專利名稱：包含n-取代的咪唑的拋光組合物和將銅膜拋光的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光組合物、拋光方法、形成該拋光組合物的組合物或形成該拋光組 合物的包含多種類型的組合物的套裝、和制造半導(dǎo)體器件的方法，特別涉及拋光在基底上 形成的金屬膜時適用的拋光組合物。要求2007年11月14日提交的日本專利申請No. 2007-295708的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容 經(jīng)此引用并入本文。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件領(lǐng)域中，例如在集成電路(IC)、大規(guī)模集成電路(LSI)和磁阻隨機(jī) 存取存儲器(MRAM)領(lǐng)域中，已試圖降低布線尺寸、布線電阻和層間絕緣膜的介電常數(shù)以改 進(jìn)運行速度和集成程度。關(guān)于布線金屬，由于近來的問題，例如線延遲，已經(jīng)使用銅或銅合
金 o通過例如鑲嵌法形成這類銅或銅合金布線。在鑲嵌法中，通常在層間絕緣膜上形 成充當(dāng)布線部分的凹槽(凹部)，并在其上沉積銅或銅合金，或在形成這類凹槽后，在包括 這些凹槽的層間絕緣膜的表面上形成鉭或氮化鉭的薄阻隔膜，然后在其上沉積銅或銅合 金。此時，沉積了過量的銅或銅合金。因此，通過經(jīng)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)法拋光，除去過量 銅或銅合金直至暴露出層間絕緣膜或阻隔膜，由此進(jìn)行平面化。通過這樣做，在半導(dǎo)體器件 中形成由嵌在凹槽中的銅或銅合金構(gòu)成的布線。作為使用CMP法的拋光技術(shù)，例如，存在使用包含磨料、具有pKa為3至9的官能 團(tuán)的拋光添加劑和液體載體的CMP體系拋光具有含硅介電層的基底的技術(shù)(例如參考PCT 國際公開的
公開日文譯本No. 2006-520530)。根據(jù)上述專利文獻(xiàn)中描述的技術(shù)，該CMP體系 可以表現(xiàn)出合意的平面化效率、選擇性、均勻性和清除速率，同時將缺陷減至最少。此外，作為使用CMP法的另一拋光技術(shù)，存在使用含有包含脒化合物和/或脒 化合物的季鹽的拋光添加劑的磨料的拋光方法(例如參考日本未審專利申請，首次公開 No. 2002-249762)。

發(fā)明內(nèi)容
近年來，響應(yīng)微型制造和高集成的趨勢，使用銅或銅合金的布線以多層形式形成， 因此需要改進(jìn)各層的平面性。如上所述，在鑲嵌法中，可以進(jìn)行拋光直至在表面上暴露出阻 隔膜或?qū)娱g絕緣膜。但是，如果實際進(jìn)行拋光，由于不均勻地拋光對象表面，會發(fā)生拋光量 的誤差。因此，通常，在進(jìn)行鑲嵌法時，通過超出已除去過量銅或銅合金的時間點(被稱作 終點)的長時間拋光(被稱作過度拋光)，可靠地除去過量銅或銅合金。但是，當(dāng)進(jìn)行過度拋光時，表面拋光持續(xù)進(jìn)行，超出該終點。因此，可能出現(xiàn)凹陷現(xiàn) 象(其中布線金屬被進(jìn)一步拋光以致在具有寬布線的區(qū)域中制造凹形)和/或侵蝕現(xiàn)象 (其中在具有高度致密布線的區(qū)域中不僅拋光布線金屬，還拋光阻隔膜和層間絕緣膜，這造 成降低平面度的問題)。特別地，在近來的高密度布線圖案中容易出現(xiàn)侵蝕，這是成問題的。
此外，高平面度造成如下問題S卩，容易在層間絕緣膜或阻隔膜上留下銅或銅合金 的殘留布線金屬，即使已適當(dāng)進(jìn)行過度拋光。如果存在這種殘留布線金屬，在下一步驟中用 于拋光阻隔膜或刮削層間絕緣膜的選擇受限。具體而言，例如，可用的拋光組合物受限。此外，用作布線金屬的銅和銅合金是在實際上足夠的拋光速度下僅用磨料幾乎不 可拋除的材料。例如，如果提高磨料濃度以提高拋光速度，在布線金屬中容易出現(xiàn)損傷，如 劃傷。作為解決這一問題的方法，一種方法是在磨料中添加蝕刻劑以保持磨料的相對較低 濃度，從而提供實際上足夠的拋光速度，同時防止布線金屬中出現(xiàn)損傷。但是，在將蝕刻劑 添加到磨料中時，用作布線的銅或銅合金被過度拋光，造成使凹陷惡化的問題和/或?qū)е?銅或銅合金腐蝕的問題。上述凹陷和/或侵蝕問題、出現(xiàn)殘留布線金屬的問題和在提高拋光速度時布線金 屬中的損傷和/或腐蝕問題，是鑲嵌法中CMP所獨有的。此外，不同類型的材料(例如布線 金屬和層間絕緣膜或阻隔膜)的同時拋光造成這些問題。因此，這些問題不同于用于將均 質(zhì)材料(例如硅片)平面化的拋光中的問題。因此，這些問題不能通過設(shè)計用于拋光均質(zhì) 材料的拋光組合物等解決。例如，PCT國際公開的
公開日文譯本No. 2006-520530中所述的上述技術(shù)是拋光含 硅介電層的技術(shù)，而非拋光用作布線的銅和銅合金的技術(shù)。此外，日本未審專利申請，首次 公開No. 2002-249762中所述的技術(shù)是拋光硅片的技術(shù)，其中沒有描述在金屬拋光中使用 該技術(shù)的實施例，盡管已經(jīng)提到用在金屬拋光中的可能性。根據(jù)上述情況提出本發(fā)明，其目的是提供拋光組合物、拋光方法和制造半導(dǎo)體器 件的方法，借此在布線金屬表面上幾乎不留下?lián)p傷和腐蝕，在層間絕緣膜和阻隔膜上幾乎 不存在殘留布線金屬，可以保持足夠拋光速度，可以防止凹陷和侵蝕，并且可以提供高平面度。此外，本發(fā)明的其它目的是提供拋光方法，其中使用本發(fā)明的拋光組合物進(jìn)行拋 光，以及形成本發(fā)明拋光組合物的組合物、或形成本發(fā)明拋光組合物的包含多種類型的組 合物的套裝，該套裝通過在使用或不用水稀釋的情況下將所述多種類型的組合物混合而制 成本發(fā)明的拋光組合物。本發(fā)明提供下述解決方案(1)用于拋光銅或銅合金的拋光組合物，包含氧化劑(A)；至少一種選自氨基酸、 具有8個或更少碳原子的羧酸、或無機(jī)酸的酸(B)；具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸 (C)；具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸(D)；和下述通式(1)所示的N-取代的咪唑 (E)[化學(xué)式1] 在式(1)中，Ra、Rb和Rc代表H或具有1至4個碳原子的烷基，且Rd代表選自芐 基、乙烯基、具有1至4個碳原子的烷基、和這些基團(tuán)的一部分H已被0H或NH2替代而得的基團(tuán)的基團(tuán)。(2)根據(jù)(1)的拋光組合物，其中所述N-取代的咪唑是選自N-乙烯基咪唑、N-甲 基咪唑、N-乙基咪唑、N-芐基咪唑、1，2- 二甲基咪唑、N- 丁基咪唑或N- (3-氨基丙基)-咪 唑的至少一種。(3)根據(jù)(1)或(2)的拋光組合物，其中所述N-取代的咪唑的濃度為0.005至3
質(zhì)量％ (4)根據(jù)(1)至(3)任一項的拋光組合物，進(jìn)一步包含磨料。(5)根據(jù)(1)至⑷任一項的拋光組合物，其中其pH值為9至11。(6)根據(jù)(1)至(5)任一項的拋光組合物，進(jìn)一步包含氨。(7)根據(jù)⑴至(6)任一項的拋光組合物，其中氧化劑(A)是過硫酸鹽。(8)根據(jù)⑴至(7)任一項的拋光組合物，其中所述至少一種選自氨基酸、具有8 個或更少碳原子的羧酸、或無機(jī)酸的酸(B)是草酸。(9)根據(jù)(1)至(8)任一項的拋光組合物，其中具有含8個或更多碳原子的烷基的 磺酸(C)是烷基苯磺酸。(10)根據(jù)(1)至(9)任一項的拋光組合物，其中所述具有含8個或更多碳原子的 烷基的脂肪酸(D)是油酸或月桂酸。(11)根據(jù)(4)的拋光組合物，其中所述磨料是膠態(tài)二氧化硅。(12)根據(jù)(1)至(11)任一項的拋光組合物，進(jìn)一步包含非離子型水溶性聚合物。(13)拋光方法，其中使用根據(jù)(1)至(12)任一項的拋光組合物拋光由銅或銅合金 構(gòu)成的、嵌在具有凹部并位于基底上的絕緣層上以覆蓋該凹部的金屬膜，或由銅或銅合金 構(gòu)成的、隔著阻隔金屬膜嵌在具有凹部并位于基底上的絕緣層上以覆蓋該凹部的金屬膜。(14)根據(jù)(13)的拋光方法，其中所述阻隔金屬膜由鉭或鉭合金構(gòu)成。(15)通過用水稀釋來提供根據(jù)(3)的拋光組合物的組合物。(16)包含多種類型的組合物的套裝，其通過混合所述多種類型的組合物來提供 (1)至(12)任一項的拋光組合物。(17)制造半導(dǎo)體器件的方法，包括通過根據(jù)(13)或(14)的拋光方法形成布線。本發(fā)明可以提供拋光組合物，借此在布線金屬表面上幾乎不發(fā)生損傷和腐蝕，在 層間絕緣膜和阻隔膜上幾乎不留下銅或銅合金的殘留布線金屬(下文稱作殘留銅)，可以 保持足夠拋光速度，可以防止凹陷和侵蝕，并且可以提供高的平面度。此外，在本發(fā)明的拋光方法中，由于使用本發(fā)明的拋光組合物進(jìn)行拋光，在布線金 屬表面上幾乎不發(fā)生損傷和腐蝕，在層間絕緣膜或阻隔膜上幾乎不留下殘留銅，可以保持 足夠拋光速度，可以防止凹陷和侵蝕，并且可以提供高的平面度。此外，形成本發(fā)明拋光組合物的組合物、或形成本發(fā)明拋光組合物的包含多種類 型的組合物的套裝能夠在需要時容易地提供本發(fā)明的拋光組合物。附圖簡述

圖1是解釋使用鑲嵌法形成金屬布線的方法的橫截面圖。圖2是解釋凹陷現(xiàn)象的橫截面圖。圖3是解釋侵蝕現(xiàn)象的橫截面圖。[標(biāo)號簡述]
5
1:層間絕緣膜，2:凹槽(凹部)，2’ 布線，3:間隙，4:阻隔金屬膜，5:金屬膜本發(fā)明的最佳實施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方案。(拋光組合物)本實施方案的拋光組合物是用于拋光銅或銅合金的拋光組合物，包含氧化劑 (A)；至少一種選自氨基酸、具有8個或更少碳原子的羧酸、或無機(jī)酸的酸(B)；具有含8個 或更多碳原子的烷基的磺酸(C)；具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸⑶；和N-取代 的咪唑(E)。(拋光組合物的各組分)(A)氧化劑需要氧化劑將充當(dāng)布線金屬的銅或銅合金氧化，由此有助于提高拋光速度。可用 的氧化劑的實例可以包括氧；臭氧；過氧化氫；烷基過氧化物，如過氧化氫叔丁基和乙基苯 氫過氧化物；過酸，如過乙酸和過苯甲酸；高錳酸鹽，如高錳酸鉀；高碘酸鹽，如高碘酸鉀； 過硫酸鹽，如過硫酸銨和過硫酸鉀；次氯酸鹽，如次鋁酸鉀；和多含氧酸。其中，考慮到易操 作性，過氧化氫和過硫酸鹽是優(yōu)選的。基于總的拋光組合物，氧化劑的濃度優(yōu)選為0. 1至5質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 3至4質(zhì) 量％，再更優(yōu)選0.5至3質(zhì)量％。如果氧化劑的濃度低于上述范圍，可能不提供足夠高的拋 光速度。另一方面，如果氧化劑的濃度高于上述范圍，拋光速度不再進(jìn)一步提高，這在經(jīng)濟(jì) 上不利。(B)至少一種選自氨基酸、具有8個或更少碳原子的羧酸、或無機(jī)酸的酸該酸充當(dāng)銅或銅合金的蝕刻劑，并為促進(jìn)拋光過程和實施穩(wěn)定拋光而添加。氨基酸的實例可以包括甘氨酸、丙氨酸、丙氨酸、2-氨基丁酸、正纈氨酸、纈 氨酸、亮氨酸、正亮氨酸、異亮氨酸、別異亮氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、sarcocine、鳥氨酸、 賴氨酸、?；撬帷⒔z氨酸、蘇氨酸、別蘇氨酸、高絲氨酸、酪氨酸、3，5_ 二碘-酪氨酸、0 -(3， 4- 二羥基苯基)-丙氨酸、甲狀腺素、4-羥基-脯氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、乙基硫氨酸、羊毛硫 氨酸、胱硫醚、胱氨酸、磺基丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、S-(羧甲基)-半胱氨酸、4-氨基丁 酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、重氮絲氨酸、精氨酸、刀豆氨酸、瓜氨酸、S -羥基-賴氨酸、肌酸、 犬尿氨酸、組氨酸、1-甲基-組氨酸、3-甲基-組氨酸、麥角硫因和色氨酸。具有8個或更少碳原子的羧酸的實例可以包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲 基丁酸、正己酸、3，3_二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、 2-乙基己酸、苯甲酸、羥基乙酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚 二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸和乳酸和它們的鹽。無機(jī)酸的實例可以包括硫酸、磷酸、膦酸和硝酸。在上文提到的酸中，優(yōu)選使用草酸，因為可以獲得高拋光速度和高平面度。該拋光 組合物可以包含上述酸的任何一種類型，或兩種或多種類型的上述酸的混合物?；诳偟膾伖饨M合物，該酸的濃度優(yōu)選為0. 05至2質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 1至1. 5質(zhì) 量％，再更優(yōu)選0.2至1質(zhì)量％。如果該酸的濃度低于上述范圍，難以獲得高拋光速度。另 一方面，如果該酸的濃度高于上述范圍，銅或銅合金的蝕刻速度可能過高，這可能導(dǎo)致表面 腐蝕的頻繁出現(xiàn)和平面度的降低。
(C)具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸該具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸是必要的，以在進(jìn)行過度拋光時抑制銅 或銅合金上的過度蝕刻作用和防止凹陷，由此有助于改進(jìn)平面度和抑制腐蝕。具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸的實例可以包括烷基磺酸，如癸基磺酸和 十二烷基磺酸；烷基苯磺酸，如癸基苯磺酸、十一烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十三烷基苯 磺酸、十四烷基苯磺酸和它們的混合物；以及烷基芳族磺酸，如烷基萘磺酸和烷基萘磺酸的 福爾馬林縮合物；等等。其中，考慮到工業(yè)可得性，十二烷基苯磺酸是優(yōu)選的。此外，該具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸可以是鹽的形式，如鉀鹽或銨鹽。 此外，該拋光組合物可以包含上述具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸的任何一種類 型，或兩種或多種類型的混合物?；诳偟膾伖饨M合物，該具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸的濃度優(yōu)選為 0. 01至1質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 02至0. 5質(zhì)量％，再更優(yōu)選0. 02至0. 3質(zhì)量％。如果該具有含 8個或更多碳原子的烷基的磺酸的濃度低于上述范圍，可能降低平面度。另一方面，如果該 具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸的濃度高于1質(zhì)量％，性能很少改進(jìn)，這在經(jīng)濟(jì)上不 利。(D)具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸該具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸與具有含8個或更多碳原子的烷基的 磺酸(C)聯(lián)合添加，以改進(jìn)平面度和抑制腐蝕，并在進(jìn)行過度拋光時對凹陷抑制特別有效。該具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸的實例可以包括飽和脂肪酸，如辛 酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、 二十四酸、蠟酸、褐煤酸和蜂花酸；和不飽和脂肪酸，如二十碳五烯酸、油酸、亞油酸和亞麻 酸。其中，優(yōu)選使用油酸或月桂酸。此外，該具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸可以是鹽的形式，如鉀鹽或銨 鹽。此外，該拋光組合物可以包含上述具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸的任何一 種類型，或兩種或多種類型的混合物?；诳偟膾伖饨M合物，該具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸的濃度優(yōu)選為 0. 001至0. 3質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 002至0. 2質(zhì)量％，再更優(yōu)選0. 003至0. 1質(zhì)量％。如果該 具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸的濃度低于上述范圍，不能充分獲得該具有含8 個或更多碳原子的烷基的脂肪酸的添加效果，并可能降低平面度。另一方面，如果該具有含 8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸的濃度高于0. 3質(zhì)量％，可能在阻隔膜上留下殘留銅。甚至單獨使用具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸(C)(下文可縮寫為(C))或 具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸(D)(下文可縮寫為(D))也能提供抑制溶解幾乎 大部分布線金屬的嚴(yán)重腐蝕的作用，但(C)和(D)的聯(lián)用更有效地提供改進(jìn)平面度的作用。 (C)和(D)被認(rèn)為通過吸收到充當(dāng)布線金屬的銅或銅合金的表面上來發(fā)揮它們的作用。此 外，與其單獨使用相比，(C)和(D)的聯(lián)用預(yù)計改進(jìn)吸收到布線金屬表面上的能力以提供更 高的平面度。(C)和(D)之間的摻合比優(yōu)選在1 50至50 1、更優(yōu)選1 30至30 1、再更 優(yōu)選1 20至20 1的范圍內(nèi)。當(dāng)(C)和(D)在這種摻合比范圍內(nèi)使用時，平面度改進(jìn)。(E)N-取代的咪唑
需要N-取代的咪唑清除殘留銅和抑制腐蝕。可用的N-取代的咪唑可以包括下述 通式(1)所示的N-取代的咪唑。[化學(xué)式2] 在式(1)中，Ra、Rb和Rc代表H或具有1至4個碳原子的烷基，且Rd代表選自由 芐基、乙烯基、具有1至4個碳原子的烷基、和這些基團(tuán)的一部分H已被0H或NH2替代而得 的基團(tuán)組成的組的基團(tuán)。在上述通式(1)所示的N-取代的咪唑中，該拋光組合物特別優(yōu)選包含選自N-乙 烯基咪唑、N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、N-芐基咪唑、1，2_ 二甲基咪唑、N-丁基咪唑和 N-(3-氨基丙基)-咪唑的任何一種或多種類型。這類組合物的使用提供了較少殘留銅、較 少腐蝕和對拋光速度和平面度的較少影響。為了有效減少殘留銅，基于總的拋光組合物，該N-取代的咪唑的濃度優(yōu)選為 0. 005至3質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 005至0. 5質(zhì)量％，再更優(yōu)選0. 005至0. 3質(zhì)量％。如果該 N-取代的咪唑的濃度低于0. 005質(zhì)量％，不能充分獲得N-取代的咪唑的添加效果，且不能 充分抑制殘留銅或腐蝕。另一方面，如果該N-取代的咪唑的濃度高于3質(zhì)量％，可能降低 拋光速度和平面度。(F)磨料本實施方案的拋光組合物可以含有磨料，用于改進(jìn)布線金屬的拋光速度和用于進(jìn) 一步減少層間絕緣膜或阻隔膜上的殘留銅。這類磨料的實例包括二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈰和有機(jī)磨料。其中，優(yōu)選使用能 夠充分提高拋光速度且能夠減少損傷發(fā)生的二氧化硅。此外，作為二氧化硅，更優(yōu)選使用包 含由烷氧基硅烷或可溶性玻璃通過水解形成的膠態(tài)二氧化硅作為主要組分的二氧化硅。該 拋光組合物可包含上述磨料的任何一種類型，或兩種或多種類型的混合物。該磨料的粒徑優(yōu)選為1微米或更小，更優(yōu)選0. 01至0. 5微米。如果粒徑小于上述 范圍，不能充分提高拋光速度。另一方面，如果粒徑大于上述范圍，該磨料可能成為銅或銅 合金表面上出現(xiàn)損傷(如劃傷)的成因因素?；诳偟膾伖饨M合物，該磨料的濃度優(yōu)選為30質(zhì)量％或更少，更優(yōu)選0.01至10 質(zhì)量％，再更優(yōu)選0. 05至5質(zhì)量％，最優(yōu)選0. 1至2質(zhì)量％。如果磨料濃度高于上述范圍， 該磨料可能成為凹陷或劃傷的成因因素。(G)非離子型水溶性聚合物本實施方案的拋光組合物中優(yōu)選添加非離子型水溶性聚合物，以抑制(C)和(D) 不能充分抑制的在銅或銅合金表面上的微小腐蝕。該非離子型水溶性聚合物的實例包括聚乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮(共)聚合物、丙
8烯?；鶈徇?共)聚合物和N-異丙基丙烯酰胺(共)聚合物。此外，該拋光組合物可以包 含上述非離子型水溶性聚合物的任何一種類型，或兩種或多種類型的混合物。此外，以重均分子量計，該非離子型水溶性聚合物的分子量優(yōu)選為3，000至 1，500, 000，更優(yōu)選3，000至1，000, 000。此外，由于一些非離子型水溶性聚合物在pH值為 1或更低的強(qiáng)酸性溶液中變成陽離子型，因此該拋光組合物的PH值可能必須高于這類聚合 物的pH值，并優(yōu)選為5至11，更優(yōu)選7至11，再更優(yōu)選8至11。此外，作為非離子型水溶性聚合物，優(yōu)選使用在25°C水中的溶解度為5質(zhì)量％或 更大的親水聚合物。該非離子型水溶性聚合物的親水基團(tuán)優(yōu)選是醇式羥基，或酰胺基團(tuán)，更 優(yōu)選是醇式羥基、環(huán)酰胺基團(tuán)或N-烷基取代的酰胺基團(tuán)。這類非離子型水溶性聚合物可以例如通過使具有非離子型親水基團(tuán)和乙烯基的 單體聚合而得。這類單體的實例可以包括丙烯酰胺、N-乙烯基乙酰胺、二甲基丙烯酰胺、 N-異丙基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己內(nèi)酰胺、丙烯?；鶈徇投０贰?此外，該非離子型水溶性聚合物可以是這些單體的均聚物或共聚物。此外，可以通過聚合物 反應(yīng)向該聚合物中引入羥基。所得產(chǎn)物的實例可以包括通過乙酸乙烯酯聚合物的皂化獲得 的聚乙烯醇。此外，該非離子型水溶性聚合物可以是疏水單體的共聚物形式，只要在25°C水中 的溶解度為5質(zhì)量％或更大即可。這類疏水單體的實例可以包括苯乙烯和N-叔辛基丙烯 酰胺。此外，具有陰離子基團(tuán)的水溶性聚合物(例如聚丙烯酸)不優(yōu)選，因為不能充分抑 制腐蝕。此外，具有陽離子基團(tuán)的水溶性聚合物(例如聚乙烯亞胺)不優(yōu)選，因為在使用二 氧化硅作為磨粒時，該拋光組合物的穩(wěn)定性容易受到損害。但是，只要不損害所需性能，這 些具有陰離子基團(tuán)的單體和具有陽離子基團(tuán)的單體可以通過與上述具有非離子型水溶性 基團(tuán)的單體共聚來使用。本文所用的具有陰離子基團(tuán)的單體的實例可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸 和衣康酸以及它們的鹽。另一方面，具有陽離子基團(tuán)的單體的實例可以包括烯丙基胺、N, N- 二甲基氨基丙基丙烯酰胺和N-乙烯基咪唑，以及它們的鹽。本文提到的鹽包括季鹽。此外，衍生自具有陰離子基團(tuán)的單體的重復(fù)單元的含量，或衍生自具有陽離子基 團(tuán)的單體的重復(fù)單元的含量，基于該聚合物，隨添加到拋光組合物中的聚合物的量而變，因 此在此難以同等指定；但是，其通常為10質(zhì)量％或更低，優(yōu)選5質(zhì)量％或更低。通過引入這 類陰離子基團(tuán)或陽離子基團(tuán)，可以改進(jìn)聚合物的水溶性。更優(yōu)選地，上述具有非離子型水溶性基團(tuán)的單體、疏水單體、具有陰離子基團(tuán)的單 體和具有陽離子基團(tuán)的單體沒有酯鍵。這是因為，所得聚合物要添加到水性拋光組合物中 才能使用，因此具有易水解的酯鍵的那些可能損害穩(wěn)定性。可以使用公知方法實施聚合，但在水溶液或有機(jī)溶劑中的自由基聚合是方便的。 在這種方法中，將單體溶解在溶劑中并使用自由基引發(fā)劑(例如偶氮雙異丁腈)進(jìn)行聚合。 此時，也可以使用鏈轉(zhuǎn)移劑，如十二烷基硫醇、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)和a-甲 基苯乙烯二聚物，調(diào)節(jié)分子量?；诳偟膾伖饨M合物，該非離子型水溶性聚合物的濃度優(yōu)選為0.7質(zhì)量％或更 低，更優(yōu)選0. 01至0. 5質(zhì)量％，再更優(yōu)選0. 01至0. 3質(zhì)量％。如果該非離子型水溶性聚合物的濃度低于上述范圍，腐蝕抑制作用降低。另一方面，如果非離子型水溶性聚合物太多， 可能需要考慮到使用拋光液時的粘度提高和穩(wěn)定性降低。與苯并三唑基化合物(例如苯并三唑)不同，該非離子型水溶性聚合物較少影響 拋光速度的降低。(H)氨本實施方案的拋光組合物可以在不會不利地影響性能和物理性質(zhì)的程度上含有氨。該氨用于保持穩(wěn)定拋光性能和/或作為PH調(diào)節(jié)劑或緩沖劑?；诳偟膾伖饨M合 物，氨的濃度優(yōu)選為1質(zhì)量％或更低，更優(yōu)選0. 1至0. 7質(zhì)量％或更低，再更優(yōu)選0. 1至0. 5 質(zhì)量％或更低。(I)防腐蝕劑本實施方案的拋光組合物可以含有防腐蝕劑，以進(jìn)一步減輕布線金屬表面上的腐 蝕。這類防腐蝕劑的實例可以包括唑，如苯并咪唑-2-硫醇、2-[2_(苯并噻唑基)]硫 代丙酸、2-[2-(苯并噻唑基)]硫代丁酸、2-巰基苯并噻唑、1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、3-氨 基-1H-1，2，4-三唑、苯并三唑、1-羥基苯并三唑、1- 二羥基丙基苯并三唑、2，3- 二羧基丙 基苯并三唑、4-羥基苯并三唑、4-羧基-1H-苯并三唑、4-甲氧基羰基-1H-苯并三唑、4- 丁 氧基羰基-1H-苯并三唑、4-辛氧基羰基-1H-苯并三唑、5-己基苯并三唑、N-(l，2，3-苯并 三唑基-1-甲基)-N- (1，2，4-三唑基-1-甲基)-2-乙基己基胺、甲苯基三唑、萘并三唑、雙 [(1-苯并三唑基)甲基]膦酸、苯并咪唑和四唑，以及它們的鹽。其中，優(yōu)選使用苯并三唑、 甲苯基三唑、羥基苯并三唑、羧基苯并三唑、苯并咪唑、四唑或喹哪啶酸。由于這些防腐蝕劑具有顯著降低布線金屬的拋光速度的能力，其含量優(yōu)選為必要 的最小量。具體而言，基于總的拋光組合物，這類防腐蝕劑的濃度優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％或更 低，更優(yōu)選0. 05質(zhì)量％或更低，再更優(yōu)選0. 02質(zhì)量％或更低。(pH)本發(fā)明的拋光組合物優(yōu)選在8至11的pH范圍內(nèi)使用。作為調(diào)節(jié)pH值的試劑，可 以使用上述無機(jī)酸、有機(jī)酸、堿等。如果該拋光組合物的pH值低于上述范圍，磨粒容易聚集，這容易造成布線金屬表 面上的腐蝕。此外，如果PH值超過上述范圍，可能損害層間絕緣膜。(拋光方法)下面描述本發(fā)明的拋光方法。在本實施方案中，作為本發(fā)明的拋光方法的實例，可 以舉例說明通過鑲嵌法形成金屬布線以制造半導(dǎo)體器件而實施的通過CMP法拋光金屬膜 的方法。圖1是橫截面圖，解釋在已經(jīng)形成阻隔金屬膜時使用鑲嵌法形成金屬布線的方 法。為了使用鑲嵌法形成金屬布線，首先如圖1(a)中所示，提供用于構(gòu)造半導(dǎo)體基底的層 間絕緣膜(絕緣層)1。層間絕緣膜1的實例可以包括氧化硅膜、含有大量硅(例如氫倍半 硅氧烷(HSQ)和甲基倍半硅氧烷(MSQ))的無機(jī)層間絕緣膜，和有機(jī)層間絕緣膜，例如包含 苯并環(huán)丁烯的薄膜。此外，也可以使用低介電常數(shù)的層間絕緣膜，其中在這些層間絕緣膜中 具有孔隙。
然后，如圖1(a)中所示，為層間絕緣膜1提供用于形成布線2’的凹槽(凹部)2。 然后，在具有凹槽2的層間絕緣膜1上形成阻隔金屬膜4。對于阻隔金屬膜4，可以使用例 如鎳、鉭、鈦和鉬族金屬，例如釕和鉬，及其合金。其中，優(yōu)選使用鉭和氮化鉭。然后使用成膜法，例如鍍敷，在阻隔金屬膜4上形成包含銅或銅合金的金屬膜5以 充當(dāng)布線，并使金屬膜5嵌入以覆蓋凹槽2。此時，由于不能僅在凹槽2中形成金屬膜5，如 圖1(a)中所示，情形變成了在層間絕緣膜1的整個表面(包括凹槽2之間的間隙3)上形 成金屬膜5。然后，使用本發(fā)明的拋光組合物，拋光金屬膜5，由此除去阻隔金屬膜4上的過量 金屬膜5。在此，通過例如下述方法實施拋光程序?qū)伖獠級涸趲в薪饘倌?的半導(dǎo)體基 底上，并以面內(nèi)方向相對移動拋光壓板和半導(dǎo)體基底，同時將拋光組合物供應(yīng)到拋光壓板 的拋光布上。在本實施方案的拋光方法中，可以使用配有固定半導(dǎo)體基底的支架和其上貼 有拋光布的拋光壓板的普通拋光機(jī)等作為拋光機(jī)。此外，可以使用普通無紡布或聚氨酯泡 沫等作為拋光布。拋光壓板的旋轉(zhuǎn)速度隨拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸而變。但是，如果使用普通拋光機(jī)，優(yōu) 選將旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為10至500米/分鐘，更優(yōu)選設(shè)定為20至300米/分鐘，再更優(yōu)選30 至150米/分鐘。半導(dǎo)體基底優(yōu)選與拋光壓板一起旋轉(zhuǎn)以保持拋光均勻性。半導(dǎo)體基底的 旋轉(zhuǎn)頻率可以設(shè)定至與拋光壓板的大致相同。但是，為了實現(xiàn)均勻性，可以相對于半導(dǎo)體基 底的旋轉(zhuǎn)頻率降低或提高拋光壓板的旋轉(zhuǎn)頻率。此外，為了實施拋光程序，通過經(jīng)支架施加壓力，將半導(dǎo)體基底壓向拋光布。將半 導(dǎo)體基底壓向拋光布的壓力可以設(shè)定為0. 1至lOOKPa，更優(yōu)選0. 6至35KPa，再更優(yōu)選0. 6 至 20KPa。優(yōu)選在恒定溫度下將本發(fā)明的拋光組合物供應(yīng)至拋光機(jī)，以使拋光速度保持恒 定。但是，為了控制拋光速度等，可以調(diào)節(jié)本發(fā)明的拋光組合物的溫度。在這種情況下，該 拋光組合物的溫度優(yōu)選設(shè)定在0至100°C，更優(yōu)選10至50°C，再更優(yōu)選15至40°C的范圍 內(nèi)。如果該拋光組合物的溫度太低，不能獲得足夠高的拋光速度。此外，如果該拋光組合物 的溫度低于0°C，該拋光組合物可能凍結(jié)。此外，如果該拋光組合物的溫度太高，可能發(fā)生不 利的副反應(yīng)。可以根據(jù)半導(dǎo)體基底的尺寸等適當(dāng)確定向已帶有充當(dāng)拋光目標(biāo)的金屬膜的半導(dǎo) 體基底供應(yīng)的本發(fā)明的拋光組合物的量(滴加量)。例如，如果使用8英寸晶片(200毫米 晶片)作為半導(dǎo)體基底，該拋光組合物可以以10至1，000毫升/分鐘、優(yōu)選50至500毫升 /分鐘、優(yōu)選50至300毫升/分鐘使用。在拋光程序過程中，可以適當(dāng)改變拋光組合物的滴加量。將本發(fā)明的拋光組合物供應(yīng)到拋光布上的方法不受特別限制，但可以使用用泵等 連續(xù)供應(yīng)的方法。此時，拋光組合物可以作為含有所有組分的單一溶液供應(yīng)；但是，考慮到 該溶液的穩(wěn)定性，該組合物也可以作為獨立分隔的多種組合物供應(yīng)。具體而言，例如，可以 以具有三種類型組合物的分隔方式實施該供應(yīng)程序一種包含磨料作為主要組分；一種包 含氧化劑；一種包含其它組分，或以具有兩種類型組合物的分隔方式實施該供應(yīng)程序一 種包含磨料作為主要組分；一種包含其它組分。此外，如果拋光組合物以具有多種類型組 合物的分隔方式供應(yīng)，所述多種類型的組合物可以從獨立的溶液供應(yīng)線獨立供應(yīng)到拋光布上，但所述多種類型的組合物也可以在即將供應(yīng)到拋光布上之前混合，以便作為單一溶液 供應(yīng)。如果所述多種類型的組合物在即將供應(yīng)到拋光布上之前混合，可以使用例如下述供 應(yīng)裝置其中與所述多種類型的組合物對應(yīng)地分別提供溶液供應(yīng)線，且所有這些溶液供應(yīng) 線在出口附近結(jié)合在一起，以通過在出口附近混合所述多種類型的組合物來形成含有所有 組分的拋光組合物；或下述供應(yīng)裝置其具有用于混合所述多種類型的組合物的臨時罐或 類似物。此外，如果使用與所述多種類型的組合物對應(yīng)地分別提供的這類獨立的溶液供應(yīng) 線將所述多種類型的組合物獨立供應(yīng)到拋光布上，可以在拋光程序過程中適當(dāng)改變各組合 物的流速。通過以這種方式實施本實施方案的拋光方法，除去阻隔金屬膜4上的過量金屬膜 5，以如圖1(b)中所示暴露出位于凹槽2之間的間隙3上的阻隔金屬膜4。通過這樣做，如 圖1(b)中所示將層間絕緣膜1的表面平面化。然后，使用CMP法除去該半導(dǎo)體基底上的過量阻隔金屬膜4，以如圖1(c)中所示暴 露出層間絕緣膜1的表面。通過這樣做，可以形成嵌在凹槽2中的包含銅或銅合金的布線 2，。由于本實施方案的拋光組合物包含上文提到的氧化劑(A)；至少一種選自氨基 酸、具有8個或更少碳原子的羧酸或無機(jī)酸的酸(B)；具有含8個或更多碳原子的烷基的磺 酸(C)；具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸⑶；和N-取代的咪唑(E)，可以提供拋 光組合物，借此在布線金屬表面上幾乎不發(fā)生損傷和腐蝕，在阻隔膜上幾乎不留下殘留銅， 可以保持足夠拋光速度，可以防止凹陷和侵蝕，并且可以提供高平面度。此外，在本實施方案的拋光方法中，使用本發(fā)明的拋光組合物拋光金屬膜5，金屬 膜5包含銅或銅合金，嵌在具有凹槽2并位于半導(dǎo)體基底上的層間絕緣膜1上，以覆蓋該凹 槽2。因此，在布線2’的表面上幾乎不發(fā)生損傷和腐蝕，在阻隔金屬膜4上幾乎不留下殘留 銅，可以保持足夠拋光速度，可以防止凹陷和侵蝕，并且可以提供高平面度。在上述實施方案中，通過舉例描述了將隔著阻隔金屬膜嵌在絕緣層上的金屬膜拋 光的情況。但是，本發(fā)明不限于上述實施方案。例如，本發(fā)明也適用于將嵌在具有凹部的絕 緣層上以覆蓋該凹部的包含銅或銅合金的金屬膜拋光的情況。<用于形成所述拋光組合物的組合物和包含多種類型的組合物的套裝>考慮到操作方便性，如溶液穩(wěn)定性，本發(fā)明的拋光組合物可以分成多種類型的組 合物并儲存，以便于運輸或儲存。在將組合物分成多種類型的組合物的情況下，例如，可以 將該拋光組合物分成兩種類型的組合物一種包含氧化劑；一種包含其它組分。此外，在一 些情況下，可以將含有磨粒作為磨料的拋光組合物分成多種類型的組合物，例如可以將該 拋光組合物分成三種類型的組合物一種包含磨料作為主要組分；一種包含氧化劑；一種 包含其它組分。此外，考慮到操作方便性，例如溶液穩(wěn)定性，本發(fā)明拋光組合物或用于形成本發(fā)明 拋光組合物的多種類型的組合物可以作為在運輸或儲存過程中比使用時稠的組合物儲存， 以便在使用時用水等稀釋至適用于拋光的濃度。例如，可以制備稠度是使用時的2至5倍 的組合物作為這種稠組合物。包含所述多種類型的組合物的套裝通過在用或不用水稀釋的情況下將上述多種 類型的組合物混合來形成本發(fā)明的拋光組合物。
形成本發(fā)明拋光組合物的組合物和包含多種類型的組合物的套裝在運輸或儲存 過程中具有優(yōu)異的溶液穩(wěn)定性和操作方便性，并且能夠在需要時容易地形成本發(fā)明的拋光 組合物。
實施例下面參照實施例更詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。(實施例1 至25和對比例1至13)制備表1至表5中所示的實施例1至25和對比例1至13的拋光組合物，并進(jìn)行pH 測量。結(jié)果顯示在表1至表5中。此外，使用實施例1至25和對比例1至13的拋光組合 物如下所示拋光充當(dāng)拋光目標(biāo)的金屬膜，然后如下所示評測拋光速度、殘留銅(Cu)、凹陷、 侵蝕、表面損傷和腐蝕。結(jié)果顯示在表1至表5中。[表1] [表 2] [表 3] [表 4] [表 5] 在表1至表5中，各組分的量以質(zhì)量％表示。此外，表1至表5中所示組分之外的 其余部分是水。如表1至表5中所示，實施例1至25和對比例1至13的拋光組合物使用 過硫酸銨作為氧化劑(A) ；二水合草酸作為所述至少一種選自氨基酸、具有8個或更少碳原 子的羧酸或無機(jī)酸的酸(B)；烷基苯磺酸作為具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸(C)； 油酸或月桂酸作為具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸(D)；表1至表5中所示的那 些作為咪唑(E)；具有不同平均粒徑的兩種類型的膠態(tài)二氧化硅作為磨料(F)；具有不同分 子量的兩種類型的聚乙烯基吡咯烷酮作為非離子型水溶性聚合物(G)；和苯并咪唑作為防 腐蝕劑(I)。此外，為了使用實施例1至25和對比例1至13的拋光組合物將拋光目標(biāo)金屬膜 拋光，使用通過下述方式制成的金屬膜5作為拋光目標(biāo)金屬膜。在包含已具有500納米深 的凹槽2 (凹部)的二氧化硅層間絕緣膜1的8英寸(200毫米)硅片基底上，嵌入包含厚 度1100納米的銅膜的金屬膜5，從而隔著包含厚度25納米的鉭膜的阻隔金屬膜4覆蓋凹 部。銅膜和鉭膜的厚度是基于薄層電阻測量的。此外，所用拋光機(jī)是SpeedFam Co.，Ltd.制造的SH-24。在超出終點30秒的過度 拋光完成時，停止拋光程序，此時已開始出現(xiàn)扭矩不均勻。此外，在基底和拋光壓板之間的 相對速度(拋光壓板的旋轉(zhuǎn)速度)為70米/分鐘的條件下實施拋光程序，拋光組合物的供 應(yīng)速率(滴加量)為150毫升/分鐘，且基底壓向拋光布的壓力為15kPa，在室溫下。所用 拋光墊是 Nitta Haas Inc.制造的 IC 1400 (k groove)?！皰伖馑俣取庇蓲伖鈺r間和在拋光之前和之后基于電阻值測得的銅膜(金屬膜5)和阻隔金屬 膜4的厚度，計算拋光速度?！皻埩翥~(Cu)，，使用光學(xué)顯微鏡觀察拋光的阻隔金屬膜4的表面。然后，根據(jù)殘留銅的尺寸，基于 以0. 25為增量的6點評定等級作出相對評價，其中沒有殘留銅的狀態(tài)被評為1，在整個表面 上都有殘留銅的狀態(tài)被評為6。在殘留銅評價中被評為4或更低的那些是可用的。
“凹陷”在線/間距為100微米/100微米的銅圖案中產(chǎn)生的凹入(圖2所示的d)被評為 凹陷。使用接觸型廓線儀測量凹入。在圖2中，對于與圖1中所示相同的元件使用相同標(biāo) 號，并省略其描述?！扒治g”在線/間距為9微米/I微米的空間部分中的阻隔金屬膜4和層間絕緣膜1的損 失(圖3中所示的e)被評為侵蝕。在圖3中，對于與圖1中所示相同的元件使用相同標(biāo)號， 并省略其描述。此外，在圖3中未顯示阻隔金屬膜?！氨砻鎿p傷”使用掃描電子顯微鏡(SEM)通過放大晶片中心的100ii/100ii正方形片的中心， 觀察金屬膜5的表面。然后，根據(jù)損傷深度，以A到E的5點評定等級作出相對評價，其中 無損傷的那些被評為A，在整個表面上都有損傷的那些被評為E。更具體地，A是指無損傷， B是指存在淺損傷，C是指存在略深損傷，D是指存在深損傷，E是指在整個表面上的損傷。 被評為A或B的那些是可用的?！案g”使用掃描電子顯微鏡(SEM)通過放大晶片中心的100ii/100ii正方形片的中心， 觀察金屬膜5的表面。然后，根據(jù)蝕坑的深度和數(shù)量，以A到F的6點評定等級作出相對評 價，其中無腐蝕的那些被評為A，在整個表面上都被腐蝕的那些被評為F。更具體地，A是指 無腐蝕，B是指少量淺坑，C是指大量淺坑，D是指存在略深的坑，E是指存在深坑，F(xiàn)是指在 整個表面上的腐蝕。被評為A或B的那些是可用的。如表1至表3中所示，在實施例1至25的所有情況下，拋光速度為3800 1/分鐘 或更高，這意味著足夠高的拋光速度。此外，實施例1至25的所有樣品在殘留銅評價中都 被評為3. 75或更低，因此可用。此外，實施例1至25的所有樣品表現(xiàn)出低凹陷和侵蝕，并 在表面損傷和腐蝕評價中被評為A或B。另一方面，對比例1至4的樣品沒有添加咪唑，因此與實施例1的相比，在殘留銅 的評價中等級較差。例如，對比例2與實施例2相同，區(qū)別在于沒有添加咪唑，對比例2在 殘留銅評價中顯示為5. 25，這比實施例2差，后者在殘留銅評價中顯示為3. 75。此外，沒有添加咪唑的對比例2至4的樣品在表面損傷或腐蝕評價中被評為B。此 外，在與對比例3相比提高了充當(dāng)脂肪酸的油酸的量和降低了充當(dāng)非離子型水溶性聚合物 的聚乙烯基咪唑聚合物的量的對比例1中，殘留銅略微減少，但腐蝕明顯變差。如果試圖以 這種方式在不添加咪唑的情況下減少殘留銅，則會損害其它性能。在添加N-乙烯基咪唑作為咪唑的實施例1中，與對比例2相比，殘留銅顯著改善， 且沒有發(fā)現(xiàn)表面損傷和腐蝕。在添加N-乙烯基咪唑作為咪唑的實施例12和13中，與對比例3相比，都發(fā)現(xiàn)較 少殘留銅，且沒有發(fā)現(xiàn)表面損傷和腐蝕。在與實施例1相比提高了充當(dāng)脂肪酸的油酸的量的實施例15中，與實施例1相 比，殘留銅顯著改善，同時輕微留下表面損傷和腐蝕。在提高了油酸量的對比例1和實施例16中觀察到這種趨勢。也就是說，在不添加咪唑的提高了油酸量的對比例1中，觀察到顯著腐蝕，而在加入本發(fā)明中所用的N_取代的咪唑的實施例16中，盡管油酸量增加，但發(fā)現(xiàn)較少腐蝕和較少 殘留銅。在實施例17至24中，改變了膠態(tài)二氧化硅、聚乙烯基吡咯烷酮、氨、苯并咪唑和咪 唑的量。在實施例17至24的所有情況下，發(fā)現(xiàn)較少殘留銅，且沒有發(fā)現(xiàn)表面損傷和腐蝕。此外，在實施例25中，將充當(dāng)脂肪酸的油酸換成月桂酸，但表現(xiàn)出令人滿意的結(jié)^ o在對比例5至13中，添加的咪唑的類型不在本發(fā)明的范圍內(nèi)，因此與實施例1至 25相比，在殘留銅的評價中表現(xiàn)出較差等級。此外，在對比例5至14的許多情況下，表面損傷和腐蝕未改變。
權(quán)利要求
用于拋光銅或銅合金的拋光組合物，包含氧化劑(A)；至少一種選自氨基酸、具有8個或更少碳原子的羧酸、或無機(jī)酸的酸(B)；具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸(C)；具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸(D)；和下述通式(1)所示的N-取代的咪唑(E)[化學(xué)式1]在式(1)中，Ra、Rb和Rc代表H或具有1至4個碳原子的烷基，且Rd代表選自芐基、乙烯基、具有1至4個碳原子的烷基、和這些基團(tuán)的一部分H已被OH或NH2替代而得的基團(tuán)的基團(tuán)。FPA00001137166100011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中所述N-取代的咪唑是選自N-乙烯基咪唑、N-甲 基咪唑、N-乙基咪唑、N-芐基咪唑、1，2- 二甲基咪唑、N- 丁基咪唑或N- (3-氨基丙基)-咪 唑的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中所述N-取代的咪唑的濃度為0.005至3質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，進(jìn)一步包含磨料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中其PH值為9至11。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，進(jìn)一步包含氨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中氧化劑(A)是過硫酸鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中所述至少一種選自氨基酸、具有8個或更少碳原 子的羧酸、或無機(jī)酸的酸(B)是草酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中所述具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸(C)是烷基苯磺酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，其中所述具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸(D)是油酸或月桂酸。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的拋光組合物，其中所述磨料是膠態(tài)二氧化硅。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物，進(jìn)一步包含非離子型水溶性聚合物。
13.拋光方法，其中使用根據(jù)權(quán)利要求1的拋光組合物拋光由銅或銅合金構(gòu)成的、嵌在 具有凹部并位于基底上的絕緣層上以覆蓋該凹部的金屬膜，或由銅或銅合金構(gòu)成的、隔著 阻隔金屬膜嵌在具有凹部并位于基底上的絕緣層上以覆蓋該凹部的金屬膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的拋光方法，其中所述阻隔金屬膜由鉭或鉭合金構(gòu)成。
15.通過用水稀釋來提供根據(jù)權(quán)利要求3的拋光組合物的組合物。
16.包含多種類型的組合物的套裝，其通過將所述多種類型的組合物混合來提供權(quán)利 要求1的拋光組合物。
17.制造半導(dǎo)體器件的方法，包括通過根據(jù)權(quán)利要求13的拋光方法形成布線。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于拋光銅或銅合金的拋光組合物，包含氧化劑(A)；至少一種選自氨基酸、具有8個或更少碳原子的羧酸、或無機(jī)酸的酸(B)；具有含8個或更多碳原子的烷基的磺酸(C)；具有含8個或更多碳原子的烷基的脂肪酸(D)；和下述通式(1)所示的N-取代的咪唑(E)[化學(xué)式1]在式(1)中，Ra、Rb和Rc代表H或具有1至4個碳原子的烷基，且Rd代表選自芐基、乙烯基、具有1至4個碳原子的烷基、和這些基團(tuán)的一部分H已被OH或NH2替代而得的基團(tuán)的基團(tuán)。
文檔編號B24B37/00GK101855309SQ20088011569
公開日2010年10月6日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者伊藤祐司, 佐藤孝志, 島津嘉友, 高橋浩 申請人:昭和電工株式會社