[發(fā)明專利]一種濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044585.7
• 申請日: 2007-08-03
• 公開（公告）號: CN101358125A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐春
• 申請（專利權(quán)）人: 安集微電子（上海）有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;H01L21/304
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務(wù)所
• 代理人: 李佳銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品及其使用方法，具體的涉及一種 濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，甚大規(guī)模集成電路芯片集成度已達(dá)幾十億個元器 件，特征尺寸已經(jīng)進(jìn)入納米級，這就要求微電子工藝中的幾百道工序，尤其是 多層布線、襯底、介質(zhì)必須要經(jīng)過化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)?；瘜W(xué)機(jī)械平坦化漿 料能夠選擇性地促進(jìn)特定半導(dǎo)體表面材料的去除，常規(guī)的化學(xué)機(jī)械平坦化漿料 包含研磨顆粒和各種化學(xué)添加物，例如研磨速率提升劑，腐蝕抑制劑，氧化劑， 酸堿度調(diào)節(jié)劑等和載體。通常，化學(xué)機(jī)械平坦化漿料中作為載體的水會占總重 量的70-80％，甚至更高，而幾乎每一個用戶端都已經(jīng)擁有成本低廉的去離子水。 因此，這在成本上顯然不合理。因而，濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料的制備日益受 到業(yè)界的關(guān)注。目前，濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料的制備及其使用中，存在一個 帶來很多困擾的瓶頸問題：漿料中的一些成分可能會影響其他成分的濃縮，尤 其是研磨顆?？赡芘c一些化學(xué)添加劑有著復(fù)合作用，使得濃縮漿料的濃縮比例 大受限制而且使用壽命大大降低。并且，對于濃縮漿料中究竟是哪些成分影響 了其他成分的濃縮，需要大量的實驗數(shù)據(jù)的分析研究。目前，尚未有這方面的 報道。因此，從長遠(yuǎn)來看，亟待解決此問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中，因濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料 中各成分間有相互作用，會彼此影響彼此的濃縮，使得濃縮漿料的濃縮比例大 受限制并且使用壽命大大降低；而對于濃縮漿料中究竟是哪些成分影響其他成 分的濃縮目前尚未有報道，并且也非本領(lǐng)域可輕易得出的結(jié)果。為克服上述問 題，本發(fā)明提供一種濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品及其使用方法。

本發(fā)明的濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品中，影響其他成分濃縮，或者易受 其他濃縮成分影響，或者在濃縮狀態(tài)下不穩(wěn)定的成分為獨立分裝。

其中，所述的影響其他成分濃縮的成分較佳的為：在濃縮條件下，會使?jié)? 縮研磨顆粒的Z電位的絕對值降低到小于或等于5毫伏的化學(xué)添加劑；或者會 使?jié)饪s研磨顆粒的平均粒徑在40-45℃下一周之內(nèi)增加量大于或等于100％的化 學(xué)添加劑。由于Z電位是表示粒子表面所帶電荷的參數(shù)，Z電位的絕對值小于 或等于5毫伏表明粒子表面基本不帶電荷，粒子就可能發(fā)生聚集；而顆粒的平 均粒徑的顯著增加則是粒子已經(jīng)發(fā)生聚集的一個顯著信號。所述的易受其他濃 縮成分影響為氧化劑，如過氧化氫等。

本發(fā)明的較佳例為：該濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品包括兩個獨立分裝的 部分：濃縮部分1.濃縮的研磨顆粒；濃縮部分2.濃縮的化學(xué)添加劑。具體的 較佳實例為：濃縮部分1含有膠態(tài)三氧化二鋁顆粒；濃縮部分2含有甘氨酸、 5-氨基四氮唑和pH調(diào)節(jié)劑。其中濃縮部分2還可含有本領(lǐng)域常用表面活性劑、 穩(wěn)定劑和滅菌劑中的一種或多種。

本發(fā)明的另一較佳例為：該濃縮化學(xué)機(jī)械平坦化漿料產(chǎn)品包括兩個獨立分 裝的部分：濃縮部分1.研磨顆粒和利于或不影響研磨顆粒濃縮的化學(xué)添加劑的 濃縮混合物；濃縮部分2.影響研磨顆粒濃縮或者易受其他濃縮成分影響的化學(xué) 添加劑。具體的較佳實例為：濃縮部分1.膠態(tài)二氧化硅顆粒、苯并氮唑和pH 調(diào)節(jié)劑；濃縮部分2.多氨基多醚基四亞甲基膦酸。另一具體的較佳實例為：濃 縮部分1.膠態(tài)二氧化硅顆粒、2-膦酸丁烷基-1，2，4-三羧酸、苯并氮唑和pH調(diào)節(jié) 劑；所述的濃縮部分2.過氧化氫。其中濃縮部分1還可含有本領(lǐng)域常用表面活 性劑、穩(wěn)定劑和滅菌劑中的一種或多種。

本發(fā)明一個包括兩個以上獨立分裝部分的較佳實例為：濃縮部分1含有膠 態(tài)二氧化硅顆粒；濃縮部分2含有羥基乙叉二膦酸，5-氨基四氮唑和pH調(diào)節(jié)劑； 濃縮部分3含有過氧化氫。其中濃縮部分2還可含有本領(lǐng)域常用表面活性劑、 穩(wěn)定劑和滅菌劑中的一種或多種。