[發明專利]自化學機械平坦化基板移除殘留物的組合物及方法

有效

• 申請號: 201780077334.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN110088881B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 黃禾琳;崔驥
• 申請（專利權）人: CMC材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 肖靖泉

本文闡述CMP后清洗溶液，及可用于自CMP基板移除殘留物或防止殘留物在CMP基板表面上形成的方法。

【技術領域】

本發明涉及化學機械平坦化(CMP)技術及相關組合物，尤其涉及在CMP制程步驟期間可用于防止殘留物在CMP基板表面上形成或自CMP基板移除殘留物的CMP組合物及方法。

【背景技術】

在微電子裝置的領域中，包括集成電路、光學裝置、記憶體裝置、磁電組件及在電子、記憶體、光學及類似應用中所用的其他微裝置或微裝置組件的領域中，微電子裝置通過在基板上沉積及移除材料組合的多個步驟來制備。在處理期間所施加的層的材料可為導電材料(例如，金屬)、半導體材料(例如，基于硅的材料(例如，氧化硅))或聚合材料。微電子裝置以將微電子結構層構建至基板上的方式，通過選擇性施加及選擇性移除基板表面上的這些材料來制備。在這些步驟之間，許多所施加的材料層通過平坦化或拋光基板最上部(表面)層的步驟來處理。在制造期間需要平面表面的微電子裝置基板的實例包括用于產生集成電路的基板、記憶體磁碟、磁電微裝置及諸如此類。置于微電子裝置基板的表面上并自其移除的金屬及半導體材料的實例尤其包括鎢、鈷、鎳、銅、金屬合金(例如，Al₂O₃、NiC、TiC)、氧化物(例如，二氧化硅)。在多種情況下，將導電材料(例如，金屬，例如鎢、銅或鈷)置于基板上，以覆蓋或填充先前在基板表面上制備的下伏結構(underlying?structure)。放置導電材料層后，必須將該材料的過量部分(例如，“過載”)移除，以留下形成微電子裝置的導電特征的剩余量的導電材料。

處理微電子裝置基板表面的常用技術系通過化學機械平坦化(CMP)。盡管術語“平坦化”及“拋光”以及這些詞語的其他形式具有不同內涵，但其經常互換使用，其中意指的含義通過使用術語的上下文來表達。為便于說明，在本文中將遵循此常見用法，且將使用術語“化學機械平坦化”及其縮寫“CMP”來表達“化學機械處理”及“化學機械拋光”的更明確術語中的任一者。

在化學機械平坦化中，基板通過承載頭或“載體”來保持(支持)，且基板的表面通常在磨料材料(例如，磨料漿液)的存在下經壓靠在CMP墊的表面上。將墊安裝在與基板表面相對的平臺上，并通過使載體和基板、平臺、或二者處于運動中，使通過載體保持的基板表面相對于墊表面移動。如有效且高效地自基板移除材料所期望的，漿液可含有化學材料及磨料顆粒的組合，使得基板表面與墊之間的運動在磨料顆粒、化學材料或二者的存在下引起期望量及類型的材料自基板表面移除，以理想地產生平面表面或拋光表面。用于自基板表面移除金屬的典型漿液可包括大量液體載劑，化學材料及磨料顆粒溶解或分散于其中。磨料顆粒可具有用于自基板移除特定材料的大小及組成特征；實例顆?？捎裳趸X、氧化鈰、二氧化硅(多種形式)或其他金屬或金屬氧化物材料構成或包含其。選擇漿液的化學材料以達成期望的移除率及制成基板表面的最終形貌(例如，光滑度)，且漿液中化學材料的類型及量可取決于存在于基板表面上的材料的類型而定?；瘜W材料的實例包括有機化學材料，其用作表面活性劑、氧化劑、有機抑制劑(控制移除率)、螯合試劑及含有有機基團的其他化學材料中的一種或多種。其他可能的化學材料包括pH調節劑(堿、酸)及殺生物劑(作為防腐劑)。