本发明专利技术提供一种制备化学－机械抛光组合物的方法，该组合物用于抛光至少具有第一层和第二层的基板。该方法包括：提供第一化学－机械抛光组合物及第二化学－机械抛光组合物两者，其中，该第一化学－机械抛光组合物包含具有第一层对第二层的选择性的研磨剂，且该第二化学－机械抛光组合物包含具有第一层对第二层的不同选择性的研磨剂，该第二化学－机械抛光组合物在该第一化学－机械抛光组合物的存在下是稳定的；和将该第一及第二化学－机械抛光组合物以获得该第一层对该第二层的最终选择性的比例混合。本发明专利技术进一步提供一种化学－机械抛光基板的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
组合物抛光基板的方法<该化学-机械抛光
技术介绍
集成电路由形成在基板上或基板中的数百万个有源器件构成，该基板例 如硅晶片。所述有源器件以化学和物理方式连接到基板中且通过使用多层互 连而互联形成功能电路。典型的多层互连包含第一金属层、层间介电层、及 第二和某些情况下的后续的金属层。当各材料层相继沉积于基板上并从其上移除时，可能需要移除该基板最 上表面的一些部分。对表面进行平坦化或对表面进行"抛光"是其中自基板 表面移除材料以形成通常平滑、平坦表面的工艺。平坦化有助于移除不期望 的表面形貌及表面缺陷，例如粗糙表面、团聚材料、晶格损伤、刮痕及受污染的层或材料。通过移除过量的用以填充特征(feature)且为后续各层的金属 化和加工提供平坦表面的沉积材料，平坦化也可用于在基板上形成特征。CMP使用化学组合物(通常为浆料或其他流体介质)以自基板移除材料。在常 规的CMP技术中，在CMP装置中，将基板载体(carrier)或抛光头安装在载 体组件上，且将其定位成与抛光垫接触。该载体组件提供对基板的可控压力， 迫使基板抵靠在抛光垫上。该垫通过外部驱动力相对于基板移动。该垫与基 板之间的相对移动用于研磨该基板表面以从基板表面移除一部分材料，从而 抛光该基板。通过垫与基板的相对移动来抛光基板通常进一步借助于抛光组 合物的化学活性和/或悬浮于抛光组合物中的研磨剂的机械活性。该抛光组合物可显示出对正在被抛光工艺移除的特定层或材料的或高 或低的选择性。当用具有高选择性的抛光组合物实施CMP时，所选定的材 料的移除速率明显高于在正抛光的基板表面处暴露的其他材料的移除速率。 相反，当以具有低选择性的抛光组合物实施CMP时，在正抛光的基板表面5上所存在的各种材料均以基本相同的速率移除。与选择性浆料相比，非选择 性浆料可对更宽范围的表面特征或图案进行形貌的有利改良，即，减少凹陷 及侵蚀。除了抛光组合物以外，CMP装置及基板上的表面图案影响抛光步骤期 间的选择性。然而，上述因素对最终使用者(即，器件制造者)而言是独特的。择性。例如，经设计对含金属层及介电层的基板无选择性的抛光组合物在抛光实际基板期间可能不显示出1:1的选4奪性，这导致了不期望的侵蚀。因此， 需要具有可调选择性的抛光组合物，该抛光组合物可以使最终使用者针对特定基板及/或装置容易地最优化抛光性能。具体地说，需要能够由最终使用者 调节成在单一 CMP抛光步骤期间以几乎相等的抛光速率来无选择地移除金 属层和介电层的抛光组合物。本专利技术提供了制备可调抛光组合物的方法。从本文提供的对本专利技术的描 述，本专利技术的这些和其它优点以及额外的专利技术特征将变得明晰。
技术实现思路
本专利技术提供一种制备化学-机械抛光组合物的方法，该组合物用于抛光 至少具有第一层及第二层的基板，该方法包括(a)提供包含研磨剂的第一化学 -机械抛光组合物，该研磨剂具有第一层对第二层的第一选择性；(b)提供包 含研磨剂的第二化学-机械抛光组合物，该研磨剂具有该第 一层对该第二层 的第二选择性，其中该第二化学-机械抛光组合物在该第 一化学-机械抛光组 合物的存在下是稳定的，且其中该第一选择性不同于该第二选择性，及(c) 将该第一及第二化学-机械抛光组合物以获得该第 一层对该第二层的最终选 择性的比例混合。本专利技术进一步提供一种化学-机械抛光基板的方法，该方法包括(a)提供 至少具有第一层和第二层的基板；(b)制备最终的化学-机械抛光组合物，该 制备包括下列步骤(i)提供包含研磨剂的第一化学-机械抛光组合物'该研磨 剂具有第 一层对第二层的第 一选择性；(ii)提供包含研磨剂的第二化学-机械抛光组合物，该研磨剂具有该第一层对该第二层的第二选择性，其中该第二 化学-机械抛光组合物在该第一化学-机械抛光组合物的存在下是稳定的'且 其中该第 一选择性不同于该第二选择性'及(iii)将该第 一及第二化学-机械抛6光组合物以获得具有该第 一层对该第二层的最终选择性的最终化学-机械抛光组合物的比例混合；(c)使该基板接触该最终化学-机械抛光组合物；(d)相 对于该基板移动该抛光垫，其间具有该最终化学-机械抛光组合物，及(e)磨 除该基板的至少 一部分以抛光该基板。附图说明图1为鴒(W)移除速率、氧化物移除速率、及W:氧化物的选择性随最终 化学-机械抛光组合物中的第一与第二化学-机械抛光组合物之比而变化的图。具体实施例方式本专利技术涉及一种制备化学-机械抛光组合物的方法，该组合物用于抛光 至少具有第一层及第二层的基板。该方法允许制备一种在第一层与第二层材 料间具有所需最终选择性(即，相对移除速率)的化学-机械抛光组合物。该第一层及第二层不同且包含不同材料。该第一及第二层可包含任何适 宜材料，尤其是任何适于设计及制造集成电路的材料。优选地，该第一层包 含金属层，且该第二层包含介电层。所述金属层可包含铝、铜、镍、铁、钨、 钽、铱、铪、钬、钌、柏、金、银、其氧化物、其氮化物、其合金、及其混 合物。优选地，该金属层包含钨。介电层可包含基于硅的介电材料(例如二氧化硅、经掺杂的二氧化硅、及氧氮化硅)及低K电介质。优选地，该介电 层包含二氧化硅、经掺杂的二氧化硅、或氧氮化硅。该第 一层对该第二层的所需最终选择性是通过将第 一化学-机械抛光组 合物与第二化学-机械抛光组合物以特定比例混合以形成"最终"化学-机械抛光组合物而获得。该第 一化学-机械抛光组合物具有该第 一层对该第二层 的第 一选择性，且该第二化学-机械抛光组合物具有该第 一层对该第二层的 第二选择性。因此，为获得具有所需最终选择性的最终化学-机械抛光组合 物而必需的第 一抛光组合物与第二抛光组合物的量的比可容易地确定。值得 注意的是，通过调节第一及第二抛光组合物的量的比，可容易地调节最终化 学-机械抛光组合物的最终选择性以满足最终使用者(即器件制造者)的各种而安。该第 一抛光组合物可具有任何适宜的第 一层对第二层的选择性。通常，该第一选择性为25:1至1:1(例如，20:1至1:1、 10:1至1:1、 5:1至1:1、 2:1 至l:l、 1.8:1至1:1、 1.5:1至1:1、及1.2:1至1:1)。该第二抛光组合物可具 有任何适宜的第一层对第二层的选择性。通常，该第二选择性为0.04:1至 1:1(侈寸^口， 0.1:1至1:1、 0.2:1至1:1、 0.5:1至1:1、 0.6:1至1:1、 0.8:1至1:1)。该第 一选择性不同于第二选择性。该第 一选择性及第二选择性不可二者皆低 (即，1:1)。该第二抛光组合物在第一抛光组合物的存在下是稳定的。本文所用术语 "稳定"是指抛光组合物的化学及物理稳定性。因此，该第一抛光组合物与 第二抛光组合物的各组分在混合时不会因分解或相互之间的化学反应而消 耗。此外，该第一及第二组合物的各可溶组分在混合时保留在溶液中，且该 第 一及第二组合物的各不溶组分在混合时保持悬浮。该第一及第二抛光组合物包含研磨剂。通常，该研磨剂以该抛光组合物 的总重量计以0.1重量％或更高(例如，0.5重量％或更高、或1重量。/。或更高) 的量存在于第一及第二抛光组合物中。通常，该研磨剂以该第一及第二抛光 组合物的总重量计以20重量％或更低(例如，15重量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备化学－机械抛光组合物的方法，该组合物用于抛光至少具有第一层和第二层的基板，该方法包括： （ａ）提供包含研磨剂的第一化学－机械抛光组合物，该研磨剂具有第一层对第二层的第一选择性， （ｂ）提供包含研磨剂的第二化学－机械抛光组 合物，该研磨剂具有该第一层对该第二层的第二选择性，其中该第二化学－机械抛光组合物在该第一化学－机械抛光组合物的存在下是稳定的，且其中该第一选择性不同于该第二选择性，及 （ｃ）将该第一及第二化学－机械抛光组合物以获得该第一层对该第二层的 最终选择性的比例混合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明拜尔，陈湛，迪尼什卡纳，罗伯特瓦卡西，
申请(专利权)人：卡伯特微电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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