高氧化物去除速率浅沟隔离化学机械平面化组合物制造技术

本发明专利技术提供了用于浅沟槽隔离(STI)应用的化学机械平面化抛光(CMP)组合物。该CMP组合物含有二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒作为磨料，例如，二氧化铈涂覆的二氧化硅颗粒；化学添加剂，其选自分别在2、3或4位具有一个羧酸基团、一个羧酸盐基团或一个羧酸酯基团的含氮有机芳族或吡啶环分子，具有多个羟基官能团的非离子有机分子，及其组合；水溶性溶剂；和任选的杀生物剂和pH调节剂；其中所述组合物的pH为2至12，优选3至10，和更优选4至9。和更优选4至9。和更优选4至9。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高氧化物去除速率浅沟隔离化学机械平面化组合物
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119(e)要求于2019年10月24日在先提交的美国专利申请序列号62/925,378的优先权利益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]专利技术背景
[0004]本专利技术涉及浅沟槽隔离(STI)化学机械平面化(CMP)组合物和用于浅沟槽隔离(STI)工艺的化学机械平面化(CMP)。
[0005]在微电子器件的制造中，所涉及的一个重要步骤是抛光，尤其用于化学机械抛光的表面，用于回收选择的材料和/或使结构平面化。
[0006]例如，SiN层沉积在SiO2层下以用作抛光停止层。这种抛光停止的作用在浅沟隔离(STI)结构中尤为重要。选择性通常特征性地表示为氧化物抛光速率与氮化物抛光速率的比率。一个实例是二氧化硅(SiO2)与氮化硅(SiN)相比的抛光选择性率增加。
[0007]在图案化STI结构的全局平面化中，减少氧化物沟槽凹陷是要考虑的关键因素。较低的沟槽氧化物损失将防止相邻晶体管之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种化学机械抛光组合物，其包含：二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒；具有一个羧酸基团、一个羧酸盐基团或一个羧酸酯基团的含氮有机芳香族或吡啶环分子；具有多个羟基官能团的非离子有机分子；水溶性溶剂；和任选地杀生物剂；和pH调节剂；其中所述具有一个羧酸基团、一个羧酸盐基团或一个羧酸酯基团的含氮有机芳香族或吡啶环分子具有以下一般分子结构：其中R可以是氢原子、正金属离子或烷基C
n
H
2n+1
，n为1至12，优选1至6，和更优选1至3；和该组合物的pH为2至12，优选3至10，和更优选4至9，以及最优选4.5至7.5。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒选自二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的高纯度胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的氧化铝、二氧化铈涂覆的二氧化钛、二氧化铈涂覆的氧化锆颗粒及其组合；其中所述颗粒的范围为0.01重量％至20重量％；优选0.05重量％至10重量％，和更优选0.1重量％至5重量％。3.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述水溶性溶剂选自去离子(DI)水、蒸馏水和醇类有机溶剂。4.根据权利要求1所述的化学机械抛光，其中所述具有一个羧酸基团、一个羧酸盐基团或一个羧酸酯基团的含氮有机芳香族或吡啶环分子的范围为0.0001重量％至2.0％重量％、0.0005重量％至1.0重量％或者0.0005重量％至0.5重量％。5.根据权利要求1所述的化学机械抛光，其中所述具有多个羟基官能团的有机分子的范围为0.0001重量％至2.0重量％、0.001重量％至1.0重量％或者0.005重量％至0.75重量％。6.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述含氮有机芳香族或吡啶环分子中的
‑
COOR基团可连接至位于环中2、3或4位的碳原子，如下所示：
7.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述含氮有机芳香族或吡啶环分子的
‑
COOR基团中的R为氢原子，和所述
‑
COOH基团可连接至位于环中2、3或4位的碳原子，如下所示：8.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述含氮有机芳香族或吡啶环分子的
‑
COOR基团中的R为正金属离子M
+
，其选自钠离子、钾离子和铵离子；9.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述含氮有机芳族或吡啶环分子的
‑
COOR基团中的R为烷基C
n
H
2n+1
，n为1至12，优选1至6，以及更优选1至3；和所述含氮有机芳香族或吡啶环分子为吡啶羧酸酯。10.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述具有多个羟基官能团的非离子有机分子具有以下一般分子结构：其中n选自1至5,000，优选2至12，更优选3至6；R基团的R1、R2、R3和R4可以是相同或不同的原子或官能团；并且独立地选自氢、烷基C
n
H
2n+1
，n为1至12，优选1至6，和更优选1至3；烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代
的有机磺酸、取代的有机磺酸盐、取代的有机羧酸、取代的有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机胺基及其组合；其中，至少两个或更多个，优选四个或更多个R基团全部是氢原子。11.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述具有多个羟基官能团的非离子有机分子选自：及其组合。12.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述具有多个羟基官能团的非离子有机分子具有以下一般分子结构：其中n选自1至5,000，优选1至100，更优选1至12，和最优选2至6；R基团的R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7可以是相同或不同的原子或官能团；并且独立地选自氢、烷基C
n
H
2n+1
，n为1至12，优选1至6，和更优选1至3；烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸、取代的有机磺酸盐、取代的有机羧酸、取代的有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机胺基及其组合；其中，至少两个或更多个，优选四个或更多个，更优选六个或更多个R基团是氢原子。
13.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述具有多个羟基官能团...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
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：