[發(fā)明專利]用于拋光有機膜的漿料組合物和使用其拋光有機膜的方法

有效

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• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN110023433B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 金廷熙;姜東憲;崔正敏;俞龍植
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: C09G1/18
• 分類號: C09G1/18;B24B57/02;H01L21/304;H01L21/306
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 曲在丹

本發(fā)明的一種用于拋光有機膜的漿料組合物，其包括氧化劑、有機酸、包含衍生自馬來酸或馬來酸酐的重復單元的拋光促進劑和水，其中該拋光促進劑以低于有機酸的重量被包括。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于拋光有機膜的漿料組合物和一種使用該漿料組合物拋光有機膜的方法。

背景技術

半導體制造方法包括在圖案化的硅晶片上形成無機膜(例如氧化硅膜或氮化硅膜)的工藝以及間隙填充在無機膜中形成的通孔的工藝。執(zhí)行間隙填充工藝以用有機膜材料填充通孔，并且在間隙填充工藝之后，執(zhí)行平坦化工藝以去除過量的有機膜。為了平面化，CMP(化學機械拋光)已引起相關領域的關注。

用于拋光有機膜的典型漿料組合物包括聚合物拋光顆粒，以允許以高拋光速率拋光有機膜而不會產生諸如劃痕等表面條件劣化。然而，這種典型的漿料組合物在增強拋光表面的平整度的同時不能達到所需的拋光速率。此外，當將用于拋光諸如硅等金屬膜的金屬氧化物磨料用于有機膜的拋光時，由于拋光表面的低平坦度和其上的劃痕，存在諸如拋光過度和低產率等問題。

為了解決這些問題，將包括金屬鹽(如鐵鹵鹽或硝酸鐵)的氧化劑與金屬氧化物磨料一起使用，以便提高對有機膜的拋光速率和拋光表面的平整度。然而，由于鐵鹵鹽或硝酸鐵在水溶液中不穩(wěn)定，因此在漿料組合物中加入這種氧化劑會導致漿料中鐵顆粒沉淀和沉積，從而在污染漿料進料器的同時引起對有機膜的拋光速率的劣化。

因此，一直在進行各種研究以開發(fā)能夠實現(xiàn)更高拋光速率以確保高生產效率的漿料組合物。

發(fā)明內容

技術問題

本發(fā)明的一個目的是提供一種用于拋光有機膜的漿料組合物，其可以確保高拋光速率，以及一種使用該漿料組合物拋光有機膜的方法。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于拋光有機膜的漿料組合物，其可以防止金屬顆粒的沉淀和漿料進料器的污染，以及一種使用該漿料組合物拋光有機膜的方法。

本發(fā)明的還一個目的是提供一種用于拋光有機膜的漿料組合物，其即使不使用拋光顆粒也顯示出對有機膜的良好拋光特性，以及一種使用該漿料組合物拋光有機膜的方法。

通過下面描述的本發(fā)明可以實現(xiàn)本發(fā)明的上述和其它目的。

技術方案

本發(fā)明的一個方面涉及一種用于拋光有機膜的漿料組合物。

在一個實施方案中，漿料組合物包括：氧化劑；有機酸；拋光促進劑，其包含衍生自馬來酸或馬來酸酐的重復單元；和水，其中所述拋光促進劑的重量小于所述有機酸。

所述拋光促進劑和所述有機酸可以1:1.5至1:100的重量比存在。

所述拋光促進劑可以是包含馬來酸或馬來酸酐的單體混合物的共聚物。

所述單體混合物可以包括40重量％至100重量％的馬來酸或馬來酸酐。

所述拋光促進劑的重均分子量可以為100至10,000。

所述氧化劑可包括鐵鹵鹽、硝酸鐵、硫酸鐵和磷酸鐵中的至少一種。

所述有機酸可包含一個羧基。

所述有機酸可包括乳酸、甲酸、乙酸和丙酸中的至少一種。

所述氧化劑和有機酸可以7.5:1至1.5:1的重量比存在。

所述漿料組合物可以包括0.001wt％至15wt％的氧化劑、0.02wt％至0.5wt％的有機酸、0.0001wt％至0.4wt％的拋光促進劑，且余量為水。

在漿料流速為200mL/min、壓縮壓力為1psi、壓板速度為100rpm和頭速度為90rpm的條件下使用所述漿料組合物進行拋光時，該漿料組合物可允許或更高的拋光速率。