[發明專利]用于硅氮化物化學機械拋光的組合物及方法

在審

• 申請號: 201980090609.3
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN113366071A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: F.孔羅;S.克拉夫特;R.A.伊瓦諾夫
• 申請（專利權）人: CMC材料股份有限公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;C09K3/14;B24B37/005;B24B37/04;B24B57/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邢岳

1.用于對含硅氮化物的基板進行拋光的化學機械拋光組合物，該拋光組合物包含：

水性載劑；

陽離子型硅石研磨劑顆粒，其分散于該水性載劑中，該陽離子型硅石研磨劑顆粒在該拋光組合物中具有至少10mV的ζ電位；

拋光添加劑，其選自：多醚胺、多硅胺、聚乙烯咪唑及其組合，其中該多醚胺及該多硅胺具有小于約1,000g/mol的相應重均分子量；及

其中該拋光組合物具有大于約6的pH。

2.權利要求1的拋光組合物，其中該拋光添加劑包含聚乙烯咪唑。

3.權利要求1的拋光組合物，其中該拋光添加劑包含具有約900g/mol或更小的重均分子量的多硅胺。

4.權利要求1的拋光組合物，其中該拋光添加劑包含具有約900g/mol或更小的重均分子量的多醚胺。

5.權利要求4的拋光組合物，其中該多醚胺為環氧丙烷二胺、環氧丙烷三胺、環氧乙烷/環氧丙烷二胺、環氧乙烷/環氧丙烷三胺、或其組合。

6.權利要求5的拋光組合物，其中該多醚胺具有式(I)：

其中R為C₁-C₆烷基，且x、y及z獨立地為0至15的整數。

7.權利要求1的拋光組合物，其中該拋光添加劑包含具有約600g/mol或更小的重均分子量的多醚胺或具有約600g/mol或更小的重均分子量的多硅胺。

8.權利要求1的拋光組合物，其中該拋光添加劑以在約0.01mM至約1mM的范圍內的濃度存在于該拋光組合物中。

9.權利要求1的拋光組合物，其中該陽離子型硅石研磨劑顆粒具有已經以季氨基硅烷、雙足氨基硅烷或其組合處理的表面。

10.權利要求1的拋光組合物，其中該陽離子型硅石研磨劑顆粒包含膠體硅石顆粒，該膠體硅石顆粒在大于約6的pH下具有至少20mV的永久性正電荷。

11.權利要求1的拋光組合物，其中該陽離子型硅石研磨劑顆粒具有約20nm至約80nm的平均粒徑。

12.權利要求1的拋光組合物，其中該拋光組合物具有約6至約8的pH。

13.權利要求10的拋光組合物，其中該拋光組合物具有約7的pH。

14.對基板進行化學機械拋光的方法，其包括：

(a)提供包含位于基板的表面上的硅氮化物(SiN)層的基板；

(b)提供拋光墊；

(c)提供化學機械拋光組合物，其包含：

(i)水性載劑；

(ii)陽離子型硅石研磨劑顆粒，其分散于該水性載劑中，該陽離子型硅石研磨劑顆粒在該拋光組合物中具有至少10mV的ζ電位；

(iii)拋光添加劑，其選自：多醚胺、多硅胺、聚乙烯咪唑及其組合，其中該多醚胺及該多硅胺具有小于約1,000g/mol的相應重均分子量；且

其中該拋光組合物具有大于約6的pH；

(d)使該基板與該拋光墊及該化學機械拋光組合物接觸；以及

(e)相對于該基板移動該拋光墊及該化學機械拋光組合物以研磨位于該基板的表面上的該SiN層的至少一部分，從而對該基板進行拋光。

15.權利要求14的方法，其中該拋光添加劑包含聚乙烯咪唑。

16.權利要求14的方法，其中該拋光添加劑包含具有約900g/mol或更小的重均分子量的多硅胺。