[发明专利]氧化稳定的化学机械抛光组合物及方法

权利要求书

1.一种化学机械抛光(CMP)组合物，其包含：

(a)氨基化合物，其中该氨基化合物为经季铵取代的聚合物；

(b)形成自由基的氧化剂；

(c)自由基捕集剂，其能抑制该氨基化合物的自由基诱导的氧化，该自由 基捕集剂包括经羟基取代的多元不饱和环状化合物、含氮化合物、或其组合， 其中所述自由基捕集剂以0.00001摩尔至0.1摩尔的量存在于所述化学机械 抛光组合物中；及

(d)为此的含水载体，

其中该含氮化合物选自：芳族硝基化合物、杂芳族硝基化合物、脂族硝 基化合物、亚硝基化合物、氮自由基型化合物、N-氧化物化合物、N-羟基- 亚胺化合物、经酰氨基取代的芳族化合物、N-酰基-烯胺化合物、及前述含 氮化合物中的两种或更多种的组合，

该经羟基取代的多元不饱和环状化合物选自：氢醌型化合物、经羟基取 代的醌化合物、经羟基取代的香豆素化合物、经羟基取代的萘化合物、经烷 氧基取代的酚化合物、经烷基取代的酚化合物、2-羟基吡啶、经磺酸取代的 酚类化合物、其盐、及前述化合物中的两种或更多种的组合。

2.权利要求1的化学机械抛光组合物，其中该形成自由基的氧化剂包括 选自过氧化合物及卤素化合物的至少一种氧化剂。

3.权利要求1的化学机械抛光组合物，其中该形成自由基的氧化剂包括 过氧化氢。

4.权利要求1的化学机械抛光组合物，其中该形成自由基的氧化剂包括 过硫酸盐化合物。

5.权利要求1的化学机械抛光组合物，其中该形成自由基的氧化剂包括 碘。

6.权利要求1的化学机械抛光组合物，其中该氨基化合物包含至少一个 伯胺基、至少含氮的杂环基团、至少一个季铵基、或前述基团中的两种或更 多种的组合。

7.权利要求1的化学机械抛光组合物，其中该组合物进一步包含金属氧 化物研磨剂。

8.权利要求7的化学机械抛光组合物，其中该金属氧化物研磨剂选自： 二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化铈、氧化锆及前述研磨剂中的两种或 更多种的组合。

9.一种用于抛光基板的化学机械抛光(CMP)方法，该方法包括以下步 骤：

(a)使基板表面与抛光垫及含水化学机械抛光组合物接触，该化学机械抛 光组合物包含氨基化合物、形成自由基的氧化剂、能抑制该氨基化合物的自 由基诱导氧化的自由基捕集剂、及为此的含水载体，其中所述氨基化合物为 经季铵取代的聚合物；该自由基捕集剂包括经羟基取代的多元不饱和环状化 合物、含氮化合物、或其组合，其中该含氮化合物选自：芳族硝基化合物、 杂芳族硝基化合物、脂族硝基化合物、亚硝基化合物、氮自由基型化合物、 N-氧化物化合物、N-羟基-亚胺化合物、经酰氨基取代的芳族化合物、N-酰 基-烯胺化合物、及前述含氮化合物中的两种或更多种的组合，该经羟基取 代的多元不饱和环状化合物选自：氢醌型化合物、经羟基取代的醌化合物、 经羟基取代的香豆素化合物、经羟基取代的萘化合物、经烷氧基取代的酚化 合物、经烷基取代的酚化合物、2-羟基吡啶、经磺酸取代的酚类化合物、其 盐、及前述化合物中的两种或更多种的组合，其中所述自由基捕集剂以 0.00001摩尔至0.1摩尔的量存在于所述化学机械抛光组合物中；及

(b)使该抛光垫与该基板之间发生相对运动，同时保持该化学机械抛光组 合物的一部分与在该垫和该基板之间的表面接触一段足以磨除该表面的至 少一部分的时间。

10.权利要求9的方法，其中该形成自由基的氧化剂包括选自过氧化合 物及卤素化合物的至少一种氧化剂。

11.权利要求9的方法，其中该形成自由基的氧化剂包括过氧化氢。

12.权利要求9的方法，其中该形成自由基的氧化剂包括过硫酸盐化合 物。

13.权利要求9的方法，其中该形成自由基的氧化剂包括碘。

14.权利要求9的方法，其中该氨基化合物包含至少一个伯胺基。