发明名称 化学机械性磨光系统及其使用方法
摘要 含有α-氨基酸之化学机械性磨光组合物及淤浆,其可用于磨光包括多层金属、金属及介电质之基材。
申请公布号 TW483805 申请公布日期 2002.04.21
申请号 TW089116243 申请日期 2000.08.11
申请人 卡博特微电子公司 发明人 王淑敏;维拉史塔 布鲁斯克 库夫曼
分类号 B24C11/00;C09G1/02;C09K3/14;H01L21/306 主分类号 B24C11/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种化学机械性磨光系统,其包含: 至少一种氧化剂;及 至少一个-氨基酸,其中具有式H2N-CR1R2COOH,其中R1 及R2均非氢,且其中R1及R2各独立选自氢、具有1至8 个碳原子之分支、环状及直链部份,其未经取代或 经一个或多个取代基所取代,取代基选自含氮取代 基、含氧取代基、含硫取代基及其混合物。2.根 据申请专利范围第1项之化学机械性磨光系统,其 中含氮取代基、含氧取代基及含硫取代基系选自 -COOH,-CONH2,-NH2,-S-, -OH,-SH及其混合物。3.根据申请专利范围第1项之化 学机械性磨光系统,其中-氨基酸系迳自-丙胺 酸、精胺酸、天门冬醯胺、天门冬胺酸、胱胺酸 、半胱胺酸、榖氨醯胺、榖胺酸、组胺酸、异亮 胺酸、亮胺酸、赖胺酸、蛋胺酸、苯基丙胺酸、 丝胺酸、苏胺酸、色胺酸、酪胺酸、缬胺酸及其 混合物所组成之群。4.根据申请专利范围第1项之 化学机械性磨光系统,其包括约0.05至约10.0重量%该 -氨基酸。5.根据申请专利范围第1项之化学机械 性磨光系统,其中-氨基酸为-丙胺酸。6.根据 申请专利范围第5项之化学机械性磨光系统,其包 括约0.05至约 10.0重量%-丙胺酸。7.根据申请专利范围第1项之 化学机械性磨光系统,其包括约0.1至约17.0重量%至 少一种氧化剂。8.根据申请专利范围第7项之化学 机械性磨光系统,其包括约0.5至约10.0重量%至少一 种氧化剂。9.根据申请专利范围第1项之化学机械 性磨光系统,其中至少一种氧化剂为过氧化氢。10. 根据申请专利范围第1项之化学机械性磨光系统, 其包括至少一种停止化合物,其抑制化学机械性磨 光组合物磨光至少一与基材有关之层之能力,其中 至少一种停止化合物为阳离子充电之含氮化合物 。11.根据申请专利范围第10项之化学机械性磨光 系统,其中至少一种停止化合物系选自化合物,其 包含第一胺、第二胺、第三胺、第四胺、低聚合 胺、低聚合亚胺、低聚合醯胺、低聚合醯亚胺、 聚合胺、聚合亚胺、聚合醯胺、聚合醯亚胺、氨 基酸、氨基醇、醚胺及其混合物。12.根据申请专 利范围第10项之化学机械性磨光系统,其中至少一 种停止化合物系选自具有分子量范围为约200至百 万以上之聚伸乙亚胺;N4-胺(N,N'-双-[3-胺基丙基]乙 二胺);4,7,10-三三癸烷-1,13-二胺;3,3-二甲基-4,4-二 胺基二环己甲烷;2-苯基乙胺;聚醚胺;醚胺;N,N-二甲 基二丙三胺;3-[2-甲氧乙氧基]丙胺;二甲基胺基丙 按;1,4-双(3-胺基丙基)六氢;赖胺酸;异佛尔酮 二胺;六亚甲二胺;N-环己基-1,3-丙二胺;N-(3-胺基丙 基)-1,3-丙二胺;四乙五胺;N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二 胺;丙胺;2-(2-胺基乙氧基)乙醇;1,3-二胺基-2-丙醇; 硫代云母矿;2-胺基-1-丁醇;聚[双(2-氯醚)-alt-1,3-双( 3-甲基胺基)丙基];及其混合物。13.根据申请专利 范围第1项之化学机械性磨光系统,其更包括至少 一种纯化薄膜形成剂,其包括至少一个有机杂环, 其具有5至6员杂环作为活性官能基,其中至少一个 环包括氮原子。14.根据申请专利范围第13项之化 学机械性磨光系统,其中至少一个钝化薄膜形成剂 选自苯并三唑、三唑、苯并咪唑及其混合物。15. 根据申请专利范围第1项之化学机械性磨光系统, 其更包括至少一种金属氧化物研磨剂。16.根据申 请专利范围第15项之化学机械性磨光系统,其中金 属氧化物研磨剂为约0.1至约30重量%金属氧化物研 磨剂,选自氧化铝、氧化铈、氧化锗、氧化矽、氧 化钛、氧化锆、其复合物及其混合物。17.根据申 请专利范围第1项之化学机械性磨光系统,其更包 括磨光垫。18.根据申请专利范围第17项之化学机 械性磨光系统,其中磨光垫包括埋入其上或其内之 研磨剂。19.一种化学机械性磨光组合物,其包含: 约0.5至约10.0重量%过氧化氢;及 约0.05至约10.0重量%丙胺酸。20.根据申请专利范围 第19项之化学机械性磨光组合物,其包括约0.1至约 30.0重量%之氧化铝。21.一种化学机械性磨光组合 物,其包含: 约0.5至约10.0重量%至少一种氧化剂; 约0.05至约10.0重量%丙胺酸;及 约0.01至约5.0重量%至少一种含氮化合物,其抑制化 学机械性磨光组合物磨光至少一与基材相关之层 之能力,其中至少一种含氮化合物被阳离子充电。 22.根据申请专利范围第21项之化学机械性磨光组 合物,其包括约0.1至约30.0重量%至少一种研磨剂。 23.一种磨光包含第一金属层与位在第一金属层下 方之第二层之基材的方法,其包括 a.将化学机械性磨光组合物涂覆至与磨光垫结合 之基材,化学机械性磨光组合物包含氧化剂及至少 一个-氨基酸,其具有式H2N-CR1 R2COOH,其中R1及R2均非氢,且其中R1及R2各独立选自氢 、具有1至8个碳原子之分支、环状及直链部份,其 未经取代或经一个或多个取代基所取代,取代基选 自含氮取代基、含氧取代基、含硫取代基及其混 合物;及 b.用化学机械性磨光组合物及磨光垫磨光第一金 属层,直到第一金属层之至少一部份自基材除去以 形成局部磨光基材为止。24.根据申请专利范围第 23项之方法,其中含氮取代基、含氧取代基及含硫 取代基系选自-COOH,-CONH2,-NH2,-S-,-OH,-SH及其混合物 。25.根据申请专利范围第23项之方法,其中-氨基 酸系选自-丙胺酸、精胺酸、天门冬醯胺、天门 冬胺酸、胱胺酸、半胱胺酸、榖氨醯胺、榖胺酸 、组胺酸、异亮胺酸、亮胺酸、赖胺酸、蛋胺酸 、苯基丙胺酸、丝胺酸、苏胺酸、色胺酸、酪胺 酸、缬胺酸及其混合物所组成之群。26.根据申请 专利范围第23项之方法,其中-氨基酸系以该组合 物之约 0.05至约10.0重量%之量呈现。27.根据申请专利范围 第23项之方法,其中-氨基酸为-丙胺酸。28.根 据申请专利范围第27项之方法,其包括约0.05至约10. 0重量%-丙胺酸。29.根据申请专利范围第23项之 方法,其包括约0.1至约17.0重量%氧化剂。30.根据申 请专利范围第29项之方法,其包括约0.5至约10.0重量 %氧化剂。31.根据申请专利范围第23项之方法,其中 氧化剂为过氧化氢。32.根据申请专利范围第23项 之方法,其中化学机械性磨光组合物包括至少一种 纯化薄膜形成剂,其包括至少一个有机杂环,其具 有5至6员杂环作为活性官能基,其中至少一个环包 括氮原子。33.根据申请专利范围第32项之方法,其 中至少一个钝化薄膜形成剂选自苯并三唑、三唑 、苯并咪唑及其混合物。34.根据申请专利范围第 23项之方法,其中化学机械性磨光组合物包括至少 一种金属氧化物研磨剂。35.根据申请专利范围第 34项之方法,其中金属氧化物研磨剂为的0.1至约30 重量%金属氧化物研磨剂,选自氧化铝、氧化铈、 氧化锗、氧化矽、氧化钛、氧化锆及其混合物。 36.根据申请专利范围第23项之方法,其中化学机械 性磨光组合物包括至少一种停止化合物,其抑制化 学机械性磨光组合物磨光至少一与基材有关之层 之能力,其中至少一种停止化合物为阳离子充电之 含氮化合物。37.根据申请专利范围第36项之方法, 其中至少一种停止化合物系选自化合物,其包含第 一胺、第二胺、第三胺、第四胺、低聚合胺、低 聚合亚胺、低聚合醯胺、低聚合醯亚胺、聚合胺 、聚合亚胺、聚合醯胺、聚合醯亚胺、氨基酸、 氨基醇、醚胺及其混合物。38.根据申请专利范围 第36项之方法,其中至少一种停止化合物系选自具 有分子量范围为的200至百万以上之聚伸乙亚胺;N4- 胺(N,N'-双-[3-胺基丙基]乙二胺);4,7,10-三三癸烷-1 ,13-二胺;3,3-二甲基-4,4-二胺基二环己甲烷;2-苯基 乙胺;聚醚胺;醚胺;N,N-二甲基二丙三胺;3-[2-甲氧乙 氧基]丙胺;二甲基胺基丙按;1,4-双(3-胺基丙基)六 氢;赖胺酸;异佛尔酮二胺;六亚甲二胺;N-环己 基-1,3-丙二胺;N-(3-胺基丙基)-1,3-丙二胺;四乙五胺; N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺;丙胺;2-(2-胺基乙氧基) 乙醇;1,3-二胺基-2-丙醇;硫代云母矿;2-胺基-1-丁醇; 聚[双(2-氯醚)-alt-1,3-双(3-甲基胺基)丙基];及其混 合物。39.根据申请专利范围第36项之方法,其中第 二层为黏着层,其覆盖在氧化物层上,其中至少一 种停止化合物可抑制黏着层及氧化物层之磨光。 40.根据申请专利范围第23项之方法,其中该磨光垫 包括埋人其上或其内之研磨剂。
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