[发明专利]用于抛光钼的组合物和方法

说明书

本发明涉及用于抛光钼的组合物和方法，具体地说，本发明提供用于抛光含钼金属的表面的组合物和方法。本文中描述的抛光组合物(浆料)包含悬浮于包含水溶性表面活性物质和氧化剂的酸性含水介质中的无机粒状研磨剂材料(例如，氧化铝或二氧化硅)的研磨剂浓缩物。所述表面活性物质是基于所述粒状研磨剂的ζ电位选择的，使得当所述研磨剂具有正的ζ电位时，所述表面活性物质包括阳离子型物质，和当所述粒状研磨剂具有负的ζ电位时，所述表面活性物质包括阴离子型物质、非离子型物质、或其组合。

本申请是中国发明专利申请(发明名称：用于抛光钼的组合物和方法，申请日：2013年6月10日；申请号：201380030768.7)的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域。更具体地，本发明涉及用于抛光钼表面的组合物和方法。

背景技术

钼金属用在许多工业应用中，包括微电子器件(例如，用于互连、光掩模和其它用途)。在这样的应用中，钼最初以过量的量利用，然后至少一些钼必须以受控的方式通过抛光或磨光移除，以实现适合例如用于半导体器件制造的表面性质。

研磨剂材料通常用在金属的抛光和磨光中。在这样的应用中，研磨剂颗粒悬浮在液体介质例如水中，有时借助于作为分散剂的表面活性剂。金属钼表面的抛光常常使用不同尺寸的研磨剂实现以获得期望的表面粗糙度。目前使用的研磨剂通常需要多个用于抛光钼表面的步骤，这可意味着使用多个机器和/或部件以及研磨剂变化，这可不利地影响用于各部件的加工时间。

研磨剂材料典型地悬浮在液体载体例如水或包含水的含水介质中。当研磨剂悬浮在液体载体中时，其优选是胶体稳定的。术语“胶体”指的是研磨剂颗粒在液体载体中的悬浮液。“胶体稳定性”指的是该悬浮液随时间的保持性。在本发明的上下文中，如果当将二氧化硅置于100毫升量筒中并使其无搅动地静置2小时的时间时，量筒底部50毫升中的颗粒浓度([B]，以g/mL表示)与量筒顶部50毫升中的颗粒浓度([T]，以g/mL表示)之间的差除以研磨剂组合物中颗粒的总浓度([C]，以g/mL表示)小于或等于0.5(即，([B]-[T])/[C]≤0.5)，则认为研磨剂悬浮液是胶体稳定的。([B]-[T])/[C]的值合乎需要地小于或等于0.3，且优选小于或等于0.1。

存在对于新的用于抛光钼表面的组合物和方法的持续需要。本发明解决了该需要。

发明内容

本发明包括：

1.用于抛光含钼基材的含水化学-机械抛光(CMP)组合物，所述组合物包含具有在3-6范围内的pH的含水载体且在使用点处包含：

(a)选自二氧化硅研磨剂和氧化铝研磨剂的粒状研磨剂；

(b)水溶性表面活性物质；和

(c)氧化剂；

其中所述表面活性物质是基于所述粒状研磨剂的ζ电位选择的，使得当所述研磨剂具有正的ζ电位时，所述表面活性物质包括阳离子型物质，和当所述粒状研磨剂具有负的ζ电位时，所述表面活性物质包括阴离子型物质、非离子型物质、或其组合。

2.条目1的CMP组合物，其中所述粒状研磨剂包括α-氧化铝且所述表面活性剂为阳离子型物质。

3.条目2的CMP组合物，其中所述阳离子型物质为阳离子型聚合物。

4.条目3的CMP组合物，其中所述阳离子型聚合物包括聚卤化(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基铵)。

5.条目3的CMP组合物，其中氧化剂包括过氧化氢。

6.条目1的CMP组合物，其中所述粒状研磨剂包括二氧化硅且所述表面活性物质为阴离子型物质、非离子型物质、或其组合。

7.条目6的CMP组合物，其中所述表面活性物质包括聚(丙烯酸)、聚丙烯酰胺、或其组合。