芳基(任選地以O(shè)H、COOH、Br、I、或NO2進(jìn)行取代)、C(O)H、C(O)R(其中R為C1-8烷基或C6-12芳基)、和C1-8鏈烯基。優(yōu)選，環(huán)狀羧酸化合物不是二-或多-羥基苯甲酸。適宜的環(huán)狀一元羧酸化合物包括選自苯甲酸、C1-12-烷基-取代苯甲酸、C1-12-烷氧基-取代苯甲酸、萘2-羧酸、環(huán)己烷羧酸、環(huán)己基乙酸、2-苯乙酸、4-羥基苯甲酸、3-羥基苯甲酸、2-哌啶羧酸、環(huán)丙烷羧酸(例如，順-和反-2-甲基環(huán)丙烷羧酸)、其鹽、及其組合的那些。特別優(yōu)選拋光添加劑為4-羥基苯甲酸、環(huán)己烷羧酸、苯甲酸、其鹽、及其組合。
不飽和一元羧酸可以為任何適宜的不飽和一元羧酸(例如，烯烴羧酸)。一般地，不飽和一元羧酸為C3-6-鏈-2-烯酸。優(yōu)選，不飽和一元羧酸選自肉桂酸、丙烯酸類(例如，丙烯酸，3-氯丙-2-烯羧酸)、丁烯酸(例如，巴豆酸、3-氯丁-2-烯羧酸、4-氯丁-2-烯羧酸)、戊烯酸(例如，順-或反-2-戊烯酸、2-甲基-2-戊烯酸)、己烯酸(例如，2-己烯酸、3-乙基-2-己烯酸)、其鹽、及其組合。
取代酚可以為任何適宜的取代酚。優(yōu)選，取代酚含有取代基，該取代基選自硝基、氯基、溴基、氟基、氰基、烷氧羰基、烷?；Ⅴ；?、烷基磺?；?、及其組合。適宜的硝基苯酚包括選自硝基苯酚、2，6-二鹵代-4-硝基苯酚、2，6-二-C1-12-烷基-4-硝基苯酚、2，4-二硝基苯酚、2，6-二硝基苯酚、3，4-二硝基苯酚、2-C1-12-烷基-4，6-二硝基苯酚、2-鹵代-4，6-二硝基苯酚、二硝基-鄰-甲酚、三硝基苯酚例如苦味酸、其鹽、及其組合的那些。
磺酰胺可以為任何適宜的磺酰胺。優(yōu)選，磺酰胺選自N-氯甲苯基磺酰胺、二氯phenamide、高磺胺、尼美舒利、磺胺甲基硫代二嗪、磺胺培苯、乙酰磺胺、磺胺嘧啶、磺胺二甲氧噠嗪、磺胺二甲嘧啶、磺胺吡啶、磺胺喹噁啉、其鹽、及其組合。
硫醇可以為任何適宜的硫醇。優(yōu)選，硫醇選自二硫化二氫(hydrogendisulfide)、半胱胺、半胱氨?；腚装彼帷⒓谆腚装彼?、苯硫酚、對-Cl-苯硫酚、鄰-氨基苯硫酚、鄰-巰基苯乙酸、對-硝基苯硫醇、2-巰基乙磺酸酯、N-二甲基半胱胺、二丙基半胱胺、二乙基半胱胺、巰基乙基嗎啉、甲基巰基乙酸酯、巰基乙胺、N-三甲基半胱氨酸、谷胱甘肽、mercaptoethylepiperidine、二乙基氨基丙硫醇、其鹽、及其組合。
當(dāng)拋光添加劑為芳基胺時，優(yōu)選拋光添加劑選自苯胺、鄰氨基苯甲酸、間胺酸、氨基苯酚、鄰氨基苯磺酸、其鹽、及其組合。當(dāng)拋光添加劑為雜環(huán)胺化合物時，優(yōu)選拋光添加劑選自咪唑、喹啉、吡啶、2-甲基吡啶、2-吡啶羧酸、吡啶二羧酸、2-喹啉羧酸、嗎啉、哌嗪、三唑、吡咯、吡咯-2-羧酸、四唑、其鹽、及其組合。當(dāng)拋光添加劑為氨基羧酸化合物時，優(yōu)選拋光添加劑選自谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、組氨酸、其鹽、及其組合。當(dāng)拋光添加劑為環(huán)狀一元羧酸化合物時，優(yōu)選拋光添加劑選自苯甲酸、環(huán)己烷羧酸、環(huán)己基乙酸、2-苯乙酸、其鹽、及其組合。
拋光組合物一般含有約5重量％或更小(例如，約2重量％或更小)拋光添加劑。期望拋光組合物含有約0.005重量％或更大例(例如，約0.01重量％或更大)拋光添加劑。優(yōu)選，拋光組合物含有約1重量％或更小(例如，約0.5重量％或更小)拋光添加劑。
使用液體載體以促進(jìn)將研磨劑、拋光添加劑、和任何其它溶解或懸浮在其中的組分涂覆到適宜的待拋光(例如，平面化)襯底表面。液體載體一般為含水載體且可以單獨(dú)為水，可以含有水和適宜的水溶性溶劑，或可以為乳液。適宜的水溶性溶劑包括醇例如甲醇、乙醇，等。在某些實(shí)施方式中，液體載體含有超臨界流體。優(yōu)選，含水載體由水，更優(yōu)選由去離子水組成。液體載體任選地進(jìn)一步含有溶劑或表面活性劑以促進(jìn)拋光添加劑的增溶，從而提高襯底表面上拋光添加劑的量。
拋光組合物任選地進(jìn)一步含有一種或多種組分例如pH調(diào)整劑(adjuster)、調(diào)節(jié)劑(regulator)、或緩沖劑，等，其進(jìn)一步幫助保持拋光組合物的pH值在期望的范圍內(nèi)。適宜的pH調(diào)整劑、調(diào)節(jié)劑、或緩沖劑可以包括，例如，氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、碳酸鈉、碳酸鉀、硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、檸檬酸、磷酸鉀、其混合物，等。
拋光組合物任選地進(jìn)一步含有其它組分，例如生物殺滅劑、消泡劑，等。生物殺滅劑可以為任何適宜的生物殺滅劑，例如異噻唑啉酮生物殺滅劑。用于拋光組合物的生物殺滅劑的量一般為約1-約50ppm，優(yōu)選為約10-約20ppm，基于液體載體和任何溶解或懸浮于其中的組分。消泡劑可以為任何適宜的消泡劑。例如，消泡劑可以為聚二甲基硅氧烷聚合物。拋光組合物中存在的消泡劑的量一般為約40-約140ppm，基于液體載體和任何溶解或懸浮于其中的組分。
拋光組合物任選地進(jìn)一步含有醇。優(yōu)選，該醇為甲醇、乙醇、或丙醇。更優(yōu)選，醇為甲醇。一般地，存在于拋光組合物中的醇的量為約0.01重量％或更大，基于液體載體和任何溶解或懸浮于其中的組分。該醇一般還以約2重量％或更小的量存在于拋光組合物中，基于液體載體和任何溶解或懸浮于其中的組分。
拋光組合物任選地進(jìn)一步含有表面活性劑以改進(jìn)拋光選擇性和/或平面度。表面活性劑可以為任何適宜的表面活性劑且可以為陽離子表面活性劑，陰離子表面活性劑(例如，聚丙烯酸酯)、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、或其組合。優(yōu)選，表面活性劑為兩性離子表面活性劑或非離子表面活性劑。適宜的兩性離子表面活性劑包括羧酸銨、硫酸銨、氧化胺、N-十二烷基-N，N-二甲基甜菜堿、甜菜堿、磺基甜菜堿、烷基氨基丙基硫酸酯(alkylammoniopropyl sulfate)，等。適宜的非離子表面活性劑包括炔屬二醇表面活性劑例如2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇乙氧基化物表面活性劑、聚氧化乙烯C6-30烷基醚、聚氧化乙烯C6-30烷基酸酯、聚氧化乙烯C6-30烷基苯基醚、聚氧化乙烯C6-30烷基環(huán)己基醚、山梨聚糖C6-30烷基酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖C6-30烷基酸酯、乙二胺聚氧化乙烯、等。表面活性劑的量一般為約0.01重量％-約5重量％，基于液體載體和任何溶解或懸浮于其中的組分。
使用CMP體系以拋光(例如，平面化)襯底的含硅介電層。該拋光襯底的方法包括(i)提供CMP體系，(ii)將襯底與CMP體系相接觸，和(iii)研磨至少一部分襯底以拋光該襯底。優(yōu)選，介電層包含(即，組成)襯底總表面積的約95％或更大(例如，約97％或更大，乃至約99％或更大)。襯底可以為任何適宜的襯底(例如，集成電路、層間介電器件(ILD)、預(yù)金屬(premetal)介電襯底、玻璃襯底、光學(xué)部件、硬磁盤、半導(dǎo)體、微-電子-機(jī)械系統(tǒng)、及低和高介電常數(shù)薄膜)且可以含有任何適宜的介電層(例如，絕緣層)。襯底一般為微電子(例如，半導(dǎo)體)襯底。介電層可以為任何適宜的介電材料且一般具有約4或更小的介電常數(shù)。例如，介電材料可以含有二氧化硅或氧化二氧化硅如碳摻雜二氧化硅和硅鋁酸鹽。介電層還可以為多孔金屬氧化物、玻璃、或任何其它適宜的高或低-κ介電層。優(yōu)選介電層含有氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、多晶硅、或任何其它介電常數(shù)為約3.5或更小的含硅材料。襯底任選地進(jìn)一步含有次生層(secondary layer)(例如，拋光停止層)。該次生層可以為金屬層或第二介電層，且可以含有鎢、鋁、鉭、鉑、銠、氮化硅、碳化硅，等。在某些實(shí)施方式中，襯底不包含任何暴露的金屬表面。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，襯底含有二氧化硅層和氮化硅層。根據(jù)另一個優(yōu)選實(shí)施方式，襯底僅含有二氧化硅(如在ILD襯底中)。根據(jù)再一個優(yōu)選實(shí)施方式，襯底含有多晶硅、二氧化硅、和氮化硅。當(dāng)襯底含有二氧化硅層和氮化硅層時，一般以相對于氮化硅層為約80或更大的選擇性(即，氧化物對氮化物的選擇性為約80或更大)，對二氧化硅層進(jìn)行拋光。優(yōu)選，氧化物對氮化物的選擇性為約100或更大(例如，約120或更大乃至約150或更大)。
CMP體系特別適合與化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)設(shè)備共同使用。一般地，該設(shè)備包括壓板，當(dāng)使用時，壓板運(yùn)動并具有由軌道運(yùn)動、線性運(yùn)動、或圓周運(yùn)動產(chǎn)生的速度，與壓板相接觸并在運(yùn)動時與壓板一起移動的拋光墊，和通過相對于拋光墊表面來接觸和移動襯底以保持待拋光襯底的載體，該拋光墊用于與待拋光襯底相接觸。通過將襯底與拋光墊相接觸放置，然后相對于襯底移動拋光墊，進(jìn)行襯底的拋光，一般在其之間具有本發(fā)明的拋光組合物，從而研磨至少一部分襯底以拋光該襯底。拋光組合物可以制備為輸送給CMP設(shè)備的單一漿液(例如，在輸送時以水稀釋的單一濃縮漿液)，或可以制備為含有不同化學(xué)組分的兩種漿液，其同時輸送給CMP設(shè)備的拋光墊。
CMP設(shè)備可以為任何適宜的CMP設(shè)備，其中很多為本領(lǐng)域已知的。CMP設(shè)備任選地含有一個以上壓板，從而能夠以交替的拋光條件對襯底進(jìn)行拋光。拋光過程可以包括改變拋光的周期。CMP設(shè)備任選地進(jìn)一步含有終端檢測系統(tǒng)，其中很多為本領(lǐng)域已知的。拋光墊可以為任何適宜的拋光墊，其中很多為本領(lǐng)域已知的。期望，拋光墊含有具有由凹槽和/或孔隙組成的表面組織的拋光層。在某些實(shí)施方式中，可以期望地調(diào)節(jié)拋光墊。這種拋光墊調(diào)節(jié)可以在原位或不在原位進(jìn)行，例如通過金剛石砂粒。在某些實(shí)施方式中，可以期望地定期轉(zhuǎn)換為向CMP設(shè)備供給去離子水以代替拋光組合物，從而實(shí)現(xiàn)對拋光組合物進(jìn)行定期稀釋。
下列實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不應(yīng)理解為限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1該實(shí)施例表明包括具有pKa為約3-約9的拋光添加劑的pH值為約5的拋光組合物具有良好的二氧化硅去除率和高的二氧化硅對氮化硅的選擇性。
以不同的拋光組合物(拋光組合物1A-1W)對類似的含有二氧化硅和氮化硅層的襯底進(jìn)行拋光。這些拋光組合物中的每一種均含有0.5重量％氧化鈰和足夠的KOH或HNO3，以調(diào)節(jié)pH值至5。拋光組合物1A(對照)不含有拋光添加劑。拋光組合物1B-1O(本發(fā)明)分別含有0.1重量％3-氨基苯酚、鄰氨基苯甲酸、哌嗪、吡啶、咪唑、吡咯-2-羧酸、2，3-吡啶二羧酸、3-羥基吡啶甲酸、2-吡啶羧酸、4-羥基苯甲酸、環(huán)己烷羧酸、2-苯乙酸、苯甲酸、和谷氨酸。拋光組合物1P-1W(比較)分別含有0.1重量％甘氨酸、脯氨酸、和苯磺酸、蘋果酸、檸檬酸、草酸、對苯二酸、水楊酸。
拋光添加劑的官能團(tuán)的pKa、二氧化硅去除率(RR)、氮化硅去除率(RR)、和二氧化硅對氮化硅的選擇性總結(jié)在表1中。
表1


表1中總結(jié)的數(shù)據(jù)表明，拋光組合物中pKa為約3-約9的拋光添加劑可以在pH值為約7或更小時對氧化物和氮化物去除率以及氧化物對氮化物選擇性產(chǎn)生顯著影響。
實(shí)施例2該實(shí)施例表明襯底層去除率和選擇性與拋光組合物中拋光添加劑劑量的相關(guān)性。
以不同的拋光組合物(拋光組合物2A-2C)對類似的含有二氧化硅和氮化硅層的襯底進(jìn)行拋光。這些拋光組合物中的每一種均具有0.3重量％氧化鈰，濃度為500ppm、1000ppm、和3000ppm的氧化鈰拋光添加劑，和足夠的KOH或HNO3，以調(diào)節(jié)pH值至5.3。拋光組合物2A-2C(本發(fā)明)分別含有鄰氨基苯甲酸、吡咯-2-羧酸、和3-羥基-2-吡啶羧酸。
測定每種拋光組合物的二氧化硅去除率(RR)、氮化物去除率(RR)、和二氧化硅對氮化硅的選擇性，并將結(jié)果總結(jié)于表2中。
表2

表2中總結(jié)的數(shù)據(jù)表明，在拋光添加劑濃度為約1000ppm時，氧化物和氮化物去除率以及氧化物對氮化物的選擇性得以優(yōu)化，且增加拋光添加劑的濃度實(shí)際上可降低拋光選擇性。
實(shí)施例3該實(shí)施例表明硅基介電層去除率和選擇性與拋光組合物的pH值的相關(guān)性。
以不同的拋光組合物(拋光組合物3A-3C)對類似的含有二氧化硅和氮化硅層的襯底進(jìn)行拋光。這些拋光組合物中的每一種均含有0.15重量％氧化鈰和足夠的KOH或HNO3，將pH值調(diào)節(jié)至所示的4.4、5.0、或5.6。拋光組合物3A-3C(本發(fā)明)還分別含有0.1重量％鄰氨基苯甲酸、吡咯-2-羧酸、和3-羥基吡啶甲酸。
測定每種拋光組合物的二氧化硅去除率(RR)、氮化硅去除率(RR)、和選擇性，并將結(jié)果總結(jié)于表3中。
表3


表3中總結(jié)的結(jié)果表明，襯底去除率和選擇性作為拋光組合物的pH值的函數(shù)而變化，該pH值優(yōu)選為約5。
實(shí)施例4該實(shí)施例表明硅基介電層去除率和選擇性與拋光組合物的pH值的相關(guān)性。
以不同的拋光組合物(拋光組合物4A-4C)對類似的含有二氧化硅和氮化硅層的襯底進(jìn)行拋光。這些拋光組合物中的每一種均含有0.15重量％氧化鈰和足夠的KOH或HNO3，將pH值調(diào)節(jié)至所示的4或5。拋光組合物4A-4C(本發(fā)明)還分別含有0.1重量％鄰氨基苯磺酸、間胺酸、和鄰氨基苯甲酸。
測定每種拋光組合物的二氧化硅去除率(RR)、氮化硅去除率(RR)、和選擇性，并將結(jié)果總結(jié)于表4中。
表4

表4中總結(jié)的結(jié)果表明，襯底去除率和選擇性作為拋光組合物的pH值的函數(shù)而變化，該pH值優(yōu)選為約4。
所有在此引用的參考文獻(xiàn)，包括出版物、專利申請、及專利，作為參考文獻(xiàn)引入，其參考程度如同單獨(dú)并具體說明每個參考文獻(xiàn)全部內(nèi)容在此引入作為參考。
在描述本發(fā)明的范圍(特別是權(quán)利要求的范圍)中使用術(shù)語“一個(a)”和“一個(an)”和“該(the)”和類似的指示物理解為包含單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非本文中另有說明或上下文明顯矛盾。術(shù)語“包含”、“具有”、“包括”、和“含有”應(yīng)理解為開放式術(shù)語(即，意味著“包括，但不限于”)，除非另有說明。本文中數(shù)值的范圍的列舉僅僅用作涉及的單獨(dú)落在該范圍內(nèi)的每個獨(dú)立值的簡寫方法，除非本文中另有說明，且在說明書中引入每個獨(dú)立值，就如同其在這里被單獨(dú)引用。本文描述的所有方法可以任何順序進(jìn)行，除非另有說明或上下文明顯矛盾。本文中提供的任何和所有實(shí)施例，或示例性語言(例如，“例如”)的使用僅用來更好地說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的范圍提出限定，除非另有說明。說明書中沒有語言應(yīng)被理解為指示對本發(fā)明的實(shí)踐必要的任何非要求保護(hù)的要素。
本文中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，包括發(fā)明人已知的進(jìn)行本發(fā)明的最佳方式。通過閱讀上述說明書，那些優(yōu)選實(shí)施方式的變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是明顯的。本發(fā)明人希望技術(shù)人員適當(dāng)?shù)牟捎眠@種變化，且本發(fā)明人希望本發(fā)明用不同于本文具體描述的方式進(jìn)行實(shí)踐。因此，本發(fā)明包括通過適用法律允許的這里附加的權(quán)利要求中引用主題的所有修改和等價物。此外，在其所有可能變化中的上述要素的任意組合包括在本發(fā)明中，除非本文另有說明或上下文明顯矛盾。
權(quán)利要求
1.一種拋光襯底的方法，包括(i)將含有含硅介電層的襯底與化學(xué)-機(jī)械拋光體系相接觸，該化學(xué)-機(jī)械拋光體系包括(a)無機(jī)研磨劑，(b)具有pKa為約3-約9的官能團(tuán)的拋光添加劑，其中該拋光添加劑選自芳基胺、氨基醇、脂族胺、雜環(huán)胺、氧肟酸、氨基羧酸、環(huán)狀一元羧酸、不飽和一元羧酸、取代酚、磺酰胺、硫醇、其鹽、及其組合，和(c)液體載體，其中該拋光體系的pH值為約7或更小且不含有顯著量的與無機(jī)研磨劑靜電締合的交聯(lián)聚合物研磨劑顆粒，和(ii)研磨至少一部分含硅介電層以拋光該襯底。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該拋光添加劑具有pKa為約4-約9的官能團(tuán)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑具有pKa為約3-約8的官能團(tuán)。
4.權(quán)利要求2的方法，其中該官能團(tuán)選自胺、羧酸、醇、硫醇、磺酰胺、酰亞胺、氧肟酸、肼、巴比妥酸、及其組合。
5.權(quán)利要求2的方法，其中該襯底包括二氧化硅層和氮化硅層。
6.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光體系的pH值為約2-約6.5。
7.權(quán)利要求6的方法，其中該拋光體系的pH值為約3.5-約5.5。
8.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑為芳基胺化合物。
9.權(quán)利要求8的方法，其中該芳基胺化合物進(jìn)一步含有選自羧酸、磺酸、膦酸、羥基、硫醇基團(tuán)、磺酰胺、其鹽、及其組合的一個或多個取代基。
10.權(quán)利要求9的方法，其中該芳基胺化合物選自苯胺、鄰氨基苯甲酸、鄰氨基苯磺酸、氨基苯酚、其鹽、及其組合。
11.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑為雜環(huán)胺化合物。
12.權(quán)利要求11的方法，其中該雜環(huán)胺化合物選自咪唑、喹啉、吡啶、2-甲基吡啶、2-吡啶羧酸、吡啶二羧酸、2-喹啉羧酸、嗎啉、哌嗪、三唑、吡咯、吡咯-2-羧酸、四唑、其鹽、及其組合。
13.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑為氨基羧酸化合物。
14.權(quán)利要求13的方法，其中該氨基羧酸化合物選自谷氨酸、天冬氨酸、組氨酸、其鹽、及其組合。
15.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑為含有C4-12環(huán)烷基或C6-12芳基的環(huán)狀一元羧酸化合物。
16.權(quán)利要求15的方法，其中該環(huán)狀一元羧酸選自苯甲酸、環(huán)己烷羧酸、環(huán)己基乙酸、2-苯乙酸、其鹽、及其組合。
17.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑選自不飽和一元羧酸、氧肟酸、及其組合。
18.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光添加劑選自取代酚、硫醇、磺酰胺、或其組合。
19.權(quán)利要求2的方法，其中該無機(jī)研磨劑具有正ζ電勢。
20.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光組合物具有約2000μS/cm或更小的電導(dǎo)率。
21.權(quán)利要求2的方法，其中向拋光墊的拋光表面上固定該無機(jī)研磨劑。
22.權(quán)利要求2的方法，其中該無機(jī)研磨劑選自氧化鋁、氧化鈰、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、碳化硅、氮化硼、氧化鎂、氧化鐵、其共形成產(chǎn)物、及其組合。
23.權(quán)利要求22的方法，其中該無機(jī)研磨劑為氧化鈰。
24.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光體系包括約2重量％或更少的無機(jī)研磨劑。
25.權(quán)利要求24的方法，其中該拋光體系包括約0.5重量％或更少的無機(jī)研磨劑。
26.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光體系在至少24小時的期間內(nèi)是膠體穩(wěn)定的。
27.權(quán)利要求2的方法，其中該拋光體系進(jìn)一步含有表面活性劑。
28.化學(xué)-機(jī)械拋光體系，包括(a)平均粒徑為約180nm或更小且具有正ζ電勢的氧化鈰研磨劑，(b)具有pKa為約3-約9的官能團(tuán)的拋光添加劑，其中該拋光添加劑選自芳基胺、氨基醇、脂族胺、雜環(huán)胺、氧肟酸、氨基羧酸、環(huán)狀一元羧酸、不飽和一元羧酸、取代酚、磺酰胺、硫醇、其鹽、及其組合，和(c)液體載體，其中該化學(xué)-機(jī)械拋光體系的pH值為約4-約6。
29.權(quán)利要求28的拋光體系，其中該拋光添加劑具有pKa為約4-約9的官能團(tuán)。
30.一種淺溝槽隔離處理方法，包括(i)提供權(quán)利要求28的化學(xué)-機(jī)械拋光體系，(ii)將含有二氧化硅層和氮化硅層的淺溝槽隔離襯底與該化學(xué)-機(jī)械拋光體系相接觸，和(iii)研磨至少一部分襯底以拋光該襯底。
31.一種拋光層間介電器件或預(yù)金屬介電器件的方法，包括(i)提供權(quán)利要求28的化學(xué)-機(jī)械拋光體系，(ii)將層間介電層與該化學(xué)-機(jī)械拋光體系相接觸，和(iii)研磨至少一部分層間介電器件以拋光該層間介電預(yù)金屬介電器件。
32.一種淺溝槽隔離處理方法，包括(i)提供權(quán)利要求29的化學(xué)-機(jī)械拋光體系，(ii)將含有二氧化硅層和氮化硅層的淺溝槽隔離襯底與該化學(xué)-機(jī)械拋光體系相接觸，和(iii)研磨至少一部分襯底以拋光該襯底。
33.一種拋光層間介電器件或預(yù)金屬介電器件的方法，包括(i)提供權(quán)利要求29的化學(xué)-機(jī)械拋光體系，(ii)將層間介電層與該化學(xué)-機(jī)械拋光體系相接觸，和(iii)拋光至少一部分層間介電器件以拋光該層間介電預(yù)金屬介電器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及拋光含硅介電層的方法，包括使用含有下列物質(zhì)的化學(xué)－機(jī)械拋光體系(a)無機(jī)研磨劑、(b)拋光添加劑、和(c)液體載體，其中該拋光組合物的pH值為約4－約6。該拋光添加劑含有pK
文檔編號H01L21/304GK1742066SQ200480002763
公開日2006年3月1日 申請日期2004年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月3日
發(fā)明者菲利普·W·卡特, 蒂莫西·P·約翰斯 申請人:卡伯特微電子公司