复合颗粒、其精制方法及用途技术

具有较低平均粒度和较小粒度分布的复合颗粒通过精制处理获得。精制的复合颗粒(例如二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒)用于化学机械平面化(CMP)组合物中以为抛光氧化物膜提供更高的去除速率、极低晶片内的去除速率不均匀性(WWNU)、低凹陷和低缺陷。

Composite particles, refining methods and uses thereof

Composite particles with lower average particle size and smaller particle size distribution were obtained by refining treatment. Composite particles refined (e.g. two cerium oxide coated silica particles) for chemical mechanical planarization (CMP) composition that polishing oxide film provides higher removal rate, low wafer removal rate uniformity (WWNU), low depression and low defect.

【技术实现步骤摘要】
复合颗粒、其精制方法及用途相关申请的交叉引用本申请要求2016年3月31日提交的美国临时申请序列号62/316,089的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
化学机械平面化(“CMP”)抛光组合物(CMP浆料、CMP组合物或CMP制剂可互换使用)用于制造半导体器件。本专利技术涉及包含精制复合颗粒(用作磨料颗粒)的抛光组合物，其特别适用于抛光包含氧化硅材料的图案化半导体晶片。
技术介绍
氧化硅被广泛用作半导体工业中的介电材料。集成电路(IC)制造工艺中有几个CMP步骤，例如浅槽隔离(STI)、层间介电质(ILD)CMP和门电路poly-CMP等。典型的氧化物CMP浆料包含：磨料，含有或不含其它化学品。其他化学品可以是改善浆料稳定性的分散剂、提高去除速率的增效剂或降低去除速率并停止在另一个膜上的抑制剂，例如用于STI应用的SiN。在先进的半导体技术节点，CMP浆料的期望特性是减少的缺陷、高去除速率、极低的晶片内去除速率不均匀性(WWNU)和低表面形态。具有去除速率的极低WWNU是特别重要的。较高的不均匀性会导致晶片上区域中的过度抛光(在那里去除速率过高)以及抛光不足(在那里很少的材料被去本文档来自技高网...

【技术保护点】
精制复合颗粒，其包含单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒和聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒，其中少于1重量％的所述复合颗粒是包含≥5个单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒的聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒。

【技术特征摘要】
2016.03.31 US 62/316,089;2017.03.17 US 15/462,4631.精制复合颗粒，其包含单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒和聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒，其中少于1重量％的所述复合颗粒是包含≥5个单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒的聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒。2.权利要求1所述的复合颗粒，其中所述复合颗粒具有选自以下的特征：(a)99重量％的所述复合颗粒具有小于250nm的粒度；(b)所述复合颗粒具有小于150nm的平均粒度；并且所述平均粒度是颗粒直径的加权平均；及(c)其组合。3.权利要求1或权利要求2所述的复合颗粒，其中所述复合颗粒具有选自以下的特征：(a)少于1wt％的所述复合颗粒是包含≥4个单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒的聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒；(b)99重量％的所述复合颗粒具有小于200nm的粒度；(c)所述复合颗粒具有小于125nm或110nm的平均粒度；及(d)其组合。4.前述权利要求任一项所述的复合颗粒，其中所述复合颗粒具有选自以下的特征：(a)少于1重量％的所述复合颗粒是包含≥2个单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒的聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒；(b)99重量％的所述复合颗粒具有小于200nm的粒度；(c)所述复合颗粒具有小于110nm的平均粒度；及(d)其组合。5.前述权利要求任一项所述的复合颗粒，其中所述二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒是具有被单晶二氧化铈纳米颗粒覆盖的表面的无定形二氧化硅颗粒。6.一种精制包含单一的和聚集的颗粒的复合颗粒以减少大聚集体的方法，所述方法包括选自(1)过滤；(2)沉降式离心；(3)固定角旋转式离心；(4)重力沉降；(5)煅烧和碾磨过程的优化；及其组合中的至少一个步骤；其中所述单一的颗粒包含具有被纳米颗粒覆盖的表面的核心颗粒；其中所述核心颗粒选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、聚合物颗粒及其组合；和其中所述纳米颗粒选自锆、钛、铁、锰、锌、铈、钇、钙、镁、氟、镧、锶的化合物纳米颗粒及其组合。7.权利要求6所述的方法，其中所述单一的和聚集的颗粒是单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒和聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒；并且所述二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒是具有被单晶二氧化铈纳米颗粒覆盖的表面的无定形二氧化硅二氧化铈颗粒。8.权利要求6或权利要求7所述的方法，其中所述精制复合颗粒具有选自以下的特征：(a)精制后少于1重量％的所述复合颗粒是包含≥5个单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒的聚集的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒；(b)99重量％的所述复合颗粒具有小于250nm的粒度；(c)所述复合颗粒具有小于150nm的平均粒度；并且所述平均粒度是颗粒直径的加权平均；及(d)其组合。9.权利要求6至8任一项所述的方法，其中所述精制复合颗粒具有选自以下的特征：(a)少于1wt％的所述复合颗粒是包含≥4个单一的二氧化铈涂覆二氧化硅颗粒的聚集的二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鸿君，J·E·Q·休斯，K·P·穆雷拉，R·M·玛查多，M·L·奥尼尔，D·C·坦姆伯利，
申请(专利权)人：弗萨姆材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US