【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、本专利技术总体上涉及一种新型的瓶中垫(pad-in-a-bottle)(pib)技术和pib型的先进化学机械平面化(cmp)浆料、系统和方法。具体地，本专利技术涉及使用pib型cu和硅通孔(tsv)cmp浆料、系统和方法的pib技术。
2、在cmp工艺中降低昂贵的聚氨酯抛光垫的拥有成本对于半导体工业是非常重要的。在本专利技术中，经济的非多孔实体抛光垫被用来代替使用pib型的cu和tsv cmp浆料的昂贵的多孔抛光垫。
3、在cmp中，聚氨酯(pu)垫上的微凸体(asperities)因晶片接触而发生不可逆的变形，且也被组合物颗粒磨损。因此，垫表面必须用金刚石盘连续更新以确保工艺稳定性。由于金刚石盘必须切削垫表面以消除旧的微凸体并且产生新的微凸体，因此其也使垫逐渐变薄，迫使其更换。
4、在cu和tsv cmp中，需要聚氨酯(pu)垫上的多孔性以利于晶片接触。此外，垫的表面不断地被组合物颗粒磨损。因此，垫表面必须用金刚石盘持续更新以确保工艺稳定性。因为金刚石盘必须切割垫表面以消除旧的微凸体...
【技术保护点】
1.一种化学机械抛光(CMP)组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的CMP组合物，其中所述磨料选自胶体二氧化硅；胶体二氧化硅的晶格内掺杂其他金属氧化物的胶体二氧化硅颗粒；选自α-、β-和γ-型氧化铝的胶体氧化铝；胶体和光活性二氧化钛；氧化铈；胶体氧化铈；氧化锆，纳米尺寸的金刚石颗粒；纳米尺寸的氮化硅颗粒；单峰、双峰或多峰胶体磨料颗粒；基于有机聚合物的软磨料；表面涂覆或改性的磨料；及其组合；并且所述磨料的范围为0.0025重量％至25重量％；0.0025重量％至2.5重量％；或0.005重量％至1.5重量％。
3.根据权利要求1所述的CMP组...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种化学机械抛光(cmp)组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述磨料选自胶体二氧化硅；胶体二氧化硅的晶格内掺杂其他金属氧化物的胶体二氧化硅颗粒；选自α-、β-和γ-型氧化铝的胶体氧化铝；胶体和光活性二氧化钛；氧化铈；胶体氧化铈；氧化锆，纳米尺寸的金刚石颗粒；纳米尺寸的氮化硅颗粒；单峰、双峰或多峰胶体磨料颗粒；基于有机聚合物的软磨料；表面涂覆或改性的磨料；及其组合；并且所述磨料的范围为0.0025重量％至25重量％；0.0025重量％至2.5重量％；或0.005重量％至1.5重量％。
3.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述微米尺寸的聚氨酯(pu)珠粒的范围为0.01重量％至2.0重量％、0.025重量％至1.0重量％或0.05重量％至0.5重量％。
4.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述含硅氧烷的分散剂包含含有水不溶性硅氧烷主链和多个水溶性聚醚侧基的硅氧烷聚醚，该水溶性聚醚侧基包含环氧乙烷(eo)和环氧丙烷(po)(eo-po)官能团的重复单元；并且所述含硅氧烷的分散剂的范围为0.01重量％至2.0重量％、0.001重量％至2.0重量％、0.002重量％至1.0重量％或0.005重量％至0.5重量％。
5.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述至少一种螯合剂选自甘氨酸、d-丙氨酸、l-丙氨酸、dl-丙氨酸、β-丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯胺、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、亚氨基二乙酸、2,2-二甲基-1,3-丙二胺和2,2-二甲基-1,4-丁二胺、乙二胺、1,3-二胺丙烷、1,4-二胺丁烷及其组合；并且所述至少一种螯合剂的范围为0.1重量％至18重量％；0.5重量％至15重量％；或1.0重量％至10.0重量％。
6.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述腐蚀抑制剂选自在其芳环中含有氮原子的杂芳族化合物的家族，如1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、苯并三唑和苯并三唑衍生物、四唑和四唑衍生物、咪唑和咪唑衍生物、苯并咪唑和苯并咪唑衍生物、吡唑和吡唑衍生物及四氮唑和四氮唑衍生物；并且所述腐蚀抑制剂的范围为0.001重量％至1.0重量％；0.005重量％至0.5重量％；或0.01重量％至0.25重量％。
7.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述杀生物剂具有选自5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮及其组合的活性成分；并且所述杀生物剂的范围为0.0001重量％至0.05重量％；0.0001重量％至0.025重量％；或0.0001重量％至0.01重量％。
8.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述氧化剂选自高碘酸、过氧化氢、碘酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵、钼酸铵、硝酸铁、硝酸、硝酸钾及其混合物；并且所述氧化剂的范围为0.1重量％至10重量％；0.25重量％至7重量％；或0.5重量％至5.0重量％。
9.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述有机季铵盐选自具有不同抗衡离子的胆碱盐，其选自胆碱碳酸氢盐、氢氧化胆碱、柠檬酸二氢胆碱盐、胆碱乙醇胺、酒石酸氢胆碱及其组合；并且所述有机季铵盐的范围为0.005重量％至0.5重量％、0.001重量％至0.25重量％；或0.002重量％至0.1重量％。
10.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述ph调节剂选自硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、其它无机或有机酸以及能够用于朝酸性方向调节ph的其它化学试剂。
11.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述ph调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、四烷基氢氧化铵、有机胺以及能够用于朝碱性方向调节ph的其它化学试剂。
12.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述cmp组合物包含选自甘氨酸、氨基乙酸、d-丙氨酸、l-丙氨酸、dl-丙氨酸、乙二胺、1,3-二胺丙烷、1,4-二胺丁烷及其组合的至少一种螯合剂；所述腐蚀抑制剂，其选自3-氨基-1,2,4-三唑、1,2,4-三唑、咪唑和咪唑衍生物及组合；胆碱碳酸氢盐或氢氧化胆碱；杀生物剂；和胶体二氧化硅颗粒；含硅氧烷的分散剂，和30至50μm的聚氨酯(pu)珠粒。
13.根据权利要求1所述的cmp组合物，其中所述cmp组合物包含甘氨酸和丙氨酸、3-氨基-1,2,4-三唑、乙二胺、胆碱碳酸氢盐、杀生物剂和胶体二氧化硅颗粒、含硅氧烷的分散剂和30μm至50μm的聚氨酯(pu)珠粒。
14.一种化学机械抛光半导体衬底的方法，所述方法包括以下步骤：
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述cmp组合物中的所述磨料选自胶体二氧化硅；胶体二氧化硅的晶格内掺杂其他金属氧化物的胶体二氧化硅颗粒；选自α-、β-和γ-型氧化铝的胶体氧化铝；胶体和光活性二氧化钛；氧化铈；胶体氧化铈；氧化锆，纳米尺寸的金刚石颗粒；纳米尺寸的氮化硅颗粒；单峰、双峰或多峰胶体磨料颗粒；基于有机聚合物的软磨料；表面涂覆或改性的磨料；及其混合物；并且所述磨料的范围为0.0025重量％至25重量％；0.0025重量％至2.5重量％；或0.005重量％至1.5重量％。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述cmp组合物中的所述微米尺寸的聚氨酯(pu)珠粒的范围为0.01重量％至2.0重量％、0.025重量％至1.0重量％或0.05重量％至0.5重量％。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述cmp组合物中的所述含硅氧烷的分散剂包含含有水不溶性硅氧烷主链和多个水溶性聚醚侧基的硅氧烷聚醚，该水溶性聚醚侧基包含环氧乙烷(eo)和环氧丙烷(po)(eo-po)官能团的重复单元；并且所述含硅氧烷的分散剂的范围为0.01重量％至2.0重量％、0.001重量％至2.0重量％、0.002重量％至1.0重量％或0.005重量％至0.5重量％。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述cmp组合物中的所述至少一种螯合剂选自甘氨酸、d-丙氨酸、l-丙氨酸、dl-丙氨酸、β-丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯胺、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、亚氨基二乙酸、2,2-二甲基-1,3-丙二胺和2,2-二甲基-1,4-丁二胺、乙二胺、1,3-二胺丙烷、1,4-二胺丁烷及其组合；并且所述至少一种螯合剂的范围为0.1重量％至18重量％；0.5重量％至15重量％；或1.0重量％至10.0重量％。
19.根据权利要求14所述的方法，其中所述cmp组合物中的所述腐蚀抑制剂选自在其芳环中含有氮原子的杂芳族化合物的家族，如1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、苯并三唑和苯并三唑衍生物、四唑和四唑衍生物、咪唑和咪唑衍生物、苯并咪唑和苯并咪唑衍生物、吡唑和吡唑衍生物及四氮唑和四氮唑衍生物；并且所述腐蚀抑制剂的范围为0.001重量％至1.0重量％；0...
【专利技术属性】
技术研发人员：史晓波，M·L·奥尼尔，J·G·兰根，R·瓦卡斯，A·菲利普斯安，Y·桑普诺，J·A·施鲁特，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。