【技术实现步骤摘要】
化学机械抛光组合物以及优先于二氧化硅抛光氮化硅并同时抑制对二氧化硅的损伤的方法
本专利技术涉及一种酸性化学机械抛光组合物,以及优先于二氧化硅抛光氮化硅并同时抑制对二氧化硅的损伤的方法。更具体地,本专利技术涉及一种酸性化学机械抛光组合物,以及优先于二氧化硅抛光氮化硅并同时抑制对二氧化硅的损伤的方法,其中所述酸性化学机械抛光组合物包含聚乙烯吡咯烷酮聚合物、阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒和胺羧酸,并且所述酸性化学机械抛光组合物的pH为5或更小。
技术介绍
随着用于集成电路器件的技术的进步,传统材料(如氮化硅、二氧化硅和多晶硅)以各种组合使用,以实现并且使得能够获得所需的构造配置和器件性能。常规的抛光浆料已经被设计用于“停止在氮化硅上”的应用,如在浅沟槽隔离(STI)中。最近,集成电路的密度持续增加,导致得益于化学机械抛光(CMP)的新前段制程(FEOL)结构,包括替代金属栅极、接触插塞、和经导电金属化处理的衬底。在此类结构中,氮化硅用作蚀刻停止层、覆盖材料、和硬掩膜。另外,氮化硅越来越多地用作扩散或钝化层、间隔材料、和衬里。在所有此类方案中,氮化硅与其他介电膜(如氧化硅或四乙氧基硅烷(TEOS))组合使用。因此,目前大多数图案化的晶片含有不同密度的氮化硅和二氧化硅介电膜二者。此外,涉及此类集成方案的特征尺寸步骤需要选择性CMP抛光或去除氮化硅膜,而不去除二氧化硅介电材料。其他方法需要氮化硅:二氧化硅选择性的CMP抛光组合物的方法是“反向STI方法”,其中在介电二氧化硅中蚀刻沟槽并用介电氮化硅盖填充;以及常规的“回蚀 ...
【技术保护点】
1.一种酸性化学机械抛光组合物,其包含以下项作为初始组分:/n水;/n阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒;/n聚乙烯吡咯烷酮聚合物;/n胺羧酸;/n任选地阴离子表面活性剂;/n任选地杀生物剂;并且,/n其中,所述酸性化学机械抛光组合物的pH为5或更小。/n
【技术特征摘要】
20190516 US 16/4139281.一种酸性化学机械抛光组合物,其包含以下项作为初始组分:
水;
阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒;
聚乙烯吡咯烷酮聚合物;
胺羧酸;
任选地阴离子表面活性剂;
任选地杀生物剂;并且,
其中,所述酸性化学机械抛光组合物的pH为5或更小。
2.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物,其中,所述化学机械抛光组合物包含以下项作为初始组分:
所述水;
所述阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒;
所述聚乙烯吡咯烷酮聚合物,其中所述聚乙烯吡咯烷酮聚合物具有1000或更大的重均分子量;
所述胺羧酸;
任选地所述阴离子表面活性剂;
杀生物剂;并且
其中,所述化学机械抛光组合物的pH为2-5。
3.如权利要求2所述的化学机械抛光组合物,其中,所述化学机械抛光组合物包含以下项作为初始组分:
所述水;
0.1wt%至10wt%的所述阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒;
0.001wt%或更多的所述聚乙烯吡咯烷酮聚合物,其中所述聚乙烯吡咯烷酮聚合物具有3000至500,000的重均分子量;
所述胺羧酸,其中所述胺羧酸具有小于5的等电点;
所述阴离子表面活性剂;
所述杀生物剂;并且
其中,所述化学机械抛光组合物的pH为3-5。
4.如权利要求3所述的化学机械抛光组合物,其中,所述化学机械抛光组合物包含以下项作为初始组分:
所述水;
0.5wt%至5wt%的所述阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒;
0.005wt%至0.25wt%的所述聚乙烯吡咯烷酮聚合物,其中所述聚乙烯吡咯烷酮聚合物具有3500至360,000的重均分子量;
0.01wt%或更多的所述胺羧酸,其中所述胺羧酸具有小于5的等电点;
0.001wt%或更多的所述阴离子表面活性剂;
0.001wt%至0.1wt%的所述杀生物剂;并且
其中,所述化学机械抛光组合物的pH为3-4。
5.一种用于对衬底进行化学机械抛光的方法,所述方法包括:
提供衬底,其中所述衬底包含氮化硅和二氧化硅;
提供酸性化学机械抛光组合物,其包含以下项作为初始组分:
水;
阴离子官能胶体二氧化硅磨料颗粒;
聚乙烯吡咯烷酮聚合物;
胺羧酸;
任选地,阴离子表面活性剂;
任选地,杀生物剂;并且,
其中,所述化学机械抛光组合物的pH为5或更小;以及
提供具有抛光表面的化学机械抛光垫;
用20.7kPa的下压力在所述化学机械抛光垫的所述抛光表面与所述衬底之间的界面处产生动态接触;以及
在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处或界面附近将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫上;
其中所述衬底被抛光;并...
【专利技术属性】
技术研发人员:N·K·彭塔,K·E·特泰,M·范汉尼赫姆,
申请(专利权)人:罗门哈斯电子材料CMP控股股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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