[发明专利]化学机械抛光组合物及其相关方法

权利要求书

1.一种对基片进行化学机械抛光的方法，该方法包括：

提供基片，所述基片在存在互连金属和低k介电材料中的至少一种的 同时包含阻挡材料；

提供化学机械抛光组合物，所述化学机械抛光组合物包含：水；1-40 重量％的平均粒度≤100nm的磨料；0-10重量％的氧化剂；0.001-5重量％的 季铵化合物，所述季铵化合物选自氢氧化四乙基铵，氢氧化四丙基铵，氢氧 化四环丙基铵，氢氧化四丁基铵，氢氧化四环丁基铵，氢氧化四戊基铵，氢 氧化四环戊基铵，氢氧化四己基铵，氢氧化四环己基铵，以及它们的混合物； 0.01-0.05重量％的式(I)所示的物质：

其中，R选自C₂-C₂₀烷基，C₂-C₂₀芳基，C₂-C₂₀芳烷基和C₂-C₂₀烷芳基；x 为0-20的整数；y为0-20的整数；x+y≥1；所述化学机械抛光组合物的pH值 ≤5；

提供化学机械抛光垫；

在化学机械抛光垫和基片之间的界面处形成动态接触；

在化学机械抛光垫和基片之间的界面处或界面附近，将所述化学机械 抛光组合物分配在所述化学机械抛光垫上；

从所述基片除去至少一部分的所述阻挡材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基片在存在铜和低k 介电碳掺杂氧化物膜的同时包含氮化钽。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述化学机械抛光组合物 显示氮化钽/铜的去除速率选择性≥2，所述化学机械抛光组合物显示氮化钽 /低k介电碳掺杂氧化物膜的去除速率选择性≥3。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基片在存在铜和低k 介电碳掺杂氧化物膜的同时包含氮化钽，所述磨料是胶体二氧化硅，在以下 操作条件下，所述化学机械抛光组合物显示氮化钽去除速率/分钟： 台板转速93转/分钟，支架转速87转/分钟，化学机械抛光组合物的流速200 毫升/分钟，在200毫米的抛光机上施加1.5psi的垂直向下压力，所述化学 机械抛光垫包括含有聚合物空心微粒的聚氨酯抛光层以及聚氨酯浸渍的非 织造子垫。

5.一种对基片进行化学机械抛光的方法，该方法包括：

提供基片，所述基片在存在互连金属和低k介电材料中的至少一种的 同时包含阻挡材料；

提供化学机械抛光组合物，所述化学机械抛光组合物包含：水；1-5重 量％的平均粒度为20-30纳米的胶体二氧化硅磨料；0.05-0.8重量％的氧化剂； 0-10重量％的抑制剂；0.001-5重量％的选自以下的季铵化合物，氢氧化四乙 基铵，氢氧化四丙基铵，氢氧化四环丙基铵，氢氧化四丁基铵，氢氧化四环 丁基铵，氢氧化四戊基铵，氢氧化四环戊基铵，氢氧化四己基铵，氢氧化四 环己基铵，以及它们的混合物；0.01-0.05重量％的下式(I)的物质：

其中，R为源自天然来源的C₈-C₂₀烷基，所述天然来源选自大豆油、 脂油、椰子油、棕榈油和蓖麻油；x是0-20的整数；y是0-20的整数；x+y≥1； 所述化学机械抛光组合物的pH值≤5；

提供化学机械抛光垫；

在化学机械抛光垫和基片之间的界面处形成动态接触；

在化学机械抛光垫和基片之间的界面处或界面附近，将所述化学机械 抛光组合物分配在所述化学机械抛光垫上；

从所述基片除去至少一部分的所述阻挡材料。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基片在存在铜和低k 介电碳掺杂氧化物膜的同时包含氮化钽。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述化学机械抛光组合物 显示氮化钽/铜的去除速率选择性≥2，所述化学机械抛光组合物显示氮化钽 /低k介电碳掺杂氧化物膜的去除速率选择性≥3。