[發(fā)明專利]復(fù)合顆粒、其精制方法及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811269716.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109722172A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·D·羅斯;K·P·穆瑞拉;周鴻君
• 申請（專利權(quán)）人: 弗薩姆材料美國有限責任公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;H01L21/306
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華;徐志明

1.一種化學機械平面化(CMP)拋光組合物，所述組合物包含：

(1)0.01重量％至20重量％的復(fù)合顆粒，所述復(fù)合顆粒包含選自二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、聚合物顆粒及其組合的核心顆粒；和選自鋯、鈦、鐵、錳、鋅、鈰、釔、鈣、鎂、氟、鑭、鍶的氧化物納米顆粒及其組合的納米顆粒；

其中所述復(fù)合顆粒的粒度分布為D50/(D99-D50)≤1.85；D99是99重量％的復(fù)合顆粒落在其處和其下的顆粒尺寸，且D50是50重量％的復(fù)合顆粒落在其處和其下的顆粒尺寸；

(2)水溶性溶劑，其選自水、極性溶劑和水與極性溶劑的混合物；其中所述極性溶劑選自醇、醚、酮或其他極性試劑；

(3)所述CMP組合物的pH范圍為約2至約12；

和

任選地

(4)0.0001重量％至約5重量％的pH調(diào)節(jié)劑，其選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化銨、有機季銨氫氧化物及其組合；

(5)0.000001重量％至5重量％的化學添加劑，其選自具有選自以下的官能團的化合物：有機羧酸、氨基酸、酰胺基羧酸、N-酰基氨基酸及其鹽；有機磺酸及其鹽；有機膦酸及其鹽；聚合羧酸及其鹽；聚合磺酸及其鹽；聚合膦酸及其鹽；芳基胺、氨基醇、脂族胺、雜環(huán)胺、異羥肟酸、取代酚、磺酰胺、硫醇、具有羥基的多元醇，及其組合；

(6)0.0001重量％至約10重量％的表面活性劑，其選自：a)非離子表面潤濕劑；b)陰離子表面潤濕劑；c)陽離子表面潤濕劑；d)兩性表面潤濕劑；及其混合物；

(7)0.01重量％至3.0重量％的螯合劑；

(8)腐蝕抑制劑；

(9)氧化劑；和

(10)生物生長抑制劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述復(fù)合顆粒包含二氧化硅核心顆粒和二氧化鈰納米顆粒，并且所述復(fù)合顆粒是二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述復(fù)合顆粒的D50在20nm到200nm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述復(fù)合顆粒的粒度分布為D50/(D99-D50)≤1.50。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述復(fù)合顆粒的粒度分布為D50/(D99-D50)≤1.30。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述CMP拋光組合物包含二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒；聚丙烯酸酯(分子量16000-18000)；和在4到7之間的pH。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4和6中任一項所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述CMP拋光組合物包含粒度分布為D50/(D99-D50)≤1.50的二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒；聚丙烯酸酯(分子量16000-18000)；和在4到7之間的pH。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的化學機械平面化(CMP)拋光組合物，其中所述CMP拋光組合物包含粒度分布為D50/(D99-D50)≤1.30的二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒；聚丙烯酸酯(分子量16000-18000)；和在4到7之間的pH。

9.一種用于半導(dǎo)體襯底的化學機械平面化(CMP)的拋光方法，所述半導(dǎo)體襯底包含至少一個具有至少一個氧化物層的表面，所述方法包括以下步驟：

a)使所述至少一個氧化物層與拋光墊接觸；

b)遞送根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的CMP拋光組合物；和

c)用所述CMP拋光組合物拋光所述至少一個氧化物層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的拋光方法，其中TEOS的去除速率與高密度等離子體(HDP)二氧化硅膜的去除速率之比<1。

11.一種用于化學機械平面化的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含：

半導(dǎo)體襯底，其包含至少一個具有至少一個氧化物層的表面；

拋光墊；和

根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的CMP拋光組合物；

其中

所述至少一個氧化物層與所述拋光墊和所述拋光組合物接觸。