[发明专利]一种集成电路铜CMP组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种集成电路铜CMP组合物，其特征在于，该组合物包括去离子水、含催化剂组合磨粒、氧化剂、络合剂、缓蚀剂、界面反应助剂、pH调节剂、表面活性剂，该抛光组合液的pH值为2.0～5.5，所述各组分的含量如下：

含催化剂组合磨粒  5wt％～10wt％

氧化剂  0.05wt％～10wt％

络合剂  0.03wt％～8wt％

缓蚀剂  0.005wt％～0.1wt％

界面反应助剂  0.001wt％～0.1wt％

表面活性剂  0.001wt％～0.1wt％

去离子水  余量。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，该组合物适用于抛光压力为≤0.5psi.。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述氧化剂为双氧水、过氧化氢脲、过氧乙酸、过氧化苯甲酰、过硫酸钾、过一硫酸钾、过硫酸铵、高锰酸钾、铁氰化钾、硝酸铵、硝酸铁中、过氧化氢中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述络合剂为氨基乙酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、羟谷氨酸、羟基乙叉二磷酸、氨基三甲叉膦酸、2-羟基磷酰基乙酸、乙酸、草酸、草酰胺、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、乙二胺二磷酸苯基大乙酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述缓蚀剂是苯并三唑、甲基苯并三唑、5-甲基苯并三唑、咪唑、尿素、抗坏血酸、硫脲、亚乙基硫脲中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述界面反应助剂是马来酸、马来酸二乙酯、马来酸酐、马来酸二辛酯中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂是聚丙烯酸类高分子表面活性剂、含羧基的阴离子表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、磷酸酯类阴离子表面活性剂中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述磨粒的粒径为10～35nm。

9.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述组合物的络合剂为1wt％的天冬氨酸、氧化剂为2wt％的过氧化氢、缓蚀剂为0.01wt％的甲基苯并三唑、界面反应助剂为0.05wt％的马来酸二乙酯、0.05wt％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠表面活性剂及5wt％的平均粒径为10～30nm，pH值为4的催化剂组合磨粒。

10.根据权利要求1至9任一项所述的组合物，其特征在于，所述含催化剂组合磨粒的制备方法如下：

以贵金属氯酸盐、过度金属氧化物为前驱体，硼氢化钠为还原剂，十六烷基三甲基溴化铵为保护剂合成纳米贵金属或过度金属催化剂粒子；

配制10wt％-40wt％浓度的贵金属氯酸盐水溶液，其中贵金属氯酸盐包括氯金酸、氯铂酸或氯化钯；过度金属氧化物包括钛、锰、铁、钴、镍、铜、锌等元素的氧化物；

1)在40℃-80℃条件下，配制0.1wt％-2wt％十六烷基三甲基溴化铵水溶液，持续搅拌至完全溶解；将贵金属或过渡金属氧化物前驱体水溶液迅速加入十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，其中十六烷基三甲基溴化铵水溶液与前驱体水溶液体积比为1～30，搅拌均匀；

2)配制0.05M～2M的硅酸钠溶液，采用阳离子交换树脂交换硅酸钠溶液中的钠离子，并调节pH值至8-10范围，得活性硅酸溶液；

3)将步骤2)中所得硅酸溶液，与步骤1)中所得溶液混合搅拌均匀；

4)将步骤2)中所得硅酸溶液，用氢氧化钠或氨水调节pH值至9～10范围，加热到90～100度，充分反应后，再逐滴加入步骤3)中所得混合溶液，充分反应后逐滴加入适量的硼化氢钠溶液，在恒温水浴中持续搅拌至充分反应，可得含目标金属催化剂的溶胶。