化学-机械抛光组合物及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种化学－机械抛光组合物，其包含：（ａ）二氧化硅颗粒、（ｂ）以所述抛光组合物总重量计约５×１０↑［－３］至约１０毫摩尔／千克的至少一种选自由钙、锶、钡及其混合物组成的群组的碱土金属、（ｃ）约０．１至约１５重量％的氧化剂、及（ｄ）含水液体载剂。本发明专利技术还提供一种抛光组合物，其可视需要含有氧化剂、约５×１０↑［－３］至约１０毫摩尔／千克的至少一种选自由钙、锶及其混合物组成的群组的碱土金属。本发明专利技术进一步提供使用上述抛光组合物抛光基材的方法。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于一种抛光组合物和使用它抛光基材的方法。
技术介绍
集成电路是由数百万个在基材(例如，硅片)中或其上形成的有源器件构成。主动器件以化学及物理方式连接至基材，并通过使用多层互连线互连以形成功能电路。典型的多级互连线包括第一金属层、层间介电层及有时第三及后续金属层。可使用诸如经掺杂与未掺杂的二氧化硅(SiO2)及/或低-κ电介质等层间电介质使不同金属层电绝缘。可通过使用金属通路使不同互连层之间形成电连接。例如，美国专利第5,741,626号描述了一种用于制备TaN介电层的方法。此外，美国专利第4,789,648号描述了一种在绝缘体膜中制备多个金属化层及金属化通路的方法。同样，可使用金属触点在形成于一井中的器件与互连层之间形成电连接。金属通路及触点可填有各种金属及合金，例如，钛(Ti)、氮化钛(TiN)、铝铜(Al-Cu)、铝硅(Al-Si)、铜(Cu)、钨(W)其组合(下文称为“通路金属”)。通路金属通常使用一粘附层(即，障壁膜，例如，钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钨(W)或氮化钨(WN)障壁膜)将通路金属粘附于SiO2基材上。在接触层，障壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学－机械抛光组合物，其包含：（ａ）二氧化硅颗粒，（ｂ）以所述抛光组合物总重量计约５×１０↑［－３］至约１０毫摩尔／千克的至少一种选自由钙、锶、钡及其混合物组成的群组的碱土金属，（ｃ）约０．１至约１５ｗｔ．％的氧 化剂，及（ｄ）一含水液体载剂，其中所述抛光组合物的ｐＨ值为约７至约１３。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-9-11 10/660,3791.一种化学-机械抛光组合物，其包含(a)二氧化硅颗粒，(b)以所述抛光组合物总重量计约5×10-3至约10毫摩尔/千克的至少一种选自由钙、锶、钡及其混合物组成的群组的碱土金属，(c)约0.1至约15wt.％的氧化剂，及(d)一含水液体载剂，其中所述抛光组合物的pH值为约7至约13。2.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物的pH值为约8至约11。3.如权利要求2所述的抛光组合物，其中所述二氧化硅颗粒以占所述抛光组合物总重量约1至约10wt.％的量存在于所述抛光组合物中。4.如权利要求3所述的抛光组合物，其中所述氧化剂是一无机或有机过氧化合物。5.如权利要求4所述的抛光组合物，其中所述氧化剂以占所述抛光组合物总重量约0.5至约8wt.％的量存在于所述抛光组合物中。6.如权利要求5所述的抛光组合物，其中所述氧化剂以占所述抛光组合物总重量约1至约5wt.％的量存在于所述抛光组合物中。7.如权利要求4所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种选自由硝酸、磷酸、硫酸、其盐及其组合组成的群组的无机酸。8.如权利要求4所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种选自由草酸、苹果酸、丙二酸、酒石酸、乙酸、乳酸、丙酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸、其盐及其组合组成的群组的有机酸。9.如权利要求8所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种选自由1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、苯并三唑、苯并咪唑、苯并噻唑及其混合物组成的群组的腐蚀抑制剂。10.如权利要求9所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一络合剂或螯合剂。11.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述碱土金属是以约5×10-3至约7.5毫摩尔/千克的浓度存在于所述抛光组合物中。12.如权利要求11所述的抛光组合物，其中所述碱土金属是以约5×10-3至约5毫摩尔/千克的浓度存在于所述抛光组合物中。13.如权利要求12所述的抛光组合物，其中所述碱土金属是以约5×10-3至约3毫摩尔/千克的浓度存在于所述抛光组合物中。14.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述二氧化硅颗粒以占所述抛光组合物总重量约0.1至约20wt.％的量存在于所述抛光组合物中。15.如权利要求14所述的抛光组合物，其中所述二氧化硅颗粒以占所述抛光组合物总重量约1至约10wt.％的量存在于所述抛光组合物中。16.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述氧化剂是无机或有机过氧化合物。17.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述氧化剂以占所述抛光组合物总重量约0.5至约8wt.％的量存在于所述抛光组合物中。18.如权利要求17所述的抛光组合物，其中所述氧化剂以占所述抛光组合物总重量约1至约5wt.％的量存在于所述抛光组合物中。19.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种酸，且所述酸是选自由硝酸、磷酸、硫酸、其盐及其组合组成的群组的无机酸。20.如权利要求1所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种酸，且所述酸是选自由草酸、苹果酸、丙二酸、酒石酸、乙酸、乳酸、丙酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸、其盐及其组合组成的群组的有机酸。21.一种化学-机械抛光组合物，其包含(a)二氧化硅颗粒，(b)以所述抛光组合物总重量计约5×10-3至约10毫摩尔/千克的至少一种选自由钙、锶及其混合物组成的群组的碱土金属，及(c)一含水液体载剂，其中所述抛光组合物的pH值为约7至约13。22.如权利要求21所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物的pH值为约8至约11。23.如权利要求22所述的抛光组合物，其中所述二氧化硅颗粒以占所述抛光组合物总重量约1至约10wt.％的量存在于所述抛光组合物中。24.如权利要求23所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种氧化剂。25.如权利要求24所述的抛光组合物，其中所述氧化剂为一无机或有机过氧化合物。26.如权利要求25所述的抛光组合物，其中所述氧化剂以占所述抛光组合物总重量约0.5至约8wt.％的量存在于所述抛光组合物中。27.如权利要求26所述的抛光组合物，其中所述氧化剂以占所述抛光组合物总重量约1至约5wt.％的量存在于所述抛光组合物中。28.如权利要求25所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种选自由硝酸、磷酸、硫酸、其盐及其组合组成的群组的无机酸。29.如权利要求25所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步含有一种选自由草酸、苹果酸、丙二酸、酒石酸、乙酸、乳酸、丙酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸、其盐及其组合组成的群组的有机酸。30.如权利要求29所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种选自由1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、苯并三唑、苯并咪唑、苯并噻唑及其混合物组成的群组的腐蚀抑制剂。31.如权利要求30所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一络合剂或螯合剂。32.如权利要求21所述的抛光组合物，其中所述碱土金属是以约5×10-3至约7.5毫摩尔/千克的浓度存在于所述抛光组合物中。33.如权利要求32所述的抛光组合物，其中所述碱土金属是以约5×10-3至约5毫摩尔/千克的浓度存在于所述抛光组合物中。34.如权利要求33所述的抛光组合物，其中所述碱土金属是以约5×10-3至约3毫摩尔/千克的浓度存在于所述抛光组合物中。35.如权利要求21所述的抛光组合物，其中所述二氧化硅颗粒是以占所述抛光组合物总重量约0.1至约20wt.％的量存在于所述抛光组合物中。36.如权利要求35所述的抛光组合物，其中所述二氧化硅颗粒是以占所述抛光组合物总重量约1至约10wt.％的量存在于所述抛光组合物中。37.如权利要求21所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种氧化剂。38.如权利要求37所述的抛光组合物，其中所述氧化剂为一无机或有机过氧化合物。39.如权利要求37所述的抛光组合物，其中所述氧化剂是以占所述抛光组合物总重量约0.5至约8wt.％的量存在于所述抛光组合物中。40.如权利要求39所述的抛光组合物，其中所述氧化剂是以占所述抛光组合物总重量约1至约5wt.％的量存在于所述抛光组合物中。41.如权利要求21所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步包含一种酸，且所述酸为一选自由硝酸、磷酸、硫酸、其盐及其组合组成的群组的无机酸。42.如权利要求21所述的抛光组合物，其中所述抛光组合物进一步含有一种酸，且所述酸为一选自由草酸、苹果酸、丙二酸、酒石酸、乙酸、乳酸、丙酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸、其盐及其组合组成的群组的有机酸。43.一种抛光一基材的方法，其包括以下步骤(a)提供一基材，(b)提供一含有以下组份的化学-机械抛光组合物(i)二氧化硅颗粒，(ii)以所述抛光组合物总重量计约5×10-3至约10毫摩尔/千克的至少一种选自由钙、钡、锶及其混合物组成的群组的碱土金属，(iii)约0.1至约15wt.％的氧化剂，及(iv)一含水液体载剂，其中所述抛光组合物的pH值为约7至约13，(c)将所述化学-机械抛光组合物施于所述基材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫J施罗德，凯文J默根伯格，
申请(专利权)人：卡博特微电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]