專利名稱：具有低腐蝕性的化學(xué)機械平面化組合物和方法
具有低腐蝕性的化學(xué)機械平面化組合物和方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2010年6月M日提交的美國臨時專利申請序列號61/358，309的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體制造的化學(xué)機械平面化(chemical mechanical planarization) (CMP，化學(xué)機械拋光)。特別地，本發(fā)明涉及CMP在低(例如，22nm)工藝節(jié)點應(yīng)用中的用途。在第2階段采用阻擋層CMP漿料(barrier CMP slurry)的CMP工藝通常用來去除和磨平圖案化晶片的表面上的過量金屬層和其他膜，以實現(xiàn)全面平面化。當(dāng)利用這種CMP工藝時，可以采用多步驟的CMP工藝，包括初始除去和磨平銅覆蓋層(copper overburden)，被稱為第1步銅CMP工藝，接著是阻擋層CMP工藝。阻擋層CMP 工藝常常被稱為阻擋或第2步CMP工藝。不適合于半導(dǎo)體制造的特定的特征變形(featured distortion)，是由在化學(xué)機械拋光工藝中與銅通孔或金屬線相互作用的化學(xué)成分的進一步腐蝕造成的對于銅通孔或金屬線的損傷。因此，以下是非常重要的在CMP漿料中確認和使用合適的緩蝕劑以在化學(xué)機械拋光工藝的過程中和之后減少和控制銅通孔或槽的進一步腐蝕。在第2步CMP工藝中，阻擋層CMP漿料用于拋光處理。涉及使用阻擋層CMP漿料的化學(xué)反應(yīng)包括由用于阻擋層CMP漿料中的氧化劑(例如，H2O2)誘導(dǎo)的氧化反應(yīng)。銅通孔或槽的表面和阻擋材料(如鉭)被氧化為相關(guān)的金屬氧化物膜，通常情況下，金屬銅被氧化成氧化亞銅和氧化銅的混合物，而Ta被氧化為Ta2O5 (Ta的優(yōu)選氧化物形式)。在大多數(shù)情況下，可以化學(xué)鍵合銅陽離子和鉭陽離子的螯合劑或配體用于鉭阻擋層CMP漿料中以加速氧化銅和氧化鉭的溶解，從而產(chǎn)生需要的銅通孔、槽和阻擋層的去除速率。通常情況下， 研磨劑還用于大多數(shù)阻擋CMP漿料中；具有可變粒度的研磨劑在施加的壓力下提供拋光墊和晶片表面之間的機械摩擦力。一般來說，新拋光的銅通孔或槽將繼續(xù)與用于CMP漿料中的化學(xué)成分相互作用， 以發(fā)生進一步的腐蝕過程。進一步腐蝕的銅通孔或槽將導(dǎo)致IC芯片后續(xù)集成的一些缺陷問題。因此，緩蝕劑用于阻擋層CMP漿料中以保護銅通孔或槽在化學(xué)機械拋光工藝過程中和之后免受進一步腐蝕。例如，BTA(1-H-1，2，3-苯并三唑)為廣泛已知的，并用作CMP漿料中的緩蝕劑。理想情況下，由用于CMP漿料(例如，阻擋漿料)中的緩蝕劑形成的單層保護是優(yōu)選的，但事實上，有時BTA傾向于在銅通孔或槽的表面上通過配位反應(yīng)形成多層保護膜。當(dāng)用于堿性溶液中時，BTA在腐蝕抑止方面也變得不那么有效。公認的BTA在拋光的銅通孔或槽表面上的鈍化機制涉及形成聚合的BTA-Cun+絡(luò)合物或四聚BTA-Cun+絡(luò)合物的薄層。BTA作為緩蝕劑的另一個缺點是，當(dāng)由于形成聚合BTA-Cun+絡(luò)合物的不溶性薄膜導(dǎo)致BTA濃度增加時，銅通孔或槽的去除速率一般會出現(xiàn)不希望的降低。因此，明顯需要尋找新的緩蝕劑，其在CMP處理期間和之后保護金屬表面免受腐蝕，且沒有BTA和相關(guān)緩蝕劑所具有的上述缺點。本發(fā)明通過提供沒有與BTA相關(guān)的缺點的新的有效緩蝕劑滿足了這種需要。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述一種用于圖案化的襯底表面(如，舉例來說，圖案化的半導(dǎo)體晶片)的化學(xué)機械平面化(“CMP”)的化學(xué)機械拋光漿料。更具體地，本文還描述用于拋光包括多層膜 (如阻擋、低k或超低K、電介質(zhì)和金屬通孔或槽)的圖案化晶片的CMP拋光組合物。這種化學(xué)機械拋光組合物對于用于圖案化晶片的化學(xué)機械拋光的第二階段特別有效，并提供至少下列之一提供各種不同類型的薄膜的理想去除速率；提供晶片內(nèi)非均勻性(“WIW NU% ") 的理想低水平；導(dǎo)致CMP加工之后拋光晶片上存在低殘留水平；和在各種薄膜間提供理想的選擇性。在一種實施方式中，本發(fā)明涉及一種組合物，包含a)選自氰脲酸酯、異氰脲酸酯和草酸或其鹽的化合物；b)研磨劑；和c)氧化劑。氰脲酸酯化合物可以是異氰脲酸酯。在再另一種實施方式中，本發(fā)明涉及一種用于對在其上具有至少一個包含阻擋層材料的結(jié)構(gòu)元件(feature)的表面進行化學(xué)機械平面化的方法，所述方法包括以下步驟A)使包括在其上具有至少一個包含阻擋層材料的結(jié)構(gòu)元件的表面的襯底接觸拋光墊；B)輸送拋光組合物，其包含a)選自氰脲酸酯、異氰脲酸酯和草酸或其鹽的化合物；b)研磨劑；和c)氧化劑；以及C)用拋光組合物拋光襯底。在再另一種實施方式中，本發(fā)明涉及一種用于對在其上具有至少一個包含金屬的結(jié)構(gòu)元件的表面進行化學(xué)機械平面化的方法，所述方法包括以下步驟A)使包括在其上具有至少一個包含金屬材料的結(jié)構(gòu)元件的表面的襯底接觸拋光墊；B)輸送拋光組合物，其包含a)選自氰脲酸酯、異氰脲酸酯和草酸或其鹽的化合物；b)研磨劑；和C)氧化劑；以及C)用拋光組合物拋光襯底。
具體實施例方式在一種實施方式中，本發(fā)明涉及一種組合物，其包含a)氰脲酸酯化合物，其可以是異氰脲酸酯化合物；b)研磨劑；和C)氧化劑。氰脲酸酯化合物和異氰脲酸酯化合物可以具有如下所示的通式結(jié)構(gòu)
O
氰脈酸酯的通式結(jié)構(gòu)異氰脈酸酯的通式結(jié)構(gòu)其中R、R’和R”可以具有以下四種關(guān)系中的任一種LR = R'= R”2. R = R’，但不同于 R”3. R = R”，但不同于 R，4. R不同于R’和R”，R，也不同于R”。R、R’和R”可以是包含任何類型的官能團的任何分子部分，該官能團使得它們能夠在圖案化晶片的表面上(通常在那些金屬通孔或槽的表面上，如銅)形成保護鈍化層。R、 R’和R”的部分的例子包括以下例如，-0H，直鏈或支鏈C1-C8烷基和直鏈或支鏈C1-C8羥烷基(alkylol)。例如，R、R’和R”可以各自獨立地為羥乙基、乙基或羥基。R、R’和R”的其他例子如下在第1種情況中，R = R' = R”，官能團可以是具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-OH的羥烷醇。在第2種情況中，R = R’，但不同于R” 對于R和R’，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-OH的羥烷醇；對于為R”，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-NH2 (或R2)的烷基胺。在第3種情況中，R = R”，但不同于R’ 對于為R和R”，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-OH的羥烷醇；對于為R’，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-COOR的烷基羧酸酯。在第4種情況中，R不同于R’和R”，R’也不同于R” 對于R，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-OH的羥烷醇；對于R’，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-COOR的烷基羧酸酯；對于R”，官能團可以為具有通式結(jié)構(gòu)-CnH2n-NH2 (或R2)的烷基胺。氰脲酸酯化合物可以是異氰脲酸酯。合適的異氰脲酸酯包括但不限于1，3，5_三 (2-羥基-C1-C4-烷基)異氰脲酸酯，比如，舉例來說，1，3，5-三(2-羥乙基)異氰脲酸酯。 在優(yōu)選的實施方式中，異氰脲酸酯是1，3，5_三(2-羥乙基)異氰脲酸酯。在另一種實施方式中，本發(fā)明涉及一種組合物，包含a)草酸或草酸鹽；b)研磨劑；和c)氧化劑。合適的草酸鹽包括但不限于草酸銨和草酸鉀。本發(fā)明的合適的研磨劑包括但不限于，氧化鋁、二氧化鈰、氧化鍺、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯及其混合物。例如，膠體二氧化硅優(yōu)選用作本文所公開的組合物中的研磨劑。 膠體二氧化硅可以由硅酸鈉制備，或者可以由TEOS或TMOS制備。本發(fā)明可以利用各種表面改性的研磨劑，包括在美國專利7691287和7915071中所公開的那些。
合適的氧化劑包括，例如，一種或多種過氧化合物，其包含至少一個過氧基團 (-0-0)。合適的過氧化合物包括，例如，過氧化物類(例如過氧化氫)、過硫酸鹽類(例如單過硫酸鹽類和二過硫酸鹽類)、過碳酸鹽類、其酸類、其鹽類及其混合物。其他合適的氧化劑包括，例如，氧化的鹵化物(例如，氯酸鹽類、溴酸鹽類、碘酸鹽類、高氯酸鹽類、過溴酸鹽類、高碘酸鹽類、其酸類及其混合物等)、過硼酸、過硼酸鹽類、過碳酸鹽類、過氧酸類(例如，過乙酸、過苯甲酸、間氯過苯甲酸、其鹽類、其混合物等)、高錳酸鹽類、鉻酸鹽類、鈰化合物類、鐵氰化物類(如鐵氰化鉀)、其混合物等。用于本文所述的組合物和方法中的某些具體氧化劑包括但不限于，過氧化氫、高碘酸、碘酸鉀、高錳酸鉀、過硫酸銨、鉬酸銨、硝酸鐵、 硝酸、硝酸鉀、氨和其他胺化合物及其混合物。過氧化氫和脲-過氧化氫是優(yōu)選的氧化劑。組合物可以進一步包含作為螯合劑或絡(luò)合劑發(fā)揮作用的合適的化合物。各種有機酸類、有機胺類、有機氨基酸衍生物可以用作配體或螯合劑以與銅陽離子或鉭陽離子形成絡(luò)合物，以增強金屬氧化層溶解過程。例如，苯磺酸是有用的絡(luò)合劑。表面活性劑可以作為表面潤濕劑用于組合物中?？梢宰鳛楸砻鏉櫇駝┨砑拥阶钃鯇覥MP漿料中的合適的表面活性劑化合物包括，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的眾多非離子、陰離子、陽離子或兩性表面活性劑中的任何一種。組合物可以進一步包含pH調(diào)節(jié)劑以提高拋光組合物的穩(wěn)定性，調(diào)整拋光組合物的離子強度和提高其操作和使用的安全性。PH調(diào)節(jié)劑可以用于提高或降低拋光組合物的 PH。用于降低拋光組合物的pH的合適的pH調(diào)節(jié)劑包括但不限于，鹽酸、硝酸、硫酸、氯乙酸、酒石酸、琥珀酸、檸檬酸、蘋果酸、丙二酸、各種脂肪酸、各種多元羧酸及其混合物。用于提高拋光組合物的PH的合適的pH調(diào)節(jié)劑包括但不限于，氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨、氫氧化四甲銨、乙二胺、哌嗪、聚乙烯亞胺、改性聚乙烯亞胺及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的包含新型緩蝕劑的組合物(和相關(guān)方法)具有以下功能1)這種化學(xué)添加劑在組合物中用作緩蝕劑時有效地減少在化學(xué)機械拋光工藝的過程中和之后由連續(xù)接觸所用的CMP漿料組合物中的化學(xué)成分導(dǎo)致的銅金屬線表面的進一步的腐蝕。2) 一般來說，用于本發(fā)明的組合物中的新的緩蝕劑包含使得這類緩蝕劑與新拋光的銅金屬線的表面相互作用以在銅金屬線的表面上產(chǎn)生薄保護層的配位原子。新的緩蝕劑可以被視為與銅金屬線表面上的銅陽離子形成配位鍵的配體。3)CMP漿料組合物中的新緩蝕劑在以合理的濃度范圍使用時，與使用包含BTA作為緩蝕劑的標(biāo)準(zhǔn)和參考阻擋層CMP漿料組合物(比較例)獲得的去除速率相比，不會造成包括銅通孔或槽、阻擋層如鉭和TaNJS k或超低k薄膜、電介質(zhì)薄膜如源自TEOS的氧化硅的各種薄膜的去除速率的大變化。本發(fā)明的方法本發(fā)明的方法要求使用上述組合物(上文所公開的)用于包含金屬(在一種實施方式中)或阻擋層材料(另一種實施方式中)的襯底的化學(xué)機械平面化。在該方法中，將襯底(例如，晶片)面向下放置在固定地附著于CMP拋光機的可旋轉(zhuǎn)臺板的拋光墊上。以這種方式，使得待拋光和平面化的襯底與拋光墊直接接觸。在CMP處理過程中，晶片加載系統(tǒng)或拋光頭用來保持襯底在適當(dāng)位置，并相對于襯底的后側(cè)施加向下的壓力；同時臺板和襯底旋轉(zhuǎn)。拋光組合物(漿料)在CMP處理過程中應(yīng)用(通常是連續(xù)地)到拋光墊上，以實現(xiàn)物質(zhì)去除而磨平襯底。一般對于金屬(例如，鎢和/或銅)的拋光，本方法所使用的漿料的PH可以是酸性、中性或堿性的。對于阻擋層材料(例如，鉭和/或氮化鉭)的拋光，本方法所使用的漿料的PH—般是堿性的，且在不同的實施方式中可以為7. 1-12、8-11和9-11。在優(yōu)選的實施方式中，PH為9. 5至11.8。對于本發(fā)明的阻擋層應(yīng)用，對于本發(fā)明漿料的pH范圍的選擇在調(diào)節(jié)電介質(zhì)薄膜如TEOSJS k薄膜如BDl和阻擋薄膜如Ta/TaN的去除速率方面非常重要，以具有合適的值而使得選擇性值適于滿足所選擇的CMP拋光工藝的特殊要求。雖然沒有受限于理論，給出pH效應(yīng)的如下解釋。當(dāng)本發(fā)明的漿料的PH低于7. 1 時，電介質(zhì)薄膜和低k薄膜的去除速率太低，因為不存在足夠的氫氧根陰離子。在堿性pH 條件下，存在氫氧根陰離子，且這些陰離子可以與TEOS或低-k薄膜反應(yīng)，這可以導(dǎo)致在薄膜表面上發(fā)生更高水平的水解反應(yīng)，從而提供相對高的所需的去除速率。當(dāng)選擇pH值在9. 5-11. 8之間的范圍時，這種水解反應(yīng)增強，從而導(dǎo)致TEOS和低 k薄膜的去除速率提高。本發(fā)明的組合物和方法特別適合于阻擋薄膜的CMP加工，所述阻擋薄膜包括但不限于鉭、氮化鉭、鈦和氮化鈦。術(shù)語表拋光墊在CMP過程中使用由Narybeni America Corporation供應(yīng)的拋光墊 Fujibo H7000HN。參數(shù)A-M -長度單位BP 背壓，以psi為單位CMP 化學(xué)機械平面化=化學(xué)機械拋光CS 載體速度DF:下向力在CMP過程中施加的壓力，單位psimin 分鐘ml 毫升mV 毫伏psi 每平方英寸磅PS 拋光工具的臺板轉(zhuǎn)速，以rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))計SF 拋光組合物流，毫升/分鐘去除速率和選擇性在CMP工具的2.0 psi下向壓力下測量的銅去除在CMP工具的2.0psi下向壓力下測量的鉭去除在CMP工具的2.0 psi下向壓力下測量的銅去除在CMP工具的2.0 psi下向壓力下測量的鉭去除
Cu RR 2.0 psi 速率
Ta RR 2.0 psi
速率
Cu RR 2.0 psi
速率
Ta RR 2.0 psi
速率_銅/BD/鉭/TEOS的選擇性=在相同下向力(psi)下的Cu RR/BD RR/Ta RR/TE0S RR實施例總體實驗程序除非另有說明，所有百分比是重量百分比。在下面描述的實施例中，使用下面給出的程序和實驗條件進行CMP實驗。用于實施例中的CMP工具是由Applied Materials, 3050 Bowers Avenue, Santa Clara, California, 95054 制造的 Mirra 。NarubeniAmerica Corporation供應(yīng)的FujiboH7000HN墊用在進行無圖案晶片(blanket wafer)拋光研究的臺板上。通過拋光25個擬氧化物(dummy oxide)(由TEOS前體PETE0S，通過等離子增強 CVD沉積)晶片磨合(break-in)墊。為使工具設(shè)置和墊磨合合格，在基線條件下，用DuPont Air Products NanoMaterials L. L. C.供應(yīng)的 Syton 0X_K 膠體二氧化硅拋光兩個 PETEOS 監(jiān)測(monitor)。使用電鍍沉積的銅、Black Diamond (BD，低k電介質(zhì))、TE0S和鉭晶片進行拋光實驗。這些無圖案晶片購自 Silicon Valley Microelectronics, 1150Campbell Ave, CA，951 和Advantiv Corporation。該薄膜的厚度規(guī)格概括如下銅在硅上，10,000 A電鍍銅/1,000 A銅晶種/ 250 A Ta鉭在硅上，2,000 A /5,000 A的熱氧化物BD =BDl 10,000 人TEOS :15,000 A通過使用Gamry Series G 300 Potentiostat/Galvanostat/ZRA 進行電化學(xué)測量。使用Gamry ECHEM ANALYST軟件套裝進行數(shù)據(jù)分析。工作電極是連接到AFASR可調(diào)速轉(zhuǎn)子型Pine Instruments的Ilmm銅盤。石墨棒用作反電極，電勢以盡可能接近工作電極的Ag/AgCl參比電極為基準(zhǔn)。銅盤最初用金剛砂打磨到1 μ m、然后用亞微米級硅膠拋光。 恰在每次測量前，通過浸入的檸檬酸溶液5分鐘進行最后的清潔和脫氧，接著用去離子水沖洗。所有實驗在環(huán)境空氣中進行，并且沒有采用惰化(inerting)。在使得靜態(tài)電極用實驗漿料配方平衡15分鐘之后，開始電化學(xué)測量。通過以 10mV/s從平衡開路電勢(OCP)的25mV陰極至OCP的25mV陽極線性掃描，在以500rpm旋轉(zhuǎn)的平衡電極上獲得Tafel曲線。通過使用對于Butler-Volmer方程的擬合程序，提取腐蝕電流和腐蝕電勢。
用裝備有多通道板(Multiple Channel Plates, MCD)和聚焦的Al單色X射線源的PHI 5000VersaProbe分光計進行X射線光電子光譜法(XPS)實驗。以117. 4eV的通能 (Pass Energy) U. OOOeV的步幅和50msec的停留時間進行低分辨率探測掃描。以23. 50eV 的通能、0. IOOeV的步幅和100msec的停留時間進行高分辨率多重掃描。以29. 35eV的通能、0. IOOeV的步幅和100msec的停留時間進行對深度剖面的高分辨率掃描。分析區(qū)域為具有45°的出射角(take-off angle)的200微米直徑。CASAXPS軟件用于使用傳輸函數(shù)校正的面積靈敏度因子(ASF)分析數(shù)據(jù)。離子槍設(shè)置為2kV、2yA具有的光柵，以最小化濺射過程導(dǎo)致的樣品損害。相對于來自Sigma Optical Metrology Consulting的18. 7nm Si02/Si校準(zhǔn)蝕刻率。在SiO2上的濺射率確定為1. 7nm · mirT1。由于銅濺射比SiO2快2. 4 倍，實際濺射率假設(shè)為大約42 A/ min。ο. 12分鐘的濺射間隔用于獲得所需的5人除去增量。制成具有以下組成的用于實施例中的基礎(chǔ)漿料
成分重量％
氫氧化鉀1.3
苯磺酸1.3
膠體二氧化硅6
過氧化氫1對于下面所示的7種漿料中的每一種，初始混合除過氧化氫之外的所有成分，測量PH (添加過氧化氫之前)，然后添加的過氧化氫，接著在達到平衡時測量PH (添加過氧化氫之后)。(有些漿料可能需要在添加過氧化氫后幾小時才能顯示達到平衡時的穩(wěn)定 ρΗ)。實施例1 (比較)以200ppm的水平添加苯并三唑(BTA)以產(chǎn)生用于與以下漿料相對比的標(biāo)準(zhǔn)漿料。 在添加H2A之前這種標(biāo)準(zhǔn)漿料的PH為大約11. 2，而添加H2A之后為大約10. 65。實施例2 (比較)以 200ppm 的水平添加 CDI4302d 添加劑(King hdustries，Norwalk，CT 供應(yīng)的改性苯并三唑化合物)以產(chǎn)生測試漿料。在添加H2A之前這種測試漿料的PH為大約11. 1， 添加H2A之后為大約10. 60。實施例3 (比較)以200ppm的水平添加3，5_ 二氨基-1，2，4_三唑以產(chǎn)生測試漿料。在添加H2A之前這種測試漿料的PH為大約10. 9，添加H2A之后為大約10. 45。實施例4 (本發(fā)明)以200ppm的水平添加1，3，5_三羥乙基)異氰脲酸酯以產(chǎn)生測試漿料。在添加H2A之前這種測試漿料的PH為大約11. 3，添加H2A之后為大約10. 75。實施例5 (本發(fā)明)以200ppm的水平添加草酸鉀以產(chǎn)生測試漿料。在添加H2A之前這種測試漿料的 PH為大約11.0，添加H2O2之后為大約10. 55。
實施例6 (本發(fā)明)以400ppm的水平添加草酸鉀以產(chǎn)生測試漿料。在添加H2A之前這種測試漿料的 PH為大約11. 2，添加H2O2之后為大約10. 60。實施例7 (本發(fā)明)以IOOppm的水平添加1，3，5_三(2_羥乙基)異氰脲酸酯以產(chǎn)生測試漿料。以與本文所描述的對于表2概括的其他實施例相同的方式測量使用這種漿料的去除速率。對于這種漿料測得以下的去除速率 :488A/min;BDi :1498 A/min; Cu :358人/min;和 TEOS 694 人/min。在添加1重量％的過氧化氫后，上述漿料1-7的PH在大約10. 4至大約10. 8的范圍內(nèi)。然后，如上面所說明的測定漿料1-5的腐蝕電流和腐蝕電壓，并提供表1概括的結(jié)^ ο表1 實施例1-5的漿料的腐蝕電壓和腐蝕電流
權(quán)利要求
1.一種組合物，包含a)選自氰脲酸酯、異氰脲酸酯和草酸或其鹽的化合物；b)研磨劑；和c)氧化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，還包含選自螯合劑和絡(luò)合劑的化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，還包含表面活性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中，所述化合物是氰脲酸酯或異氰脲酸酯， 優(yōu)選是異氰脲酸酯，更優(yōu)選是1，3，5-三(2-羥基-C1-C4-烷基)異氰脲酸酯，且甚至更優(yōu)選是1，3，5_三(2-羥乙基)異氰脲酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中，所述化合物是草酸或草酸鹽。
6.一種用于對在其上具有至少一個包含阻擋層材料的結(jié)構(gòu)元件的表面進行化學(xué)機械平面化的方法，所述方法包括以下步驟A)使包括在其上具有至少一個包含阻擋層材料的結(jié)構(gòu)元件的表面的襯底接觸拋光墊；B)輸送拋光組合物，其包含a)選自氰脲酸酯、異氰脲酸酯和草酸或其鹽的化合物；b)研磨劑；和c)氧化劑； 以及C)用該拋光組合物拋光襯底。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述阻擋層材料選自鉭和氮化鉭。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中，所述氧化劑是過氧化氫。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項的方法，其中，所述拋光組合物的pH為7.1-12，優(yōu)選為 9. 5 至 11. 8。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項的方法，其中，所述化合物是異氰脲酸酯，優(yōu)選是1，3， 5-三(2-羥基-C1-C4-烷基)異氰脲酸酯。
11.一種用于對在其上具有至少一個包含金屬的結(jié)構(gòu)元件的表面進行化學(xué)機械平面化的方法，所述方法包括以下步驟A)使包括在其上具有至少一個包含金屬材料的結(jié)構(gòu)元件的表面的襯底接觸拋光墊；B)輸送拋光組合物，其包含a)選自氰脲酸酯、異氰脲酸酯和草酸或其鹽的化合物；b)研磨劑；和c)氧化劑； 以及C)用該拋光組合物拋光襯底。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，所述金屬選自鉭、銅和鎢。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其中，所述氧化劑是過氧化氫。
14.一種組合物，包含 a)異氰脲酸酯；b)研磨劑；和c)氧化劑；其中，所述拋光組合物的PH值為7. 1-12。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中，所述異氰脲酸酯是1，3，5_三(2-羥基-C1-C4-烷基)異氰脲酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有低腐蝕性的化學(xué)機械平面化組合物和方法。本發(fā)明提供在CMP加工過程中和之后提供良好的腐蝕保護和低缺陷率水平的CMP組合物和相關(guān)的方法。這種組合物和方法可用于半導(dǎo)體制造中的CMP(化學(xué)機械平面化)(包括除去金屬和/或阻擋層材料)，特別是用于低工藝節(jié)點應(yīng)用中的CMP加工。
文檔編號H01L21/3105GK102337081SQ201110179928
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者R·M·佩爾斯泰恩, 史曉波 申請人:杜邦納米材料氣體產(chǎn)品有限公司