[發(fā)明專利]具有增強(qiáng)的缺陷抑制的酸性拋光組合物和拋光襯底的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010085481.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111471401B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭毅;D·莫斯利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料CMP控股股份有限公司
• 主分類號(hào): C09G1/02
• 分類號(hào): C09G1/02;B24B37/04;B24B37/24
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;錢文宇

公開(kāi)了一種酸性化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其包含具有正ζ電勢(shì)的膠體二氧化硅磨料顆粒以及選擇的烷氧基硅烷琥珀酸酐化合物以增強(qiáng)減少諸如二氧化硅和氮化硅的襯底的介電材料上的缺陷。還公開(kāi)了用于用所述酸性化學(xué)機(jī)械拋光組合物拋光襯底以移除諸如二氧化硅和氮化硅的所述介電材料的一些的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有增強(qiáng)的缺陷減少與良好的電介質(zhì)移除速率的酸性拋光組合物和拋光襯底的方法。更具體地，本發(fā)明涉及具有增強(qiáng)的缺陷減少與良好的電介質(zhì)移除速率的酸性拋光組合物和拋光襯底的方法，其中所述酸性拋光組合物包含具有正ζ電勢(shì)的膠體二氧化硅磨料顆粒以及選擇的烷氧基硅烷琥珀酸酐化合物以增強(qiáng)減少襯底上的缺陷，所述襯底包括二氧化硅和氮化硅的電介質(zhì)，并且其中從所述襯底上移除所述電介質(zhì)中的至少一些。

背景技術(shù)

在集成電路以及其他電子裝置的制造中，將多層導(dǎo)電材料、半導(dǎo)電材料以及介電材料沉積在半導(dǎo)體晶片的表面上或從半導(dǎo)體晶片的表面上移除?？梢酝ㄟ^(guò)若干種沉積技術(shù)來(lái)沉積導(dǎo)電材料、半導(dǎo)電材料以及介電材料的薄層。在現(xiàn)代加工中常見(jiàn)的沉積技術(shù)包括物理氣相沉積(PVD)(也稱為濺射)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)、以及電化學(xué)電鍍(ECP)。

隨著材料層被依次地沉積和移除，晶片的最上表面變成非平面的。因?yàn)楹罄m(xù)的半導(dǎo)體加工(例如金屬化)要求晶片具有平坦的表面，所以需要對(duì)晶片進(jìn)行平坦化。平坦化可用于移除不希望的表面形貌和表面缺陷，諸如粗糙表面、附聚的材料、晶格損傷、劃痕、以及被污染的層或材料。

化學(xué)機(jī)械平坦化、或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是用于將襯底(諸如半導(dǎo)體晶片)平坦化的常見(jiàn)技術(shù)。在常規(guī)的CMP中，晶片被安裝在托架組件上并且被定位成與CMP設(shè)備中的拋光墊接觸。托架組件向晶片提供可控的壓力，從而將晶片壓靠在拋光墊上。所述墊通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于晶片移動(dòng)(例如旋轉(zhuǎn))。與此同時(shí)，在晶片與拋光墊之間提供拋光組合物(“漿料”)或其他拋光液。因此，通過(guò)墊表面和漿料的化學(xué)和機(jī)械作用將晶片表面拋光并且使其成為平面。

某些先進(jìn)裝置設(shè)計(jì)要求在較低的使用點(diǎn)(POU)磨料wt％下提供良好的二氧化硅和氮化硅移除效率以及減少的劃痕缺陷以改進(jìn)整個(gè)拋光方法和產(chǎn)物產(chǎn)率％的拋光組合物。隨著半導(dǎo)體裝置上結(jié)構(gòu)大小不斷縮小，曾經(jīng)可接受用于平坦化和減少拋光介電材料的缺陷的性能標(biāo)準(zhǔn)變得越來(lái)越難以接受。曾經(jīng)被認(rèn)為是可接受的劃痕現(xiàn)今成為產(chǎn)率限制。

因此，需要展現(xiàn)出所希望的平坦化效率、均勻性和電介質(zhì)移除速率同時(shí)最小化諸如劃痕的缺陷的拋光組合物和拋光方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種酸性化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其包含以下項(xiàng)作為初始組分：水；

具有正ζ電勢(shì)的膠體二氧化硅磨料顆粒；

具有式(I)的烷氧基硅烷琥珀酸酐化合物：

其中當(dāng)n是1或2時(shí)R¹選自(C₁-C₄)烷基；R²是甲氧基、乙氧基、或甲氧基亞乙基氧基；并且n可以是0、1或2；

pH7；以及

任選地選自pH調(diào)節(jié)劑、季銨化合物和殺生物劑的一種或多種添加劑。

本發(fā)明還提供一種酸性化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其包含以下項(xiàng)作為初始組分：

水；

0.1至40wt％的具有正ζ電勢(shì)的膠體二氧化硅磨料；

0.0001至0.1wt％的具有式(I)的烷氧基硅烷琥珀酸酐化合物：