[發明專利]化學機械拋光用含水漿液組合物及化學機械拋光方法

有效

• 申請號: 200980000271.4
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN101679810A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 申東穆;崔銀美;曹昇范;河賢哲
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;H01L21/302
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

1.一種化學機械拋光（CMP）用含水漿液組合物，其包括：磨料； 一種氧化劑；一種絡合劑；和一種聚合添加劑，該聚合添加劑包括至 少一種選自(a)環氧丙烷-環氧乙烷共聚物，該共聚物包含60-90重量% 的環氧乙烷重復單元并具有5000-100000的重均分子量和(b)以下化學 式1表示的化合物：

[化學式1]

其中，R₁～R₄獨立地為氫、C1～C6烷基或C2～C6烯基，R₅為C1～C30 烷基或烯基，并且n為一個5～500的數。

2.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中所述磨料包括選 自下列的至少一種：二氧化硅磨料、氧化鋁磨料、二氧化鈰磨料、氧 化鋯磨料、二氧化鈦磨料、沸石磨料、基于苯乙烯的聚合物磨料、基 于丙烯基的聚合物磨料、聚氯乙烯磨料、聚酰胺磨料、聚碳酸酯磨料 和聚酰亞胺磨料。

3.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中所述磨料的平均 直徑為10-500nm。

4.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中所述氧化劑包括 一種基于過硫酸鹽的氧化劑。

5.權利要求4的CMP用含水漿液組合物，其中所述基于過硫酸 鹽的氧化劑包括選自下列的至少一種：過硫酸鈉、過硫酸鉀（KPS）、 過硫酸鈣、過硫酸銨和四烷基過硫酸銨。

6.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中所述絡合劑包括 選自下列的至少一種：丙氨酸、甘氨酸、胱氨酸、組氨酸、天冬酰胺、 胍、色氨酸、肼、乙二胺、二氨基環己烷、二氨基丙酸、二氨基丙烷、 二氨基丙醇、馬來酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、丙二酸、鄰苯二甲 酸、乙酸、乳酸、草酸、吡啶羧酸、吡啶二羧酸、抗壞血酸、天冬氨 酸、吡唑二羧酸、喹哪啶酸，和其鹽。

7.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中所述聚合添加劑 還包括一種聚乙二醇。

8.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其還包含一種緩蝕劑、 一種pH調控劑，或其混合物。

9.權利要求8的CMP用含水漿液組合物，其中所述緩蝕劑包括 選自下列的至少一種：苯并三唑、4,4'-二吡啶基乙烷、3,5-吡唑二羧酸、 喹哪啶酸，及其鹽。

10.權利要求8的CMP用含水漿液組合物，其中pH調控劑包括 至少一種選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水、氫氧化銣、氫氧化銫、碳 酸氫鈉和碳酸鈉的堿性pH調控劑；或至少一種選自鹽酸、硝酸、硫 酸、磷酸、甲酸和乙酸的酸性pH調控劑。

11.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其包括0.1-30重量% 的所述磨料、0.1-10重量%的所述氧化劑、0.05-5重量%的所述絡合劑、 0.0001-2重量%的所述聚合添加劑，和余量的水。

12.權利要求8的CMP用含水漿液組合物，其包括0.1-30重量% 的所述磨料、0.1-10重量%的所述氧化劑、0.05-5重量%的所述絡合 劑、0.001-2重量%的所述緩蝕劑、0.0001-2重量%的所述聚合添加劑 和余量的所述pH調控劑與水。

13.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中所述組合物用于 對含銅層進行拋光。

14.權利要求13的CMP用含水漿液組合物，其中所述含銅層包 括半導體裝置的銅布線層。

15.權利要求1的CMP用含水漿液組合物，其中對銅層的拋光速 率為4000/min或更大。

16.權利要求14的CMP用含水漿液組合物，其中銅層:鉭層的拋 光速率的拋光選擇性為40:1或更大。

17.權利要求14的CMP用含水漿液組合物，其中銅層:二氧化硅 層的拋光速率的拋光選擇性為100:1或更大。

18.權利要求14的CMP用含水漿液組合物，其能夠使通過CMP 拋光的銅層的表面粗糙度為10nm或更小。