締、聚氣乙締、尼龍、碳?xì)饣衔?、聚碳酸醋、聚醋、聚丙締?醋、聚酸、聚乙締、聚酷胺、聚氨醋、聚苯乙締、聚丙締、其共形成(coformed)產(chǎn)物、及其混合 物。
[0046] 合意地,CMP設(shè)備進(jìn)一步包括原位拋光終點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng),其中的許多是本領(lǐng)域中已知 的。通過分析從工件的表面反射的光或其它福射來檢查和監(jiān)控拋光過程的技術(shù)是本領(lǐng)域中 已知的。運(yùn)樣的方法描述于例如美國(guó)專利5,196,353、美國(guó)專利5,433,651、美國(guó)專利5,609, 511、美國(guó)專利5,643,046、美國(guó)專利5,658,183、美國(guó)專利5,730,642、美國(guó)專利5,838,447、 美國(guó)專利5,872,633、美國(guó)專利5,893,796、美國(guó)專利5,949,927和美國(guó)專利5,964,643中。合 意地,對(duì)于正被拋光的工件的拋光過程的進(jìn)展的檢查或監(jiān)控使得能夠確定拋光終點(diǎn),即,確 定何時(shí)終止對(duì)特定工件的拋光過程。
[0047] 實(shí)施例
[0048] 下面的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明,但當(dāng)然不應(yīng)解釋為W任何方式限制本發(fā)明的范 圍。
[0049] 實(shí)施例1
[0050] 該實(shí)施例表明其為路易斯酸的金屬離子與其為芳族簇酸、芳族橫酸、芳族酸酷胺、 氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體的組合在聚合物膜的移除速率上的有效性。
[0051] 自旋碳(SoC)聚合物晶片使用常規(guī)CMP設(shè)備W不同拋光組合物進(jìn)行拋光。所述晶片 經(jīng)7種拋光組合物(拋光組合物1A至1G)拋光,如W下表1所述,各拋光組合物僅含有金屬離 子、僅含有配體、或含有金屬離子與配體二者。
[0化2] 各拋光組合物1A至1G均含有在水性載體中的0.05重量%氧化姉顆粒且必要時(shí)W 氨氧化錠調(diào)整抑為2.3。拋光組合物^與18含有511^413%拋光組合物1(:與10含有51111化3% W及拋光組合物化與1F含有5mM化2+。拋光組合物1B、1D、1F與1G含有l(wèi)OmM化晚簇酸。
[0053]基材在Logitech臺(tái)式拋光機(jī)(tabletop polisher)上WEPIC? D200墊(Cabot Microelectronics,Aurora, Illinois)進(jìn)行拋光。拋光參數(shù)如下所示:13.79千帕(2psi)的 下壓力,47rpm的壓板速度,5化pm的頭速度,W及120毫升/分鐘的拋光組合物流量。隨著拋 光,W埃/分鐘為單位來測(cè)定聚合物的移除速率。其結(jié)果歸納于表1中。
[0054]表1:根據(jù)金屬離子與配體類型的聚合物移除速率
[ο化5]
[0056]該結(jié)果表明其為路易斯酸的金屬離子(例如Al3+、Fe3+或Cu2+)與其為芳族簇酸、芳 族橫酸、芳族酸酷胺、氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體(例如化晚簇酸)的組合對(duì)拋光 包含聚合物膜(例如自旋碳聚合物)的基材特別有效。特別是,拋光組合物1B(含有A13+與化 晚簇酸)展現(xiàn)了超過1100埃/分鐘的聚合物移除速率,其是拋光組合物1A(含有A13+而不含配 體)的聚合物移除速率的至少11倍。相似地,拋光組合物1D(含有Fe3+與化晚簇酸二者)展現(xiàn) 了 1200埃/分鐘的聚合物移除速率,其是拋光組合物1C(含有化而不含配體)的聚合物移除 速率的至少17倍。此外,拋光組合物1F(含有Cu2+與化晚簇酸二者)展現(xiàn)了260埃/分鐘的聚合 物移除速率,其是拋光組合物化(含有Cu2+而不含配體)的聚合物移除速率的至少6倍。本發(fā) 明拋光組合物1B、1D與1F的各者遠(yuǎn)較拋光組合物1G有效,拋光組合物1G含有化晚簇酸而不 含其為路易斯酸的金屬離子且展現(xiàn)無移除。
[0化7]實(shí)施例2
[0058] 該實(shí)施例表明,其為路易斯酸的金屬離子與其為芳族簇酸、芳族橫酸、芳族酸酷 胺、氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體的組合,有效地移除聚合物膜,同時(shí)展現(xiàn)四乙氧 基硅烷(TE0S)的最小(或無)移除。
[0059] 自旋碳(SoC)聚合物晶片及四乙氧基硅烷(TE0S)晶片使用常規(guī)CMP設(shè)備W不同拋 光組合物進(jìn)行拋光。所述晶片經(jīng)9種拋光組合物(拋光組合物2A至21)拋光,如表2中所述。拋 光組合物2B、2C、2D、2G、2H與21用于拋光SoC聚合物晶片,但不用于拋光TE0S晶片。拋光組合 物2A至21的每一種均含有在水性載體中的5mM Fe3+與0.05重量%氧化姉顆粒,且必要時(shí)W 氨氧化錠調(diào)整抑為2.3。各拋光組合物也含有配體,如表2中所述。
[0060] 基材在Logitech臺(tái)式拋光機(jī)上WEPIC? D200墊(Cabot Microelectronics, Aurora, Illinois)進(jìn)行拋光。拋光參數(shù)如下所示:13.79千帕(2psi)的下壓力,3虹pm的壓板 速度,3化pm的頭速度,W及120毫升/分鐘的拋光組合物流量。隨著拋光,W埃/分鐘為單位 來測(cè)定聚合物與TE0S的移除速率。其結(jié)果歸納于表2中。
[0061] 表2:根據(jù)配體類型的聚合物與TE0S移除速率
[0062]
[0063] 該結(jié)果表明其為路易斯酸的金屬離子(例如化3+)與其為芳族簇酸、芳族橫酸、芳族 酸酷胺、氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體(例如化晚簇酸、異煙酸、煙酸、化晚二簇酸、 化晚橫酸、對(duì)-甲苯橫酸、或水楊酷胺)的組合對(duì)拋光包含聚合物膜(例如自旋碳聚合物)的 基材特別有效。
[0064] 該結(jié)果也表明,相較于包含遠(yuǎn)端(remote)酸官能團(tuán)的配體,包含直接附著至芳環(huán) 的酸官能團(tuán)的配體展現(xiàn)了增強(qiáng)的聚合物膜的移除速率(例如,比較拋光組合物21(其包括具 有遠(yuǎn)端酸官能團(tuán)的配體)的聚合物移除速率與拋光組合物2A、2B與2C(其包括具有直接附著 至芳環(huán)的酸官能團(tuán)的配體)的聚合物移除速率)。
[0065] 該結(jié)果更表明,本發(fā)明的拋光組合物有效地移除聚合物膜,同時(shí)最小化或防止基 材其它層(如TE0S)的移除。例如,拋光組合物2A展現(xiàn)了2000埃/分鐘的聚合物移除速率,但 僅10埃/分鐘的TE0S移除速率。相似地,拋光組合物沈與2F分別展現(xiàn)了3300埃/分鐘與3200 埃/分鐘的聚合物移除速率,但分別展現(xiàn)了-10埃/分鐘與30埃/分鐘的TE0S移除速率。合意 地,通過展現(xiàn)對(duì)聚合物膜有用的移除速率,同時(shí)最小化基材中可能包括的其它組分(如 TE0S)的移除,本發(fā)明的拋光組合物提供聚合物膜的選擇性拋光。
[0066] 實(shí)施例3
[0067] 該實(shí)施例表明,其為路易斯酸的金屬離子與其為芳族簇酸、芳族橫酸、芳族酸酷 胺、氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體的組合有效地移除聚合物膜。
[0068] 自旋碳(SoC)聚合物晶片使用常規(guī)CMP設(shè)備W不同拋光組合物進(jìn)行拋光。該晶片經(jīng) 14種拋光組合物(拋光組合物3A至3N)拋光,如表3中所述。拋光組合物3A至3N的每一種均含 有在水性載體中的5mM化與0.05重量%氧化姉顆粒,且必要時(shí)W氨氧化錠調(diào)整pH為表3中 所記載的值。用于各拋光組合物的水性載體為水。各拋光組合物也含有配體,如表3中所述。
[0069] 基材在Logitech臺(tái)式拋光機(jī)上WEPIC? D200墊(Cabot Microelectronics, Aurora, Illinois)進(jìn)行拋光。拋光參數(shù)如下所示:13.79千帕(2psi)的下壓力,3虹pm的壓板 速度,3化pm的頭速度,W及120毫升/分鐘的拋光組合物流量。隨著拋光,W埃/分鐘為單位 來測(cè)定聚合物的移除速率。其結(jié)果歸納于表3中。
[0070] 表3:根據(jù)配體類型與抑的聚合物移除速率
[0071]
[0072] 該結(jié)果表明其為路易斯酸的金屬離子(例如化3+)與其為芳族簇酸、芳族橫酸、芳族 酸酷胺、氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體(例如甲基甘氨酸、苯基甘氨酸、二甲基甘氨 酸、氨基苯甲酸、2-贓晚酸、或脯氨酸)的組合對(duì)拋光包含聚合物膜(例如自旋碳聚合物)的 基材特別有效。
[0073] 該結(jié)果也表明,含有為氨基酸的配體的拋光組合物在拋光組合物的抑大于3時(shí),例 如當(dāng)拋光組合物的pH在3與3.5之間時(shí),對(duì)于拋光聚合物膜特別有效。例如,拋光組合物31 (其抑低于3,即2.6)的聚合物移除速率低于拋光組合物3J(其pH為3)的聚合物移除速率,拋 光組合物3J的聚合物移除速率低于拋光組合物3Κ(其抑為3.5)的聚合物移除速率。具體而 言,拋光組合物3Κ的聚合物移除速率大于拋光組合物3J的聚合物移除速率3倍,且大于拋光 組合物31的聚合物移除速率5倍。
[0074] 相似地,拋光組合物化(其pH低于3,即2.6)的聚合物移除速率低于拋光組合物3Ν (其抑為3.5)的聚合物移除速率。拋光組合物3M(其抑為3)的聚合物移除速率也低于拋光組 合物3N的聚合物移除速率。特定而言,拋光組合物3N的聚合物移除速率幾乎是拋光組合物 3M的聚合物移除速率的3倍,且顯著地大于拋光組合物化的聚合物移除速率。
[00巧]實(shí)施例4
[0076] 該實(shí)施例表明,其為路易斯酸的金屬離子與其為芳族簇酸、芳族橫酸、芳族酸酷 胺、氨基酸、或經(jīng)徑基取代的N-雜環(huán)的配體的組合有效地移除聚合物膜,同時(shí)展現(xiàn)氧化物 (例如二氧化娃(Si〇2))的最小(或無)移除。
[0077] 自旋碳(SoC)聚合物晶片、氣相沉積聚酷亞胺晶片、及二氧化娃(Si〇2)晶片使用常 規(guī)CMP設(shè)備進(jìn)行拋光。
[0078] 特定而言,如表4中所述,使用4種拋光組合物(拋光組合物4A至4D)拋光8個(gè)基材。 拋光組合物4A至4D的每一種均含有在水性載體中的lOmM化晚簇酸、0.05重量%氧化姉顆粒 與5mM化3+,且必要時(shí)W氨氧化錠調(diào)整抑為2.3。拋光組合物4A至4C用于拋光3個(gè)不同的自旋 碳(SoC)聚合物晶片、W及二氧化娃(Si〇2)晶片。拋光組合物4D用于拋光氣相沉積聚酷亞胺 晶片與Si化晶片。
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