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用于鉭的化學(xué)機(jī)械拋光的組合物及方法

文檔序號(hào):7224370閱讀:670來源:國(guó)知局

專利名稱::用于鉭的化學(xué)機(jī)械拋光的組合物及方法
技術(shù)領(lǐng)域
:言,本申請(qǐng)涉及含有能夠在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭的有機(jī)氧化劑的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物。
背景技術(shù)
:在本領(lǐng)域中熟知用于平坦化或拋光基板的表面的組合物及方法。拋光組合物(也稱為拋光漿料)通常含有在水溶液中的研磨材料,且通過使表面與用漿料組合物飽和的拋光墊接觸而將該拋光組合物施用于表面。典型的研磨材料包括二氧化硅、氧化鈰、氧化鋁、氧化鋯及氧化錫。例如,美國(guó)專利5,527,423描述了一種通過使表面與包含在含水介質(zhì)中的高純度細(xì)金屬氧化物顆粒的拋光漿料接觸來化學(xué)-機(jī)械拋光金屬層的方法。或者,研磨材料可并入拋光墊中。美國(guó)專利5,489,233公開了具有表面紋理或圖案的拋光墊的用途,以及美國(guó)專利5,958,794公開了一種固定研磨劑拋光墊。常規(guī)的拋光系統(tǒng)及拋光方法在平坦化半導(dǎo)體晶片中通常并不完全令人滿意。具體而言,拋光組合物及拋光墊可具有低于所需拋光速率的拋光速率,且其在半導(dǎo)體表面的化學(xué)-機(jī)械拋中的使用可導(dǎo)致差的表面質(zhì)量。由于半導(dǎo)體晶片的性能與其表面的平面度直接相關(guān),因此關(guān)鍵在于使用導(dǎo)致高的拋光效率、均一性及移除速率且留下具有最小表面瑕瘋的高質(zhì)量拋光的拋光組合物及方法。建立用于半導(dǎo)體晶片的有效拋光系統(tǒng)的困難之處源自半導(dǎo)體晶片的復(fù)雜性。半導(dǎo)體晶片通常包括基板,在該基板上已形成多個(gè)晶體管。通過圖案化基板中的區(qū)域及基板上的層而將集成電路以化學(xué)方式及物理方式連接到基板中。為了產(chǎn)生可操作的半導(dǎo)體晶片并使晶片的產(chǎn)率、性能及可靠性最大化,合意的是在不對(duì)下面的結(jié)構(gòu)或表面形貌造成不利影響的情況下,拋光晶片的選定表面。實(shí)際上,若工藝步驟不在經(jīng)充分平坦化的晶片表面上進(jìn)行,則在半導(dǎo)體制造中可發(fā)生各種問題。各種金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬合金等已用以形成互連層與設(shè)備之間的電連接,包括鈦、氮化鈦、鋁-銅、鋁-硅、銅、鵪、鉑、鉑-鴒、鉑-錫、釕、鉭、氮化鉭、及其組合。貴金屬極具挑戰(zhàn)性之處在于其為機(jī)械硬性且化學(xué)穩(wěn)定,使得其難以經(jīng)由化學(xué)-機(jī)械拋光來有效移除。以下專利公開了用于貴金屬的拋光組合物。美國(guó)專利5,691,219公開了一種包含貴金屬導(dǎo)電層的半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備及用于拋光該貴金屬的包含卣代化合物的拋光組合物。美國(guó)專利6,274,063公開了一種包含化學(xué)蝕刻劑(例如硝酸鋁)、研磨顆粒及氧化劑的用于鎳基板的拋光組合物。美國(guó)專利6,290,736公開了一種包含在堿性水溶液中的研磨劑和卣素的用于貴金屬的化學(xué)活性拋光組合物。JP63096599A2公開了一種溶解金屬釕的方法。JP11121411A2公開了一種包含鉑族金屬氧化物的細(xì)顆粒的用于鉑族金屬(例如Ru、Pt)的拋光組合物。JP1270512A2公開了一種包含過氧化氫、堿性氰化物及磷酸根離子和/或硼酸根離子的用于貴金屬的溶解溶液。WO00/77107Al公開了一種包含研磨劑、液體載體、氧化劑及拋光添力口劑(包括EDTA、含氮大環(huán)化合物(例如四氮雜環(huán)十四烷)、冠醚、卣化物、氰化物、檸檬酸、膦及膦酸鹽)的用于貴金屬(例如Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)的拋光組合物。WO01/44396Al公開了一種包含含硫化合物、研磨劑顆粒及水溶性有機(jī)添加劑(據(jù)稱其改良研磨劑顆粒的分散性且提高金屬移除速率及選擇性)的用于貴金屬的拋光組合物。此外,含鉭表面的化學(xué)-機(jī)械拋光(例如在阻擋膜應(yīng)用中的鉭移除)通常利用氧化劑。到目前為止,過氧化氫是用于鉭的CMP中的最常用的氧化劑。過氧化氫為強(qiáng)氧化劑,其可與限制拋光漿料組合物的使用期(potlife)穩(wěn)定性的其它漿料組分反應(yīng)??稍诘偷膒H值下添加電子轉(zhuǎn)移催化劑(例如Fe、0s或Ru)以與過氧化氫共同作用來加速待拋光的表面上存在的金屬的氧化及移除。在提高的pH值下,這些金屬電子轉(zhuǎn)移催化劑沉淀為氧化物及氫氧化物化合物,且失去其作為電子轉(zhuǎn)移催化劑的效力。在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭通常也合乎需要。許多常見氧化劑在鉭與銅之間無選擇性。在微芯片設(shè)備中引入多孔低k材料已使"低的下壓力(lowdown-pressure),,(低P)平坦化成為極重要的因素。雖然低P操作難以并入到目前可利用的CMP構(gòu)架中,但有可能將經(jīng)電化學(xué)控制的材料移除與低P機(jī)械拋光組合,其中后一步驟的主要作用在于提供整個(gè)樣品表面的均一平坦化(即,以便于優(yōu)先從表面的突起而非凹陷區(qū)域進(jìn)行選擇性的材料移除)。由針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的AppliedMaterials所引入的此方法稱為電化學(xué)機(jī)械平坦化(ECMP),且可潛在地導(dǎo)致比目前所實(shí)施的化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)更有效的平坦化技術(shù)。在ECMP的大部分應(yīng)用中,機(jī)械研磨步驟包括氧化物和/或表面絡(luò)合物(不是下面的主體金屬的)的薄的鈍化膜的移除,且因此其可在低的下壓力(<1psi)下進(jìn)行。雖然電化學(xué)技術(shù)通常僅用作CMP機(jī)械裝置的"探測(cè)器(probe)"以分析各種CMP系統(tǒng)的腐蝕/侵蝕行為,但這些技術(shù)不常應(yīng)用于實(shí)際的CMP工藝。在ECMP中,電化學(xué)技術(shù)可用以激活并了解材料移除的機(jī)制。除其低P加工能力外,ECMP的另一主要特征在于其可使用不具有研磨劑顆?;蚓哂蟹浅5蜐舛鹊难心╊w粒的電解質(zhì)來進(jìn)行。這有助于消除與使用含有高濃度研磨劑顆粒的漿料相關(guān)的CMP的幾個(gè)缺點(diǎn),例如晶片內(nèi)均一性的缺乏、顆粒凝結(jié)、漿料處理及廢物處理。終點(diǎn)檢測(cè)的任務(wù)在ECMP中相對(duì)簡(jiǎn)單,其中簡(jiǎn)單地控制所施加的電壓或電流可精確控制平坦化的程度。在ECMP中,通常也可能可以消除對(duì)某些昂貴的、不穩(wěn)定的和/或發(fā)生副反應(yīng)的化學(xué)藥品(氧化劑、表面活性劑等)的需要。然而,仍需要這樣的拋光系統(tǒng)和拋光方法,其將在拋光及平坦化基板的過程中表現(xiàn)出合意的平坦化效率、均一性及移除速率,同時(shí)使缺陷(例如表面缺陷及在拋光及平坦化過程中對(duì)下面的結(jié)構(gòu)及表面形貌的損害)最小化。需要經(jīng)改良的拋光組合物及方法以用于含鉭的基板的拋光,尤其需要在化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)過程中在存在銅時(shí)可選擇性地氧化鉭的組合物及方法。本發(fā)明提供這樣的經(jīng)改良的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物及方法。本發(fā)明的這些及其它優(yōu)點(diǎn)將從本文所提供的對(duì)本發(fā)明的描述中變得明晰。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種適用于鉭的CMP的組合物,該組合物包含研磨劑、有機(jī)氧化劑、及用于該研磨劑及該有機(jī)氧化劑的液體載體。該有機(jī)氧化劑具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.5V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(EG)。該氧化劑包含至少一個(gè)兀共軛環(huán),該環(huán)包含至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子。該雜原子可為N、O、S、或其組合。優(yōu)選地,該有機(jī)氧化劑能夠在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭。一種拋光含鉭基板的方法,該方法包括用如上所述的本發(fā)明的CMP組合物研磨基板的表面,所述CMP組合物包含研磨劑、具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.7V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E。)的有機(jī)氧化劑、及用于該研磨劑及該有機(jī)氧化劑的液體載體。在優(yōu)選實(shí)施方式中,該有機(jī)氧化劑具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氬電極不超過0.5V的E°。通常,利用拋光墊通過使該CMP組合物與待拋光的基板表面接觸來研磨該基板。圖1圖示了多種可用于本發(fā)明的鉭CMP組合物中的有機(jī)氧化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖2圖示了一些優(yōu)選的蒽醌有機(jī)氧化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖3圖示了優(yōu)選的號(hào)類(indigo)化合物有機(jī)氧化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖4圖示了優(yōu)選的萘醌有機(jī)氧化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖5圖示了優(yōu)選的苯醌有機(jī)氧化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖6圖示了優(yōu)選的靛酚有機(jī)氧化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及用于拋光包含貴金屬和/或鉭的基板的組合物及方法。使該基板與包含(a)研磨劑及拋光墊、(b)液體載體、及至少一種拋光添加劑(即,一種或多種拋光添加劑)的化學(xué)-機(jī)械拋光("CMP,,)系統(tǒng)接觸。拋光添加劑可為任何合意地增加該系統(tǒng)拋光該基板的至少一種貴金屬層的速率的合適化合物。研磨該基4反的至少一部分以拋光該基板的表面。該研磨劑、液體載體及任選的一種或多種拋光添加劑以及懸浮于該液體載體中的任何其它組分形成該CMP系統(tǒng)的拋光組合物。為了拋光具有含鉭表面的基板,拋光添加劑優(yōu)選為具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.5V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E^的有機(jī)氧化劑。有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)兀共軛環(huán),該環(huán)包含至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子。所述至少一個(gè)雜原子選自N、O、S、及其組合。優(yōu)選地,該有機(jī)氧化劑能夠在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭。研磨劑可固定于拋光墊上和/或可為微粒形式且懸浮于液體載體中。優(yōu)選研磨劑懸浮于液體載體中。拋光墊可為任何合適的拋光墊。研磨劑可為任何合適的研磨劑,其中的許多在本領(lǐng)域中是已知的。例如,研磨劑可為天然的或合成的,且可包括金剛石(例如,多晶金剛石)、石榴石、玻璃、金剛砂、金屬氧化物、氮化物、碳化物、聚合物、復(fù)合物(例如,聚合物復(fù)合物、或聚合物/金屬氧化物復(fù)合物)等。對(duì)研磨劑的選擇可取決于待拋光的基板的具體性質(zhì)。研磨劑優(yōu)選包括金屬氧化物、金剛石、碳化硅、氮化硅、氮化硼、或其組合。金屬氧化物合意地選自氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鍺、氧化鎂、其共形成產(chǎn)物(co-formedproduct)、及其組合。更優(yōu)選地,研磨劑包括二氧化硅、氧化鋁(例如,a-氧化鋁、熱解氧化鋁(fbmedalumina))、氮化硅和/或碳化硅。在一些實(shí)施方式中,研磨劑優(yōu)選包括平均粒度為150nm或更大(例如,200nm或更大,或250nm或更大)的a-氧化鋁。通常,a-氧化鋁與更軟的研磨劑(例如,熱解氧化鋁)組合使用。研磨劑可具有任何合適的粒度。在一些實(shí)施方式中,優(yōu)選使用平均粒度為150nm或更大(例如,200nm或更大,或250nm或更大)的a-氧化鋁。平均粒度報(bào)道為通過光散射,例如使用HoribaLA-910儀器所測(cè)定的平均粒度。如本文所述的任何研磨材料可用于本發(fā)明的鉭CMP組合物中。優(yōu)選的研磨劑的非限制性實(shí)例包括二氧化硅研磨劑、氧化鋁研磨劑、氧化鋯研磨劑、二氧化鈰研磨劑、及其任何組合。為了拋光含鉭的表面,優(yōu)選的研磨劑為膠態(tài)二氧化硅。若需要,則可用金屬,例如鋁或硼摻雜膠態(tài)二氧化硅。優(yōu)選地,膠態(tài)二氧化硅的平均粒度為120nm或更小,更優(yōu)選為70nm或更小。任何合適的量的研磨劑可存在于拋光組合物中。通常,0.01重量%或更多(例如,0.03重量%或更多、或0.05重量%或更多)的研磨劑可存在于拋光組合物中。更通常地,0.1重量%或更多的研磨劑將存在于拋光組合物中。拋光組合物中的研磨劑的量通常將不超過50重量%,更通常將不超過20重量%。優(yōu)選地,拋光組合物中的研磨劑的量為0.5重量%至10重量%。在一些實(shí)施方式中,拋光組合物中的研磨劑的量合意地為0.1重量%至5重量%。在鉭CMP組合物的情況下,研磨劑優(yōu)選以0.01重量%至5重量%、更優(yōu)選為0.05重量%至2重量%、最優(yōu)選為0.1重量%至1重量%的總固體含量懸浮于液體載體中。使用液體載體以便于將研磨劑(當(dāng)存在時(shí))、一種或多種拋光添加劑及任何任選的添加劑施用于待拋光或平坦化的適合基板的表面。液體載體通常為含水載體且可僅為水,可包含水及可與水混溶的適合溶劑,或者可為乳液??膳c水混溶的適合溶劑包括醇,例如曱醇、乙醇等。優(yōu)選地,含水載體由水組成,更優(yōu)選由去離子水組成。在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式中,拋光添加劑存在于化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)中。拋光添加劑與貴金屬表面相互作用并促進(jìn)其在化學(xué)-機(jī)械拋光過程中的溶解。合適的拋光添加劑包括二酮、二酮酸鹽(diketonate)、脲化合物、含氮雜環(huán)化合物、含氧雜環(huán)化合物、含磷雜環(huán)化合物、可為兩性離子化合物的含氮化合物、磺酸化合物、其鹽、及其組合。合適的二酮及二酮酸鹽包括,例如,環(huán)戊二酮、環(huán)己二酮、環(huán)丁二酮、環(huán)庚二酮、直鏈二酮及烷基銨-2,4戊二酮酸鹽(alkylammonium-2,4-pentanedionatesalt)。合適的含氮雜環(huán)化合物包括,例如,p比咬、4關(guān)p比咬、p奎啉、菲略淋、嘧咬、氫化嗜咬、吡n秦、吡峻、咪唑、咪唑淋、四氳味峻、。底嚷、三漆、噤呤、喝唑、p惡。秦、吡咯、p比咯啉、p比咯烷、p引咮、卩引哚啉、異。引哚、呻唑、及其組合。合適的含氧雜環(huán)化合物包括,例如,二氧戊環(huán)、三氧戊環(huán)(trioxolane)、呋喃、p比喃酮、嗎啉、香豆素、苯并吡喃酮、二嗜烷、三喝烷及臭氧化物。合適的含磷雜環(huán)化合物包括,例如,磷雜環(huán)戊烯、磷雜環(huán)戊烷、環(huán)磷烯(phospholene)及phospholidine。含氮、氧及磷的雜環(huán)化合物可進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)醇、酰胺、酮、羧酸或磺酸基團(tuán)。例如,含氮雜環(huán)拋光添加劑可為吡啶曱酸、2-吡啶曱醛、3-吡咬曱醛、4-吡咬曱醛、2-吡,定曱醇、2,3-吡啶二羧酸、2,6-吡啶二羧酸、2-吡咬乙酸鹽酸鹽(2-pyridylaceticacidHCl)、3-吡咬乙酸鹽酸鹽、2-吡啶乙磺酸、4-吡啶乙磺酸、氬氧化l-(3-石黃丙基)p比啶鑰(l-(3-sulfonyl)pyridiniumhydroxide)、腺嘌呤、烏噤呤、胞嘧咬及胸腺嘧啶。物的含氮化合物。兩性離子化合物為在不相鄰的原子上具有形式上的相反電荷的中性化合物。兩性離子化合物通常同時(shí)含有酸部分及堿部分,其中酸部分的pKa不同于堿部分的pKa,從而當(dāng)pH值介于酸部分的pKa與堿部分的pKa之間時(shí),該化合物為兩性離子。兩性離子化合物也稱為內(nèi)鹽。例如,雖然可為兩性離子化合物的含氮化合物無需為氨基酸,但氨基酸是可為兩性離子化合物的含氮化合物。在那方面,鑒于以上所鑒別的拋光添加劑,吡啶乙磺酸、吡啶磺酸、吡啶乙酸、3-(3-外匕咬基)丙酸、吡,秦曱酸、氫氧化l-(3-磺丙基)p比啶鐺及吡啶曱酸為可為兩性離子化合物的含氮化合物。其它可為兩性離子化合物的含氮化合物(其可用于本發(fā)明的研磨組合物中)包括對(duì)氨基苯磺酸、氫氧化十二烷基二甲基(3-磺丙基)銨(十二烷基磺基甜菜堿)、氫氧化(羧曱基)三曱基銨(甜菜堿)、2-(N-嗎啉代)乙磺酸、N-2-乙酰氨基(acetamido)亞氨基二乙酸、1,3-雙[三(幾甲基)甲基氨基]丙烷、N-2-乙酰氨基-2-氨基乙磺酸、3-(N-嗎啉)丙磺酸、N-三(羥曱基)曱基-l氨基乙磺酸、NJ-羥乙基哌。秦-1^-2-乙磺酸、N-2-羥乙基哌溱-N'-3-丙磺酸、N-三(羥甲基)曱基甘氨酸、環(huán)己基氨基乙磺酸、3-(環(huán)己基氨基)丙磺酸、2-丙烯酰胺基(acrylamido)-2-曱基丙磺酸、其鹽、及其組合?;撬峄衔餅閱位撬峄衔铩⒍撬峄衔?、三磺酸化合物、或多磺酸化合物、或其鹽。優(yōu)選地,磺酸化合物為單磺酸化合物、二磺酸化合物、或三磺酸化合物、或其鹽。通常,磺酸化合物選自芳基磺酸、烷基磺酸、雜環(huán)磺酸或其鹽。合適的磺酸化合物包括上述任何磺酸化合物,例如,吡咬乙磺酸、吡咬磺酸、氫氧化l-(3-磺丙基)吡啶鎗、對(duì)氨基苯磺酸、氫氧化十二烷基二甲基(3-磺丙基)銨、2-(N-嗎啉代)乙磺酸、N-2-乙酰氨基-2-氨基乙磺酸、3-(N-嗎啉)丙磺酸、N-三(羥曱基)曱基-2-氨基乙磺酸、N-2-羥乙基哌。秦^'-2-乙磺酸、N-2-羥乙基哌溱-N'-3-丙磺酸、環(huán)己基氨基乙磺酸、3-(環(huán)己基氨基)丙磺酸及2-丙烯酰胺基-2-曱基丙磺酸。此外,磺酸化合物可選自苯磺酸、氬醌磺酸、鞋乙基磺酸、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉二磺酸、1,2-萘醌-4-磺酸、氨基蒽醌磺酸、2-曱?;交撬帷?-氨基-4-羥基苯磺酸、4-幾基苯磺酸、6-氨基甲苯-3-磺酸、聯(lián)苯胺-3-磺酸、二苯胺-4-磺酸、羥胺-O-磺酸、哌咬磺酸、對(duì)氨基苯甲醚-3-磺酸、對(duì)二曱苯-2-磺酸、曱磺酸、3-環(huán)己基氨基-l-丙磺酸、5-曱?;?2-呋喃磺酸、其鹽、及其組合。優(yōu)選地,拋光添加劑選自吡啶曱酸、2-吡咬曱醛、2-吡啶曱醇、2,3-吡吱二羧酸、2,6-吡啶二羧酸、2-吡啶乙酸鹽酸鹽、2-吡啶乙磺酸、4-吡啶乙磺酸、1,10-菲咯啉、1,2-戊二酮、對(duì)氨基苯磺酸、吡啶磺酸、氫氧化l-(3-磺丙基)吡啶鎗、氫醌磺酸、N-三(羥曱基)曱基-2-氨基乙磺酸、苯磺酸、羥乙基磺酸、其鹽、及其組合。當(dāng)拋光添加劑為磺酸化合物時(shí),合意的是研磨劑包含氧化鋁,尤其是cc-氧化鋁。優(yōu)選地,研磨劑包含a-氧化鋁與熱解氧化鋁的混合物(例如,60%的a-氧化鋁和40%的熱解氧化鋁)。更優(yōu)選地,研磨劑包含平均粒度為150nm或更大(例如,200nm或更大,或250nm或更大)的a-氧化鋁。12CMP系統(tǒng)可包含任何合適的量的第一個(gè)實(shí)施方式的一種或多種拋光添加劑,且通常包含o.oi重量%或更多的這樣的一種或多種拋光添加劑。優(yōu)選地,CMP系統(tǒng)包含0.01重量%至10重量%(例如,0.1重量%至10重量%)的這樣的一種或多種拋光添加劑。更優(yōu)選地,CMP系統(tǒng)包含O.l重量%至5重量%(例如,0.1重量%至2重量%)的這樣的一種或多種拋光添加劑。在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式中,拋光添加劑及過氧型(peroxy-type)氧化劑存在于化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)中。拋光添加劑為具有兩種或更多種氧化態(tài)的金屬化合物。拋光添加劑可為金屬鹽或金屬配體絡(luò)合物。例如,拋光添加劑可為式MX、MX2、MX3或M2X3的鐵、銅或錳化合物,其中M為Fe、Cu或Mn,且X選自硝酸根、氟離子、氯離子、溴離子、碘離子、氧離子、氫氧根、硫酸根、乙酸根、草酸根、乙酰丙酮酸根(acetylacetonate)、檸檬酸根、酒石酸根、丙二酸根、葡萄糖酸根、鄰苯二甲酸根、琥珀酸根、高氯酸根、過溴酸根、高碘酸根、及其組合。拋光添加劑也可為式CeX2的鈰化合物,其中X選自氧離子、氫氧根、及其組合。優(yōu)選地,拋光添加劑為硫酸鐵、硝酸鐵、硝酸銅或高氯酸錳。CMP系統(tǒng)可含有一種或多種拋光添加劑,且可含有上述拋光添加劑的混合物。CMP系統(tǒng)可包含任何合適的量的第二個(gè)實(shí)施方式的一種或多種拋光添加劑,且通常包含0.0001重量%或更多的這樣的一種或多種拋光添加劑。優(yōu)選地,CMP系統(tǒng)包含0.001重量%至5重量%的這樣的一種或多種拋光添加劑。更優(yōu)選地,CMP系統(tǒng)包含0.001重量%至2重量%的這樣的一種或多種拋光添力口劑。在第三個(gè)實(shí)施方式中,研磨劑存在于化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)中,且懸浮于液體載體中。研磨劑混合物包含a-氧化鋁及熱解氧化鋁。通常,a-氧化鋁與熱解氧化鋁的重量之比為0.6:1至9:1。優(yōu)選地,a-氧化鋁與熱解氧化鋁的重量之比為1:1至4:1(例如,1.5:1至3:1)。第三個(gè)實(shí)施方式的CMP系統(tǒng)任選地進(jìn)一步包含拋光添加劑。拋光添加劑可為任何合適的拋光添加劑。例如,拋光添加劑可為以上所討論的關(guān)于第一個(gè)及第二個(gè)實(shí)施方式的任何拋光添加劑。合適的拋光添加劑進(jìn)一步包括羧酸鹽及其酸、羥基化物及其酸、羰基化物及其酸、焦磷酸鹽、縮聚磷酸鹽(condensedphosphate)、膦酸及其鹽、胺、氨基醇、酰胺、亞胺、亞氨基酸及其鹽、腈、含硝基的化合物、硫醇、硫酯、硫醚、硫羥酸及其鹽、硫羰酸及其鹽、硫代羧酸及其鹽、磺酸及其鹽、硫代水楊酸及其鹽、及其混合物。CMP系統(tǒng)任選地進(jìn)一步包含過型(per-type)氧化劑。第二個(gè)實(shí)施方式的CMP系統(tǒng)包含過氧型氧化劑。過型氧化劑可為任何合適的過型氧化劑。合適的過型氧化劑包括無機(jī)及有機(jī)過化合物(per-compound)。過化合物(如Hawley的CondensedChemicalDictionary所定義的)為含有至少一個(gè)過氧基(-OO-)的化合物或含有處于其最高氧化態(tài)的元素的化合物。含有至少一個(gè)過氧基的化合物的實(shí)例包括(但不限于)過氧化氫及其加合物(例如,脲過氧化氬及過碳酸鹽(酯))、有機(jī)過氧化物(例如,過氧化苯曱酰、過氧乙酸及二叔丁基過氧化物)、單過硫酸鹽(monopersulfate)(S052-)、二過硫酸鹽(dipersulfate)(S20,)及過氧化鈉。含有處于其最高氧化態(tài)的元素的化合物的實(shí)例包括(但不限于)高碘酸、高碘酸鹽、過溴酸、過溴酸鹽、高氯酸、高氯酸鹽、過硼酸、過硼酸鹽及高錳酸鹽。過型氧化劑優(yōu)選選自過氧化氫、過硫酸鹽(persulfatesalt)(例如過硫酸銨)、高碘酸鹽及高錳酸鹽。更優(yōu)選地,過型氧化劑為過硫酸銨或過氧化氫。過氧型氧化劑為含有至少一個(gè)過氧基的化合物,且選自有機(jī)過氧化物、無機(jī)過氧化物及其混合物。含有至少一個(gè)過氧基的化合物的實(shí)例包括(但不限于)過氧化氫及其加合物(例如脲過氧化氫及過碳酸鹽(酯))、有機(jī)過氧化物(例如過氧化苯曱酰、過氧乙酸及二叔丁基過氧化物)、單過硫酸鹽(SOs20、二過^5克酸鹽(S20,)及過氧化鈉。優(yōu)選地,過氧型氧化劑為過氧化氫。CMP系統(tǒng)可含有任何合適的量的過型或過氧型氧化劑。CMP系統(tǒng)優(yōu)選包含0.5重量%至20重量%的過型氧化劑及第一個(gè)實(shí)施方式的一種或多種拋光添加劑。CMP系統(tǒng)優(yōu)選包含0.1重量%至20重量%(例如1重量%至10重量%)的過氧型氧化劑及第二個(gè)實(shí)施方式的一種或多種拋光添加劑。CMP系統(tǒng)優(yōu)選包含0.5重量%至20重量%的過型氧化劑及第三個(gè)實(shí)施方式的研磨劑。本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方式包含適用于拋光基板的含鉭表面、尤其是含鉭及銅的表面的CMP組合物。該CMP組合物包含(a)研磨劑、(b)具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)不超過0.5V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E,的有機(jī)氧化劑、及(c)為此的液體載體。有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)兀共軛環(huán),該環(huán)具有至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子。雜原子可為N、O、S、或其組合。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑能夠在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭。優(yōu)選地,有機(jī)氧化劑包含不飽和烴環(huán)、不飽和雜環(huán)、或其組合。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑包括包含兩個(gè)或更多個(gè)雜原子(例如,N、O、S、或其組合)的雜環(huán)。在其它優(yōu)選實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑的7t共輒環(huán)包括至少三個(gè)雜原子(例如,N、O、S、或其組合)。適合用在本發(fā)明的組合物和/或方法中的有機(jī)氧化劑的非限制性實(shí)例包括具有至少一個(gè)醌部分的化合物(例如,蒽醌、萘醌、苯醌等)、對(duì)苯二胺化合物、吩漆化合物、硫堇化合物、吩p惡溱化合物、吩噻p惡(phenoxathiin)化合物、靛類化合物、靛酚化合物、或其任意組合。前述合適的有機(jī)氧化劑的未經(jīng)取代的形式的結(jié)構(gòu)示于圖1中,其中化合物1為1,4-苯醌,化合物2a為1,4-萘醌,化合物2b為1,2-萘醌,化合物3為9,10-蒽醌,化合物4為對(duì)苯二胺,化合物5為喻。秦,化合物6為硫堇,化合物7為吩喁溱,化合物8為吩噻喝,化合物9為靛藍(lán),及化合物10為靛酚。前述化學(xué)種類的合適的有機(jī)氧化劑具有相對(duì)于SHE的0.5V或更小的EQ。有機(jī)氧化劑的一個(gè)優(yōu)選種類包括連接到該氧化劑分子的至少一個(gè)酸性取代基或其鹽。合適的酸性取代基包括羧酸取代基、磺酸取代基、膦酸取代基、其鹽或其任何組合。有機(jī)氧化劑的另一優(yōu)選種類包括帶正電的基團(tuán)(即,陽(yáng)離子氧化劑),例如帶正電的雜環(huán)基團(tuán)、季銨取代基或胺取代基。當(dāng)帶正電的基團(tuán)為胺取代基時(shí),選擇組合物的pH值使得pH值比氨基取代基的pKa小至少1個(gè)單位,以確保胺取代基^L質(zhì)子化,因此賦予取代基正電荷。帶正電的有機(jī)氧化劑的非限制性實(shí)例包括硫堇化合物、吩嗪化合物、其鹽等。合適的陽(yáng)離子氧化劑的鹽包括(但不限于)卣化物鹽(例如,氯化物、溴化物及碘化物)、硫酸鹽、磷酸鹽、磺酸鹽、膦酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、苯曱酸鹽等。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑能夠進(jìn)行以循環(huán)伏安圖表征的可逆的氧化還原反應(yīng),其中在多個(gè)重復(fù)的還原及氧化循環(huán)過程中均可觀測(cè)到陽(yáng)極反應(yīng)及陰極反應(yīng)。優(yōu)選地,有機(jī)氧化劑可溶于液體載體中,或者在液體載體中至少是可分散或可乳化(例如,借助于合適的表面活性劑、分散劑或乳化劑)。有機(jī)氧化劑優(yōu)選以0.1至10毫摩爾范圍內(nèi)的有機(jī)氧化劑濃度存在于(即,溶于、分散于或乳化于)液體載體中。優(yōu)選的鉭CMP組合物包括包含至少一種醌化合物(例如蒽醌、萘醌、苯醌或其任何組合)的有機(jī)氧化劑。優(yōu)選的蒽醌化合物包括(但不限于)9,10-蒽醌-2,6-二磺酸、9,10-蒽醌-2,7-二磺酸、9,10-蒽醌-2-磺酸、9,10-蒽醌-1,8-二磺酸、9,10-蒽醌-1,5-二磺酸、茜素(Alizarin)、茜素紅S、酸性藍(lán)45、其鹽、及其任何組合,其結(jié)構(gòu)示于圖2中。優(yōu)選的苯醌化合物包括2,5-二雍基-l,4-苯醌或其鹽。另一優(yōu)選的鉭CMP組合物包括為娛類化合物的有機(jī)氧化劑。優(yōu)選的靛類化合物包括(但不限于)靛藍(lán)-5,5'-二磺酸或其鹽,其結(jié)構(gòu)示于圖3中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑為存在于鉭CMP組合物中的唯一氧化劑。在其它優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的鉭CMP組合物進(jìn)一步包含輔助氧化劑,輔助氧化劑與有機(jī)氧化劑的摩爾比優(yōu)選為1:10至10:1。合適的輔助氧化劑的實(shí)例包括本文所述的過型氧化劑或過氧型氧化劑、或其組合。合適的輔助氧化劑的非限制性實(shí)例包括碟酸鹽化合物(例如,碘酸鉀、碘酸鈉等)、過硫酸鹽化合物(例如過硫酸鉀、過硫酸鈉等)及過氧化氪。此外,與僅含碘酸鉀的漿料相比,如碘酸鉀濃度(5毫摩爾)的十分之一濃度一樣少的有機(jī)氧化劑(9,10-蒽醌-2,6-二磺酸,0.5毫摩爾)的存在導(dǎo)致使用期顯著增加。任何適用于CMP工藝中的液體載體均可用在本發(fā)明的鉭CMP組合物中。液體載體通常為含水載體且可僅為水,可包含水及合適的可與水混溶的溶劑,或者可為乳液。合適的可與水混溶的溶劑包括醇,例如甲醇、乙醇等。優(yōu)選地,含水載體由水、更優(yōu)選由去離子水組成。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的鉭CMP組合物進(jìn)一步包含賦形劑例如堿金屬鹽、表面活性劑、螯合劑等,以有助于在拋光過程中經(jīng)氧化的鉭類(例如,氧化鉭)從晶片表面的移除。在其它優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的CMP組合物包含銅氧化抑制劑。銅氧化抑制劑的非限制性實(shí)例包括三唑及其衍生物,例如1,2,4-三唑、1H-1,2,3三唑、s-三溱、1H-l,2,4-三唑-3-硫醇、1,2,4-三唑并[l,5-a]嘧咬、1H-l,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶、1,2,3-三唑-4,5-二羧酸;苯并三唑及其衍生物,例如1H-苯并三唑、1H-苯并三唑-l-曱醛、苯并三唑-5-羧酸、5-曱基-lH-苯并三唑、5-氯苯并三唑、l-(異氰基曱基)-lH-苯并三唑等。一種用于拋光基板的含鉭表面的方法包括用包含有機(jī)氧化劑及為此的液體載體的鉭CMP組合物研磨基板的表面。任選地,CMP組合物中可包含研磨材料(例如,膠態(tài)二氧化硅、熱解二氧化硅、熱解氧化鋁、a-氧化鋁等)。優(yōu)選地,待拋光的表面至少部分地包含鉭、氮化鉭、或其組合。此外,優(yōu)選地,待拋光的表面的至少一部分包含銅。在優(yōu)選的鉭CMP方法實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑具有相對(duì)于SHE不超過0.7V的EG。有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)兀共軛環(huán),該環(huán)具有至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子。雜原子可為N、O、S、或其組合。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑具有相對(duì)于SHE不超過0.5V的EQ。優(yōu)選地,待拋光的基板(例如,半導(dǎo)體晶片)安裝于CMP裝置的工作臺(tái)(platen)上,且CMP組合物被供應(yīng)到待拋光的基板的表面。接著在CMP組合物的輔助下,利用拋光墊來研磨晶片的表面。該墊可為本文所述的以及在CMP領(lǐng)域中為人所熟知的任何常規(guī)的拋光墊,其包括(但不限于)發(fā)泡或?qū)嵭木酆衔飰|(例如,聚氨酯墊)、包括嵌入的研磨劑顆粒的墊(即,固定研磨劑墊)等。此外,本發(fā)明的方法包括電化學(xué)CMP方法,其中對(duì)待拋光的表面施加在本發(fā)明的一些優(yōu)選的方法實(shí)施方式中,有機(jī)氧化劑包括醌化合物,例如蒽醌、萘醌、苯醌、或其組合。合適的蒽醌化合物的非限制性實(shí)例包括示于圖2中的化合物。合適的萘醌化合物的實(shí)例包括(但不限于)l,2-萘醌-4-磺酸及其鹽,其結(jié)構(gòu)示于圖4中。優(yōu)選的苯醌化合物包括(但不限于)2,5-二羥基-1,4-苯醌(0118(5)(其結(jié)構(gòu)示于圖5中)或其鹽。再一優(yōu)選的鉭CMP方法使用包含至少一種錠酚化合物的有機(jī)氧化劑。優(yōu)選的靛酚化合物包括(但不限于)2,6-二氯靛酚及其鹽(例如鈉鹽),其結(jié)構(gòu)示于圖6中。以上實(shí)施方式中的任何一個(gè)的CMP系統(tǒng)及組合物合意地具有2至12的pH值。實(shí)際pH值范圍將至少取決于待拋光的基板的類型。當(dāng)使用CMP系統(tǒng)來拋光含鉑的基板時(shí),pH值合意地為2至7。當(dāng)CMP系統(tǒng)拋光含釕的基板時(shí),pH值合意地為5或更大,優(yōu)選為7至11。當(dāng)CMP系統(tǒng)用于拋光含銥的基板時(shí),pH值合意地為5至12,優(yōu)選為7至9。雖然使用較高的pH值傾向于增加貴金屬的移除速率,但二氧化硅層的移除速率類似地增加,導(dǎo)致拋光選擇性的總體降低。當(dāng)CMP組合物用于拋光含鉭的表面時(shí),pH值優(yōu)選在1.5至5的范圍內(nèi)。以上實(shí)施方式中的任何一個(gè)的CMP系統(tǒng)任選地進(jìn)一步包含含胺的單體化合物、低聚化合物或聚合化合物,其有助于降低二氧化硅層的移除速率。合適的含胺化合物包括聚乙蹄亞胺、二曱氨基丙胺、1,4-雙(3-氨基丙基)哌,等。以上實(shí)施方式中的任何一個(gè)的CMP系統(tǒng)合意地用于拋光包含含有至少一種貴金屬和/或鉭的層并任選地包含絕緣層的基板的方法中,通過使基板與化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)接觸,且磨除基板金屬層或絕緣層(若存在)的至少一部分,使得金屬層或絕緣層變?yōu)榻?jīng)拋光的。基板可為任何合適的基板(例如,集成電路、存儲(chǔ)器或硬盤、金屬、ILD層、半導(dǎo)體、微電子機(jī)械系統(tǒng)、鐵電體、磁頭、聚合薄膜及低或高介電常數(shù)膜),且可含有任何合適的貴金屬或貴金屬合金層(例如,金屬導(dǎo)電層)。絕緣層可包含任何合適的絕緣材料,例如,金屬氧化物、多孔金屬氧化物、玻璃、有機(jī)聚合物、氟化有機(jī)聚合物或任何其它合適的高或低k絕緣材料。絕緣層優(yōu)選包含基于硅的金屬氧化物。貴金屬、貴金屬合金或貴金屬氧化物層優(yōu)選包括鉑(Pt)、銥(Ir)、錸(Re)、釕(Ru)、銠(Rh)、把(Pd)、銀(Ag)、鋨(Os)或金(Au)。優(yōu)選地,貴金屬或貴金屬合金層包括鉑、釕(例如Ru02)或銥(例如Ir02)。以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明,但當(dāng)然不應(yīng)解釋為以任何方式限制其范圍。實(shí)施例1該實(shí)施例證明拋光添加劑對(duì)鉑的溶解速率的影響。使用鉑旋轉(zhuǎn)圓盤電極(rotatingdiskelectrode,RDE)以電化學(xué)方式評(píng)估在不同拋光組合物(拋光組合物1A-1L及1A'-1L')的存在下的鉑的溶解及腐蝕速率。鉑電極以500rpm旋轉(zhuǎn),且在90kPa(13psi)的下壓力(downforce)下與研磨墊保持接觸。在電極表面被研磨時(shí)(溶解速率)及研磨后(腐蝕速率)評(píng)估金屬的溶解速率。將鉑的活性作為電流密度進(jìn)行測(cè)量,然后利用法拉第定律(Faraday'slaw)將其重新計(jì)算成溶解速率或腐蝕速率(以A/min為單位)。當(dāng)將過氧化氫用作氧化劑時(shí),所計(jì)算的溶解及腐蝕速率包括在電極處由過氧化氫的電化學(xué)活性所導(dǎo)致的額外電流密度。因此,所報(bào)道的在過氧化氫的存在下的鉑的溶解及腐蝕速率可大于真正的鉑溶解及腐蝕速率。各拋光組合物含有6重量%的a-氧化鋁及1重量%的過硫酉吏銨(拋光組合物1A-1L),或者含有6重量%的a-氧化鋁、1重量%的過氧化氫及0.1NK2S04支持電解質(zhì)(拋光組合物1A'-1L')。拋光組合物1A及1A'(對(duì)照組)不含拋光添加劑。拋光組合物1B-1J(比較組)分別含有1重量%的甘氨酸、曱硫氨酸、組氨酸、脯氨酸、巰基琥珀酸、2-亞氨基-4-硫代縮二脲、2-氨基-2-曱基丙醇及KBr,拋光組合物1B'-1J'(比較組)分別含有1重量%的甘氨酸、曱硫氨酸、組氨酸、脯氨酸、巰基琥珀酸、2-亞氨基-4-硫代縮二脲、2-氨基-2-曱基丙醇及KBr。拋光組合物1K-1L(本發(fā)明)分別含有1重量%的吡啶曱酸、2,5-環(huán)戊二酮及吡唑,拋光組合物1K'-1L'(本發(fā)明)分別含有1重量%的吡啶曱酸、2,5-環(huán)戊二酮及吡唑。測(cè)量各化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)的柏的溶解及腐蝕速率。在過碌^酸銨及過氧化氬存在下的鉑的溶解及腐蝕速率分別總結(jié)于表1及2中。表1:在過硫酸銨存在下的鉑的溶解及腐蝕速率<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>解速率。實(shí)施例2該實(shí)施例證明拋光添加劑對(duì)釕的溶解速率的影響。使用釕旋轉(zhuǎn)圓盤電極(0.32cm、以電化學(xué)方式評(píng)估在不同拋光組合物(拋光組合物2A-2G及2A'-2G')的存在下的釕的溶解及腐蝕速率。釕電極以500rpm旋轉(zhuǎn),且在卯kPa(13psi)的下壓力下與研磨墊保持接觸。在研磨電極表面時(shí)(溶解速率)及在研磨后(腐蝕速率)評(píng)估金屬溶解速率。將釕的活性作為電流密度進(jìn)行測(cè)量,然后利用法拉第定律將其重新計(jì)算成溶解速率或腐蝕速率(以A/min為單位)。當(dāng)將過氧化氫用作氧化劑時(shí),所計(jì)算的溶解及腐蝕速率包括在電極處由過氧化氫的電化學(xué)活性所導(dǎo)致的額外電流密度。因此,所報(bào)道的在過氧化氫存在下的釕的溶解及腐蝕速率可大于真正的釕溶解及腐蝕速率。各拋光組合物含有6重量%的a-氧化鋁及1重量%的過硫酸銨(拋光組合物2A-2G)、或者含有6重量%的a-氧化鋁、1重量%的過氧化氫及0.1NK2S04支持電解質(zhì)(拋光組合物2A'-2G')。拋光組合物2A及2A'(對(duì)照組)不含拋光添加劑。拋光組合物2B-2E(比較組)分別含有1重量%的甘氨酸、巰基琥珀酸、草酸鉀及l(fā)-羥基亞乙基-l,l-二膦酸(即Dequest2010產(chǎn)品),拋光組合物2B'-2E'(比較組)分別含有1重量%的甘氨酸、巰基琥珀酸、草酸鉀及1-羥基亞乙基-l,l-二膦酸(即D叫uest⑧2010產(chǎn)品)。拋光組合物2F-2G(本發(fā)明)分別含有1重量%的吡啶曱酸及2,5-環(huán)戊二酮,拋光組合物2F-2G'(本發(fā)明)分別含有1重量%的吡啶曱酸及2,5-環(huán)戊二酮。測(cè)量各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的釕的溶解及腐蝕速率。在過碌u酸銨氧化劑及過氧化氬存在下的釕的溶解及腐蝕速率分別總結(jié)于表3及4中。表3:在過硫酸銨存在下的釕的溶解及腐蝕速率<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>該實(shí)施例證明不同拋光添加劑對(duì)鉑及釕的溶解速率的影響。使用鉑或釕旋轉(zhuǎn)圓盤電極以電化學(xué)方式評(píng)估在不同拋光組合物(拋光組合物3A-3AA)的存在下的鉑及釕的溶解及腐蝕速率。鉑及釕金屬電極以500rpm旋轉(zhuǎn),且在90kPa(13psi)的下壓力下與研磨墊保持接觸。在研磨電極表面時(shí)(溶解速率)及研磨后(腐蝕速率)評(píng)估鉑及釕的溶解速率。將鉑及釕的活性作為電流密度進(jìn)行測(cè)量,然后利用法拉第定律將其重新計(jì)算成溶解或腐蝕速率(以A/min為單位)。當(dāng)將過氧化氬用作氧化劑時(shí),所計(jì)算的溶解及腐蝕速率包括在電極處由過氧化氫的電化學(xué)活性所導(dǎo)致的額外電流密度。因此,所報(bào)道的在過氧化氫存在下的鉑或釕的溶解及腐蝕速率可大于真正的鉑或釕溶解及腐蝕速率。分兩組針對(duì)所述拋光組合物評(píng)估溶解及腐蝕速率。第一數(shù)據(jù)組由拋光組合物3A-3Q組成。第二數(shù)據(jù)組由拋光組合物3R-3AA組成。各拋光組合物3A-3Q均含有6重量%的a-氧化鋁、1重量%的過氧化氫及O.lNK2S04支持電解質(zhì)。拋光組合物3A(對(duì)照組)不包含拋光添加劑。拋光組合物3B-3G(比較組)分別含有1重量%的環(huán)丁烷二羧酸、乳酸、1-羥基亞乙基-l,l-二膦酸(即Dequest2010產(chǎn)品)、甘氨酸、蔗糖及乙醇。拋光組合物3H-3Q(本發(fā)明)分別含有1重量%的3-(3-吡啶基)丙酸、2_吡啶曱醇、2_吡咬甲醛、2-吡咬曱酰胺、2,3-吡啶二羧酸、2-吡啶乙酸鹽酸鹽、4-吡啶乙磺酸、2,5-環(huán)戊二酮、FeS04及Fe(N03)3。各拋光組合物3R-3AA均含有6重量%的a-氧化鋁、1重量%的過氧化氬及0.1NK2S04支持電解質(zhì),除拋光組合物3S及3W不含有任何過氧化氫以外。拋光組合物3R-3AA(本發(fā)明)分別含有1重量%的對(duì)氨基苯磺酸、2-吡咬乙磺酸(無HPO)、2-吡啶乙磺酸、2-吡咬磺酸、3-吡啶乙酸鹽酸鹽、4-吡咬乙酸鹽酸鹽(無HPO)、4-吡啶乙酸鹽酸鹽、2-吡。秦曱酸、氫氧化l-(3-磺丙基)p比啶鐵及4-吡啶乙磺酸。測(cè)量各化學(xué)機(jī)械-拋光系統(tǒng)的鉑及釕的溶解及腐蝕速率。各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑及釘?shù)娜芙饧案?dú)速率總結(jié)于表5及6中。表5:柏及釕的溶解及腐蝕速率拋光組合物:拋光添加劑pH值Pt溶解速率Pt腐蝕速率Ru溶解速率Ru腐蝕速率3A(對(duì)照組)無5292.95510<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>這些結(jié)果證明使用本發(fā)明的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬溶解速率。實(shí)施例4該實(shí)施例證明拋光添加劑對(duì)鉑的溶解速率的影響.使用鉑旋轉(zhuǎn)圓盤'組合物4A及4B)的存在下的鉑的溶解及腐蝕速率。鉑電極以500rpm旋轉(zhuǎn),且在90kPa(13psi)的下壓力下與研磨墊保持接觸。在研磨電極表面時(shí)(溶解速率)及在研磨后(腐蝕速率)評(píng)估鉑的溶解速率。將鉑的活性作為電流密度進(jìn)行測(cè)量,然后利用法拉第定律將其重新計(jì)算成溶解速率或腐蝕速率(以A/min為單位)。各拋光組合物均含有6重量%的a-氧化鋁、1重量。/。的過碌u酸銨及1重量%的拋光添力。劑。拋光組合物4A(比較組)含有1重量%的三乙胺作為拋光添加劑。拋光組合物4B(本發(fā)明)含有1重量%的1,10-菲咯啉作為拋光添加劑。測(cè)量各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)在5至10范圍內(nèi)的pH值下的鉑的溶解及腐蝕速率。各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉬的溶解及腐蝕速率總結(jié)于表7中。表7:鉑的溶解及腐蝕速率<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>這些結(jié)果證明解速率。實(shí)施例5該實(shí)施例比較包含含氮雜環(huán)化合物的拋光組合物對(duì)柏或釕的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物5A-5G)在桌上型(tabletop)拋光機(jī)上拋光包含鉑或釕層的類似基板。各拋光組合物5A(比較組)及5B-5G(本發(fā)明)均含有8重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁/40。/。的熱解氧化鋁)、1重量%的過氧化氫,并且分別含有1重量%的環(huán)丁烷二羧酸、2-吡啶甲醛、2-吡咬曱醇、2,3-吡啶二羧酸、2,6-吡啶二羧酸、2-吡啶乙酸鹽酸鹽及2-吡啶乙磺酸。測(cè)量各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)在兩種不同的pH值(在4.9-5.5及9-9.8范圍內(nèi))下的鉑或釘?shù)囊瞥俾?。各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑及釕的移除速率總結(jié)于表8中。表8:各種拋光添加劑的鉑及釘?shù)囊瞥俾?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含含氮雜環(huán)化合物作為拋光添加劑的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例6的拋光組合物對(duì)柏或釕的移除速率的影響。用不同的4旭光《且合物(4旭光組合物6A-6F)在桌上型拋光才幾上拋光包含鉑或釕、二氧化硅及鈦層的類似基板。所述各拋光組合物含有4重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁,40。/。的熱解氧化鋁)及1重量%的過氧4匕氫。才旭光纟且合物6A及6F(3于照纟且)不含4旭光、添力口劑及氧化劑。拋光組合物6B及6G(對(duì)照組)不含拋光添加劑但含有1重量%的過氧化氫。拋光組合物6C、6D及6E(本發(fā)明)分別含有1重量%的2-吡啶乙酸鹽酸鹽(無氧化劑及有氧化劑)、及吡啶甲酸。拋光組合物6H、6I及6J(本發(fā)明)均含有6重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁、40%的熱解氧化鋁),并且分別含有1重量o/o的4-吡咬乙磺酸(無氧化劑及有氧化劑)、及2-吡啶乙酸鹽酸鹽。測(cè)量各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)在9.5的pH值下的釕的移除速率。測(cè)量各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)在2的pH值下的鉑的移除速率。各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的釕及鉑的移除速率總結(jié)于表9及10中。表9:各種拋光添加劑的釕移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表10:各種拋光添加劑的鉑移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>TiRR<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含含氮雜環(huán)化合物作為拋光添加劑的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例7該實(shí)施例比較包含金屬化合物及鹽的拋光組合物與不包含拋光添加劑的拋光組合物對(duì)柏及釕的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物7A-7F)在桌上型拋光機(jī)上拋光包含鉑或釕層的類似基板。各拋光組合物均含有5重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁、40%的熱解氧化鋁)及1重量%的過氧化氫。拋光組合物7A(對(duì)照組)不包含鐵鹽或拋光添加劑。拋光組合物7B、7C、7D、7E及7F(本發(fā)明)分別含有0.01重量%的硝酸鐵(111)、0.01重量%的硫酸亞鐵(11)、100ppm高氯酸錳(II)、100ppm硝酸銅(II)及100ppm氧化鈰(IV)。測(cè)量各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)在2、5和/或9.5的pH值下的柏或釕的移除速率。各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑及釕的移除速率總結(jié)于表11中。表11:各種鐵化合物的柏及釕的移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含金屬化合物或鹽連同過氧化型氧化劑的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例8該實(shí)施例比較包含可為兩性離子化合物的含氮化合物的拋光組合物對(duì)柏或釕的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物8A-8C)在桌上型拋光機(jī)上拋光包含鉑、釕或氧化物層的類似基板。各拋光組合物8A-8C(本發(fā)明)均含有8重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁、40%的熱解氧化鋁)、1重量%的過氧化氬,并且分別含有1重量%的3-吡。定磺酸、氫氧化l-(3-磺丙基)吡啶鎿或?qū)Π被交撬?。測(cè)定各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑、釕及氧化物的移除速率,且結(jié)果總結(jié)于表12中。表12:各種拋光添加劑的鉑及釕的移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含可為兩性離子化合物的含氮化合物作為拋光添加劑的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例9該實(shí)施例比較包含不同比率的a-氧化鋁與熱解氧化鋁的拋光組合物對(duì)鉑或釕的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物9A-9F)在桌上型拋光機(jī)上拋光包含柏、鈦或氧化物層的類似基板。各拋光組合物9A及9F(比較組)及9B-9E(本發(fā)明)均含有8重量°/。的氧化鋁,其中a-氧化鋁分別為20%、40%、50%、60%、80%及100。/。,且熱解氧化鋁分別為80%、60%、50%、40%、20%及0%。測(cè)定各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑、鈦及二氧化硅的移除速率,且結(jié)果總結(jié)于表13中。表13:各種研磨劑混合物的鉑、鈦及氧化物的移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含40%至90%的a-氧化鋁及60%至10%的熱解氧化鋁(反映a-氧化鋁與熱解氧化鋁的重量之比為0.6:1至4:l)的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例10該實(shí)施例比較包含^5黃酸化合物的拋光組合物對(duì)鉑的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物10A-10L)在IPEC472拋光機(jī)上拋光包含柏的類似基板。各拋光組合物均含有3重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁、40。/。的熱解氧化鋁),且pH值為3。拋光組合物IOA(對(duì)照組)不含拋光添加劑。拋光組合物IOB-IOI(本發(fā)明)分別含有4.4mM氫醌磺酸、氫氧化l-(3-磺丙基)吡啶錄、苯磺酸、4-吡啶乙磺酸、對(duì)氨基苯磺酸、N-三(羥曱基)曱基-2-氨基乙磺酸、羥乙基磺酸及三氟曱磺酸鉀。拋光組合物IOJ-IOL(比較組)分別含有硫酸鉀、2,5-二羥基苯曱酸及氫醌。測(cè)定各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑的移除速率(RR)及晶片內(nèi)非均一性(WIWNU),且結(jié)果總結(jié)于表14中。表14:^t酸化合物的鉑移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含磺酸化合物的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬溶解速率。實(shí)施例11該實(shí)施例比較包含磺酸化合物及不同的研磨劑的拋光組合物對(duì)鉑的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物11A-11G)在IPEC472拋光才幾上拋光包含鉑的類似基板。拋光組合物11A及11B各含有l(wèi)重量Q/o的氫醌磺酸(HQSA),且pH值為3。拋光組合物IIA含有8重量%的熱解氧化鋁。拋光組合物11B含有8重量%的熱解二氧化硅。拋光組合物11C-11G各含有3重量%的氧化鋁(60%的01-氧化鋁、40%的熱解氧化鋁),且pH值為3。拋光組合物11C及11D含有平均粒度為100nm的a-氧化鋁,且分別含有0重量%及1重量%的氫醌磺酸(HQSA)。拋光組合物11E-11G含有平均粒度為250nm的a-氧化鋁,且分別含有0重量%、0.5重量%及1重量Q/。的氫醌磺酸(HQSA)。測(cè)定各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑的移除速率(RR)及晶片內(nèi)非均一性(WIWNU),且結(jié)果總結(jié)于表15中。表15:鉑移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage35</formula>這些結(jié)果證明使用包含a-氧化鋁及磺酸化合物的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例12該實(shí)施例比較包含磺酸化合物的拋光組合物與包含膦酸化合物的拋光組合物對(duì)鉑的移除速率的影響。用不同的拋光組合物(拋光組合物12A-12E)在IPEC472拋光機(jī)上拋光包含鉑的類似基板。拋光組合物12A-12E各含有3重量%的氧化鋁(60%的a-氧化鋁、40%的熱解氧化鋁),且pH值為3。拋光組合物12A(對(duì)照組)不含任何拋光添加劑。拋光組合物12B及12C(本發(fā)明)分別含有1重量%的5-曱?;?2-呋喃磺酸及氫氧化l-(3-磺丙基)吡啶錄。拋光組合物12D及12E分別含有苯基膦酸及2-羧乙基膦酸。測(cè)定各化學(xué)-機(jī)械拋光系統(tǒng)的鉑的移除速率(RR)及晶片內(nèi)非均一性(WIWNU),且結(jié)果總結(jié)于表16中。表16:柏移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>這些結(jié)果證明使用包含磺S吏化合物的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可獲得高的貴金屬移除速率。實(shí)施例13該實(shí)施例說明包含各種有機(jī)氧化劑的本發(fā)明的鉭CMP拋光組合物及方法在拋光鉭慈覆式晶片(blanketwafer)時(shí)的有效性。鉭CMP組合物包含在作為液體載體的去離子水中的0.5重量%的熱解二氧化硅研磨劑、0.5重量%的碳酸銫及5毫摩爾濃度的有機(jī)氧化劑,pH值為10。在LogitechModelCDP拋光機(jī)上使用以110rpm旋轉(zhuǎn)的聚氨酯IC拋光墊拋光鉭毯覆式晶片(直徑為4英寸,鉭的沉積厚度為250nm),其中所述晶片安裝在以102rpm^走轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上,施加1.5磅每平方英寸的下壓力。以150毫升每分鐘的喂料速率將各鉭CMP組合物供給到晶片的表面。所研究的有機(jī)氧化劑包括9,10-蒽醌-2,6-二磺酸二鈉鹽(AQDSA)、9,10畫蒽醌-1,8陽(yáng)二磺酸二鈉鹽(1,8-AQDSA)、9,10-蒽醌-2-磺酸鈉鹽(AQSA-Na)、1,2-萘醌-4-磺酸鉀鹽(NQSA-K)、茜素、茜素紅S、酸性藍(lán)45、靛藍(lán)-5,5'-二磺酸二鈉鹽(靛藍(lán)-DSA)及2,5-二羥基-1,4-苯醌中。、-、曰、.,、'、><曰、表17:本發(fā)明的CMP組合物及方法的鉭移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>表17的結(jié)果顯示,與具有5毫摩爾碘酸鉀以代替有機(jī)氧化劑的對(duì)照CMP組合物相比,本發(fā)明的鉭CMP組合物具有優(yōu)異的鉭移除速率。實(shí)施例14該實(shí)施例說明包含各種有機(jī)氧化劑及作為輔助氧化劑的碘酸鉀(5毫摩爾)的本發(fā)明的鉭CMP拋光組合物及方法在拋光鉭毯覆式晶片時(shí)的有效性。如在實(shí)施例13中一樣,利用含有有機(jī)氧化劑的鉭CMP組合物來拋光鉭毯覆式晶片。堿性漿料組合物及拋光條件也基本上如在實(shí)施例13中所報(bào)道的。在該實(shí)施例的漿料中,0.5毫摩爾濃度的有機(jī)氧化劑及5毫摩爾的碘酸鉀存在于漿料中。所評(píng)估的有機(jī)氧化劑包括9,10-蒽醌-2,6-二磺酸二鈉鹽(AQDSA)、9,10-蒽醌-l,8-二磺酸二鉀鹽(l,8-AQDSA-K)、9,10-蒽醌-2-磺酸鈉鹽(AQSA-Na)、茜素、酸性藍(lán)45、煙酰胺、靛藍(lán)-5,5'-二磺酸二鈉鹽(靛藍(lán)-DSA)、2,5-二羥基-l,4-苯醌(2,5-DHBQ)及2,6-二氯靛酚鈉鹽(2,6-DCI-Na)。與使用具有碘酸鉀作為唯一的氧化劑的漿料相比,使用本發(fā)明的各種CMP組合物的拋光運(yùn)作的鉭移除速率的變化百分比提供于表18中。表18:本發(fā)明的CMP組合物及方法的鉭移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表18中的結(jié)果表明,在大多數(shù)情況下,與僅具有5毫摩爾的碘酸鉀相比,像0.5毫摩爾一樣少的有機(jī)氧化劑及5毫摩爾碘酸鉀的存在顯著改善了鉭移除速率。2,5-DHBQ雖然在這些測(cè)試中在0.5毫摩爾含量時(shí)沒有效杲,但其以更高的濃度與碘酸鹽組合是有效的,且當(dāng)其以5毫摩爾的濃度用作唯一的氧化劑時(shí)是非常有效的,如實(shí)施例13中所示。實(shí)施例15該實(shí)施例說明與無機(jī)氧化劑相比,本發(fā)明的鉭CMP拋光組合物及方法在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭的有效性。使用與實(shí)施例13及14中類型相同的拋光墊并在與實(shí)施例13及14中基本上相同的拋光墊及工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)速率及下壓力下,利用本發(fā)明的鉭CMP組合物拋光鉭毯覆式晶片及銅晶片。在作為液體載體的去離子水中,用0.5重量%的熱解二氧化硅作為研磨劑以2.2的pH值制備該實(shí)施例的CMP組合物。所有氧化劑(有機(jī)的及無機(jī)的)均以2毫摩爾的濃度使用。所評(píng)估的有機(jī)氧化劑包括9,10-蒽醌-l,5-二磺酸二鈉鹽(l,5-AQDSA)及9,10-蒽醌-1,8-二磺酸二鉀鹽(1,8-AQDSA-K)。使用過氧化氫(11202)、硝酸鐵(Fe(N03)3)、碘酸鉀(003)、過硫酸鉀(K2S20s)、并且也在無任何氧化劑的情況下進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。鉭移除速率、銅移除速率、及鉭移除速率與銅移除速率之比(Ta/Cu選擇性)提供于表19中。表19:使用本發(fā)明的CMP組合物及方法的鉭/銅移除選擇性<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表19中的結(jié)果表明,與常規(guī)的無機(jī)氧化劑(其相對(duì)于鉭優(yōu)先移除銅)形成對(duì)比,包含有機(jī)氧化劑的本發(fā)明的CMP組合物相對(duì)于銅優(yōu)先移除鉭。實(shí)施例16該實(shí)施例進(jìn)一步說明利用包含有機(jī)氧化劑的CMP組合物的本發(fā)明的鉭CMP拋光組合物及方法拋光含鉭表面的有效性。在LogitechModelCDP拋光機(jī)上使用以110rpm旋轉(zhuǎn)的聚氨酯IC拋光墊拋光直徑為4英寸且具有250nm的鉭沉積厚度的鉭趙覆式晶片,其中所述晶片安裝在以102rpm旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上,施加1.5磅每平方英寸的下壓力。以150毫升每分鐘的喂料速率將各鉭CMP組合物供給到晶片的表面。在作為液體載體的去離子水中,用1重量%的膠態(tài)二氧化硅及2毫摩爾濃度的有機(jī)氧化劑在2.2的pH值下制備各漿料。評(píng)估具有相對(duì)于SHE為0.1至0.67的E"直的有機(jī)氧化劑。有機(jī)氧化劑、EV直及鉭移除速率列于表20中。表20:本發(fā)明的CMP組合物及方法的鉭移除速率<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>表20中的數(shù)據(jù)顯示,含有相對(duì)于SHE其E"直為0.1V-0.67V的有機(jī)氧化劑及膠態(tài)二氧化硅研磨劑的CMP組合物提供在389-514A/min范圍內(nèi)的非常有效的鉭移除速率。權(quán)利要求1.一種適用于鉭的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝的CMP組合物,該CMP組合物包含(a)研磨劑;(b)具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.5V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E"的有機(jī)氧化劑,該有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)7U共軛環(huán),該環(huán)包含至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子,該至少一個(gè)雜原子選自N、0、S、及其組合;及(c)為此的液體載體。2.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑包含不飽和烴環(huán)、不飽和雜環(huán)、或其組合。3.權(quán)利要求2的組合物,其中該雜環(huán)包含兩個(gè)或多個(gè)選自N、0、S、及其組合的雜原子。4.權(quán)利要求1的組合物,其中該至少一個(gè)雜原子包含至少三個(gè)選自N、0、S、及其組合的雜原子。5.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑能夠進(jìn)行可逆的氧化還原反應(yīng),所述反應(yīng)通過循環(huán)伏安圖表征,其中陽(yáng)極及陰極反應(yīng)均能觀察到。6.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑化合物選自具有至少一個(gè)醌部分的化合物、對(duì)苯二胺化合物、吩。秦化合物、硫堇化合物、吩哺。秦化合物、吩p塞嚅化合物、靛類化合物、靛酚化合物、及其組合。7.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑包括至少一個(gè)酸性取代基或其鹽。8.權(quán)利要求7的組合物,其中該至少一個(gè)酸性取代基選自羧酸取代基、磺酸取代基、膦酸取代基、其鹽、及其組合。9.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑以0.1至10毫摩爾的媒介化合物濃度存在于該液體載體中。10.權(quán)利要求l的組合物,其中該有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)醌部分。11.權(quán)利要求10的組合物,其中該有機(jī)氧化劑化合物包括蒽醌化合物。12.權(quán)利要求11的組合物,其中該蒽醌化合物選自9,10-蒽醌-2,6-二磺酸、9,10-蒽醌-2,7-二磺酸、9,10-蒽醌-2-磺酸、9,10-蒽醌-1,8-二磺酸、9,10-蒽醌-1,5-二磺酸、萏素、茜素紅S、酸性藍(lán)45、其鹽、及其組合。13.權(quán)利要求10的組合物,其中該有機(jī)氧化劑包括苯醌化合物。14.權(quán)利要求13的組合物,其中該苯醌化合物為2,5-二羥基-1,4-二苯甲酮或其鹽。15.權(quán)利要求10的組合物,其中該有機(jī)氧化劑為萘醌化合物。16.權(quán)利要求l的組合物,其中該有機(jī)氧化劑的經(jīng)氧化的形式為陽(yáng)離子化合物。17.權(quán)利要求l的組合物,其進(jìn)一步包含輔助氧化劑。18.權(quán)利要求17的組合物,其中該輔助氧化劑包括選自高碘酸鹽化合物、過硫酸鹽化合物及過氧化氫的至少一種氧化劑。19.權(quán)利要求1的組合物,其中該研磨劑以0.01重量%至5重量%的總固體含量懸浮于該液體載體中。20.權(quán)利要求l的組合物,其中該研磨劑選自二氧化硅研磨劑、氧化鋁研磨劑、氧化鋯研磨劑、二氧化鈰研磨劑、及其組合。21.權(quán)利要求l的組合物,其中該研磨劑包括膠態(tài)二氧化硅。22.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑為存在于該組合物中的唯一氧化劑。23.權(quán)利要求1的組合物,其中該有機(jī)氧化劑能夠在存在銅時(shí)選擇性地氧化鉭。24.—種用于化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的方法,該方法包括用CMP組合物研磨基板的含鉭表面,該CMP組合物包含(a)具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.5V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E,的有機(jī)氧化劑,該有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)兀共軛環(huán),該環(huán)包含至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子,該至少一個(gè)雜原子選自N、O、S、及其組合;及(b)為此的液體載體。25.權(quán)利要求24的方法,其中該表面至少部分地包含鉭、氮化鉭、或其組合。26.權(quán)利要求24的方法,其中該表面進(jìn)一步包含銅。27.權(quán)利要求24的方法,其中該有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)醌部分。28.權(quán)利要求27的方法,其中該有機(jī)氧化劑為選自蒽醌化合物、萘醌化合物、苯醌化合物、及其組合的化合物。29.權(quán)利要求28的方法,其中該蒽醌化合物選自9,10-蒽醌-2,6-二磺酸、9,10-蒽醌-2,7-二磺酸、9,10-蒽醌-2-磺酸、9,10-蒽醌-1,8-二磺酸、9,10-蒽醌-l,5-二磺酸、茜素、萏素紅S、酸性藍(lán)45、其鹽、及其組合。30.權(quán)利要求28的方法,其中該苯醌化合物為2,5-二羥基-1,4-苯醌或其鹽。31.權(quán)利要求24的方法,其中該有機(jī)氧化劑為存在于該CMP組合物中的唯一氧化劑。32.權(quán)利要求24的方法,其中該CMP組合物進(jìn)一步包含研磨材料。33.—種用于化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的方法,該方法包括用CMP組合物研磨基板的含鉭表面,該CMP組合物包含(a)具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.7V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E,的有機(jī)氧化劑,該有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)兀共軛環(huán),該環(huán)包含至少一個(gè)直接連接在其上的雜原子,該至少一個(gè)雜原子選自N、O、S、及其組合;及(b)為此的液體載體。34.權(quán)利要求33的方法,其中該基板的該表面至少部分地包含鉭、氮化鉭、或其組合。35.權(quán)利要求33的方法,其中該表面進(jìn)一步包含銅。36.權(quán)利要求33的組合物,其中該有機(jī)氧化劑包含至少一個(gè)醌部分。37.權(quán)利要求33的方法,其中該有機(jī)氧化劑為選自蒽醌化合物、萘醌化合物、苯醌化合物、及其組合的化合物。38.權(quán)利要求37的組合物,其中該蒽醌化合物選自9,10-蒽醌-2,6-二磺酸、9,10-蒽醌-2,7-二磺酸、9,10-蒽醌-2-磺酸、9,10-蒽醌-1,8-二磺酸、9,10-蒽醌-1,5-二磺酸、茜素、茜素紅S、酸性藍(lán)45、其鹽、及其組合。39.權(quán)利要求37的方法,其中該萘醌化合物為1,2-萘醌-4-磺酸及其赴40.權(quán)利要求37的方法,其中該苯醌化合物為2,5-二羥基-1,4-苯醌或其鹽。41.權(quán)利要求33的方法,其中該有機(jī)氧化劑為存在于該方法組合物中的唯一氧化劑。42.權(quán)利要求33的方法,其中該CMP組合物進(jìn)一步包含研磨材料。全文摘要提供一種適用于鉭的化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)的組合物,其包含研磨劑、有機(jī)氧化劑及為此的液體載體。該有機(jī)氧化劑具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.5V的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E<sup>0</sup>)。經(jīng)氧化的形式包含至少一個(gè)π共軛環(huán),該環(huán)包含至少一個(gè)直接連接在該環(huán)上的雜原子。該雜原子可為N、O、S、或其組合。在方法實(shí)施方式中,利用包含研磨劑、及具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極不超過0.7V的E<sup>0</sup>的有機(jī)氧化劑、及為此的液體載體的CMP組合物,通過用該組合物研磨基板的含鉭表面,優(yōu)選以拋光墊輔助,從而拋光該基板的該表面。文檔編號(hào)H01L21/321GK101313042SQ200680043840公開日2008年11月26日申請(qǐng)日期2006年9月19日優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日發(fā)明者弗朗西斯科·德里格西索羅,健張,斯蒂文·格魯賓,菲利普·卡特申請(qǐng)人:卡伯特微電子公司
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