[發(fā)明專利]穩(wěn)定的可濃縮的硅晶片拋光組合物及相關(guān)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410141252.6
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104099026A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·K·奔達(dá);L·M·庫克
• 申請（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料CMP控股股份有限公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;B24B29/00;B24D13/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陸蔚

1.一種用于拋光硅晶片的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其含有：

水；

磨料；

如通式（I）所示的陽離子：

其中R¹、R²、R³、R⁴獨(dú)立地選自下組：氫和C_1-10烷基、C_1-10芳基、C_1-10芳基烷基和C_1-10烷基芳基；以及

如通式（II）所示的哌嗪或哌嗪衍生物

其中R⁵選自下組：氫、C_1-10烷基、C_1-10芳基、C_1-10芳基烷基和C_1-10烷基芳基；以及

任選地，pH調(diào)節(jié)劑;

其中所述拋光組合物具有至少300納米/分鐘的硅去除速率。

2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其特征在于，所述硅晶片表面上具有天然氧化物；該穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物含有0.001-0.5重量％的磨料；所述磨料是平均粒徑為20-30納米的膠體二氧化硅磨料。

3.如權(quán)利要求2所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其特征在于，所述穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物含有<1ppm的聚合物。

4.如權(quán)利要求3所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其特征在于，其還含有：

碳酸根離子或磷酸根離子。

5.如權(quán)利要求4所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其特征在于，其還含有：

鹵離子。

6.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其特征在于，所述磨料保持分散，且將該穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物在21℃和大氣壓條件下保存至少2周后不會沉降。

7.一種制備如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物的方法，所述方法包括:

提供水;

提供磨料;

提供如通式（I）所示的陽離子源：

其中R¹、R²、R³、R⁴獨(dú)立地選自下組：氫和C_1-10烷基、C_1-10芳基、C_1-10芳基烷基和C_1-10烷基芳基；以及

提供如通式（II）所示的哌嗪或哌嗪衍生物源

其中R⁵選自下組：氫、C_1-10烷基、C_1-10芳基、C_1-10芳基烷基和C_1-10烷基芳基；

任選地，提供pH調(diào)節(jié)劑；以及，

將所述水、所述如通式（I）所示的陽離子源、所述如通式（II）所示的哌嗪或哌嗪衍生物源和所述任選的pH調(diào)節(jié)劑混合；

其中所述穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物的pH值為8-12。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述如通式（I）所示的陽離子源選自碳酸胍和磷酸胍；所述如通式（II）所示的哌嗪或哌嗪衍生物源是哌嗪二鹽酸鹽一水合物。

9.一種拋光硅晶片的方法，該方法包括：

提供硅晶片；

提供如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物；

提供化學(xué)機(jī)械拋光墊;

提供拋光設(shè)備；

在拋光設(shè)備中裝載硅晶片和化學(xué)機(jī)械拋光墊；

以≥0.5kPa的向下作用力在化學(xué)機(jī)械拋光墊和硅晶片之間的界面處形成動態(tài)接觸;以及

在所述化學(xué)機(jī)械拋光墊和硅晶片之間的界面處或界面附近，將所述穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物分散在所述化學(xué)機(jī)械拋光墊上;

其中所述穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物的pH值為8-11。

10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于，在以下操作條件下，所述穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物達(dá)到的硅去除速率至少為300納米/分鐘：臺板轉(zhuǎn)速63轉(zhuǎn)/分鐘,支架轉(zhuǎn)速57轉(zhuǎn)/分鐘,穩(wěn)定的可濃縮的化學(xué)機(jī)械拋光組合物的流速為200毫升/分鐘，在200毫米的拋光設(shè)備上施加27.58kPa（4psi）的向下作用力，所述化學(xué)機(jī)械拋光墊包括聚氨酯浸漬的無紡聚酯氈墊。