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用于銅的低下壓力拋光的組合物和方法

文檔序號:3729124閱讀:240來源:國知局
專利名稱:用于銅的低下壓力拋光的組合物和方法
技術領域
本發(fā)明涉及半導體晶片材料的化學機械平坦化(CMP)且更具體地,本發(fā)明涉及在存在電介質和阻擋層材料的情況下用于從半導體晶片上拋光銅互連的CMP組合物和方法。
背景技術
半導體晶片典型包含硅晶片和含有多個溝槽的電介質層,該溝槽在電介質層內排列形成電路互連的圖案。這些圖案的排列通常具有金屬鑲嵌結構或雙重金屬鑲嵌結構。利用阻擋層覆蓋具有圖案的電介質層并用金屬層覆蓋該阻擋層。該金屬層具有至少足夠的厚度以便使金屬填充該圖案溝槽從而形成電路互連。
CMP工藝通常包括多個拋光步驟。例如,第一步從下面的阻擋層和電介質層上除去金屬層。該第一步拋光可去除金屬層,同時在晶片上留下具有金屬填充的溝槽的光滑平坦表面,該溝槽可提供與該拋光表面平齊的電路互連。第一步拋光能夠以最初的高速率除去過多的互連金屬例如銅。第一步去除之后,第二步拋光能夠除去殘留在該半導體晶片上的阻擋層。這個第二步拋光可以從下面的半導體晶片的電介質層上除去該阻擋層從而在該電介質層上提供平坦的拋光表面。典型在大約3psi(20.68kPa)的下壓力下進行該CMP。
遺憾的是,向超低k電介質薄膜的轉變需要在更低的壓力下進行該CMP以避免該薄膜的分層。然而,減小下壓力會對包括拋光速率在內的CMP總體性能產生不利影響。例如,當壓力減小到約1psi時傳統的第一步漿料的拋光速率減小至約1000/min,相比之下3psi下的拋光速率約為3000/min。因此,當減小壓力時,嚴重影響了生產能力。
Kaufman等人(美國專利No.6,620,037)公開了用于拋光銅的典型漿料組合物。Kaufman的組合物取消了成膜劑(例如BTA)以嘗試提高拋光速率。然而該組合物仍需要3psi或更大的下壓力以便有效去除銅(Kaufman的組合物在3psi下可提供2346/min的拋光速率)。因此,Kaufman的公開仍受到上文所述問題的影響。
因此,存在對能夠以減小的下壓力有效拋光銅互連的改良拋光組合物和方法的需求。特別地,存在對能夠以1psi和更小的下壓力有效拋光銅互連,從而可用于超低k電介質用途的組合物和方法的需求。

發(fā)明內容
第一方面,本發(fā)明提供了用于在至少小于20.68kPa下壓力下拋光半導體晶片上的銅的水性組合物,該組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑,其中該含磷化合物可提高銅的去除。
第二方面,本發(fā)明提供了用于拋光半導體晶片上的銅的水性組合物,該組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑,其中該含磷化合物可以將銅的去除速率提高到至少1500/min,如使用6.89kPa垂直于該晶片測量的微孔聚氨酯拋光墊壓力所測。
第三方面,本發(fā)明提供了用于從半導體晶片上拋光銅的方法,該方法包括使晶片與拋光組合物接觸,該晶片包含銅,該拋光組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑;使用拋光墊以至少小于20.68kPa的下壓力將該晶片壓緊;用拋光墊拋光該晶片,其中該含磷化合物可提高銅的去除。
具體實施例方式
本組合物和方法對于低的下壓力下銅互連的拋光速率提供了意想不到的提高效果。本發(fā)明的組合物利用含磷化合物的添加有效提高了減小的下壓力下晶片上銅互連第一步拋光的速率。本發(fā)明特別適用于超低k電介質薄膜應用。此外,雖然本發(fā)明對銅互連具有特別的效用,本發(fā)明的水性拋光組合物還可以對其它金屬互連提供增強的拋光,例如鋁,鎳,鐵,鋼,鈹,鋅,鈦,鉻等。
對本說明書而言,“含磷”化合物是任何含有磷原子的化合物。優(yōu)選的含磷化合物是,例如磷酸鹽,焦磷酸鹽,多磷酸鹽,膦酸鹽,包括它們的酸,鹽,混合酸鹽,酯,偏酯,混合酯,和它們的混合物,例如磷酸。具體地,可以使用例如下列含磷化合物配置優(yōu)選的水性拋光組合物磷酸鋅,焦磷酸鋅,多磷酸鋅,膦酸鋅,磷酸銨,焦磷酸銨,多磷酸銨,膦酸銨,磷酸二銨,焦磷酸二銨,多磷酸二銨,膦酸二銨,磷酸胍,焦磷酸胍,多磷酸胍,膦酸胍,磷酸鐵,焦磷酸鐵,多磷酸鐵,膦酸鐵,磷酸鈰,焦磷酸鈰,多磷酸鈰,膦酸鈰,磷酸乙二胺,磷酸哌嗪,焦磷酸哌嗪,膦酸哌嗪,磷酸蜜胺,磷酸二蜜胺,焦磷酸蜜胺,多磷酸蜜胺,膦酸蜜胺,磷酸蜜白胺,焦磷酸蜜白胺,多磷酸蜜白胺,膦酸蜜白胺,磷酸蜜勒胺,焦磷酸蜜勒胺,多磷酸蜜勒胺,膦酸蜜勒胺,磷酸雙氰胺,磷酸脲,包括它們的酸,鹽,混合酸鹽,酯,偏酯,混合酯,和它們的混合物。此外,也可以使用氧化膦,硫化膦和磷烷(phosphorinane),和膦酸鹽,亞磷酸鹽和亞膦酸鹽(phosphinates),包括它們的酸,鹽,混合酸鹽,酯,偏酯和混合酯。優(yōu)選的含磷化合物是磷酸銨。
優(yōu)選地,本發(fā)明的拋光組合物的含磷化合物是以能夠在低的下壓力下有效提高拋光速率的量存在的。據認為即使拋光組合物中的痕量含磷化合物也能對拋光銅起作用。通過以該組合物的約0.05wt%至約10wt%的量使用該含磷化合物可以在可接受的拋光下壓力下獲得令人滿意的拋光速率。含磷化合物的優(yōu)選范圍是該組合物的約0.1wt%至約5wt%。最優(yōu)選地,該含磷化合物是該組合物的約0.3wt%至約2wt%。
優(yōu)選地,該新型拋光組合物包含約0.01至5wt%的羧酸聚合物。該組合物優(yōu)選包含約0.05至2wt%的羧酸聚合物。此外,該聚合物優(yōu)選具有約1,000至1,500,000的數均分子量。另外,可以使用較高數均分子量和較低數均分子量的羧酸聚合物的共混物。這些羧酸聚合物通常是在溶液中但也可以在水性分散體中。通過GPC(凝膠滲透色譜)測定前述聚合物的數均分子量。
由不飽和單羧酸和不飽和二羧酸形成該羧酸聚合物。典型的不飽和單羧酸單體包含3至6個碳原子且包括丙烯酸,低聚丙烯酸,甲基丙烯酸,巴豆酸和乙烯基乙酸。典型的不飽和二羧酸包含4至8個碳原子且包括它們的酸酐,其中包括例如順丁烯二酸,順丁烯二酸酐,反丁烯二酸,戊二酸,亞甲基丁二酸,亞甲基丁二酸酐,和環(huán)己烯二羧酸。此外,也可以使用前述酸的水溶性鹽。
特別有用的是具有約1,000至1,500,000,優(yōu)選5,000至250,000且更優(yōu)選20,000至200,000的數均分子量的“聚(甲基)丙烯酸”。這里所使用的術語“聚(甲基)丙烯酸”定義為丙烯酸的聚合物,甲基丙烯酸的聚合物或丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物。特別優(yōu)選不同數均分子量的聚(甲基)丙烯酸的共混物。在這些聚(甲基)丙烯酸的共混物或混合物中,將較低數均分子量的聚(甲基)丙烯酸與較高數均分子量的聚(甲基)丙烯酸結合使用,該較低數均分子量的聚(甲基)丙烯酸具有1,000至100,000且優(yōu)選20,000至40,000的數均分子量,而該較高數均分子量的聚(甲基)丙烯酸具有150,000至1,500,000且優(yōu)選200,000至300,000的數值平均分子量。典型地,該較低數均分子量的聚(甲基)丙烯酸與較高數均分子量的聚(甲基)丙烯酸的重量百分比的比率約為10∶1至1∶10,優(yōu)選5∶1至1∶5,且更優(yōu)選3∶2至2∶3。優(yōu)選的共混物以2∶1的重量比包含具有約20,000的數均分子量的聚(甲基)丙烯酸和具有約200,000的數均分子量的聚(甲基)丙烯酸。
優(yōu)選地,可以使用包含羧酸的共聚物和三聚物,其中該羧酸組分占該聚合物的5-75wt%。典型的這種聚合物是(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合物;(甲基)丙烯酸和苯乙烯和其它乙烯基芳香單體的聚合物;(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亞甲基丁二酸的聚合物;取代的乙烯基芳香單體和不飽和單羧酸或二羧酸和(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合物,該取代的乙烯基芳香單體包含如下取代基例如鹵素即氯,氟,溴,硝基,氰基,烷氧基,鹵代烷基,羧基,氨基,氨基烷基;例如乙烯吡啶,烷基乙烯吡啶,乙烯基丁內酰胺,乙烯基己內酰胺的含有氮環(huán)的單烯鍵式不飽和單體與不飽和單羧酸或二羧酸的聚合物;烯烴例如丙稀,異丁烯,或具有10至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;乙烯醇酯如乙酸乙烯酯和硬脂酸乙烯酯或鹵乙烯如氟乙烯,氯乙烯,偏二氟乙烯,或乙烯基腈化物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;在烷基中包含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。這些只是可以用于本發(fā)明的新型拋光組合物的許多聚合物中的幾個實例。此外,可以使用生物可降解,可光降解或可通過其它方式降解的聚合物。這種可生物降解的組合物的實例是包含聚(丙烯酸酯-共-2-氰基丙烯酸甲酯)鏈段的聚丙烯酸聚合物。
優(yōu)選地,該溶液包含1至15wt%的氧化劑。該氧化劑更優(yōu)選在5至10wt%的范圍之內。該氧化劑可以是許多氧化性化合物中的至少一種,例如過氧化氫(H2O2),單過硫酸鹽,碘酸鹽,過鄰苯二甲酸鎂(magnesiumperphthalate),過乙酸和其它過酸,過硫酸鹽,溴酸鹽,高碘酸鹽,硝酸鹽,鐵鹽,鈰鹽,Mn(III)鹽,Mn(IV)鹽和Mn(VI)鹽,銀鹽,銅鹽,鉻鹽,鈷鹽,鹵素,次氯酸鹽和它們的混合物。此外,通常優(yōu)選使用氧化劑化合物的混合物。當該拋光漿料包含不穩(wěn)定氧化劑例如過氧化氫時,通常最優(yōu)選在使用時將該氧化劑混入該組合物。
此外,該溶液包含0.1至1.0wt%的抑制劑以便控制靜態(tài)腐蝕或其它去除機制產生的銅互連去除的速率。調節(jié)抑制劑的濃度可通過保護金屬不受靜態(tài)腐蝕從而調節(jié)互連金屬的去除速率。該溶液優(yōu)選包含0.2至0.50wt%的抑制劑。該抑制劑可以由抑制劑的混合物組成。唑類(azole)抑制劑對銅和銀的互連特別有效。典型的唑類抑制劑包括苯并三唑(BTA),巰基苯并三唑(MBT),甲苯三唑(TTA)和咪唑。對于銅和銀BTA是特別有效的抑制劑。
除抑制劑之外,該溶液優(yōu)選包含0.05至3wt%的非鐵金屬配位劑。該配位劑可通過與該非鐵金屬互連配位來防止金屬離子的沉淀。該組合物優(yōu)選包含0.1至1wt%的非鐵金屬配位劑。典型的配位劑包括乙酸,檸檬酸,乙酰乙酸乙酯,羥基乙酸,乳酸,蘋果酸,草酸,水揚酸,二乙基二硫代氨基甲酸鈉,丁二酸,酒石酸,巰基乙酸,甘氨酸,丙氨酸,天冬氨酸,乙二胺,三甲基二胺,丙二酸,戊二酸(gluteric acid),3-羥基丁酸,丙酸,鄰苯二甲酸,間苯二甲酸,3-羥基水楊酸,3,5-二羥基水楊酸,棓酸,葡萄糖酸,鄰苯二酚,連苯三酚,丹寧酸,包括它們的鹽和混合物。優(yōu)選地,該配位劑選自乙酸,檸檬酸,乙酰乙酸乙酯,羥基乙酸,乳酸,蘋果酸,草酸和它們的混合物。最優(yōu)選地,該配位劑是蘋果酸。
另外,本發(fā)明的拋光組合物包含0.01至5.0wt%的改性纖維素。該組合物優(yōu)選包含0.1至3wt%的改性纖維素。改性纖維素(例如羧甲基纖維素)的加入對于該拋光組合物可提供意想不到的減小凹陷值的作用。典型的改性纖維素是陰離子膠例如瓊脂膠,阿拉伯樹膠,茄替膠,刺梧桐樹膠,瓜爾膠,果膠,刺槐豆膠,黃芪膠,羅望子膠,角叉菜膠,黃原膠,改性淀粉,藻酸,甘露糖醛酸,古洛糖醛酸(guluronic acid),以及它們的變體和組合。
該組合物和方法對于在降低的下壓力下提高銅互連的拋光速率提供了意想不到的效果。具體地,該組合物和方法對于在至少低于3psi(20.68kPa)的下壓力下提高銅互連的拋光速率提供了意想不到的效果。更具體地,該組合物和方法對于在1psi(6.89kPa)或更低的下壓力下提高銅互連的拋光速率提供了意想不到的效果。本發(fā)明的拋光組合物或流體利用含磷化合物的添加來有效提高在晶片上銅互連的第一步拋光期間使用1psi或更小的下壓力下的拋光速率。該水性組合物包含氧化劑,抑制劑,配位劑,聚合物和含磷化合物,和余量的水。另外,相比傳統的拋光組合物,本組合物可使晶片上銅電路的凹陷顯著減小。該新型拋光組合物提供了相當平坦的表面,該表面沒有通常由拋光產生的劃痕和其它缺陷。本組合物在超低k電介質薄膜的應用中特別有用。
在包含余量水的溶液中該化合物可以在寬的pH范圍上提供效力。該溶液的有用pH范圍是至少2至5。另外,該溶液優(yōu)選依靠余量的去離子水來限制附帶的雜質。本發(fā)明的拋光流體的pH優(yōu)選為2.5至4.2,更優(yōu)選2.6至3.8的pH。用來調節(jié)本發(fā)明組合物pH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pH的典型堿是例如氫氧化銨和氫氧化鉀。優(yōu)選地,該含磷化合物的添加可向本組合物提供更大的穩(wěn)定性和耐用性。特別地,該含磷化合物的添加可允許本組合物提供有效且基本不受pH的影響或不依賴于pH的拋光速率。
此外,該拋光組合物可選包含0至10wt%的研磨劑以便促進金屬層的去除。在這個范圍之內,希望使研磨劑的存在量大于或等于0.01wt%。此外,在這個范圍內希望該數量小于或等于1wt%。
該研磨劑具有小于或等于50納米(nm)的平均顆粒尺寸以便防止過度的金屬凹陷,電介質侵蝕并提高平坦程度。對于本說明書而言,顆粒尺寸是指該研磨劑的平均顆粒尺寸。更優(yōu)選地,希望使用具有小于或等于40nm的平均顆粒尺寸的膠態(tài)研磨劑。此外,當使用具有小于或等于30nm平均顆粒尺寸的膠態(tài)二氧化硅時產生了最小程度的電介質的侵蝕和金屬凹陷。將該膠態(tài)研磨劑的尺寸減小到小于或等于30nm時,趨向于提高該拋光組合物的選擇性,但其同時趨向于降低去除速率。此外,優(yōu)選的膠態(tài)研磨劑可以包含添加劑,例如分散劑,表面活性劑和緩沖劑以便提高該膠態(tài)研磨劑的穩(wěn)定性。一種這樣的膠態(tài)研磨劑是法國Clariant S.A.,Puteaux生產的膠態(tài)二氧化硅。此外,可以使用其它研磨劑,其中包括氣相法研磨劑,沉淀研磨劑,團聚研磨劑等。
該拋光組合物可以包含用于“機械”去除金屬互連層的研磨劑。典型的研磨劑包括無機氧化物,無機氫氧化物,無機氧化氫氧化物(hydroxide oxide),金屬硼化物,金屬碳化物,金屬氮化物,聚合物顆粒和包含前述至少一種的混合物。適合的無機氧化物包括,例如二氧化硅(SiO2),氧化鋁(Al2O3),氧化鋯(ZrO2),氧化鈰(CeO2),氧化錳(MnO2),氧化鈦(TiO2)或包含前述氧化物中至少一種的組合物。適合的無機氧化物包括,例如氧化氫氧化鋁(“勃姆石”)。如果需要也可以使用這些無機氧化物的改良形式,例如聚合物包覆的無機氧化物顆粒和無機包覆顆粒。適合的金屬碳化物,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,或包含前述金屬碳化物,硼化物,氮化物中至少一種的組合。如果需要也可以使用金剛石作為研磨劑。可選的研磨劑還包括聚合物顆粒和包覆的聚合物顆粒。如果使用,優(yōu)選的研磨劑是二氧化硅。
本發(fā)明的組合物適用于包含下列物層的任何半導體晶片導電金屬,例如銅,鋁,鎢,鉑,鈀,金,或銥;阻擋層或襯膜(liner film),例如鉭,氮化鉭,鈦,或氮化鈦;和下層的電介質層。對本說明書而言,術語電介質是指介電常數為k的半導電材料,該材料包括低k和超低k電介質材料。該組合物和方法可以極好的防止多個晶片組分的侵蝕,例如多孔和無孔低-k電介質,有機和無機低-k電介質,有機硅酸鹽玻璃(OSG),氟硅酸鹽玻璃(FSG),碳摻雜氧化物(CDO),原硅酸四乙酯(TEOS)和衍生自TEOS的氧化硅。
實施例在實施例中數字代表本發(fā)明的實施例而字母代表對照實施例。所有的溶液均包含0.50wt%的BTA,0.22wt%的蘋果酸,0.32wt%的羧甲基纖維素(CMC),0.10wt%單體摩爾比為3∶2的共聚(甲基丙烯酸/丙烯酸)(200kmw)和9.00wt%的過氧化氫。
實施例1本試驗測量低的下壓力下從半導體晶片上拋光大量銅的速率。特別地,該試驗測定含磷化合物的添加對第一步拋光操作期間1psi下的拋光速率的影響。使用Applied Materials,Inc.Mirra 200mm拋光機并利用IC1010TM微孔聚氨酯拋光墊(Rodel,Inc.)在約1psi(6.89kPa)的下壓力條件和160cc/min的拋光液流速,80RPM的工作臺轉速和75RPM的托架轉速下對試樣進行平坦化。該試樣是200mm的覆銅(copperblanket)晶片。用硝酸將該拋光液的pH調節(jié)至2.8。所有的溶液均包含去離子水。
表1拋光結果

如表1所示,含磷化合物的添加可以提高低的下壓力下銅的去除速率。具體地,磷酸銨的添加可以在6.89kPa的下壓力下提高銅的去除速率。例如,添加0.10wt%,0.50wt%,1.00wt%的磷酸銨,可以分別將去除速率從不含任何磷酸的試驗A中的1500/min提高到2663/min,3310/min,3441/min。在6.89kPa的下壓力下都證明了去除速率上的提高。
該組合物和方法對在減小的下壓力下銅互連的拋光速率提供了意想不到的提高效果。具體地,該組合物和方法在至少小于3psi(20.68kPa)的下壓力下對銅互連的拋光速率提供了意想不到的提高效果。更具體地,該組合物和方法在1psi(6.89kPa)或更小的下壓力下對銅互連的拋光速率提供了意想不到的提高效果。本發(fā)明的無研磨劑拋光組合物或流體利用含磷化合物的添加可以在1psi和更小的低下壓力下有效提晶片上銅互連第一步拋光的拋光速率。
權利要求
1.用于在至少小于20.68kPa的下壓力下拋光半導體晶片上的銅的水性組合物,該組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%的該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑,其中該含磷化合物可提高銅的去除。
2.權利要求1的組合物,其中該含磷化合物選自磷酸鹽,焦磷酸鹽,多磷酸鹽,膦酸鹽,和它們的酸,鹽,混合酸鹽,酯,偏酯,混合酯,和它們的混合物。
3.權利要求1的組合物,其中該含磷化合物選自磷酸鋅,焦磷酸鋅,多磷酸鋅,膦酸鋅,磷酸銨,焦磷酸銨,多磷酸銨,膦酸銨,磷酸二銨,焦磷酸二銨,多磷酸二銨,膦酸二銨,磷酸胍,焦磷酸胍,多磷酸胍,膦酸胍,磷酸鐵,焦磷酸鐵,多磷酸鐵,膦酸鐵,磷酸鈰,焦磷酸鈰,多磷酸鈰,膦酸鈰,磷酸乙二胺,磷酸哌嗪,焦磷酸哌嗪,膦酸哌嗪,磷酸蜜胺,磷酸二蜜胺,焦磷酸蜜胺,多磷酸蜜胺,膦酸蜜胺,磷酸蜜白胺,焦磷酸蜜白胺,多磷酸蜜白胺,膦酸蜜白胺,磷酸蜜勒胺,焦磷酸蜜勒胺,多磷酸蜜勒胺,膦酸蜜勒胺,磷酸雙氰胺,磷酸脲,和它們的酸,鹽,混合酸鹽,酯,偏酯,混合酯,和它們的混合物。
4.權利要求1的組合物,其中該組合物包含0.3至2wt%的含磷化合物。
5.權利要求1的組合物,其中該羧酸聚合物包括聚(甲基)丙烯酸的共混物,該共混物包含數均分子量為1,000至100,000的第一種聚合物和數均分子量為150,000至1,500,000的至少第二種聚合物,第一種聚合物和第二種聚合物的重量百分比的比值為10∶1至1∶10。
6.權利要求5的組合物,其中該第一種聚合物具有20,000的數均分子量而第二種聚合物具有200,000的數均分子量,第一種和第二種聚合物的重量百分比的比值為2∶1。
7.權利要求1的組合物,其中該改性纖維素是羧甲基纖維素。
8.用于拋光半導體晶片上的銅的水性組合物,該組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%的該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑,其中該含磷化合物可以將銅的去除速率提高到至少1500/min,如使用6.89kPa垂直于該晶片測量的微孔聚氨酯拋光墊壓力所測。
9.用于從半導體晶片上拋光銅的方法,該方法包括使晶片與拋光組合物接觸,該晶片包含銅,該拋光組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%的該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑;使用拋光墊以至少小于20.68kPa的下壓力將該晶片壓緊;和用拋光墊拋光該晶片,其中該含磷化合物可提高銅的去除。
10.權利要求9的方法,其中該含磷化合物選自磷酸鋅,焦磷酸鋅,多磷酸鋅,膦酸鋅,磷酸銨,焦磷酸銨,多磷酸銨,膦酸銨,磷酸二銨,焦磷酸二銨,多磷酸二銨,膦酸二銨,磷酸胍,焦磷酸胍,多磷酸胍,膦酸胍,磷酸鐵,焦磷酸鐵,多磷酸鐵,膦酸鐵,磷酸鈰,焦磷酸鈰,多磷酸鈰,膦酸鈰,磷酸乙二胺,磷酸哌嗪,焦磷酸哌嗪,膦酸哌嗪,磷酸蜜胺,磷酸二蜜胺,焦磷酸蜜胺,多磷酸蜜胺,膦酸蜜胺,磷酸蜜白胺,焦磷酸蜜白胺,多磷酸蜜白胺,膦酸蜜白胺,磷酸蜜勒胺,焦磷酸蜜勒胺,多磷酸蜜勒胺,膦酸蜜勒胺,磷酸雙氰胺,磷酸脲,和它們的酸,鹽,混合酸鹽,酯,偏酯,混合酯,和它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了適用于在至少小于20.68kPa的下壓力下拋光半導體晶片上的銅的水性組合物,該組合物包含1至15wt%的氧化劑,0.1至1wt%的非鐵金屬抑制劑,0.05至3wt%該非鐵金屬的配位劑,0.01至5wt%的羧酸聚合物,0.01至5wt%的改性纖維素,0.05至10wt%的含磷化合物和0至10wt%的研磨劑,其中該含磷化合物可增加銅的去除。
文檔編號C09G1/04GK1644644SQ20041008213
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月21日 優(yōu)先權日2003年12月22日
發(fā)明者W·B·戈德堡, F·J·凱利, J·匡西, J·K·索, T·M·托馬斯, 王紅雨 申請人:Cmp羅姆和哈斯電子材料控股公司
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