研磨组合物;POLISHING COMPOSITION

摘要

本发明系提供一种可减少侵蚀之研磨组合物，并适用于半导体元件生产制程最终之研磨步骤中。该研磨组合物系包括胶质氧化矽、过碘酸、氨水、硝酸铵以及水，且pH值介于1.8-4.0之间。

主权项

1.一种研磨组合物，适用于一半导体元件生产制程中最终之研磨步骤，其中该半导体元件包含一表面形成有沟渠之绝缘层，以及一导电层形成于该绝缘层之上，该研磨组合物之成分系包括：一混合于该研磨组合物中之胶质氧化矽，其中该胶质氧化矽之含量系介于每公升50-160公克之间；过碘酸化合物；氨水；硝酸铵；以及水，其中该研磨组合物之pH值系介于1.8-4.0之间。 ;2.如申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该过碘酸系择自于正过碘酸、偏过碘酸、二中过碘酸、中过碘酸、二过碘酸、过碘酸铵、过碘酸钾以及过碘酸钠之至少一种化合物所组成之族群。 ;3.如申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该过碘酸化合物混合于该研磨组合物中之含量系介于每公升6-12公克之间。 ;4.如申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该硝酸铵混合于该研磨组合物中之含量系介于每公升5-15公克。 ;5.如申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该研磨组合物中包含铝、镓、铟、铊、锡、铅、铋，且周期表上II至XII族之任一元素的含量低于100ppb。 ;6.如申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该研磨组合物对该导电层及该绝缘层之研磨速率比介于1:0.6至1:1.3之间。 ;7.如申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该胶质氧化矽的平均颗粒直径依据利用粉末气体吸附法所测量之比表面积计算的结果介于60-100奈米之间。 ;8.申请专利范围第1项所述之研磨组合物，其中该胶质氧化矽的平均颗粒直径依据光散射法所计算之结果介于150-250奈米之间。 ;9.一种研磨组合物的制备方法，该研磨组合物适用于一半导体元件生产制程中最终之研磨步骤，其中该半导体元件包含一表面形成有沟渠之绝缘层，以及一导电层形成于该绝缘层之上，该研磨组合物的制备方法系包括以下步骤：将胶质氧化矽、过碘酸化合物、硝酸铵与水混合；以及将氨水加入至该混合物中以将其pH值调整至1.8-4.0之间。 ;10.如申请专利范围第9项所述之研磨组合物的制备方法，其中该过碘酸系择自于正过碘酸、偏过碘酸、二中过碘酸、中过碘酸、二过碘酸、过碘酸铵、过碘酸钾以及过碘酸钠之至少一种化合物所组成之族群。 ;11.如申请专利范围第9项所述之研磨组合物的制备方法，其中该过碘酸化合物混合于该研磨组合物中之含量系介于每公升6-12公克之间。 ;12.如申请专利范围第9项所述之研磨组合物的制备方法，其中该硝酸铵混合于该研磨组合物中之含量系介于每公升5-15公克。 ;13.如申请专利范围第9项所述之研磨组合物的制备方法，其中该胶质氧化矽的平均颗粒直径依据利用粉末气体吸附法所测量之比表面积计算的结果介于60-100奈米之间。 ;14.如申请专利范围第9项所述之研磨组合物的制备方法，其中该胶质氧化矽的平均颗粒直径依据光散射法所计算之结果介于150-250奈米之间。 ;15.一种研磨一半导体元件的方法，其中该半导体元件包含一表面形成有沟渠之绝缘层，以及一导电层形成于该绝缘层之上，该研磨该半导体元件之方法系包括：一第一研磨步骤，将该导电层研磨至厚度为200奈米或以下；以及一第二研磨步骤，将该导电层及绝缘层一起研磨以致暴露出该绝缘层之表面，其中该第二研磨步骤系包括使用一研磨组合物，其成分包括：一混合于该研磨组合物中之胶质氧化矽，其中该胶质氧化矽之含量系介于每公升50-160公克之间；过碘酸化合物；氨水；硝酸铵；以及水，其中该研磨组合物之pH值系介于1.8-4.0之间。;第1图为一已遵循本发明实施例之一的研磨组合物所研磨之半导体元件剖面图；第2图为一已遵循本发明实施例之一的研磨组合物所研磨之半导体元件剖面图；以及第3图为一放大剖面图，用以显示部分半导体元件中侵蚀的产生。