[發明專利]用于拋光氧化物材料的化學機械平面化組合物及其使用方法

在審

• 申請號: 201910735247.0
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110857380A
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 蔡明蒔;李家乾;R-J·楊;A·馬利卡居南;C·K-Y·李;周鴻君;J·D·羅斯;史曉波
• 申請（專利權）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;B24B37/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華;徐志明

1.一種用于拋光氧化物材料的化學機械平面化(CMP)組合物，其包含：

磨料，所述磨料選自無機氧化物顆粒、摻雜的無機氧化物顆粒、表面涂覆的復合無機氧化物顆粒、有機聚合物顆粒、無機氧化物涂覆的有機聚合物顆粒及其組合；

去除速率加速劑；和

溶劑；

其中所述組合物還具有大于5的pH。

2.根據權利要求1所述的CMP組合物，其中所述磨料選自氧化鈰(二氧化鈰)、氧化鋁、氧化鋯、硅酸鋯、氧化錫、二氧化硅、氧化鈦、氧化鍺、氧化釩、摻雜的無機氧化物、復合無機氧化物及其組合。

3.根據權利要求2所述的CMP組合物，其中所述磨料包含選自煅燒二氧化鈰、膠體二氧化鈰、二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒及其組合的氧化鈰。

4.根據權利要求3所述的CMP組合物，其中所述磨料包含二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒，所述二氧化鈰涂覆的二氧化硅顆粒包含涂覆有晶體二氧化鈰納米顆粒的無定形二氧化硅核顆粒。

5.根據權利要求4所述的CMP組合物，其中所述晶體二氧化鈰納米顆粒包含單晶。

6.根據權利要求4或5所述的CMP組合物，其中所述二氧化鈰納米顆粒與所述無定形二氧化硅核顆粒的重量比為0.01至1.5或更大。

7.根據權利要求4-6中任一項所述的CMP組合物，其中所述無定形二氧化硅核顆粒的直徑范圍為20至550納米，并且所述二氧化鈰納米顆粒的直徑大于10納米，其中所述無定形二氧化硅核顆粒的直徑大于所述二氧化鈰納米顆粒的直徑。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的CMP組合物，其中所述去除速率加速劑是有機酸或有機酸鹽，所述有機酸或有機酸鹽具有選自磺酸基、膦酸基、吡啶基及其組合中的一種。

9.根據權利要求1-7中任一項所述的CMP組合物，其中所述去除速率加速劑是選自硝酸鹽、磷酸鹽和硫酸鹽的鹽。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的CMP組合物，其中所述溶劑選自水、極性非水性溶劑及其混合物。

11.根據權利要求10所述的CMP組合物，其中所述非水性溶劑選自醇、醚、酮及其組合。

12.根據權利要求1-7中任一項所述的CMP組合物，其中所述去除速率加速劑是選自硝酸、磺酸、硫酸、膦酸、羧酸及其組合的酸。

13.根據權利要求1-7中任一項所述的CMP組合物，其中所述去除速率加速劑是選自苯基膦酸、苯甲酸、乙酸、丙二酸、戊二酸、草酸及其組合的酸。

14.根據權利要求1-7中任一項所述的CMP組合物，其中所述去除速率加速劑是選自以下的磺酸：甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、對甲苯磺酸、乙二磺酸、萘二磺酸、丙烯酰胺丙磺酸、嗎啉代丙磺酸、3-(N-嗎啉代)丙磺酸(MOPS)、4-嗎啉乙磺酸(MES)、β-羥基-4-嗎啉丙磺酸(MOPSO)、4-(2-羥乙基)哌嗪-1-乙磺酸(HEPES)、1,4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)、哌嗪-1,4-雙(2-羥基丙磺酸)二水合物(POPSO)、4-(2-羥乙基)-1-哌嗪丙磺酸(EPPS)、哌嗪二乙磺酸、羥乙基哌嗪乙磺酸及其組合。

15.根據權利要求8所述的CMP組合物，其中所述去除速率加速劑是具有吡啶基團的有機酸，其具有以下結構：

其中R1、R2、R3、R4和R5獨立地選自氫、羧酸、羧酸酯、有機磺酸、有機胺、有機酰胺和羥基基團。

16.根據權利要求15所述的CMP組合物，其中R1、R2、R3、R4和R5中的至少一個是羧酸。