用于形成抛光浆料的溶液、抛光浆料及相关方法技术

本发明专利技术公开了一种用于形成抛光浆料的溶液、抛光浆料及相关方法。该用于形成抛光浆料的溶液可以包含溶于离子型表面活性剂如烷基硫酸钠溶液和可能的聚丙烯酸（ＰＡＡ）溶液的１Ｈ－苯并三唑（ＢＴＡ）。可将所述溶液过滤并用于抛光浆料中。这种使ＢＴＡ增溶的方法获得了抛光浆料中的高ＢＴＡ浓度，而无需向该浆料中加入外来组分，也未增加安全危险性。另外，由于所述溶液很稳定（例如，可以冷冻和融化）且具有与常规方法相比更小的体积，所以其更易于运送。此外，由于除去了能够引起刮痕的粒子，所以极大提高了该抛光浆料的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及化学机械抛光浆料，更具体而言，本专利技术涉及一种 。
技术介绍
化学机械抛光(CMP)是一种在半导体器件制造中为了金属互联图形的 表面平坦化和清晰化而实施的除去固体层的方法。CMP包括在化学浆料中 机械抛光晶片表面。1H-苯并三唑(BTA)是一种用于铜材的CMP浆料的緩 蚀剂。BTA通常以纯度98-99。/。的固体提供。然而，商品化的BTA材料通 常含有能刮伤晶片的固体杂质。为了减少刮痕，通常将BTA溶解在适当的 溶剂中并过滤除去固体杂质。满足这种过滤要求的一种方法是将BTA溶于水中。由于水是典型的用 于铜CMP浆料的液体介质，因此水不必除去，所以水作为溶剂是有利的。 不幸地，BTA在水中溶解性差。因此，过滤水中的BTA需要过滤过多体 积的溶液，这麻烦、昂贵且耗时。另外，如果购买者市购用于过滤的过滤 溶液，则需要运送大量的水。在另一方法中，将BTA溶于溶剂如曱醇、乙 醇和异丙醇中，BTA在这些溶剂中溶解性高。这种方法具有许多缺点。例 如，CMP浆料中通常不存在这些溶剂，并且在将BTA用作抛光浆料的组 分前可能必须除去这些溶剂。其次，这些溶剂都是可燃的，因此还存在闪 点(安全)问题。专利技术概述本专利技术公开了 一种。 该用于形成抛光浆料的溶液可包含溶于离子型表面活性剂如烷基硫酸钠溶 液和可能的聚电解质如聚丙烯酸(PAA)溶液中的1H-苯并三唑(BTA)。可将5所述溶液过滤并用于抛光浆料中。这种使BTA增溶的方法获得了抛光浆料 中的高BTA浓度，无需向浆料中加入外来组分，也未增加安全危险性。另 外，由于所述溶液非常稳定(例如，可以冷冻和融化)且具有与常规方法相 比更小的体积，所以其更易于运送。此外，由于除去了能引起刮痕的粒子， 所以极大改进了该抛光浆料的性能。本专利技术的笫一方面提供了 一种用于形成抛光浆料的溶液，该溶液包含 溶于离子型表面活性剂溶液中的1H-苯并三唑(BTA)。本专利技术的第二方面提供了一种用于形成抛光浆料的溶液的制备方法， 该方法包括以下步骤获得1H-苯并三唑(BTA);和将BTA溶解在离子型 表面活性剂溶液中形成所述溶液。本专利技术的第三方面提供了一种抛光浆料，其包含含有溶于离子型表 面活性剂溶液中的1H-苯并三唑(BTA)的第一溶液；和第二浆料水溶液。本专利技术的第四方面提供了一种形成抛光浆料的方法，该方法包括以下 步骤获得含有溶于离子型表面活性剂溶液中的1H-苯并三唑(BTA)的第一 溶液；和将该第一溶液加入浆料溶液中形成抛光浆料。例举的本专利技术各方面设计用来解决本文描述的问题和/或未论及的其 他问题。专利技术详述下面描述。在一种实 施方案中，提供了一种用于形成抛光浆料的溶液，即抛光浆料前体。该溶 液包含溶于离子型表面活性剂溶液中的1H-苯并三唑(下文中的"BTA，，) (C6H5N3)。如本文所用的，BTA包括但不限于lH-苯并三唑，也称为2,3-二氮杂吲咮(2,3-diazaindole)、 1，2，3-苯并三唑(l，2，3-benzotriazole)、苯并异 三唑(benzoisotriazole)、 苯并三唑(benzotriazole) 、 1,2-氨基偶氮苯 (1，2-aminoazophenylene)、 苯三氮峻(azimidobenzene)、 笨三氮峻 (aziminobenzene)、 苯并三氮峻(benzene azimide) 、 2,3- 二氮杂口引味 (2,3-diazaindole)、 1，2，3-三氮杂-lH-茚(l，2,3-triaza-lH画indene)、 1，2，3-三氮 杂茚(1 ，2，3-triazaindene)、 2，3-二氮杂吲哚(2，3-diazaindole)、 1 ，2，3-lH-苯并三唑(l,2,3-lH-benzotriazole)、 l-H-lH-苯并三唑(l-H國lH-benzotriazole)、 1，2-aminozophenylene或苯并三氮哇(benzene azimide)。 (CAS登记号 95-14-7， EINECS号202-394-1,以及RTECS号DM1225000)。 BTA 存在两种互变异构形式。第一互变异构体具有式1H-苯并三唑。第二互变 异构体具有式2H-苯并三唑，并且也称为假-苯并三唑或2，1，3-苯并三唑。 1H-互变异构体代表更稳定且基本唯一的分子结构。烷基可包括例如己基 (hexa)、辛基或任何其他烷基。在一种实施方案中，BTA最初呈粉状如针晶状，但是，也可以以粒状 提供。BTA可以以任何现在已知或以后开发出来的方式溶解在离子型表面 活性剂溶液中。在一个实施例中，由于所用的BTA的体积，可能需要将 BTA緩慢地加入至离子型表面活性剂溶液中，如将在本文描述的实施例中 明了的那样。在一种实施方案中，离子型表面活性剂包括烷基硫酸钠溶液。 常用的烷基可以包括下述中的一种或多种丁基-、戊基-、己基-、庚基-、 辛基-、壬基-、癸基-、十二烷基-、十四烷基-、等等。在^f吏用辛基硫酸钠(NaOS) 的情况下，其可以以在水(H20)中具有大约30 wt。/。辛基琉酸钠的水溶液提 供。然而，在本专利技术的范围内也可以使用其他载体和浓度。具有该浓度的 辛基桥u酸钠水溶液容易市购得到，例如，由Cognis以Standapol⑧或 Tcxapon⑧牌购得，或者由Stepan Products以Polyst印B-29⑧牌购得。在可选择的实施方案中，在BTA的浓度对于离子型表面活性剂溶液 (例如，烷基^S克酸钠)太大而不能溶解的情况下，可以通过加入聚电解质如 聚丙烯酸(PAA)溶液进一步使BTA溶解。在一种实施方案中，PAA溶液以 61-65% PAA部分钠盐水溶液的形式提供。然而，也可以使用其他聚电解 质、浓度和载体。其他聚电解质可以包括，例如，聚酸和聚碱或两性聚电 解质。实例包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯磺酸、聚丙烯酸-co-马 来酸、聚乙烯亚胺、聚(4-乙烯基吡咬)、哌咬衍生物和哌"秦衍生物。这些聚 电解质通常出现在CMP配方中，有助于^J"料。聚电解质可以以任何 现在已知或以后开发出来的方式添加。然而，在一种实施方案中，以将任 何残留BTA洗入所述溶液中以保持适当浓度水平的方式加入聚电解质溶 液(例如，PAA水溶液)是有利的。所述溶液溶解BTA的能力使得该溶液能够以任何现在已知或以后开 发出来的方式容易地过滤。这与常规的使用水(其体积妨碍了过滤效率)的 方法不同。在一种实施方案中，过滤所述溶液以基本上除去例如大于约0.22 pm的粒子。也就是说，使用0.22 nm的过滤器，任何通过过滤器的粒子留 在溶液中。然而，应该理解，本专利技术不限于这种特定的过滤尺寸，也可以 实现其他较小的粒子尺寸。在一个实施例中，采用0.22 nm过滤将大于l nm 的粒子减少大于98.5%,将大于0.5 jim的粒子减少大于97%。由于除去 了较大的粒子，所以当所述溶液用于形成抛光浆料时，该抛光浆料表现出 改进的性能，特别是大大减少的刮痕。另外，这种使BTA增溶的方法获得 了抛光浆料中的高BTA浓度，无需向浆料中加入外来组分，也未增加安全 危险性。另外，由于所述溶液非常稳定(例如，可以冷冻和融化)且具有与 常规方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成抛光浆料的溶液，该溶液包含：溶于离子型表面活性剂溶液中的１Ｈ－苯并三唑（ＢＴＡ）。

【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：JKV科莫，MM卡茨内尔松，MT蒂尔舒，EJ怀特，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]