[发明专利]用于金属的化学机械抛光的组合物及方法

权利要求书

1.化学机械抛光组合物，其包含：

液体载剂；

阳离子型金属氧化物研磨剂颗粒，其分散于该液体载剂中，该阳离子型金属氧化物研磨剂颗粒具有经至少一种化合物改性的表面，该至少一种化合物包含由通式(2)或通式(3)表示的甲硅烷基：

-Si(X)_n-[L-CR¹(OH)-C(R²)₂-A]_3-n (2)

其中X相同或不同，且各自表示羟基、能够水解的取代基、不能够水解的取代基、或与该颗粒或另一甲硅烷基的O-Si的键；

n为0、1或2；

L为连接基团；

R¹为氢原子或含有氨基、羟基或不饱和键的烷基；

R²相同或不同，且各自表示氢原子或含有氨基、羟基或不饱和键的烷基；且

A为季铵基；

其中X相同或不同，且各自表示羟基、能够水解的取代基、不能够水解的取代基、或与该颗粒或另一甲硅烷基的O-Si的键；

n为0、1或2；

L为连接基团；且

A为季铵基；

其中该金属氧化物研磨剂颗粒具有在1.5至5.0的范围内的聚集比率，而且，该阳离子型金属氧化物研磨剂颗粒具有大于9的等电点。

2.权利要求1的组合物，其中

该甲硅烷基由该通式(2)表示；且

L为--CH₂CH₂CH₂OCH₂--，R¹及R²为H，且A为--N⁺R'R”R”'，其中R'、R”及R”'相同或不同，且包括任何含碳的化合物。

3.权利要求1的组合物，其中

该甲硅烷基由该通式(3)表示；且

L为--CH₂CH₂--，且A'为--N⁺R'R”R”'，其中R'、R”及R”'相同或不同，且包括任何含碳的化合物。

4.权利要求1的组合物，其中，该液体载剂为水。

5.权利要求1的组合物，其中，该金属氧化物研磨剂颗粒为硅石颗粒。

6.权利要求1的组合物，其中，该金属氧化物研磨剂颗粒具有在30nm至90nm的范围内的平均粒径。

7.权利要求1的组合物，其具有6至8的pH。

8.权利要求1的组合物，其中，该阳离子型金属氧化物研磨剂颗粒包含在大于6的pH下具有至少20mV的ζ电位的胶体硅石颗粒。

9.权利要求1的组合物，其包含小于2重量％的该阳离子型金属氧化物研磨剂颗粒。

10.权利要求1的组合物，其中，该液体载剂具有小于150ppm的总溶解硅浓度。

11.权利要求1的组合物，其中，该液体载剂具有小于100ppm的残余硅烷浓度。

12.权利要求1的组合物，其进一步包含过氧化氢氧化剂及金属腐蚀抑制剂。

13.权利要求1的组合物，其进一步包含三唑吡啶化合物且具有在6至8的范围内的pH。

14.对包括金属层的基板进行化学机械抛光的方法，该方法包括：

(a)使该基板与权利要求1的抛光组合物接触；

(b)相对于该基板移动该抛光组合物；以及

(c)研磨该基板以自该基板移除该金属层的一部分且由此对该基板进行抛光。