[发明专利]选择性化学机械平面化抛光

权利要求书

1.一种化学机械抛光组合物，包含：

磨料，所述磨料选自无机氧化物颗粒、涂覆的无机氧化物颗粒及其组合；

铝酸的无机盐；

化学添加剂，所述化学添加剂选自：

(a)

其中-R可以是氢原子、金属离子或铵离子；

(b)

其中-R’可以是氢原子、金属离子或铵离子；n是从1至12的烷基连接基团-CH₂-的长度；且金属离子是钠离子或钾离子；

和

(c)其组合；

水溶性溶剂；以及

任选地

杀生物剂；

表面活性剂；和

pH调节剂；

其中所述组合物的pH值为2至13，优选4至13，并且更优选8至13，并且最优选10至12.5。

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述磨料在0.01wt.％至20wt.％的范围内；优选0.05wt.％至10wt.％的范围内；并且更优选0.1wt.％至7.5wt.％的范围内；

所述无机氧化物颗粒选自煅烧的二氧化铈、胶体二氧化硅、高纯度胶体二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆颗粒及其组合；以及

所述金属涂覆的无机氧化物颗粒是二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒，其选自二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的高纯度胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的氧化铝、二氧化铈涂覆的二氧化钛、二氧化铈涂覆的氧化锆及其组合。

3.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述磨料选自气相二氧化硅颗粒、胶体二氧化硅颗粒、高纯度胶体二氧化硅颗粒及其组合；且所述颗粒的尺寸在5nm至1,000nm的范围内，优选35nm至100nm的范围内；且所述颗粒的形状选自球形、茧形、聚集体及其组合。

4.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述铝酸的无机盐选自钠盐、钾盐、铵盐及其组合。

5.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中-R是氢原子，且所述化学添加剂是苯磺酸。

6.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中-R是钠离子、钾离子或铵离子；且所述化学添加剂是苯磺酸的盐。

7.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述水溶性溶剂选自去离子(DI)水、蒸馏水、醇类有机溶剂及其组合。

8.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物进一步包含0.0001wt.％至0.05wt.％；优选0.0005wt.％至0.025wt.％，并且更优选0.001wt.％至0.01wt.％的杀生物剂，所述杀生物剂具有5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基--异噻唑啉-3-酮的活性成分。

9.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物进一步包含0wt.％至2wt.％；优选0.01wt.％至1.5wt.％；更优选0.1wt.％至1.0wt.％的pH调节剂，所述pH调节剂选自用于酸性pH条件的硝酸、盐酸、硫酸、磷酸及其组合；或者选自用于碱性pH条件的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、四烷基氢氧化铵、有机季胺氢氧化物、有机胺及其组合。

10.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物进一步包含表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子、阴离子或阳离子型表面活性剂。

11.一种化学机械抛光(CMP)半导体衬底的方法，所述半导体衬底具有至少一个包含低k或超低k膜的表面，该方法包括：

提供所述半导体衬底；

提供抛光垫；

提供根据权利要求1至10中任一项所述的化学机械抛光(CMP)组合物；

使所述半导体衬底的所述至少一个表面与所述抛光垫和所述化学机械抛光组合物接触；以及

抛光包含所述低k或超低k膜的所述至少一个表面。