[發(fā)明專利]一種集成電路銅CMP組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410808839.8
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104513627A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘國順;鄒春莉;顧忠華;徐莉;龔樺;王鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市力合材料有限公司;清華大學(xué);深圳清華大學(xué)研究院
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;C23F3/04
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311
• 代理人: 哈達(dá)

1.一種集成電路銅CMP組合物，其特征在于，該組合物包括去離子水、含催化劑組合磨粒、氧化劑、絡(luò)合劑、緩蝕劑、界面反應(yīng)助劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑，該拋光組合液的pH值為2.0～5.5，所述各組分的含量如下：

含催化劑組合磨粒??5wt％～10wt％

氧化劑??0.05wt％～10wt％

絡(luò)合劑??0.03wt％～8wt％

緩蝕劑??0.005wt％～0.1wt％

界面反應(yīng)助劑??0.001wt％～0.1wt％

表面活性劑??0.001wt％～0.1wt％

去離子水??余量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，該組合物適用于拋光壓力為≤0.5psi.。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水、過氧化氫脲、過氧乙酸、過氧化苯甲酰、過硫酸鉀、過一硫酸鉀、過硫酸銨、高錳酸鉀、鐵氰化鉀、硝酸銨、硝酸鐵中、過氧化氫中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述絡(luò)合劑為氨基乙酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、絲氨酸、羥谷氨酸、羥基乙叉二磷酸、氨基三甲叉膦酸、2-羥基磷酰基乙酸、乙酸、草酸、草酰胺、葡萄糖酸鈉、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、乙二胺二磷酸苯基大乙酸鈉中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述緩蝕劑是苯并三唑、甲基苯并三唑、5-甲基苯并三唑、咪唑、尿素、抗壞血酸、硫脲、亞乙基硫脲中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述界面反應(yīng)助劑是馬來酸、馬來酸二乙酯、馬來酸酐、馬來酸二辛酯中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述表面活性劑是聚丙烯酸類高分子表面活性劑、含羧基的陰離子表面活性劑、磺酸鹽型陰離子表面活性劑、磷酸酯類陰離子表面活性劑中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述磨粒的粒徑為10～35nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述組合物的絡(luò)合劑為1wt％的天冬氨酸、氧化劑為2wt％的過氧化氫、緩蝕劑為0.01wt％的甲基苯并三唑、界面反應(yīng)助劑為0.05wt％的馬來酸二乙酯、0.05wt％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉表面活性劑及5wt％的平均粒徑為10～30nm，pH值為4的催化劑組合磨粒。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述含催化劑組合磨粒的制備方法如下：

以貴金屬氯酸鹽、過度金屬氧化物為前驅(qū)體，硼氫化鈉為還原劑，十六烷基三甲基溴化銨為保護(hù)劑合成納米貴金屬或過度金屬催化劑粒子；

配制10wt％-40wt％濃度的貴金屬氯酸鹽水溶液，其中貴金屬氯酸鹽包括氯金酸、氯鉑酸或氯化鈀；過度金屬氧化物包括鈦、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等元素的氧化物；

1)在40℃-80℃條件下，配制0.1wt％-2wt％十六烷基三甲基溴化銨水溶液，持續(xù)攪拌至完全溶解；將貴金屬或過渡金屬氧化物前驅(qū)體水溶液迅速加入十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，其中十六烷基三甲基溴化銨水溶液與前驅(qū)體水溶液體積比為1～30，攪拌均勻；

2)配制0.05M～2M的硅酸鈉溶液，采用陽離子交換樹脂交換硅酸鈉溶液中的鈉離子，并調(diào)節(jié)pH值至8-10范圍，得活性硅酸溶液；

3)將步驟2)中所得硅酸溶液，與步驟1)中所得溶液混合攪拌均勻；

4)將步驟2)中所得硅酸溶液，用氫氧化鈉或氨水調(diào)節(jié)pH值至9～10范圍，加熱到90～100度，充分反應(yīng)后，再逐滴加入步驟3)中所得混合溶液，充分反應(yīng)后逐滴加入適量的硼化氫鈉溶液，在恒溫水浴中持續(xù)攪拌至充分反應(yīng)，可得含目標(biāo)金屬催化劑的溶膠。