專利名稱：用于控制半導體晶片中金屬互連去除速率的拋光組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及半導體晶片的拋光且更具體地，涉及用控制半導體晶片中的金屬互連去除速率的拋光組合物和方法。
背景技術(shù)：
半導體工業(yè)采用互連金屬在半導體晶片上形成集成電路。這些互連金屬優(yōu)選為非鐵金屬。這種非鐵互連金屬的適當?shù)膶嵗袖X、銅、金、鎳，和鉑族金屬、銀、鎢以及包括至少一種上述金屬的合金。這些互連金屬具有低的電阻率。銅金屬互連以低的成本提供優(yōu)良的電導率。因為銅在許多電介質(zhì)材料中易溶，例如二氧化硅和摻雜型的二氧化硅，集成電路制造商典型地采用擴散阻擋層以防止銅擴散到電介質(zhì)層。例如，用于保護電介質(zhì)的阻擋層包括鉭、氮化鉭、鉭-氮化硅、鈦、氮化鈦、鈦-氮化硅、鈦-氮化鈦、鈦-鎢、鎢、氮化鎢和鎢-氮化硅。
在半導體晶片的制造中，在金屬互連層沉積之后利用拋光組合物來拋光半導體基底。典型地，該拋光工藝采用特別設(shè)計的“第一步”漿料來快速去除金屬互連。拋光工藝此后包括用于去除阻擋層的“第二步”漿料。第二步漿料選擇性地去除阻擋層而對互連結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)或者電性能沒有不利影響。
Costas等的專利US6443812公開了一種包括有機聚合物的拋光組合物，該有機聚合物具有包含至少16個碳原子的主鏈，其中該聚合物具有多個與半導體晶片表面上的表面基團有親和力的部分。但是，該拋光組合物不能防止低-k電介質(zhì)層的凹陷而且不能實現(xiàn)低-k電介質(zhì)材料的去除速率的控制。此外該組合物不能實現(xiàn)漿料的調(diào)整。
對能用于控制非鐵互連金屬去除速率和控制低-k及超低-k電介質(zhì)材料去除速率的水性拋光組合物仍然存在未滿足的需求。

發(fā)明內(nèi)容
這里公開了一種適用于拋光半導體基底的拋光組合物，該組合物包括0.001-2wt％的熱塑性聚合物；和0.001-1wt％的聚乙烯吡咯烷酮；其中通過增加熱塑性聚合物對聚乙烯吡咯烷酮的重量比來控制非鐵金屬互連的去除速率。
這里還公開了一種適用于拋光半導體基底的拋光組合物，該組合物包括0.001-2wt％的重均分子量為13000-23000g/摩爾的聚乙烯醇；0.001-1wt％的重均分子量為3000-10000g/摩爾的聚乙烯吡咯烷酮；最高15wt％的配位劑；最高10wt％的腐蝕抑制劑；最高10wt％的氧化劑；和0.1-40wt％的氧化硅研磨劑；其中該拋光組合物的pH值至少為7，而且其中增加熱塑性聚合物對聚乙烯吡咯烷酮的重量比控制非鐵金屬互連的去除速率。
這里還公開了一種拋光半導體基底的方法，該方法包括如下步驟將包括0.001-2wt％的熱塑性聚合物；和0.001-1wt％的聚乙烯吡咯烷酮的拋光組合物施用于半導體基底；并在等于或小于21.7千帕的墊壓力條件下拋光該半導體晶片，其中增加熱塑性聚合物對聚乙烯吡咯烷酮的重量比控制非鐵金屬互連的去除速率。
具體實施例方式
可在拋光組合物中使用的熱塑性聚合物有低聚物，聚合物，離聚物，樹枝狀聚合物，共聚物如嵌段共聚物、接枝共聚物、星形嵌段共聚物、無規(guī)共聚物等，或者包含至少一種上述聚合物的組合?？捎糜趻伖饨M合物的熱塑性聚合物的適當實例有聚縮醛類，聚丙烯酸類，聚碳酸酯類，聚苯乙烯類，聚酯類，聚酰胺類，聚酰胺酰亞胺類，聚芳基化合物，聚芳基砜類，聚醚砜類，聚苯硫醚類，聚砜類，聚酰亞胺類，聚醚酰亞胺類，聚四氟乙烯類，聚醚酮類，聚醚醚酮類，聚醚酮酮類，聚苯并噁唑類，聚噁二唑，聚苯并噻嗪酚噻嗪類，聚苯并噻唑類，聚吡嗪喹喔啉類，聚均苯四酰亞胺類，聚喹喔啉類，聚苯并咪唑類，聚羥吲哚類，聚氧異吲哚啉類，聚二氧異吲哚啉類，聚三嗪類，聚噠嗪類，聚哌嗪類，聚吡啶類，聚哌啶類，聚三唑類，聚吡唑類，聚碳硼烷類，聚氧二環(huán)壬烷類，聚二苯并呋喃類，聚苯并呋喃酮類，聚縮醛類，聚酸酐類，聚乙烯醚類，聚乙烯硫醚類，聚乙烯醇類，聚乙烯酮類，聚鹵乙烯類，聚乙烯腈類，聚乙烯酯類，聚磺酸鹽類，聚硫化物類，聚硫代酸酯類，聚砜類，聚磺酰胺類，聚脲類，聚磷腈類，聚硅氮烷類，或類似物，或者包含至少一種上述熱塑性聚合物的組合。優(yōu)選的熱塑性聚合物是聚乙烯醇。
還可使用熱塑性聚合物的混合物。熱塑性聚合物的混合物的實例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龍，聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯，聚苯醚/聚苯乙烯，聚苯醚/尼龍，聚砜/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚碳酸酯/熱塑性聚氨酯，聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯，熱塑性彈性體合金，尼龍/彈性體，聚酯/彈性體，聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯，縮醛/彈性體，聚乙烯-馬來酸酐/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚醚醚酮/聚醚砜，聚乙烯/尼龍，聚乙烯/聚縮醛等，以及包含至少一種上述熱塑性聚合物的混合物。
該熱塑性聚合物優(yōu)選具有通過凝膠滲透色譜法(GPC)測定的1000-1000000克/摩爾的重均分子量。在一個實施方案中，該熱塑性聚合物的重均分子量為3000-500000克/摩爾。在另一個實施方案中，該熱塑性聚合物的重均分子量為5000-100000克/摩爾。在另一個實施方案中，該熱塑性聚合物的重均分子量為10000-30000克/摩爾。應該注意的是，對于本說明書，所有的范圍均包含端值且可組合。
優(yōu)選的熱塑性聚合物是重均分子量為13000-23000克/摩爾的聚乙烯醇。在一個實施方案中，該聚乙烯醇的水解度大于或等于80摩爾％。在另一個實施方案中，該聚乙烯醇的水解度大于或等于50摩爾％。在另一個實施方案中，該聚乙烯醇的水解度大于或等于20摩爾％。摩爾百分數(shù)基于聚乙烯醇的摩爾總數(shù)。
該熱塑性聚合物的含量為0.001-2wt％。在一個實施方案中，該熱塑性聚合物的含量為0.01-1.7wt％。在另一個實施方案中，該熱塑性聚合物的含量為0.1-1.5wt％。如這里以及本說明書全文中所用，各個重量百分數(shù)都是基于拋光組合物的總重量。
聚乙烯吡咯烷酮由GPC測定的重均分子量為100-1000000克/摩爾。在一個實施方案中，該聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量為500-500000克/摩爾。在另一個實施方案中，該聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量為1000-250000克/摩爾。在另一個實施方案中，該聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量為5000-100000克/摩爾。聚乙烯吡咯烷酮聚合物的典型重均分子量為8000-12000克/摩爾，最優(yōu)選10000克/摩爾的標稱重均分子量。
向拋光組合物中加入熱塑性聚合物和聚乙烯吡咯烷酮使得半導體基底的拋光面相比使用沒有熱塑性聚合物的拋光組合物時表面粗糙度降低，且刮痕較少。對于本說明書，去除速率指的是每單位時間厚度的變化，例如埃/分鐘。
聚乙烯吡咯烷酮在拋光組合物中的含量通常為0.001-1wt％。在一個實施方案中，聚乙烯吡咯烷酮的含量為0.01-0.85wt％。在另一個實施方案中，聚乙烯吡咯烷酮的含量為0.1-0.75wt％。
希望分別以1∶10至100∶1的重量比使用聚乙烯吡咯烷酮與熱塑性聚合物。在一個實施方案中，希望分別以1∶5至50∶1的重量比使用聚乙烯吡咯烷酮與熱塑性聚合物。在另一個實施方案中，希望分別以1∶5至60∶1的重量比使用聚乙烯吡咯烷酮與熱塑性聚合物。在另一個實施方案中，希望分別以1∶3-10∶1的重量比使用聚乙烯吡咯烷酮與熱塑性聚合物。
該拋光組合物優(yōu)選包括用于“機械”去除封蓋層(cap layer)和阻擋層的研磨劑。該研磨劑優(yōu)選膠態(tài)研磨劑。適宜的研磨劑的實例包括無機氧化物，具有氫氧化物涂層的無機氧化物，金屬硼化物，金屬碳化物，金屬氮化物，或者包含至少一種上述研磨劑的組合。適宜的無機氧化物包括，例如，氧化硅(SiO2)，包覆有水合氧化鋁的氧化硅顆粒，包覆有氧化硅的各種非等軸橢球形顆粒，包覆有氧化鈰氫氧化物顆粒的氧化鋁顆粒，氧化鋁(Al2O3)，氧化鈦(TiO2)，氧化鋯(ZrO2)，氧化鈰(CeO2)，氧化錳(MnO2)，和包含至少一種上述無機氧化物的組合。
據(jù)發(fā)現(xiàn)氧化鋁顆?？尚纬晒杷徜X。硅酸鋁是可與氧化硅表面結(jié)合的兩性物質(zhì)。因此，硅酸鋁一旦形成，就趨向于保留在氧化硅的表面并對其保護?？梢垣@得多種形式的氧化鋁，如α-氧化鋁，γ-氧化鋁，δ-氧化鋁，和無定形(非晶)氧化鋁。適宜的氧化鋁的實例是勃姆石(AlO(OH))。如果需要也可使用這些無機氧化物的改良形態(tài)如聚合物包覆的無機氧化物顆粒。適宜的金屬碳化物，硼化物，氮化物包括，例如，碳化硅，氮化硅，碳氮化硅(SiCN)，碳化硼，碳化鎢，碳化鋯，硼化鋁，碳化鉭，碳化鈦及包含至少一種上述金屬碳化物，硼化物，氮化物的混合物。如果需要，也可以使用金剛石作為研磨劑?？商娲难心┻€包括聚合物顆粒和包覆聚合物顆粒。優(yōu)選的研磨劑是膠態(tài)氧化硅。
該研磨劑的平均顆粒尺寸小于或等于200納米(nm)，以防止過多的金屬凹陷和電介質(zhì)侵蝕。對于本說明書，顆粒尺寸指的是研磨劑的平均顆粒尺寸。希望使用的研磨劑具有小于或等于100納米的平均顆粒尺寸，優(yōu)選小于或等于75納米，且優(yōu)選小于或等于50納米。氧化硅的平均顆粒尺寸為10-50納米時，有利地產(chǎn)生了最少的金屬凹陷和電介質(zhì)侵蝕。最優(yōu)選地，氧化硅的平均顆粒尺寸為20-40納米。此外，優(yōu)選的研磨劑可包括添加劑，如分散劑以便提高研磨劑的穩(wěn)定性。這種研磨劑之一是產(chǎn)自法國Clariant S.A of Puteaux的膠態(tài)氧化硅。如果拋光組合物不含有研磨劑，這時墊的選擇和調(diào)節(jié)對于拋光工藝變得更加重要。例如，對于某些不含氧化硅的組合物，固定式研磨墊可提高拋光性能。
低的研磨劑濃度可通過減少不需要的研磨導致的缺陷，例如刮痕，以提高拋光工藝的拋光性能。通過采用具有相對小的顆粒尺寸的研磨劑，并以低的研磨劑濃度配制拋光組合物，可以保持對非鐵金屬互連和低-k電介質(zhì)的去除速率的更好控制。
希望研磨劑的用量為0.05wt％-40wt％。在一個實施方案中，希望研磨劑的用量為0.1-10wt％。在另一個實施方案中，希望研磨劑的用量為0.5-5wt％。
希望拋光組合物中包括氧化劑以促進非鐵金屬互連的去除，非鐵金屬互連如鋁，鋁合金，銅，銅合金，金，金合金，鎳，鎳合金，鉑族金屬，鉑族金屬合金，銀，銀合金，鎢和鎢合金，或者含有上述至少一種金屬的組合。適宜的氧化劑包括，例如，過氧化氫，單過硫酸鹽，碘酸鹽，過鄰苯二甲酸鎂，過乙酸和其它過酸，過硫酸鹽，溴酸鹽，高碘酸鹽，硝酸鹽，鐵鹽，鈰鹽，錳(Mn)(III)，Mn(IV)，Mn(VI)鹽，銀鹽，銅鹽，鉻鹽，鈷鹽，鹵素，次氯酸鹽，及包含上述至少一種氧化劑的組合。優(yōu)選的氧化劑是過氧化氫。應該注意的是，有時在臨近使用之前將氧化劑加入拋光組合物之中，在此情況下，氧化劑容納于分離的包裝中。在一個實施方案中，氧化劑的含量為0.1-10wt％。在另一個實施方案中，氧化劑的含量為0.2-5wt％。
該拋光組合物還優(yōu)選包含腐蝕抑制劑，通常也稱作成膜劑。腐蝕抑制劑可以是任何能夠化學結(jié)合至基底部件表面形成化學配合物的化合物或化合物的混合物，其中該化學配合物不是金屬氧化物或金屬氫氧化物。該化學配合物可作為鈍化層并且抑制金屬互連的表面金屬層溶解。
優(yōu)選的腐蝕抑制劑是苯并三唑(BTA)。在一個實施方案中，拋光組合物可包含相對大量的BTA抑制劑以降低互連的去除速率。抑制劑的含量最高至10wt％。在一個實施方案中，抑制劑的含量為0.025-4wt％。在另一個實施方案中，抑制劑的含量為0.25-1wt％。當使用BTA時，可以以達到其在拋光組合物中溶解度極限的濃度使用，該濃度可最高達2wt％或拋光組合物中飽和極限。優(yōu)選的BTA濃度為0.0025-2wt％?？蛇x擇地，可在拋光組合物中加入輔助腐蝕抑制劑。輔助腐蝕抑制劑是表面活性劑如，例如，陰離子表面活性劑，非離子表面活性劑，兩性表面活性劑和聚合物，或者有機化合物如唑類(azoles)。此外，唑類可用于固定(toggle)或控制銅的去除速率。例如，該輔助抑制劑可包括咪唑，甲苯基三唑或它們的混合物與BTA的結(jié)合。甲苯基三唑的添加可降低銅的去除速率，而咪唑的添加可增加銅的去除速率。甲苯基三唑和咪唑的組合可用于固定或控制銅的去除速率。
該拋光組合物具有堿性pH以固定或控制期望的金屬互連去除速率和低-k或超低-k電介質(zhì)率。通常希望該拋光組合物具有至少7的pH。在一個實施方案中，拋光組合物的pH值可大于或等于8。拋光組合物還包括無機或有機pH調(diào)節(jié)劑以改變拋光組合物的pH值，適宜的酸性pH值調(diào)節(jié)劑包括，例如，硝酸，硫酸，鹽酸，磷酸等，及包括上述至少一種酸性pH值調(diào)節(jié)劑的組合。優(yōu)選的pH值調(diào)節(jié)劑是硝酸。也可在拋光組合物中使用堿性pH值調(diào)節(jié)劑。適宜的pH值調(diào)節(jié)劑的實例有氫氧化鈉，氫氧化銨，氫氧化鉀等，以及包括上述至少一種堿性pH值調(diào)節(jié)劑的組合。該水性組合物的余量是水，且優(yōu)選為去離子水。
可選擇地，拋光組合物可包含螯合或配位劑以相對于阻擋層金屬去除速率調(diào)整銅去除速率。該螯合或配位劑通過與銅形成螯合金屬配合物來提高銅的去除速率。可選擇地用于拋光流體的典型配位劑包括乙酸，檸檬酸，乙酰乙酸乙酯，羥基乙酸，乳酸，蘋果酸，草酸，水楊酸，二乙基二硫代氨基甲酸鈉，琥珀酸，酒石酸，巰基乙酸，甘氨酸，丙氨酸，天冬氨酸，乙二氨，三亞甲基二胺，丙二酸，戊二酸，3-羥基丁酸，丙酸，鄰苯二甲酸，間苯二甲酸，3-羥基水楊酸，3，5-二羥基水楊酸，棓酸，葡糖酸，鄰苯二酚，連苯三酚，棓酸，丹寧酸和它們的鹽。優(yōu)選地，在拋光流體中使用的配位劑是檸檬酸。最優(yōu)選地，拋光流體包括最高至15wt％的配位和/或螯合劑。
可選擇地，該拋光組合物還可包括緩沖劑如各種有機和無機酸，及氨基酸或它們pKa值等于或大于5的鹽。可選擇地，該拋光組合物還可包括消泡劑，如非離子表面活性劑，其包括酯，環(huán)氧乙烷類，醇，乙氧基化合物，硅化合物，氟化合物，醚，苷和它們的衍生物，及包括上述至少一種表面活性劑的混合物。消泡劑還可以是兩性表面活性劑。拋光組合物還可選地包括pH緩沖劑，殺菌劑和消泡劑。
通常優(yōu)選在具有非鐵互連的半導體基底上使用該拋光組合物。適用于互連的金屬包括，例如，鋁，鋁合金，銅，銅合金，金，金合金，鎳，鎳合金，鉑族金屬，鉑族合金，銀，銀合金，鎢和鎢合金，或者包括上述至少一種金屬的組合。優(yōu)選的互連金屬是銅。
拋光組合物可使拋光設(shè)備在小于21.7kPa(3psi)的低壓下操作。優(yōu)選的墊壓力為3.5-21.7kPa(0.5-3psi)。在此范圍內(nèi)，優(yōu)選使用小于或等于13.8kPa(2psi)的壓力，更優(yōu)選小于或等于10.3kPa(1.5psi)，且最優(yōu)選小于或等于6.9kPa(1psi)的壓力。最優(yōu)選地，拋光的進行采用下文所示的拋光墊和實施例的條件下。低的拋光墊壓力通過減少刮痕和其它不希望的拋光缺陷提高拋光性能，并降低對脆性材料的損壞。例如，當暴露于高應力時，低介電常數(shù)材料會破裂和分層。包括熱塑性聚合物和聚乙烯吡咯烷酮的拋光組合物有利地提供高的阻擋層和封蓋層去除速率，同時便于控制非鐵金屬互連以及源自例如碳摻雜氧化物的有機材料的低-k和超低-k電介質(zhì)層的去除速率。在一個示例實施方案中，可以調(diào)整或調(diào)節(jié)拋光組合物以便獲得高的阻擋層去除速率而基本上不損壞低-k和超低-k電介質(zhì)層?？梢栽诰哂卸喾N線寬的圖案化晶片中有利地使用該拋光組合物以降低腐蝕。
使用多孔聚胺酯拋光墊，在垂直于集成電路晶片的3.5-21.7kPa的墊壓力下測得，該拋光組合物的氮化鉭去除速率比銅去除速率大2-4倍。使用多孔聚胺酯拋光墊，在垂直于集成電路晶片的3.5-21.7kPa的墊壓力下測得，該拋光組合物的氮化鉭去除速率大于或等于2倍的低K電介質(zhì)去除速率。采用實施例中的條件，特殊適用于確定選擇性的拋光墊片是IC1010TM多孔填充聚胺酯拋光墊。拋光組合物可在拋光操作之前或其過程中產(chǎn)生。如果在拋光操作期間中產(chǎn)生，可以將拋光流體引入拋光界面，這時可通過從拋光墊釋放顆粒的方式將部分或全部的顆粒引入拋光界面。
下面將以下列實施例詳細描述本發(fā)明的若干實施方案實施例下列實施例的拋光組合物中所用的材料的術(shù)語如下表1所示。Klebosol1501-50是一種購自Clariant的氧化硅，具有30wt％平均粒徑等于50納米的氧化硅顆粒并具有10.5-11的pH。通過使用去離子水將該樣品稀釋到12wt％氧化硅顆粒。
表1

本實施例用于證實含聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的拋光組合物能夠有效地用于改變銅的去除速率，同時降低如碳摻雜氧化物的低-k和超低-k電介質(zhì)的去除速率。拋光試驗利用Applied Materials提供的Mirra型晶片拋光機。拋光墊是Rohm and Haas Electronic Material CMP Technologies提供的IC1010TM。在每次運行之前對該墊進行調(diào)整。以13.78kPa(2psi)的壓力，120轉(zhuǎn)/分(rpm)工作臺速度，和114rpm的托架轉(zhuǎn)速進行該拋光過程。拋光組合物供應率(漿料流量)為200毫升/分(ml/min)。所有測試都采用200mm的空白晶片。
在此實施例中，使用不同的聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇濃度制備幾種拋光組合物如表2所示。加入表2所示配方的可選添加劑是0.01wt％的氯化銨和0.005wt％(活性成分)的殺菌劑，如KORDEK(購自Rohmand Haas Company)。同時對僅含聚乙烯吡咯烷酮的對照拋光組合物進行測試。表2所示的對照拋光組合物是樣品1，5和6。表2顯示了以埃/分表示的氮化鉭(TaN)、銅(Cu)、TEOS、碳摻雜氧化物(CDO)和SiCN的去除速率(RR)。CDO是購自NovellusSystems，Inc的CORAL低k電介質(zhì)。
表2

RR＝以埃/分表示的去除速率*對照實施例ND＝未測定從表2可以看出，隨聚乙烯醇對聚乙烯吡咯烷酮比例的增大，銅的去除速率降低，而低-k電介質(zhì)或碳摻雜氧化物如CDO層的去除速率仍保持在非常低的速率。還可看出，優(yōu)選在保持對低-k電介質(zhì)的去除速率控制的同時改變銅的去除速率。從表2中還可看出，既含聚乙烯醇又含聚乙烯吡咯烷酮的拋光組合物還可用于維持阻擋材料如TEOS和氮化鉭(TaN)的提高的去除速率。
權(quán)利要求
1.適用于拋光半導體基底的拋光組合物，該組合物包括0.001-2wt％的熱塑性聚合物；和0.001-1wt％的聚乙烯吡咯烷酮；其中改變熱塑性聚合物相對聚乙烯吡咯烷酮的重量比控制非鐵金屬互連的去除速率。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中該熱塑性聚合物是聚縮醛類，聚丙烯酸類，聚碳酸酯類，聚苯乙烯類，聚酯類，聚酰胺類，聚酰胺酰亞胺類，聚芳基化合物，聚芳基砜類，聚醚砜類，聚苯硫醚類，聚砜類，聚酰亞胺類，聚醚酰亞胺類，聚四氟乙烯類，聚醚酮類，聚醚醚酮類，聚醚酮酮類，聚苯并噁唑類，聚噁二唑類，聚苯并噻嗪酚噻嗪類，聚苯并噻唑類，聚吡嗪喹喔啉類，聚均苯四酰亞胺類，聚喹喔啉類，聚苯并咪唑類，聚羥吲哚類，聚氧異吲哚啉類，聚二氧異吲哚啉類，聚三嗪類，聚噠嗪類，聚哌嗪類，聚吡啶類，聚哌啶類，聚三唑類，聚吡唑類，聚碳硼烷類，聚氧二環(huán)壬烷類，聚二苯并呋喃類，聚苯并呋喃酮類，聚縮醛類，聚酸酐類，聚乙烯醚類，聚乙烯硫醚類，聚乙烯醇類，聚乙烯酮類，聚鹵乙烯類，聚乙烯腈類，聚乙烯酯類，聚磺酸鹽類，聚硫化物類，聚硫代酸酯類，聚砜類，聚磺酰胺類，聚脲類，聚磷睛類，聚硅氮烷類，或者包含至少一種上述熱塑性聚合物的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，該組合物進一步包括0.1-40wt％的氧化硅顆粒。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中該熱塑性聚合物是重均分子量為1000-1000000克/摩爾且水解度至少為20摩爾％的聚乙烯醇，其中該摩爾百分數(shù)基于聚乙烯醇的總摩爾數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中該聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量為100-1000000克/摩爾。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中拋光組合物中存在的聚乙烯吡咯烷酮與熱塑性聚合物的重量比分別為1∶10-100∶1。
7.適用于拋光半導體基底的拋光組合物，該組合物包括0.001-2wt％重均分子量為13000-23000g/摩爾的聚乙烯醇；0.001-1wt％重均分子量為3000-10000g/摩爾的聚乙烯吡咯烷酮；最高至10wt％的腐蝕抑制劑；最高至15wt％的配位劑；最高至10wt％的氧化劑；和0.1-40wt％的氧化硅研磨劑；其中該拋光組合物的pH值至少為7，而且其中改變熱塑性聚合物與聚乙烯吡咯烷酮的重量比可控制非鐵互連的去除速率。
8.拋光半導體基底的方法，該方法包括如下步驟將包含0.001-2wt％的熱塑性聚合物；和0.001-1wt％的聚乙烯吡咯烷酮的拋光組合物施用至半導體基底；和在小于或等于21.7千帕的墊壓力下拋光半導體基底，其中改變熱塑性聚合物與聚乙烯吡咯烷酮的重量比控制非鐵互連的去除速率。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該拋光組合物容易提供小于或等于150埃/分鐘的低K電介質(zhì)層去除速率。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該拋光組合物容易提供大于或等于150埃/分鐘的低K電介質(zhì)層去除速率。
全文摘要
一種適用于拋光半導體基底的拋光組合物，該組合物包括0.001－2wt％的熱塑性聚合物；和0.001－1wt％的聚乙烯吡咯烷酮；其中改變熱塑性聚合物相對聚乙烯吡咯烷酮的重量比控制非鐵金屬互連的去除速率。
文檔編號B44C1/22GK1699444SQ20051007881
公開日2005年11月23日 申請日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者R·L·小拉維, J·匡西, 葉倩萩 申請人:Cmp羅姆和哈斯電子材料控股公司