具有增強(qiáng)的缺陷抑制的拋光組合物和拋光襯底的方法技術(shù)

一種含水堿性化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其包含具有芳香族基團(tuán)的季鏻化合物，該季鏻化合物使能夠?qū)崿F(xiàn)氧化硅襯底上的增強(qiáng)的缺陷減少，并使能夠在化學(xué)機(jī)械拋光期間實(shí)現(xiàn)良好的氧化硅去除速率。該化學(xué)機(jī)械拋光組合物是穩(wěn)定的。該化學(xué)機(jī)械拋光組合物是穩(wěn)定的。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有增強(qiáng)的缺陷抑制的拋光組合物和拋光襯底的方法


[0001]本專利技術(shù)涉及一種具有增強(qiáng)的缺陷減少與良好的電介質(zhì)去除速率的堿性拋光組合物和拋光襯底的方法。更具體地，本專利技術(shù)涉及一種具有增強(qiáng)的缺陷減少與良好的電介質(zhì)去除速率的堿性拋光組合物和拋光襯底的方法，其中拋光組合物包含具有芳香族基團(tuán)的季鏻化合物以增強(qiáng)減少襯底上的缺陷，這些襯底包括氧化硅的電介質(zhì)，并且其中從該襯底上去除該氧化硅中的至少一些。

技術(shù)介紹

[0002]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)體晶片的表面上去除。可以通過(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)。
[0003]隨著材料層被依次地沉積和去除，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。平坦化可用于去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。
[0004]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。該墊通過(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。
[0005]某些先進(jìn)裝置設(shè)計(jì)要求在較低的使用點(diǎn)(POU)磨料重量％下提供增強(qiáng)的氧化硅去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。
[0006]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)去除速率同時(shí)最小化諸如劃痕的缺陷的拋光組合物和拋光方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0007]本專利技術(shù)提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其由以下組成：水；磨料；任選地pH調(diào)節(jié)劑；任選地殺生物劑；大于7的pH；以及具有式(I)的季鏻化合物：
[0008][0009]其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子。
[0010]本專利技術(shù)還提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其由以下組成：水；0.1至40wt％的磨料；任選地pH調(diào)節(jié)劑；任選地殺生物劑；大于7的pH；0.001至1wt％的具有式(I)的季鏻化合物：
[0011][0012]其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子。
[0013]本專利技術(shù)進(jìn)一步提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其由以下組成：水；5至25wt％的膠體二氧化硅磨料；pH調(diào)節(jié)劑；任選地殺生物劑；8
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13的pH；0.01至1wt％的具有式(I)的季鏻化合物：
[0014][0015]其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子。
[0016]本專利技術(shù)提供了一種用于對(duì)襯底進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光的方法，所述方法包括：提供襯底，其中所述襯底包含氧化硅；提供化學(xué)機(jī)械拋光組合物，所述化學(xué)機(jī)械拋光組合物由以下組成：水；磨料；任選地pH調(diào)節(jié)劑；任選地殺生物劑；大于7的pH；具有(I)的季鏻化合物：
[0017][0018]其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子；
[0019]提供具有拋光表面的化學(xué)機(jī)械拋光墊；用3至35kPa的下壓力在所述化學(xué)機(jī)械拋光墊的拋光表面與所述襯底之間的界面處產(chǎn)生動(dòng)態(tài)接觸；以及在所述化學(xué)機(jī)械拋光墊與所述襯底之間的界面處或界面附近將所述化學(xué)機(jī)械拋光組合物分配到所述化學(xué)機(jī)械拋光墊上；并且其中將所述氧化硅中的一些從所述襯底上去除。
[0020]本專利技術(shù)的化學(xué)機(jī)械拋光組合物和方法使能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)的缺陷減少，使能夠?qū)崿F(xiàn)良好的氧化硅去除速率，并且化學(xué)機(jī)械拋光組合物是穩(wěn)定的。
具體實(shí)施方式
[0021]如本說(shuō)明書通篇所使用的，除非上下文另外指示，否則以下縮寫具有以下含義：L＝升；mL＝毫升；kPa＝千帕；nm＝納米；min＝分鐘；rpm＝每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)；wt％＝重量百分比；RR＝去除速率；mmol＝毫摩爾；Br
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＝溴離子；Cl
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＝氯離子；I
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＝碘離子；F
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＝氟離子；OH
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＝氫氧根；PS＝本專利技術(shù)的拋光漿料；PC＝對(duì)比拋光漿料。
[0022]術(shù)語(yǔ)“化學(xué)機(jī)械拋光”或“CMP”是指單獨(dú)地憑借化學(xué)和機(jī)械力來(lái)拋光襯底的工藝，并且其區(qū)別于其中向襯底施加電偏壓的電化學(xué)
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機(jī)械拋光(ECMP)。術(shù)語(yǔ)“TEOS”意指由原硅酸四乙酯(Si(OC2H5)4)分解而形成的氧化硅。在通篇說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“組合物”和“漿料”可互換使用。術(shù)語(yǔ)“鹵離子”意指氯離子、溴離子、氟離子和碘離子。術(shù)語(yǔ)“一個(gè)/種(a/an)”是指單數(shù)和復(fù)數(shù)二者。除非另外指出，否則所有百分比均為按重量計(jì)的。所有數(shù)值范圍都是包含端值的，并且可按任何順序組合，除了此數(shù)值范圍被限制為加起來(lái)最高達(dá)100％是合乎邏輯的情況之外。
[0023]本專利技術(shù)的化學(xué)機(jī)械拋光組合物可用于拋光包含氧化硅的襯底。化學(xué)機(jī)械拋光組合物由以下組成：水；磨料；任選地pH調(diào)節(jié)劑；任選地殺生物劑；大于7的pH；以及用于減少缺陷并提高氧化硅從襯底的去除速率的具有式(I)的季鏻化合物：
[0024][0025]其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子。
[0026]本文中用于描述由使用含有具有芳香族基團(tuán)的季鏻化合物的化學(xué)機(jī)械拋光組合物拋本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其由以下組成：水；磨料；任選地pH調(diào)節(jié)劑；任選地殺生物劑；大于7的pH；以及具有式(I)的季鏻化合物：其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子。2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其中，所述化學(xué)機(jī)械拋光組合物由以下組成：水；0.1至40wt％的所述磨料；任選地所述pH調(diào)節(jié)劑；任選地所述殺生物劑；所述大于7的pH；0.001至1wt％的具有所述式(I)的所述季鏻化合物：其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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和OH
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組成的組的陰離子。3.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光組合物，其中，所述化學(xué)機(jī)械拋光組合物由以下組成：水；5至25wt％的所述磨料，其中所述磨料是膠體二氧化硅磨料；所述pH調(diào)節(jié)劑；所述殺生物劑；8
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13的pH；0.01至1wt％的具有所述式(I)的所述季鏻化合物：
其中R選自由以下組成的組：苯基、芐基和直鏈或支鏈C1?
C4烷基；并且X是選自由Br
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、Cl
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、I
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、F
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...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭毅，
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，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：