发明名称 金属基质之化学-机械研磨方法
摘要 本发明揭示用于微电子半导体工业之基板(含至少一个金属层与一个绝缘体层)用之单阶段化学-机械抛光用磨料组成物,其包括个别化胶体矽石颗粒(彼此未以矽氧烷键键结,具有5至20奈米之平均颗粒直径)之酸性水性悬浮液与氧化剂,及使用此组成物之化学-机械抛光方法。
申请公布号 TWI271796 申请公布日期 2007.01.21
申请号 TW092102770 申请日期 2003.02.11
申请人 AZ电子材料股份有限公司 发明人 派崔斯毕伍德;迪德尔包威特;艾利克杰昆诺
分类号 H01L21/304(2006.01) 主分类号 H01L21/304(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于微电子半导体工业基板之化学-机械抛 光方法,此基板含至少一个金属层与一个绝缘体层 (如果需要,以屏障层分离),其中使用抛光垫将基板 相对垫移动及将基板压在该垫上而使金属层及屏 障层接受磨擦,而且在抛光时将磨料组成物沉积在 垫上,其特征在于该方法系在单一阶段进行,且其 中该磨料组成物包括: - 个别化胶体矽石颗粒(彼此未以矽氧烷键键结,具 有5至20奈米之平均颗粒直径及具有1至10%之矽石重 量浓度)之酸性水性悬浮液,及 - 氧化剂, 及其中自绝缘体表面排除金属层及屏障层(如果使 用),以得到不需任何修整抛光之金属与绝缘体表 面。 2.如申请专利范围第1项之化学-机械抛光方法,其 特征在于金属层系选自铝、铜与钨之金属制造,及 屏障层系选自钛、钽、氮化钛、氮化钽、及其中 至少二种之任何组合或合金之材料制造。 3.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于绝缘体层系选自氧化矽、氧化四乙氧 基矽烷、磷矽酸盐玻璃、硼磷矽酸盐玻璃、及具 低介电常数之聚合物。 4.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于氧化剂为碘酸盐,且氧化剂系以0.1至15% 之重量浓度使用。 5.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于彼此未以矽氧烷键键结之个别化胶体 矽石颗粒之平均直径为7至15奈米,且胶体矽石之酸 性水性悬浮液系以2至5%之矽石重量浓度使用。 6.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于胶体矽石之酸性水性悬浮液pH値系在1 至5之间使用。 7.一种用于微电子半导体工业基板之单阶段化学- 机械抛光用磨料组成物,此基板含至少一个金属层 与一个绝缘体层,其特征在于该磨料组成物包括: - 个别化胶体矽石颗粒(彼此未以矽氧烷键键结,具 有5至20奈米之平均颗粒直径,及具有1至10%之矽石 重量浓度)之酸性水性悬浮液,及 - 氧化剂, 及该磨料组成物实质上无抗腐蚀剂(<0.05重量%)。 8.如申请专利范围第7项之组成物,其特征在于氧化 剂为碘酸盐,且氧化剂系以0.1至15%之重量浓度存在 。 9.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 彼此未以矽氧烷键键结之个别化胶体矽石颗粒之 平均直径为7至15奈米。 10.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 胶体矽石之酸性水性悬浮液系具有2至5%之矽石重 量浓度及具有介于1至5之间之pH値。 11.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于氧化剂系选自碘酸钾及碘酸钠之碘酸 盐。 12.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于氧化剂系以2至5%之重量浓度使用。 13.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于彼此未以矽氧烷键键结之个别化胶体 矽石颗粒之平均直径为9至12奈米。 14.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于胶体矽石之酸性水性悬浮液系以2至5% 之矽石重量浓度使用。 15.如申请专利范围第1或2项之化学-机械抛光方法, 其特征在于胶体矽石之酸性水性悬浮液系在介于1 .5至3之间之pH値下使用。 16.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 氧化剂系选自碘酸钾及碘酸钠之碘酸盐。 17.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 氧化剂系以2至5%之重量浓度使用。 18.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 彼此未以矽氧烷键键结之个别化胶体矽石颗粒之 平均直径为9至12奈米。 19.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 胶体矽石之酸性水性悬浮液具有介于在1至5之间 之pH値。 20.如申请专利范围第7或8项之组成物,其特征在于 胶体矽石之酸性水性悬浮液具有介于在1.5至3之间 之pH値。 图式简单说明: 颗粒个别化且彼此未以矽氧烷键键结之胶体矽石 之结构以电子显微镜取得之照片描述于第1图。 发烟矽石之结构以电子显微镜取得之照片描述于 第2图。 第3图显示沉积在撑体上之层之阶层。 第4图显示第3图在依照本发明化学-机械抛光后之 阶层。
地址 美国