发明名称 用于化学机械研磨之经涂布金属氧化物粒子
摘要 本发明提供一种研磨一基材之方法,该方法包括下述步骤:(i)提供一研磨组合物,(ii)提供一包含至少一个金属层之基材,及(iii)用该研磨组合物磨去至少一部分金属层来研磨该基材。该研磨组合物包含一磨料及一液体载剂,其中该磨料包含其表面之一部分上附着有一矽烷化合物的金属氧化物粒子及一附着于该矽烷化合物上的聚合物,且其中该聚合物系选自由水溶性聚合物及水乳化聚合物组成之群。本发明亦提供一如上所述之研磨组合物,其中该研磨组合物中所含磨料粒子之总量不超过该研磨组合物之20重量%,且该等金属氧化物粒子不包含氧化锆。
申请公布号 TWI268954 申请公布日期 2006.12.21
申请号 TW093111152 申请日期 2004.04.21
申请人 卡博特微电子公司 发明人 佛立德F 桑;陆斌;伊森K 莱托;王秀敏
分类号 C09K3/14(2006.01);C09G1/02(2006.01) 主分类号 C09K3/14(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 1.一种研磨一基材之方法,该方法包括下述步骤: (i)提供一包含下述物质之研磨组合物: (a)一磨料及 (b)一液体载剂, 其中该磨料包含表面的一部分上附着有一矽烷化 合物的金属氧化物粒子及一附着于该矽烷化合物 的聚合物,且其中该聚合物系选自由水溶性聚合物 及水乳化聚合物组成之群, (ii)提供一包含至少一个金属层之基材,及 (iii)用该研磨组合物磨去至少一部分金属层以研 磨该基材。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该矽烷化合物 系选自由下列组成之群:含官能基之矽烷、乙矽烷 、丙矽烷、寡聚矽烷、聚合矽烷及其组合。 3.如申请专利范围第2项之方法,其中该矽烷化合物 包含至少一个选自由下列组成之群之官能基:胺基 、羧酸基、酸酐基、膦酸基、啶基、羟基、环 氧基及其盐。 4.如申请专利范围第3项之方法,其中该矽烷化合物 包含至少一个胺基。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该聚合物系一 阴离子聚合物或共聚物。 6.如申请专利范围第5项之方法,其中该阴离子聚合 物或共聚物包含有含羧酸、磺酸或膦酸官能基或 其组合之重现单元。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中该矽烷化合物 包含至少一个胺基。 8.如申请专利范围第6项之方法,其中该阴离子聚合 物或共聚物包含选自由下列组成之群之重现单元: 丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸 酐、乙烯基磺酸、2-甲基丙烯醯氧基乙磺酸、苯 乙烯磺酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、乙 烯基膦酸、2-(甲基丙烯醯氧基)乙基磷酸、其盐及 其组合。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中该聚合物系一 阳离子聚合物或共聚物。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中该阳离子聚 合物或共聚物包含有含胺基官能基之重现单元。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中该阳离子聚 合物或共聚物包含选自由下列组成之群之重现单 元:烯丙基胺、乙烯基胺、丙啶、乙烯基啶、 甲基丙烯酸二乙胺基乙基酯、氯化二烯丙基二甲 基铵、硫酸甲基丙烯醯氧基三甲基铵及其组合。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中该矽烷化合 物包含至少一个选自由羟基、环氧基及其盐组成 之群之官能基且该聚合物包含至少一个选自由胺 基、羧酸基及其盐组成之群之官能基。 13.如申请专利范围第1项之方法,其中该等金属氧 化物粒子包含一选自由下列组成之群之金属氧化 物:氧化铝、二氧化矽、二氧化钛、氧化铈、氧化 锆、氧化锗、氧化镁、氧化钽(TaOx)及其组合。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中该等金属氧 化物粒子包含二氧化矽。 15.如申请专利范围第1项之方法,其中该研磨组合 物进一步包含一酸。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中该酸系一无 机酸。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该酸系一选 自由硝酸、磷酸、硫酸、其盐及其组合组成之群 之无机酸。 18.如申请专利范围第15项之方法,其中该酸系一有 机酸。 19.如申请专利范围第18项之方法,其中该酸系一选 自由草酸、丙二酸、酒石酸、乙酸、乳酸、丙酸 、苯二甲酸、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸、其盐及 其组合组成之群之有机酸。 20.如申请专利范围第1项之方法,其中该研磨组合 物之pH値介于3至7之间。 21.如申请专利范围第1项之方法,其中该研磨组合 物进一步包含一表面活性剂。 22.如申请专利范围第1项之方法,其中该研磨组合 物进一步包含一化学氧化剂。 23.一种研磨组合物,其包含: (i)一磨料及 (ii)一液体介质, 其中该磨料包含其表面的一部分上附着有一矽烷 化合物的金属氧化物粒子及一附着于该矽烷化合 物上的聚合物,且其中该聚合物系选自由水溶性聚 合物及水乳化聚合物组成之群,该研磨组合物中所 含磨料粒子之总量不超过该研磨组合物之20重量%, 且该等金属氧化物粒子不包含氧化锆。 24.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该矽 烷化合物系选自由下列组成之群:含官能基之矽烷 、乙矽烷丙矽烷、寡聚矽烷、聚合矽烷及其组合 。 25.如申请专利范围第24项之研磨组合物,其中该矽 烷化合物包含至少一个选自由下列组成之群之官 能基:胺基、羧酸基、酸酐基、膦酸基、啶基、 羟基、环氧基及其盐。 26.如申请专利范围第25项之研磨组合物,其中该矽 烷化合物包含至少一个胺基。 27.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该聚 合物系一阴离子聚合物或共聚物。 28.如申请专利范围第27项之研磨组合物,其中该阴 离子聚合物或共聚物包含含羧酸、磺酸或膦酸官 能基或其组合之重现单元。 29.如申请专利范围第28项之研磨组合物,其中该矽 烷化合物包含至少一个胺基。 30.如申请专利范围第28项之研磨组合物,其中该阴 离子聚合物或共聚物包含选自由下列组成之群之 重现单元:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸 、马来酸酐、乙烯基磺酸、2-甲基丙烯醯氧基乙 磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸( AMPS)、乙烯基膦酸、2-(甲基丙烯醯氧基)乙基磷酸 、其盐及其组合。 31.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该聚 合物包含一阳离子聚合物或共聚物。 32.如申请专利范围第31项之研磨组合物,其中该阳 离子聚合物或共聚物包含含胺基官能基之重现单 元。 33.如申请专利范围第32项之研磨组合物,其中该阳 离子聚合物或共聚物包含选自由下列组成之群之 重现单元:烯丙基胺、乙烯基胺、丙啶、乙烯基 啶、甲基丙烯酸二乙胺基乙基酯、氯化二烯丙 基二甲基铵、硫酸甲基丙烯醯氧基三甲基铵及其 组合。 34.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该矽 烷化合物包含至少一个选自由羟基、环氧基及其 盐组成之群中官能基,且该聚合物包含至少一个选 自由胺基、羧酸基及其盐组成之群之官能基。 35.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该等 磨料粒子系选自由下述基团组成之群:氧化铝、二 氧化矽、二氧化钛、氧化铈、氧化锆、氧化锗、 氧化镁、氧化钽(TaOx)及其组合。 36.如申请专利范围第35项之研磨组合物,其中该磨 料系二氧化矽。 37.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该研 磨组合物进一步包含一酸。 38.如申请专利范围第37项之研磨组合物,其中该酸 系一无机酸。 39.如申请专利范围第38项之研磨组合物,其中该无 机酸系选自由硝酸、磷酸、硫酸、其盐及其组合 组成之群。 40.如申请专利范围第37项之研磨组合物,其中该酸 系一有机酸。 41.如申请专利范围第40项之研磨组合物,其中该有 机酸系选自由草酸、丙二酸、酒石酸、乙酸、乳 酸、丙酸、苯二甲酸、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸 、其盐及其组合组成之群。 42.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该研 磨组合物之pH値介于3至7之间。 43.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该研 磨组合物进一步包含一表面活性剂。 44.如申请专利范围第23项之研磨组合物,其中该研 磨组合物进一步包含一化学氧化剂。
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