[发明专利]抛光粒子‑分散层复合体及包括此的抛光料浆组合物

说明书

技术领域

本发明涉及抛光粒子-分散层复合体及包括此的抛光料浆组合物。

背景技术

随着半导体元件的多样化和高密集集成，使用更细微的模式形成技术，且随着此半导体元件的表面结构更复杂，表面膜的段差也变得更大。在制造半导体元件中，用于去除在基板上形成的特定膜的段差的平坦化技术，利用化学机械抛光CMP(chemical mechanical polishing)工程。例如，为了层间绝缘，去除由过量绝缘膜工程的层间绝缘膜(interlayer dielectric；ILD)，和如绝缘芯片(chip)间的浅沟槽隔离(shallow trench isolation；STI)用绝缘膜平坦化的工程及排线、接触插塞、通路接触等，用于形成金属导电膜的工程被很多的使用。CMP工程是将要加工的晶片的表面和抛光衬垫接触的状态下，供给料浆在这些接触部位，相对的移动晶片和抛光衬垫，并化学反应晶片的凹凸表面，机械性的去除并平坦化的广域平坦化技术。在CMP工程中，抛光速度、抛光表面的平坦度、刮痕的发生程度很重要，且这些由CMP工程条件、料浆的种类、抛光衬垫的种类等被决定。随着密集度变高和工程的规格严格，发生快速地平坦段差非常大的绝缘膜的必要性。因此，抛光初期段差去除速度快，段差去除之后，抛光速度非常慢，有必要开发具有自动停止功能的抛光剂。一方面，利用阴离子高分子及阴离子共聚物的混合单一层形态的料浆，可体现在高段差领域的选择比及高的抛光率，但是，在低段差领域中,对平坦度调整及凹陷控制有困难。此外，具有由抛光粒子所具有的固有硬度的刮痕发生概率高的问题。

发明内容

技术课题

本发明是作为解决上述的问题，本发明的目的是提供抛光初期在段差大的高段差领域中，抛光对象膜去除速度块，具有高的选择比，且段差被去除之后，抛光速度很低可体现自动停止功能，对凹陷、刮痕改善很好的抛光粒子-分散层复合体及包括此的抛光料浆组合物。

但是，本发明要解决的课题不限定于以上提及的课题，且没有提及的其他课题，可从以下记载明确地被技术人员理解。

技术方案

根据本发明的一个实施例，提供一种抛光粒子-分散层复合体，其包括：抛光粒子；第一分散剂，从氨基酸、有机酸、聚亚烷基二醇及葡萄糖胺化合物结合的高分子多糖体形成的群中选择的至少任何一个的阳离子性化合物；及第二分散剂，在分子式内包括两个以上被离子化的阳离子的阳离子性聚合物。

所述抛光粒子和所述第一分散剂的结合，及所述第一分散剂和第二分散剂的结合可以是化学结合。

所述抛光粒子表面、所述第一分散剂及第二分散剂可显示阳电荷。

所述阳离子性聚合物可包括由阳离子活性的两个以上的氮。

在所述抛光粒子-分散层复合体内，包括0.1重量百分比至10重量百分比的所述第一分散剂，且在所述抛光粒子-分散层复合体内，包括0.01重量百分比至5重量百分比的所述第二分散剂。

所述抛光粒子-分散层复合体还可包括非离子性化合物，从聚乙二醇、聚丙二醇、乙烯丙烯共聚物、聚烷基氧化物、聚氧化乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯烷基醚、聚乙二醇烷基酯、聚氧乙烯醚、聚乙二醇磺酸、聚乙烯醇、聚氧化乙烯十二烷基醚、聚氧化乙烯十六醚、聚氧化乙烯油基醚、聚氧化乙烯去水山梨醇月桂酸酯及聚氧化乙烯苯基醚形成的群中选择的至少任何一个。

在所述抛光粒子-分散层复合体内可包括0.001重量百分比至1重量百分比的所述非离子性化合物。

所述抛光粒子可包括：从金属氧化物、有机物或无机物被涂层的金属氧化物，及胶体状态的所述金属氧化物形成的群中选择的至少任何一个，且所述金属氧化物包括：从二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化钛、钡二氧化钛、氧化锗、氧化锰及氧化镁形成的群中选择的至少任何一个。

所述抛光粒子的直径可以是10nm至300nm。

所述抛光粒子可在所述抛光粒子-分散层复合体中是0.1重量百分比至10重量百分比。

所述抛光粒子由液态法制造，可使粒子表面具有阳电荷被分散。

根据本发明的其他实施例，提供抛光料浆组合物，其包括根据本发明的一个实施例的抛光粒子-分散层复合体。

所述抛光料浆组合物的pH可以是3至6。

所述抛光料浆组合物的电动电位可以是10mV至60mV。