專利名稱：具有改進的終點檢測能力、用來對二氧化硅和氮化硅進行化學機械拋光的組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有改進的終點檢測能力、用來對二氧化硅和氮化硅進行化學機械拋光的組合物。
背景技術：
在半導體工業(yè)中，制造集成電路的關鍵步驟是在下面的基板上選擇性地形成和除去膜。這些膜由各種物質制成，可以是導電的或不導電的。導電的膜通常用于引線或引線連接。不導電的膜或介電膜用于一些領域，例如用作金屬化層之間的層間電介質，或者作為相鄰的電路元件之間的絕緣體。
通常的工藝步驟包括(1)沉積膜，(2)使用光刻法和蝕刻法使所述膜的一些區(qū)域圖案化，(3)沉積一層膜，填充所述蝕刻過的區(qū)域，(4)通過蝕刻法或化學機械拋光法(CMP)對所述結構進行平面化。通過多種眾所周知的方法在基板上形成膜，所述方法包括例如通過濺射或蒸發(fā)進行的物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、等離子輔助化學氣相沉積(PECVD)。通過一些眾所周知的方法除去膜，這些方法包括化學機械拋光、活性離子蝕刻(RIE)之類的干蝕刻、濕蝕刻、電化學蝕刻、蒸氣蝕刻和噴霧蝕刻。
在除去膜的時候，極為重要的一點是在已經除去恰當的厚度之后停止該過程。換而言之，在除去膜的過程中，很重要的是要知道何時達到終點。在CMP中，通過在化學活性漿液的存在下，在施加大小受到控制的壓力的條件下，使晶片對著拋光墊旋轉(或者使拋光墊對著晶片旋轉，或者二者都旋轉)，從半導體晶片上選擇性地除去膜。膜的過度拋光會造成產率降低，而拋光不足會造成高成本的返工。因此，人們使用各種方法來檢測達到所需的去除終點和應當停止拋光的時間。
現(xiàn)有技術中的適合對所有種類的膜進行CMP終點檢測的方法包括以下類型的測量(1)簡單定時測量，(2)摩擦或電機電流測量，(3)電容測量，(4)光學測量，(5)聲學測量，(6)電導性測量和(7)化學性質測量。具體來說，化學終點檢測(例如Li等人的美國專利第6021679號)由于能夠在拋光過程中進行實時和連續(xù)的分析，能夠在拋光氮化物層的時候立刻檢測出信號終點，而且響應時間快(通常小于1秒)，還具有其它的優(yōu)點，因此流行開來。
已經發(fā)現(xiàn)當使用包含氫氧化鉀(KOH)的漿液，對其上具有氮化物終止膜(Si3N4)以及位于該氮化物膜之上的氧化物目標膜(SiO2)的基板進行化學機械拋光的時候，當達到氧化物/氮化物界面的時候會發(fā)生化學反應，生成氨氣(NH3)。在拋光氧化物的時候，發(fā)生以下反應SiO2+2KOH+H2O→K2SiO3+2H2O在拋光氮化物的時候，發(fā)生以下反應Si3N4+6KOH+3H2O→3K2SiO3+4NH3生成的氨氣溶解在漿液中，主要以NH3的形式而非NH4+的形式存在。漿液中氨氣的存在表明已經到達了下面的氮化物膜，而且對其進行了拋光，可以通過檢測漿液中氨的含量來確定去除氧化物膜的終點。一旦達到該終點，便可停止拋光。
通常，為了檢測和監(jiān)測氣體形式的氨，通過泵抽使來自拋光設備的漿液通過氨提取裝置?？梢苑治龊捅O(jiān)測包含氨的氣流，以檢測目標膜的去除終點。氣相化學分析，例如標準質譜法可以具有高靈敏度和快速的響應時間，這是終點檢測所需的。不幸的是，在對漿液取樣的時候，由漿液組成本身產生的任何殘余的氨都會造成顯著的影響，使得準確的終點檢測極為困難。
因此，人們需要用于淺溝槽隔離工藝的對二氧化硅和氮化硅進行化學機械拋光的組合物和方法，所述組合物和方法具有改進的終點檢測能力。

發(fā)明內容
在第一方面，本發(fā)明提供了一種用來對半導體基板上的二氧化硅和氮化硅進行拋光的組合物的制備方法，該方法包括對羧酸聚合物進行離子交換以減少氨；將0.01-5重量％經過離子交換的羧酸聚合物與以下組分混合起來0.001-1重量％的季銨化合物、0.001-1重量％的鄰苯二甲酸及其鹽、0.01-5重量％的磨料和余量的水。
在第二方面，本發(fā)明提供了一種對半導體基板上的二氧化硅和氮化硅進行化學機械拋光的方法，該方法包括提供拋光墊和包含二氧化鈰磨料的漿液；對將要用于所述漿液的羧酸聚合物的溶液進行離子交換，將該溶液中的氨含量減小到10ppb至2ppm；使用所述拋光墊和包含氨含量較少的羧酸聚合物溶液的漿液拋光所述基板。


圖1A顯示了中心、中部和邊緣管芯的晶片尺度均勻性(wafer scaleunifbrmity)保留程度的拋光后結果的平均值；圖1B顯示了中心、中部和邊緣管芯的晶片尺度均勻性保留程度的拋光后結果的平均值；圖2顯示了使用各種終點檢測技術獲得的結果；圖3A顯示了使用各種終點檢測技術獲得的平面化效率；圖3B顯示了使用各種終點檢測技術獲得的平面化效率。
具體實施例方式
所述組合物和方法提供了用于化學終點檢測系統(tǒng)的改進的終點檢測信號。具體來說，本發(fā)明的組合物和方法中減少了氨的含量，從而提高了化學終點檢測系統(tǒng)的精確度。本發(fā)明有益地使用離子交換樹脂來減小組合物中的氨含量，以減少任何來自漿液的氨污染物的影響。具體來說，對所述羧酸聚合物進行離子交換以減少二氧化鈰基漿液中的氨含量。另外，所述組合物提供了出人意料的選擇性，可選擇除去二氧化硅而不影響氮化硅。所述組合物宜依賴于螯合劑或選擇性增強劑，以便在淺溝槽隔離工藝中選擇性拋光二氧化硅而不影響氮化硅。具體來說，所述組合物包含季銨化合物，以在使用的pH之下選擇性拋光二氧化硅而不影響氮化硅。
本發(fā)明的季銨化合物具有以下結構 式中R1、R2、R3和R4是碳鏈長度為包含1-15個碳原子的有機化合物。更佳的是，R1、R2、R3和R4的碳鏈長度為1-10。最佳的是，R1、R2、R3和R4的碳鏈長度包含1-5個碳原子。R1、R2、R3和R4的有機化合物是取代的或未取代的芳基、烷基、芳烷基或烷芳基。陰離子的例子包括硝酸根、硫酸根、鹵離子(例如溴離子、氯離子、氟離子和碘離子)、檸檬酸根、磷酸根、草酸根、蘋果酸根、葡糖酸根、氫氧根、乙酸根、硼酸根、乳酸根、硫氰酸根、氰酸根、磺酸根、硅酸根、高鹵酸根(例如高溴酸根、高氯酸根和高碘酸根)、鉻酸根和包含至少一種上述陰離子的混合物。
優(yōu)選的季銨化合物包括氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四異丙基銨、氫氧化四環(huán)丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化四異丁基銨、氫氧化四叔丁基銨、氫氧化四仲丁基銨、氫氧化四環(huán)丁基銨、氫氧化四戊基銨、氫氧化四環(huán)戊基銨、氫氧化四己基銨、氫氧化四環(huán)己基銨、以及它們的混合物。最優(yōu)選的季銨化合物是氫氧化四甲基銨。
所述組合物宜包含0.001-1重量％的季銨化合物，以選擇性地除去二氧化硅而不影響氮化硅。較佳的是，所述組合物包含0.01-0.5重量％的季銨化合物。
除了季銨化合物以外，所述組合物宜包含0.001-1重量％的絡合劑。較佳的是，所述組合物包含0.01-0.5重量％的絡合劑。示例性的絡合劑包括羰基化合物(例如乙酰丙酮酸鹽等)，簡單的羧酸鹽(例如乙酸鹽、芳族羧酸鹽等)，包含一個或多個羥基的羧酸鹽(例如甘醇酸鹽、乳酸鹽、葡糖酸鹽、五倍子酸及其鹽等)，二羧酸鹽、三羧酸鹽和多羧酸鹽(例如草酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、檸檬酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、蘋果酸鹽、乙二胺四乙酸鹽(例如EDTA鈉鹽)、它們的混合物等)，包含一個或多個磺酸根和/或膦酸根的羧酸鹽。另外，其它合適的絡合劑包括例如二醇、三醇或多醇(例如乙二醇、鄰苯二酚、連苯三酚、單寧酸等)和包含磷酸根的化合物(例如鹽和膦酸)。較佳的是，所述絡合劑是鄰苯二甲酸及其鹽。優(yōu)選的鄰苯二甲酸鹽包括鄰苯二甲酸氫銨和鄰苯二甲酸氫鉀，以及它們的混合物。
較佳的是，所述新穎的拋光組合物包含約0.01-5重量％的羧酸聚合物。較佳的是，所述組合物包含約0.05-3重量％的羧酸聚合物。所述聚合物的數均分子量優(yōu)選約為20000-1500000。另外，還可使用具有更高和更低數均分子量的羧酸聚合物的混合物。這些羧酸聚合物通常存在于溶液中，也可為水分散體的形式。上述聚合物的數均分子量通過GPC(凝膠滲透色譜法)測定。
所述羧酸聚合物由不飽和一元羧酸和不飽和二元羧酸形成。通常的不飽和一元羧酸單體包含3-6個碳原子，包括丙烯酸、低聚丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸和乙烯基乙酸。通常的不飽和二元羧酸包含4-8個碳原子，包括其酸酐，例如馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、戊二酸、衣康酸、衣康酸酐和環(huán)己烯二羧酸。另外，也可使用上述酸的水溶性鹽。
另外可以使用包含共聚物和三元共聚物的羧酸，其中羧酸組分占聚合物的5-75重量％。通常這些聚合物是(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合物；(甲基)丙烯酸和苯乙烯以及其它乙烯基芳族單體的聚合物；(甲基)丙烯酸烷基酯(丙烯酸或甲基丙烯酸的酯)和單羧酸或二羧酸，例如丙烯酸或甲基丙烯酸或衣康酸的聚合物；包含取代基的取代的乙烯基芳族單體和不飽和的單羧酸或二羧酸以及(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合物，所述取代基包括例如鹵素(即氯、氟、溴)，硝基，氰基，烷氧基，鹵代烷基，羧基，氨基，氨基烷基；包含氮環(huán)的單烯鍵式不飽和單體(例如乙烯基吡啶、烷基乙烯基吡啶、乙烯基丁內酰胺、乙烯基己內酰胺)與不飽和單羧酸或二羧酸的聚合物；烯烴(例如丙烯、異丁烯或包含10-20個碳原子的長鏈烷基烯烴)與不飽和單羧酸或二羧酸的聚合物；乙烯醇酯(例如乙酸乙烯酯和硬脂酸乙烯酯)或乙烯基鹵化物(例如乙烯基氟、乙烯基氯、偏二氟乙烯)或乙烯基腈(例如丙烯腈和甲基丙烯腈)與不飽和單羧酸或二羧酸的聚合物；烷基中包含1-24個碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯與不飽和單羧酸(例如丙烯酸或甲基丙烯酸)的聚合物。這僅僅是可用于本發(fā)明新穎的拋光組合物的各種聚合物中的一些例子。還可使用可生物降解聚合物、可光降解聚合物或可通過其它方式降解的聚合物?？缮锝到獾慕M合物的一個例子是包含聚(丙烯酸酯-共-2-氰基丙烯酸甲酯)鏈段的聚丙烯酸聚合物。
較佳的是，對本發(fā)明的羧酸聚合物進行離子交換，以減少會對檢測氨的終點檢測系統(tǒng)造成影響的氨的含量。具體來說，本發(fā)明的離子交換樹脂中結合有陰離子性基團。這些陰離子性基團使得所述陽離子交換樹脂能夠從水溶液中吸收金屬離子(例如Na+、K+、Ca2+、Fe3+等)和氨之類的可溶性陽離子。本發(fā)明的樹脂能夠將陽離子的濃度減小到10ppb至2ppm。更佳的是，本發(fā)明的樹脂能夠將陽離子濃度減小到50ppb至1ppm。最佳的是，本發(fā)明的樹脂能夠將陽離子濃度減小到小于100ppb至200ppb。這些離子交換樹脂通常使用強酸進行再生，使吸附的離子脫附，用氫離子代替這些吸附的離子。優(yōu)選的離子交換樹脂包括購自美國賓夕法尼亞州費城羅門哈斯公司的Amberlite離子交換樹脂。優(yōu)選的離子交換樹脂是AmberliteIRN-77。
本發(fā)明的陽離子交換樹脂可以為以下物理形式凝膠珠粒(例如球形凝膠珠粒)或大孔珠粒(包括網狀珠粒)或凝膠或大孔樹脂研細的樹脂顆粒。這些研細的顆?？墒褂靡阎募氀屑夹g由體相聚合的或懸浮聚合的聚合物制得。
優(yōu)選的離子交換樹脂顆粒是通過對本領域眾所周知作為離子交換樹脂前體的懸浮聚合的交聯(lián)共聚物珠粒進行官能化而制備的。凝膠共聚物珠粒在其均勻深度的外殼中帶有其官能團。由于用來制備這些珠粒的官能化方法以均勻的速率滲透所述共聚物，所以無論珠粒的尺寸大小如何，所有珠粒的官能化層傾向于具有均勻的深度，只是最小的珠粒沒有完全官能化，即沒有完全磺化。因此無論珠粒尺寸的均勻性如何，擴散路徑高度均勻。
適合用來制備交聯(lián)的共聚物的單體包括單乙烯基芳族單體，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、乙基乙烯基苯、乙烯基氯苯、氯代甲基苯乙烯等，以制備所述共聚物的單體的重量為基準計，所述單烯鍵芳族單體的含量可約為50-99.5摩爾％，優(yōu)選約為80-99摩爾％；包含至少兩個可以與所述單乙烯基單體聚合的活性乙烯基的多乙烯基單體，以制備所述共聚物的單體的重量為基準計，該多乙烯基單體的含量可約為0.5-50摩爾％，優(yōu)選約為1-20摩爾％。合適的多乙烯基單體的例子包括二乙烯基苯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基氯代苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基吡啶、二乙烯基萘、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、二甘醇二乙烯基醚、雙酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯和季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二乙烯基二甲苯、二乙烯基乙基苯、二乙烯基砜、二乙烯基酮、二乙烯基硫、丙烯酸烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、富馬酸二烯丙酯、琥珀酸二烯丙酯、碳酸二烯丙酯、丙二酸二烯丙酯、草酸二烯丙酯(diallyoxylate)、己二酸二烯丙酯、癸二酸二烯丙酯、酒石酸二烯丙酯、硅酸二烯丙酯、丙三羧酸二烯丙酯、烏頭酸三烯丙酯、檸檬酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、N，N’-亞甲基二丙烯酰胺、N.N’-亞甲基二甲基丙烯酰胺、N.N’-亞乙基二丙烯酰胺、三乙烯基萘、多乙烯基萘，以及二醇、甘油、季戊四醇、間苯二酚和二醇的單硫代和二硫代衍生物的多烯丙基醚和多乙烯基醚。所述單體混合物還可包含最高約5摩爾％的不會對制得的樹脂基質的基本性質造成影響的其它乙烯基單體，例如丙烯腈、丁二烯、甲基丙烯酸和本領域已知的其它單體。在本發(fā)明的一個實施方式中，所述共聚物顆粒是丙烯酸酯共聚物顆粒。
一種所需的官能化形式是磺化，本發(fā)明能夠提供部分磺化的樹脂，相對于通過常規(guī)共聚物磺化形成的樹脂，本發(fā)明的部分磺化的樹脂在溶劑溶脹或非溶脹狀態(tài)下對離子交換應用中加料和再生循環(huán)中的應力的耐受性都要好得多。
較佳的是，所述拋光組合物包含0.01-5重量％的磨料，以促進二氧化硅的去除。在此范圍內，希望磨料的含量大于或等于0.1重量％。還希望在此范圍內所需的磨料含量小于或等于3重量％。
所述磨料的平均粒度為50-200納米(nm)。出于本說明書的目的，粒度表示磨料的平均粒度。更佳的是，優(yōu)選使用平均粒度為80-150納米的磨料。如果將磨料的粒度減小到小于或等于80納米，則會提高拋光組合物的平面化能力，但是也會減小去除速率。
磨料的例子包括無機氧化物、無機氫氧化物、金屬硼化物、金屬碳化物、金屬氮化物、聚合物顆粒、以及包含以上至少一種的混合物。合適的無機氧化物包括例如二氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、二氧化鈰(CeO2)、氧化錳(MnO2)，或者包含上述氧化物中至少一種的組合。如果需要，也可使用這些無機氧化物的改良形式，例如涂敷了聚合物的無機氧化物顆粒和涂敷了無機化合物的顆粒。合適的金屬碳化物、硼化物和氮化物包括例如碳化硅、氮化硅、碳氮化硅(SiCN)、碳化硼、碳化鎢、碳化鋯、硼化鋁、碳化鉭、碳化鈦，或者包含上述金屬碳化物、硼化物和氮化物中至少一種的組合。如果需要，還可使用金剛石作為磨料。其它磨料還可包括聚合物顆粒和涂敷的聚合物顆粒。優(yōu)選的磨料是氧化鈰。
所述化合物在包含余量的水的溶液中，在很寬的pH范圍內都具有效果。該溶液有效的pH范圍至少從4延伸到7。另外，所述溶液有益地依靠余量的去離子水來限制固有的雜質。本發(fā)明拋光液的pH值優(yōu)選為4.5-6.8，更優(yōu)選為5-6.5。用來調節(jié)本發(fā)明組合物的pH值的酸是例如硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸等。用來調節(jié)本發(fā)明組合物的pH值的堿的例子是例如氫氧化鉀。
因此，本發(fā)明提供了對化學終點檢測系統(tǒng)提供改進的終點檢測信號的組合物和方法。具體來說，本發(fā)明的組合物和方法減少了氨的含量，從而提高了化學終點檢測系統(tǒng)的精確度。本發(fā)明有益地使用離子交換樹脂來減少組合物中的氨含量，以減少任何源自漿液氨污染物造成的影響。本發(fā)明提供了可用來在淺溝槽隔離工藝中對半導體晶片上的二氧化硅和氮化硅進行拋光的組合物和方法。具體來說，對所述羧酸聚合物進行離子交換，以減少二氧化鈰基漿液中的氨含量。另外，所述組合物優(yōu)選包含季銨化合物以提高選擇性。具體來說，本發(fā)明提供了可用來對半導體晶片上的二氧化硅和氮化硅進行拋光的水性組合物，該組合物包含季銨化合物、鄰苯二甲酸及其鹽、羧酸聚合物、磨料和余量的水。所述組合物在4-7的pH范圍內表現(xiàn)出特別高的選擇性。注意，盡管本實施方式描述了減少羧酸聚合物中的氨含量，但是本發(fā)明不限于此。換而言之，可以根據需要對漿液的任意組成或組分，例如季銨化合物進行離子交換以減少任意的氨含量。
實施例實施例1所有實施例的溶液都包含1.8重量％的二氧化鈰、0.18重量％的聚丙烯酸和0.21重量％的鄰苯二甲酸氫鉀。另外，本發(fā)明的實施例包含0.12重量％的季銨化合物，具體來說是包含氫氧化四甲基銨?？梢酝ㄟ^將磨料包與化學試劑包混合起來制備所述漿液。所述磨料包是通過使用槳葉式混合器將聚丙烯酸濃縮物溶解在去離子水中，然后將二氧化鈰濃縮物加入該聚丙烯酸溶液中來制備的。較佳的是，使用Amberlite IRN-77離子交換樹脂對所述聚丙烯酸聚合物進行離子交換。所述離子交換樹脂購自美國賓夕法尼亞州，Warrendale，Siemens WaterTechnologies。將所述羧酸聚合物溶液稀釋至5％以減小溶液的粘度。通過泵抽使該溶液流過裝填有所述陽離子交換樹脂的柱子。溶液通過所述樹脂床，流出時的pH值小于3，基本不含金屬離子或銨之類的任何陽離子性物質。然后使用硝酸滴定所述二氧化鈰-聚丙烯酸-水混合物。然后將所述混合物加入高剪切Kady研磨機中。所述化學試劑包是通過將所有余下的化學試劑以合適的量溶解在去離子水中，使用槳葉式混合器進行混合，并使用硝酸滴定至所需的最終pH值而制得的。所述最終漿液是通過將磨料包與化學試劑包混合起來，并滴定至所需的pH值而制得的。
圖案化的晶片是具有HDP和LPCVD-SiN膜的購自Praesagus，Inc.的STI-MIT-864TM掩模(mask)。所述MIT-864掩模結構具有由4毫米×4毫米的特征結構組成的20毫米×20毫米的管芯(die)。所述掩模中的特征結構具有100微米的節(jié)距，密度各自為10-100％；50％的密度，節(jié)距為1-1000微米。此處50％密度定義為重復結構陣列中的間隔，其中間隔寬度/(間隔寬度+線路寬度)×100％＝50％。例如如果間隔寬度+線路寬度＝1000微米，則50％的間隔的寬度為500微米。在所有的測試中使用IC1010TM拋光墊。使用IC1010TM聚氨酯拋光墊(德國，Newark，Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.)，通過Applied MaterialsMirra200毫米拋光機，在下壓力＝2.7psi、拋光溶液流速＝85立方厘米/分鐘、臺板轉速＝123RPM、支架轉速＝44RPM的條件下對樣品進行平面化。所述拋光溶液的pH值用硝酸調節(jié)到pH＝6.1。所有的溶液包含余量的去離子水。使用得白Therma-Wave，Inc.的Opti-probe2600度量器具測量氧化物和氮化物膜的厚度。
如圖1A、1B所示，圖中顯示了來自中心、中部和邊緣管芯的拋光后結果，即晶片尺度均勻性的保留程度的信息。如圖1A所示，管芯內的平均溝槽范圍為300-400 。如圖1BB所示，管芯內的氮化物厚度范圍為150 ?？倻喜?trench)氧化物損失反映出了凹陷和侵蝕的組合。
實施例2本試驗將使用化學終點數據與使用摩擦和光學數據分析終點顯示穩(wěn)健度(robustness)的結果相比較。化學終點檢測系統(tǒng)是購自Eco Physics的Eco SystemsM17 N-EPD。所有其它的參數都與實施例1的參數相同。
如圖2所示，化學終點的顯示(“開/關”)最明了，使其可以高度工藝化?；瘜W終點可以比摩擦終點或光學終點提前10-15秒確定。通過化學終點可以提高過度拋光范圍(overpolish window)的置信水平和工藝穩(wěn)健度。
實施例3本試驗將使用化學終點數據以及使用摩擦和光學數據分析平面化效率的結果相比較?；瘜W終點檢測系統(tǒng)與實施例2相同。所有其它的參數都與實施例1的參數相同。
如圖3A、3B所示，使用化學終點的最優(yōu)化的工藝顯著提高了平面化效率。所述化學終點系統(tǒng)改進了氧化物清除置信水平，需要進行較短的過度拋光。
因此，本發(fā)明提供了用于化學終點檢測系統(tǒng)的具有改進的終點檢測信號的組合物和方法。具體來說，本發(fā)明的組合物和方法減少了氨，從而提高了化學終點檢測系統(tǒng)的精確度。本發(fā)明有益地使用離子交換樹脂減少所述組合物中的氨含量，以減少來自漿液的氨污染的影響。本發(fā)明還提供了可用來在淺溝槽工藝中對半導體晶片上的二氧化硅和氮化硅進行拋光的組合物。
權利要求
1.一種用來對半導體基板上的二氧化硅和氮化硅進行拋光的組合物的制備方法，該方法包括對羧酸聚合物進行離子交換以減少氨；將0.01-5重量％進行過離子交換的羧酸聚合物與以下組分混合起來0.001-1重量％的季銨化合物、0.001-1重量％的鄰苯二甲酸及其鹽、0.01-5重量％的磨料和余量的水。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述季銨化合物選自氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四異丙基銨、氫氧化四環(huán)丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化四異丁基銨、氫氧化四叔丁基銨、氫氧化四仲丁基銨、氫氧化四環(huán)丁基銨、氫氧化四戊基銨、氫氧化四環(huán)戊基銨、氫氧化四己基銨、氫氧化四環(huán)己基銨、以及它們的混合物。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鄰苯二甲酸鹽是鄰苯二甲酸氫鉀。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述磨料是二氧化鈰。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述二氧化鈰的平均粒度為50-200納米。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述二氧化鈰的平均粒度為80-150納米。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述水性組合物的pH值為4-7。
8.一種對半導體基板上的二氧化硅和氮化硅進行化學機械拋光的方法，該方法包括提供拋光墊和包含二氧化鈰磨料的漿液；對將要用于所述漿液的羧酸聚合物的溶液進行離子交換，將該溶液中的氨含量減小到10ppb至2ppm；使用所述拋光墊和所述包含氨含量減少的羧酸聚合物溶液的漿液拋光所述基板。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述二氧化鈰的平均粒度為50-200納米。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述水性組合物的pH值為4-7。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用來對半導體基板上的二氧化硅和氮化硅進行拋光的組合物的制備方法。該方法包括對羧酸聚合物進行離子交換以減少氨；將0.01－5重量％離子交換的羧酸聚合物與以下組分混合起來0.001－1重量％的季銨化合物、0.001－1重量％的鄰苯二甲酸及其鹽、0.01－5重量％的磨料和余量的水。
文檔編號H01L21/304GK101085902SQ20071010989
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權日2006年6月5日
發(fā)明者B·L·穆勒 申請人:羅門哈斯電子材料Cmp控股股份有限公司