[发明专利]屏障浆料去除速率改善

权利要求书

1.一种屏障化学机械平面化抛光组合物，其包含：

≥2.4重量％的磨料；

≤5重量％的化学添加剂；

腐蚀抑制剂；

水溶性溶剂；和

任选地

第二速率增强剂，其选自硝酸盐及其衍生物；氯化物盐及其衍生物；乙酸盐及其衍生物；及其组合；

表面活性剂，其选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂及其组合；

pH调节剂；

氧化剂；

螯合剂；

其中

所述化学添加剂包括至少一种多元酸或其盐，所述多元酸或其盐具有超过一个pKa并且具有0.5至10的pKa1；

所述水溶性溶剂选自去离子水、极性溶剂和去离子水与极性溶剂的混合物；其中所述极性溶剂选自醇、醚、酮或其他极性试剂；和

所述抛光组合物的pH为4至12。

2.根据权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物，其中所述磨料选自高纯度胶体二氧化硅、纳米尺寸胶体二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锗、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、晶格中氧化铝掺杂胶体二氧化硅及其组合；并且所述磨料的平均粒径为10nm至300nm。

3.根据权利要求1或2所述的屏障化学机械平面化抛光组合物，其中所述化学添加剂选自膦酰乙酸、其衍生物及其盐；膦酸、其衍生物及其盐；苯基膦酸、其衍生物及其盐；钼二酸、其衍生物及其盐；草酸、其衍生物及其盐；亚硫酸、其衍生物及其盐；砷酸、其衍生物及其盐；硝基苯甲酸、其衍生物及其盐；丙二酸、其衍生物及其盐；邻苯二甲酸、其衍生物及其盐；硅酸、其衍生物及其盐；碳酸、其衍生物及其盐；及其组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的屏障化学机械平面化抛光组合物，其中所述腐蚀抑制剂选自苯并三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3,5-二胺-1,2,4-三唑及其组合；并且所述腐蚀抑制剂以0.005重量％至0.5重量％的量存在。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的屏障化学机械平面化抛光组合物，其中所述组合物还包含以下中的至少一种：

所述表面活性剂，其选自炔二醇表面活性剂、醇乙氧基化物表面活性剂及其组合；并且所述表面活性剂以0.001重量％至1.0重量％的量存在；

所述第二速率增强剂，其选自硝酸盐及其衍生物；氯化物盐及其衍生物；乙酸盐及其衍生物；及其组合；并且所述第二速率增强剂以0.05重量％至5重量％的量使用；

所述pH调节剂，其选自a)降低所述抛光组合物的pH的硝酸、硫酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、丙二酸、各种脂肪酸、各种多羧酸及其组合；和(b)提高所述抛光组合物的pH的氢氧化钾、氢氧化钠、氨、四乙基氢氧化铵、乙二胺、哌嗪、聚乙烯亚胺、改性聚乙烯亚胺及其组合；并且所述pH调节剂以0.001重量％至1重量％的量使用；

所述氧化剂，其选自过氧化氢、高碘酸、碘酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵、钼酸铵、硝酸铁、硝酸、硝酸钾、氨、胺化合物及其组合；并且所述氧化剂以约0.05重量％至约5.0重量％的量使用；和

所述螯合剂，其选自有机酸及其盐；聚合酸及其盐；水溶性共聚物及其盐；在共聚物的同一分子中含有选自羧酸基团、磺酸基团、磷酸基团和吡啶酸基团的至少两种不同类型的酸基团的共聚物及其盐；聚乙烯酸及其盐；聚环氧乙烷；聚环氧丙烷；吡啶、吡啶衍生物、联吡啶、联吡啶衍生物，及其组合；并且所述螯合剂以0.05重量％至约5重量％的量使用。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的屏障化学机械平面化抛光组合物，其中所述组合物包含平均粒径为15nm至200nm的硅磨料颗粒；0.025重量％至4重量％的选自丙二酸、亚硫酸钾、钼酸钾、硅酸钾、草酸钾一水合物、膦酰乙酸及其组合的化学添加剂；炔二醇表面活性剂或醇乙氧基化物表面活性剂；和水；其中所述组合物的pH为6至11。