[发明专利]含N取代的二氮烯*二氧化物和/或N’-羟基-二氮烯*氧化物盐的含水抛光组合物

说明书

本发明涉及一种含水抛光组合物，其包含：(A)至少一种水溶性或水分散性化合物，其选自N‑取代的二氮烯二氧化物和N′‑羟基‑二氮烯氧化物盐；和(B)至少一种类型的磨料颗粒；化合物(A)在制造电子、机械和光学器件中的用途以及利用所述含水抛光组合物抛光电子、机械和光学器件用基底材料的方法。

技术领域

本发明涉及含N取代的二氮烯(Diazenium)二氧化物和/或N′-羟基-二氮烯氧化物盐的新型含水抛光组合物，尤其是化学机械抛光(CMP)组合物。

此外，本发明涉及N取代的二氮烯二氧化物和/或N′-羟基-二氮烯氧化物盐在制造电子和光学器件中的新用途。

此外，本发明涉及抛光用于制造电子、机械和光学器件的基底材料的新方法。

引用文献

将在本发明申请中引用的文献作为参考完全引入。

发明背景

化学机械平坦化或抛光(CMP)为实现集成电路(IC)器件局部和整体平坦度的主要方法。该技术通常在一定负载下将含磨料和其它添加剂的CMP组合物或浆料作为活性化学物质施加在旋转的基底表面和抛光垫之间。因此，CMP方法将物理方法如研磨与化学方法如氧化或螯合结合。希望基底材料的去除或抛光不是由纯粹的物理或纯粹的化学作用组成，而是这两者的协同作用，以实现快速均匀的去除。

这样除去基底材料，直至实现所需平坦度或阻挡下层或停蚀层暴露。最终，获得能够通过随后的光刻法、图案化、蚀刻和薄膜处理正确地制造多层IC器件的平坦的无缺陷的表面。

浅沟槽隔离(STI)为通常要求在图案化的晶片基底上相对于氮化硅选择性除去二氧化硅的特定CMP应用。在该情况下，将蚀刻的沟槽过充满介电材料，如二氧化硅，用氮化硅隔离膜作为停蚀层将其抛光。该CMP方法以从隔离膜除去二氧化硅为结束，同时使暴露的氮化硅和沟槽氧化硅的去除最小化。

这要求能够获得高的二氧化硅材料去除量与氮化硅去除量相对比的CMP浆料，在本领域中该比例也被称作氧化物-氮化物选择性。

基于二氧化铈的CMP浆料在STI应用方面已经受到极大关注，这是因为由于二氧化铈与二氧化硅的高的化学亲合性(在本领域中也称作二氧化铈的化学啮合作用)，其能够获得较高的氧化物-氮化物选择性。

然而，基于二氧化铈的CMP系列的氧化物-氮化物选择性必须通过“设计”选择性的添加剂改进。

因此，P.W.Carter等人在Electrochemical and Solid-State Letters，8(8)G218-G221(2005)，Interfacial Reactivity between Ceria and Silicon Dioxide andSilicon Nitride Surfaces，Organic Additive Effects中公开了谷氨酸、吡啶甲酸、4-羟基苯甲酸、咪唑、乙酸、甲酸、3-羟基吡啶甲酸、邻氨基苯甲酸、吡咯甲酸、环己烷甲酸、哌嗪、吡啶、2-苯基乙酸、苯甲酸、3-氨基苯酚、琥珀酸、甜菜碱、甘氨酸、脯氨酸、苯磺酸、吗啉、水杨酸、对苯二甲酸、苹果酸、异丙醇、柠檬酸和草酸对氧化物-氮化物选择性的影响。

Y.N.Prasad等人在Electrochemical and Solid-State Letters，9(12)G337-G339(2006)，Role of Amino-Acid Absorption on Silica and Silicon NitrideSurfaces during STI CMP中公开了脯氨酸和精氨酸的影响。

Hyun-Goo Kang等人在Journal of Material Research，第22卷，No.3，2007，第777-787页中公开了二氧化铈浆料中磨料粒度和聚(丙烯酸)分子量对在浅沟槽隔离化学机械平坦化中SiO₂/Si₃N₄膜去除选择性的影响。