專利名稱：用于低介電常數(shù)材料的氧化拋光淤漿的制作方法
背景通常，集成電路小片(特別是在超大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路中)通過在半導(dǎo)體晶片上沉積和構(gòu)圖一層或多層導(dǎo)電層、然后從絕緣體形成非導(dǎo)電層并覆蓋導(dǎo)電層來制造。絕緣體通常是二氧化硅(SiO2)電介質(zhì)。這些層彼此堆積，形成非平面外形，通常這是由于在引出的導(dǎo)線上形成非導(dǎo)電層或介電層或由下面的導(dǎo)電層中的其它特征引起的。
隨著集成電路器件更精細(xì)、進(jìn)而更復(fù)雜，彼此堆積的層數(shù)目增加，且隨著層數(shù)目增加，通常加劇了平面性問題。因此，在集成電路的加工期間使層平面化就成為一個(gè)主要問題，并且成為制造電路的主要費(fèi)用。為了達(dá)到平面性要求已提出許多方法，最近，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)已用于使半導(dǎo)體晶片平面化。CMP的成功應(yīng)用將是高度期望的，因?yàn)榕c在先前所應(yīng)用的方法相比，CMP技術(shù)較簡單。CMP技術(shù)通常使用含有化學(xué)淤漿的拋光塊或墊或者多個(gè)塊或墊。通過添加化學(xué)淤漿用這種塊摩擦要進(jìn)行平面化的層，其中化學(xué)淤漿有助于獲得半導(dǎo)體晶片的平面性，以用于進(jìn)一步加工。
用于拋光SiO2基金屬間介電層的必要參數(shù)是半導(dǎo)體工業(yè)公知的，SiO2基電介質(zhì)的拋光和磨損的化學(xué)和機(jī)械特性已得到相當(dāng)好地開發(fā)。但是，SiO2電介質(zhì)的一個(gè)問題是介電常數(shù)較高，約為3.9或更高，這取決于包括殘余含濕量在內(nèi)的諸因素。結(jié)果，導(dǎo)電層之間的電容也較高，這限制了電路的操作速度(頻率)。用于降低電容的方法包括引入電阻率值較低的金屬例如銅，和由具有比SiO2低的介電常數(shù)的絕緣材料來提供電絕緣。因此，非常希望將低介電常數(shù)材料引入半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，同時(shí)仍然能在半導(dǎo)體晶片的加工期間使用傳統(tǒng)CMP體系對所得介電材料的表面進(jìn)行拋光。
本文所述的“低介電常數(shù)材料”包括“有機(jī)聚合物材料、有機(jī)或無機(jī)的多孔介電材料、和多孔或無孔的共混或復(fù)合的有機(jī)和無機(jī)材料”。
通常這些是聚合物介電材料，它們具有獨(dú)特的化學(xué)、機(jī)械和電性能，包括介電常數(shù)值小于3.0。這些低介電常數(shù)材料可包括有機(jī)含量較高的材料、具有高孔隙率的有機(jī)含量低和高的材料，基于硅氧型材料和無機(jī)材料的有機(jī)含量較低的材料，或表現(xiàn)出這些性能組合的材料。低介電常數(shù)薄膜可用各種技術(shù)來沉積，包括化學(xué)蒸氣相沉積(CVD)和旋涂。有機(jī)聚合物材料通常在力學(xué)上是軟的，能迅速表現(xiàn)出塑性形變，所以該聚合物材料易于被擦傷。但是與其力學(xué)靈敏度相比，有機(jī)聚合物通常是化學(xué)惰性的。聚合物介電材料的特性的組合使得水基聚合物CMP工藝難以進(jìn)行。將這些低介電常數(shù)材料引入有前途的亞微細(xì)粒制造技術(shù)將使開發(fā)完善的CMP方法成為必要，本申請人已發(fā)現(xiàn)該方法還不能普遍用于SiO2基CMP方法。
用于CMP和在光盤工業(yè)中的相關(guān)拋光用途的傳統(tǒng)拋光研磨劑(例如SiO2和Al2O3)通常通過化學(xué)沉淀法或通過火焰水解法來制備。在化學(xué)沉淀中，各個(gè)含氧鹽顆粒通常從水溶液中沉淀出來。較粗的含氧鹽顆粒經(jīng)過過濾、干燥，然后經(jīng)過稱作煅燒的熱加工，形成最終細(xì)分的氧化物粉末。在低的煅燒溫度下制得表面積大的由極小顆粒組成的氧化物粉末。提高煅燒溫度通常降低單位體積粉末的總表面積，而粒徑相應(yīng)地增加。
在火焰水解中，氯化或硅烷前體材料處于高溫氫氧焰下。在進(jìn)入火焰時(shí)，前體與氫和氧反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化成最終的氧化物產(chǎn)物。所得氧化物粉末的粒徑、粒徑分布和表面積可通過改變工藝溫度、在反應(yīng)室內(nèi)的停留時(shí)間和化學(xué)前體的相對濃度來控制。所形成的氧化物粉末由很小的初級顆粒組成，這些顆粒以稱作聚集體的三維網(wǎng)絡(luò)形式與其它初級顆粒很強(qiáng)地粘結(jié)。這些聚集體是力學(xué)穩(wěn)定的，并被認(rèn)為是不可變小的，即，它們在常用條件下不能斷裂到初級顆粒的尺寸大小。聚集體本身通常與其它聚集體纏結(jié)，形成附聚物。
傳統(tǒng)的拋光淤漿通過將附聚的氧化物粉末在機(jī)械攪拌下引入含水懸浮液中來制備。有限的懸浮穩(wěn)定性通過引入分散劑或通過調(diào)節(jié)懸浮液的pH值來獲得，從而達(dá)到足夠高的ξ-電勢以通過電荷相互作用賦予穩(wěn)定性。隨后的粒徑減小過程通過破壞大顆粒附聚物來提高懸浮體穩(wěn)定性和拋光性能。
用作研磨劑的金屬氧化物可分為兩類化學(xué)活性氧化物和化學(xué)惰性氧化物?；瘜W(xué)活性氧化物是含有在常用條件下能被還原的金屬的那些氧化物。形成活性氧化物的金屬的例子是鈰(Ce)、鐵(Fe)、錫(Sn)和鋯(Zr)。化學(xué)惰性氧化物是含有在常用條件下不易被還原的金屬的那些氧化物，所以它們可視為是無活性的。這些氧化物的例子是氧化鋁(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)。
為SiO2電介體設(shè)計(jì)的CMP淤漿通常在高pH的含水淤漿中引入SiO2研磨劑?，F(xiàn)有觀點(diǎn)認(rèn)為，水使在二氧化硅/淤漿界面上的二氧化硅物質(zhì)水解，使其軟化，從而使淤漿中的二氧化硅顆粒研磨電介體的表面。高pH環(huán)境具有兩種作用第一，賦予二氧化硅研磨劑淤漿以穩(wěn)定性，第二，提高水解的二氧化硅基團(tuán)在水溶液中的溶解性。但是申請人已發(fā)現(xiàn)，隨著薄膜的有機(jī)含量增加，傳統(tǒng)二氧化硅型淤漿的效率迅速降低。例如，在傳統(tǒng)CMP設(shè)備上使用氧化物淤漿并利用傳統(tǒng)工藝設(shè)定提供了約2500埃/分鐘的從SiO2電介體薄膜表面的脫除速率。但是，這些相同的CMP條件僅僅能提供約200埃/分鐘的在純有機(jī)聚合物薄膜上的脫除速率。從機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)脫除的效率太低，不能用于半導(dǎo)體加工。
一種用于低介電常數(shù)材料的CMP解決方案公開于美國專利申請系列號09/096722中，題目為“作為用于低介電常數(shù)材料的拋光淤漿的金屬氧化物水溶膠”，其于1998年6月11日遞交，轉(zhuǎn)讓于相同受讓人，包括本申請人之一，將其引入本文以供參考。
概述根據(jù)本發(fā)明，已開發(fā)用于脫除低介電常數(shù)材料的氧化淤漿。該淤漿在使用非氧化的研磨劑顆粒與氧化劑，單獨(dú)的氧化研磨劑顆?；蜻x定的氧化研磨劑顆粒與相容性氧化劑的溶液中形成。研磨劑顆?？蓮慕饘傺趸铩⒌锘蛱蓟锊牧贤ㄟ^自身或其混合物形成，或可涂覆于芯物質(zhì)例如二氧化硅上，或能與其共同形成。優(yōu)選的氧化淤漿的粒徑分布是多峰的。盡管為用于CMP半導(dǎo)體加工而開發(fā)，但本發(fā)明的氧化淤漿還能用于其它精密拋光工藝。
圖2顯示在CMP工藝中半導(dǎo)體晶片的理想橫截面。
圖3是在低介電常數(shù)聚合物材料上使用傳統(tǒng)研磨劑的結(jié)果圖。
圖4是比較在添加氧化劑和不添加氧化劑時(shí)非氧化顆粒形成本發(fā)明實(shí)施方案的氧化淤漿的結(jié)果圖。
圖5A、5B和5C是一些本發(fā)明實(shí)施方案的理想化研磨劑顆粒的橫截面。
圖6A和6B是在不同的固體和氧化劑百分比時(shí)本發(fā)明實(shí)施方案的一種研磨劑顆粒的脫除速率圖。
圖7顯示不同研磨劑顆粒的研磨劑固體濃度對脫除速率的影響。
圖8顯示氧化淤漿對兩種墊片的影響。
圖9顯示采用攜帶研磨劑的墊片時(shí)低介電常數(shù)材料的CMP脫除速率。


圖10顯示采用不同的研磨劑墊片時(shí)的CMP脫除速率。
在不同的圖中使用相同的參考數(shù)字，表示在結(jié)構(gòu)上和/或功能上相似或相同的組分或部件。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述為了利于對氧化淤漿和利用本發(fā)明淤漿的方法和裝置的描述，將描述一種理想的CMP體系或設(shè)備，并概括地由圖1中數(shù)字10來表示。CMP設(shè)備10是旋轉(zhuǎn)拋光設(shè)備。但是，本發(fā)明的氧化淤漿也可使用于能在要拋光的介電材料與拋光表面之間提供相對運(yùn)動的任何類型的CMP設(shè)備，例如軌道或線性CMP設(shè)備。對設(shè)備10的敘述僅僅為幫助理解本發(fā)明的主要用途。
CMP設(shè)備10的類型屬于拋光工具，它具有基于半導(dǎo)體晶片拋光工具的機(jī)械設(shè)計(jì)。在半導(dǎo)體晶片上的層的CMP期間，通過公知的技術(shù)在旋轉(zhuǎn)和徑向振蕩的半導(dǎo)體晶片載體12中固定半導(dǎo)體晶片(未示出)。載體12固定在軸14上，該軸以傳統(tǒng)方式在載體12上賦予所需的運(yùn)動和力。由力FT將半導(dǎo)體晶片的表面壓在旋轉(zhuǎn)拋光墊或塊16上或一組墊或塊上。將化學(xué)研磨劑淤漿18，通常包括在受控pH溶液中的研磨劑顆粒，經(jīng)由供應(yīng)線或管路20加入拋光墊16中。
將淤漿18加入片軌22中，它是由旋轉(zhuǎn)拋光墊16和旋轉(zhuǎn)和振蕩載體12形成的環(huán)形環(huán)或區(qū)域。拋光墊16也固定在軸24上，該軸向拋光墊16輸送所需的旋轉(zhuǎn)動量。軸24通常是軸向固定的，但在需要時(shí)，還能提供一部分或全部的力FT。
淤漿18在半導(dǎo)體晶片的表面上提供化學(xué)和機(jī)械兩種作用，以便從半導(dǎo)體晶片表面受控地脫除材料并使其平面化，這將在圖2中更詳細(xì)地描述。半導(dǎo)體晶片通常通過固定環(huán)或在用萬向架固定的旋轉(zhuǎn)載體14中的其它固定機(jī)構(gòu)來保持。拋光墊16通常由聚氨酯或由聚氨酯浸漬的纖維來形成，例如通過膠粘帶以傳統(tǒng)方式粘結(jié)到剛性的溫控底座或板17上。據(jù)信，在CMP過程中，半導(dǎo)體晶片通過流體動力和通過來自淤漿18中研磨劑顆粒的直接承載來支持，其中淤漿18處于墊-半導(dǎo)體晶片界面上的墊16中的凹處或缺陷中。
傳統(tǒng)CMP方法包括稱作墊調(diào)節(jié)的額外加工步驟。墊調(diào)節(jié)通常用墊調(diào)節(jié)器設(shè)備26來進(jìn)行，該設(shè)備通常包括金剛石浸漬環(huán)或盤式工具27。在CMP過程中(“現(xiàn)場”調(diào)節(jié))或恰好在拋光加工之后(“現(xiàn)場外”調(diào)節(jié))，調(diào)節(jié)器環(huán)或工具27壓在拋光墊16的表面上。所施加的壓力和相對運(yùn)動(通常徑向/振蕩)從拋光墊16的表面磨蝕小部分的物質(zhì)。通常需要這種墊磨蝕，以保持墊表面沒有與CMP產(chǎn)物相關(guān)的物質(zhì)積聚，例如消耗的研磨劑和從表面脫除的介電材料。
墊調(diào)節(jié)保持拋光墊16的微觀紋理，這種紋理由于CMP加工引起的粘彈性流動而易于被磨平。在不進(jìn)行墊調(diào)節(jié)時(shí)，半導(dǎo)體晶片介電材料的脫除速率和脫除均勻性通常在半導(dǎo)體晶片之間不均勻，從而有礙于半導(dǎo)體晶片的可信的工業(yè)生產(chǎn)。
調(diào)節(jié)器環(huán)或工具27的尺寸取決于CMP設(shè)備10的尺寸和類型，但盤式調(diào)節(jié)器27通常具有比半導(dǎo)體晶片更小的直徑。環(huán)式調(diào)節(jié)器(未顯示)通常具有比半導(dǎo)體晶片更大的直徑。所以，實(shí)際上，環(huán)式調(diào)節(jié)器位于距離拋光墊16的中心軸28的固定徑向距離處。環(huán)式調(diào)節(jié)器旋轉(zhuǎn)，并提供在跨越半導(dǎo)體晶片軌22寬度的侵蝕。
在盤式調(diào)節(jié)器27的形式中，該盤通常小于半導(dǎo)體晶片，所以在半導(dǎo)體晶片軌22內(nèi)振蕩，以提供必要的研磨。在墊調(diào)節(jié)期間，調(diào)節(jié)器27的位置和旋轉(zhuǎn)速率影響在半導(dǎo)體晶片軌22中的侵蝕均勻性，這影響半導(dǎo)體晶片表面的脫除速率穩(wěn)定性和拋光均勻性。
CMP方法繼續(xù)進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間，以獲得所需量的半導(dǎo)體晶片物質(zhì)的脫除。預(yù)定時(shí)間的計(jì)算基于半導(dǎo)體晶片介電材料的脫除速率以及要脫除的介電材料的所需量。選擇脫除量，以便在CMP方法結(jié)束時(shí)半導(dǎo)體晶片的表面已達(dá)到所需的平面性和所需的介電材料厚度。
通常，CMP方法可使用壓力為約48×103帕(7.0psi)，速度為約0.54米/秒，加工時(shí)間為約3分鐘。參考圖2，在拋光墊16上顯示淤漿18，并包括許多研磨劑顆粒30。載體14未顯示；但是，顯示了固定在載體14上的一部分半導(dǎo)體晶片32。
半導(dǎo)體晶片32包括硅基層34，在該層上形成許多沉積的導(dǎo)電的有圖案的金屬部分(feature)36。然后金屬部分36被沉積的介電材料層38所覆蓋。層38具有表面40，該表面不是平面的，因?yàn)樗从吃趯?8下的金屬部分36。然后表面40必須在進(jìn)行下一個(gè)光刻蝕步驟之前平面化。拋光墊16和淤漿18對在表面40上較高地形的區(qū)域提供較高的局部壓力，以除去這些部分并使表面40平面化。
墊16具有硬度，并承受力FT(由箭頭42表示)，在速度V下受力，也由箭頭44表示。在CMP過程中，與低或較低地形的區(qū)域例如區(qū)域或地區(qū)48相比，在表面40上較高地形的表面區(qū)域例如區(qū)域或地區(qū)46上經(jīng)受較高的局部接觸，因此承受較高的拋光壓力。CMP方法設(shè)計(jì)為選擇性地除去區(qū)域或地區(qū)46，同時(shí)使區(qū)域48的脫除最小化。推測區(qū)域48的表面是平的，且深度合適，完美的CMP方法將脫除全部區(qū)域46，使之與區(qū)域48平行。CMP方法的這種選擇性是對該方法的工藝平面化效率的衡量方法。
在CMP方法中，介電材料38通過化學(xué)和機(jī)械過程的組合作用而脫除?；瘜W(xué)能量由淤漿的液體介質(zhì)來提供，并另外在一些情況下由研磨顆粒30本身來提供。所制造的用于脫除介電材料的CMP淤漿通常是含水的，并通常具有受控的pH值。機(jī)械能量通常由電介體38與墊16的表面之間的相對運(yùn)動和壓力產(chǎn)生，其間帶有研磨劑淤漿18，如圖2所示。
根據(jù)機(jī)械功的原理，該相對運(yùn)動產(chǎn)生機(jī)械能，W；W=∫Ftμsds]]>在該方程式中，F(xiàn)T是與表面40垂直的力，μS是晶片表面40與墊16之間的滑動摩擦系數(shù)，ds是長度的微分。
通過將長度的微分單元轉(zhuǎn)換成時(shí)間的微分單元，得到以下方程式。W=∫FTμSvdt]]>在該方程式中，v是墊16與電介體38之間的相對速度。對該式進(jìn)行積分，得到在特定時(shí)間范圍內(nèi)產(chǎn)生的總功。因此，提高任一變量FT、μS、v或拋光時(shí)間t，將增加在CMP拋光過程中脫除的物質(zhì)。眾所周知，F(xiàn).W.Preston認(rèn)識到在功與物質(zhì)脫除量之間的關(guān)系，并在方程式中將該關(guān)系公式化，稱作Preston方程，其可以下面的微分形式說明dhdt=KPPdsdt]]>在Preston方程中，KP是Preston系數(shù)，P是在晶片表面40法向上作用的拋光壓力，ds/dt是墊16與表面40之間的瞬時(shí)相對速度。
如上所述，用于傳統(tǒng)SiO2基電介層38的CMP工藝參數(shù)是公知的。為了按照需要從SiO2材料的介電常數(shù)3.9降低介電常數(shù)，需要新的介電常數(shù)更低的材料。這些介電材料的開發(fā)已集中于聚合物基材料，例如以下的聚合物1.聚亞芳基醚2.聚(萘)醚3.聚酰亞胺4.聚(苯并環(huán)丁烯)和全氟環(huán)丁烷(BCB和PFCB)5.聚喹啉6.氫化或烷基倍半硅氧烷(Alkylsilsesquioxane)7.聚四氟乙烯(PTFE)8.Paralyne-N，Paralyne-F9.硅氧烷
10.有機(jī)取代的硅氮烷11.聚喹喔啉12.各種衍生自1-11的共聚物這些介電聚合物材料包含比SiO2基介電材料顯著增加的有機(jī)物質(zhì)含量。如上所述，隨著有機(jī)含量增加，傳統(tǒng)CMP條件和淤漿的有效性顯著降低。盡管如上所述主要致力于研究聚合物材料，但低介電常數(shù)材料還可包括多孔介電材料，無論是無機(jī)或有機(jī)的以及混合的有機(jī)和無機(jī)材料。
已用于根據(jù)本發(fā)明試驗(yàn)的一種特殊的低介電常數(shù)材料是聚亞芳基醚旋涂薄膜，在氮?dú)鈿夥罩泄袒?，?dāng)使用在1兆赫下施加的電壓信號時(shí)，得到約2.8的介電常數(shù)。該介電材料是穩(wěn)定的，其到約400℃的工藝溫度均不發(fā)生顯著脫氣，使介電材料能滿足線路半導(dǎo)體晶片加工后段的溫度要求。介電材料具有低于0.12微米的有效間隙，以滿足鋁蝕刻工藝要求。用于使用該聚合物介電材料的CMP工藝的傳統(tǒng)SiO2淤漿基本上對脫除介電材料無效。
申請人假設(shè)這些類型的有機(jī)聚合物介電材料以及其它低介電常數(shù)材料將有效地通過機(jī)械-化學(xué)機(jī)理來脫除。申請人通過制備和拋光實(shí)驗(yàn)片和圖案片來檢驗(yàn)該假設(shè)，其中將該片引入固化的旋涂有機(jī)介電薄膜。用于制備該薄膜的熱烘烤和固化方法如下
實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)的單頭CMP加工設(shè)備中進(jìn)行，例如由IPEC Planar公司(Phoenix，亞利桑那州)制造的IPEC 472，Engis公司(Wheeling，伊利諾斯州)的15英寸平臺面層拋光器，和由Lam研究公司(Fremont，加利福尼亞州)制造的Teres拋光器。
參考圖3，顯示了使用一些傳統(tǒng)研磨劑的低介電常數(shù)聚合物材料的脫除速率。這些研磨劑僅僅分散于去離子(DI)水中，且沒有用化學(xué)添加劑提高其性能。CMP進(jìn)行2分鐘，拋光壓力為23×103帕(約3.3磅/平方英寸(psi))，線速度為0.48米/秒(m/s)。所用的最硬的研磨劑是金剛石，且如果機(jī)械方面僅僅對介電材料的脫除有作用，那么100或500納米(nm)的金剛石研磨劑應(yīng)該得到最大的脫除速率。這顯然不會發(fā)生。由傳統(tǒng)的火焰水解技術(shù)制備的熱解法無定形SiO2不能除去絕緣聚合物材料。化學(xué)活性的氧化物研磨劑顆粒、氧化鈰(CeO2)和氧化錫(SnO2)完全除去全部介電聚合物材料，且重復(fù)實(shí)驗(yàn)證明該材料在數(shù)秒內(nèi)被剝離。這種不受控制的脫除是不期望的，但清楚地表明機(jī)械-化學(xué)脫除機(jī)理。
申請人然后選擇并測試一系列特別制備的氧化研磨劑淤漿。由于這些氧化淤漿的化學(xué)特性，該淤漿得到顯著不同的結(jié)果，如圖4所示，表明基本上不同的CMP拋光性能。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，研磨劑顆粒由公知的火焰水解(熱解法)或溶膠法形成。溶膠法的例子公開于美國專利3282857；4588576；5004711和5238625?？稍O(shè)計(jì)得自這些方法的研磨劑淤漿，以使該淤漿包含獨(dú)立和分離的初級顆粒，或在需要時(shí)，粒徑能以可重復(fù)的受控方式增長到所需的尺寸。拋光壓力(23×103帕)和線速度(0.48m/s)是相同的。
參考圖4，熱解法TiO2或在DI水中的溶膠SiO2顆粒淤漿在不合氧化劑(無氧化劑)時(shí)不能除去或只能除去極少的介電材料。SiO2顆粒的直徑是70納米級的，并以約2％的固體含量分散于DI水中，形成淤漿。TiO2顆粒的直徑是175納米級的，并以約2％的固體含量分散于DI水中。
TiO2顆粒然后與不同的氧化劑組合，以形成本發(fā)明實(shí)施方案的氧化淤漿。當(dāng)與過氧化氫(H2O2)組合時(shí)，僅僅達(dá)到很小的脫除速率，數(shù)量級為50埃/分鐘。當(dāng)與次氯酸鈉(NaOCl)組合時(shí)，達(dá)到剛好在200埃/分鐘以上的脫除速率。當(dāng)TiO2顆粒與硝酸鐵(Fe(NO3)3)組合時(shí)，達(dá)到約900埃/分鐘的脫除速率。
SiO2顆粒然后與硝酸鐵(Fe(NO3)3)組合時(shí)，達(dá)到約950埃/分鐘的脫除速率。另一種研磨劑顆粒Al2O3也與Fe(NO3)3組合，達(dá)到約1050埃/分鐘的脫除速率。Al2O3顆粒具有約70毫米的直徑，并通過在SiO2芯上涂覆Al2O3形成溶膠，如圖5B所示。顯然，加入氧化劑能使無效的研磨劑顆粒有效地用作本發(fā)明氧化淤漿中的拋光劑。
用于本發(fā)明氧化淤漿的顆粒可具有幾種不同的結(jié)構(gòu)。第一，顆?？勺鳛槿苣z形成，并通常將具有球形，如圖5A-5C所示。該顆粒還能通過傳統(tǒng)的火焰水解技術(shù)形成，并通常不是球形的，而是更不規(guī)則的形狀。為了便于說明，圖5A-5C所示的顆粒結(jié)構(gòu)通常是球形的；但是，本發(fā)明的顆粒結(jié)構(gòu)不受限制。
參考圖5A，說明第一種顆粒50。顆粒50不論是在溶液中作為溶膠形成和/或進(jìn)行煅燒，基本上由單一材料組成，例如TiO2、SiO2或Al2O3。參考圖5B，說明第二種顆粒52，它包括芯材料54和外涂層56。例如，如圖4中所用，芯54可由SiO2形成，而涂層56可以是Al2O3。芯材料54可以根據(jù)成本、密度、制備的難易程度和/或其它考慮來選擇。顆粒52的密度是重要的，因?yàn)閷τ谘趸贊{中顆粒的給定重量來說，密度較低的顆粒將在數(shù)目方面較高，并通常易于懸浮在淤漿中。顆粒52的數(shù)目增加將能增加拋光接觸面積，從而通常將提高介電材料的脫除速率。
第三種復(fù)合結(jié)構(gòu)的顆粒58也可形成，如圖5C所示。顆粒58可從物質(zhì)的混合物經(jīng)共沉淀形成，這些物質(zhì)例如Al2O3和SiO2。這導(dǎo)致混合相顆粒，它具有與第二種物質(zhì)的區(qū)域62混合的第一種物質(zhì)的區(qū)域60。
本發(fā)明的氧化淤漿包括研磨劑顆粒和氧化劑。氧化淤漿可包括下述顆粒，例如從二氧化鈰(CeO2)、五氧化二釩(V2O5)、氧化鋯(ZrO2)、氧化錳(Mn2O3)、氧化錫(SnO2)、五氧化二銻(Sb2O5)或二氧化錳(MnO2)形成的那些，它們能提供研磨和氧化兩種功能。本發(fā)明的氧化淤漿還可包含研磨劑顆粒，它提供極少或不提供氧化作用，它與單獨(dú)的氧化劑組合，例如硝酸鐵(Fe(NO3)3)、硝酸銅(Cu(NO3)2)、硝酸氧鋯(ZrO(NO3)2)、氯化鐵(FeCl3)、高錳酸鉀(KMnO4)、鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6)、硝酸(HNO3)、碘酸鉀(KIO3)，有機(jī)和無機(jī)過氧化物，包括過氧化氫(H2O2)，過乙酸(C2H4O3)和過氧化苯甲酰(C14H10O4)。所列的金屬鹽，例如，能在淤漿中提供可還原的金屬離子，這些離子能氧化低介電常數(shù)材料。在需要提高懸浮特性時(shí)，所得的氧化淤漿也可包含pH改性劑和表面活性劑。
當(dāng)形成本發(fā)明的氧化淤漿時(shí)，必須評價(jià)研磨劑顆粒與氧化劑組合的電化學(xué)相容性，因?yàn)檫@些組合將形成自發(fā)的電化學(xué)電池。在氧化/還原(氧化還原)反應(yīng)中，從還原劑向氧化劑轉(zhuǎn)移電子。在CMP淤漿的情況下，聚合物薄膜將電子轉(zhuǎn)移到淤漿中的氧化劑，從而轉(zhuǎn)化成較高的價(jià)態(tài)，同時(shí)氧化劑在其價(jià)態(tài)上被降低。發(fā)生該反應(yīng)的電勢可描述為半反應(yīng)的形式；即一種反應(yīng)劑從一個(gè)價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化成另一個(gè)價(jià)態(tài)。發(fā)生該半反應(yīng)的電勢定量地用還原電勢來描述，它是相對于標(biāo)準(zhǔn)氫離子/氫還原的電壓，按照慣例定義為具有零伏特還原電勢。
為了描述完全的氧化/還原反應(yīng)，兩個(gè)半反應(yīng)組合形成完整的氧化還原反應(yīng)。得到與每個(gè)半反應(yīng)相關(guān)的還原電勢的總數(shù)，確定所述反應(yīng)是自發(fā)的，即具有總正電勢，還是非自發(fā)的，即按具有總負(fù)電勢需要電子的外部供應(yīng)。例如，銅(II)離子被金屬鋅還原的反應(yīng)由以下半反應(yīng)來描述0.762V0.312V得到總反應(yīng)是1.074V各種半反應(yīng)的還原電勢可在各種化學(xué)參考文獻(xiàn)中找到，例如CRC化學(xué)和物理手冊(CRC Handbook of Chemistry and Physics)或蘭格化學(xué)手冊(Lange’s Handbook of Chemistry)。
在所述CMP淤漿的情況下，使用各種過渡金屬或具有低還原電勢的其它化合物，以進(jìn)行拋光表面的氧化。對于特定的金屬氧化物，氧化物提供研磨作用并用作拋光表面的氧化劑，或使用獨(dú)立的研磨劑和氧化劑。因?yàn)檠趸€原反應(yīng)的自發(fā)性取決于兩個(gè)半反應(yīng)之間的相對差，所以當(dāng)使用獨(dú)立的研磨劑和氧化劑制備淤漿時(shí)，必要的是確定兩種化合物是否相容；即，它們是否將自發(fā)地參與氧化還原反應(yīng)。如果它們能自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，淤漿對拋光基質(zhì)的氧化能力將顯著下降或消除，這是由于與研磨劑組分的反應(yīng)
0.529V1.025V非自發(fā)的電池按如下形成-2.943V另外，應(yīng)該僅僅使用一種氧化劑，因?yàn)檠趸瘎┑奶囟ńM合將互相反應(yīng)，從而降低淤漿的總氧化能力0.847V如果相容，則氧化反應(yīng)有助于脫除介電材料，而如果不相容，則在顆粒和氧化劑之間發(fā)生氧化反應(yīng)，這實(shí)質(zhì)上沒有幫助作用，并可能阻止物質(zhì)的脫除。
參考圖6A和6B，其中顯示了本發(fā)明實(shí)施方案的一種顆粒的脫除速率，在圖6A中變化固體(顆粒)百分率，在圖6B中變化氧化劑濃度。這是對實(shí)驗(yàn)因素設(shè)計(jì)(DOE)的全面展示，這同時(shí)檢驗(yàn)研磨劑和氧化劑濃度的作用。
在圖6A中，曲線64顯示在提高本發(fā)明氧化淤漿中的固體(顆粒)百分率時(shí)脫除速率的結(jié)果。在該實(shí)例中，顆粒是175納米的熱解法SiO2顆粒，類似于顆粒50。顆粒數(shù)目的增加表現(xiàn)為限制氧化作用，且實(shí)際上不能獲得增加的脫除速率。
在圖6B中，曲線66顯示隨著在DI水/顆粒溶液中提高氧化劑(Fe(NO3)3)的百分比(濃度)，本發(fā)明的SiO2顆粒氧化淤漿的脫除速率。脫除速率在氧化淤漿中0.5M氧化劑的約20體積％(約4重量％)時(shí)達(dá)到峰值。
參考圖7，以不同重量百分率與5％Fe(NO3)3氧化劑組合的第一種研磨劑溶膠SiO2顆粒的脫除速率由線68表示。70毫米數(shù)量級的同樣SiO2溶膠顆粒與10％氧化劑組合，得到線70。推測，脫除速率隨著固體含量的上升而降低是由于載荷在每個(gè)顆粒上的分散以及排除氧化劑/氧化淤漿流體引起的，這降低了脫除速率。
以5％氧化劑濃度使用較大的175毫米數(shù)量級的研磨劑SiO2顆?？傻玫捷^高的脫除速率，線72。這些SiO2顆粒也是熱解法的，從而也可具有比溶膠SiO2顆粒更具研磨性的不規(guī)則結(jié)構(gòu)。此外，氧化劑百分率升高到10％也可獲得增加的脫除速率，線74。
參考圖8，顯示對類似墊16的兩種不同墊來說，pH為1.5的硝酸鐵氧化劑溶液的結(jié)果。市售金剛石薄膜型研磨墊，例如Moyco技術(shù)公司(Montgomeryville，PA)銷售的S-型(0.1微米)，當(dāng)用于不含氧化劑的D.I.水中時(shí)，基本上不發(fā)生脫除。同樣的墊在加入硝酸鐵氧化劑時(shí)得到約2400埃/分鐘的脫除速率。與市售非研磨IC墊，例如Rodel公司(Newark，Delaware)銷售的IC1400相比，并不包括所攜帶的或表面研磨劑。所以，脫除速率在含有和不含氧化劑時(shí)為0。這些結(jié)果清楚地證明，要求研磨劑和氧化劑或氧化試劑兩者達(dá)到期望的脫除低介電常數(shù)材料的速率。
圖9顯示在含有和不含氧化劑時(shí)，類似墊16的、幾種不同的、攜帶研磨劑的墊的脫除速率。第一種攜帶研磨劑的墊，包含SiO2顆粒，例如由Universal Photonics公司(Hicksville，N.Y.)制造的LP-99，含有DI水但不含氧化劑，得到基本上為0的脫除速率。加入6重量％氧化劑(Fe(NO3)3)可將脫除速率提高到17埃數(shù)量級/分鐘。第二種攜帶CeO2的墊，包含CeO2顆粒，例如由Universal Photonics公司制造的TLP-88，在DI水中但不含獨(dú)立的氧化劑，得到約84埃/分鐘的脫除速率。加入6重量％氧化劑(Fe(NO3)3)得到約64埃/分鐘的降低的脫除速率。在這種情況下，氧化劑顯然與單獨(dú)CeO2顆粒的氧化劑反應(yīng)相競爭/干擾。第三種攜帶ZrO2的墊，包含ZrO2顆粒，例如由UniversalPhotonics公司制造的GR-35，含有DI水、但不含獨(dú)立的氧化劑，得到約70埃/分鐘的脫除速率。加入氧化劑Fe(NO3)3表現(xiàn)出與ZrO2氧化劑相容，得到約81埃/分鐘的增加的脫除速率。這些脫除速率太低，以致不能工業(yè)化，但表明氧化劑對相容性和非相容性研磨劑顆粒的作用。攜帶研磨劑的墊在與本發(fā)明的非攜帶研磨劑的淤漿組合時(shí)是有用的。
參考圖10，由3M公司制造的實(shí)驗(yàn)墊，具有0.5微米的CeO2顆粒研磨劑粘結(jié)到墊表面上(類似砂紙)，在僅僅含有DI水時(shí)得到1200埃/分鐘以上的脫除速率。該結(jié)果清楚地證明，CeO2研磨劑形成對脫除介電材料所必需的研磨和氧化兩種功能。
盡管目前的實(shí)驗(yàn)表明將研磨劑顆粒與氧化劑組合引入介電聚合物材料的表面上是最佳的，但可以使用其它固定研磨劑實(shí)施方案，如圖8-10所示。研磨劑可以是凝膠形式，并可在獨(dú)立的制造過程中直接粘接到合適厚度的柔性拋光基質(zhì)的表面上，或引入該拋光基質(zhì)中。這能潛在地消除液體氧化淤漿，因?yàn)檠心┩扛驳娜嵝曰|(zhì)可與化學(xué)活性顆粒中的氧化劑一起用作固定研磨劑拋光墊。該技術(shù)也可擴(kuò)展到將顆粒引入在拋光墊16本體內(nèi)或表面上的聚合物基體中。這些方法的組合可理想地用于一些用途。
對于本發(fā)明的研磨劑顆粒，拋光低介電常數(shù)材料的直徑范圍是數(shù)量級為3-1000納米(或1微米)，優(yōu)選數(shù)量級為50-250納米。在淤漿溶液中顆粒的濃度(重量％)是約0.1-30重量％，優(yōu)選2-15重量％。
本發(fā)明的顆粒淤漿優(yōu)選具有多峰粒徑分布，包括一組或多組小直徑的顆粒與一組或多組較大直徑的顆粒組合。專利5527370公開了雙峰粒徑分布提供較高的研磨速率和比單分散研磨劑體系更好的金屬和無機(jī)材料表面精加工。申請人認(rèn)為這也是本文所述的拋光低介電常數(shù)材料的情況。
本發(fā)明的研磨劑顆?？捎商蓟蚪饎偸蛞环N或多種以下金屬的碳化物、氮化物、氧化物或水合氧化物形成，所述金屬是銻、鋁、硼、鈣、鈰、鉻、銅、釓、鍺、鉿、銦、鐵、鑭、鉛、鎂、錳、釹、鎳、鈧、硅、鋱、錫、鈦、鎢、釩、釔、鋅或鋯。
顆粒不必要是100％純的，也可特意地從金屬氧化物、水合氧化物、碳化物或氮化物的組合形成。芯54基本上可以是任何材料，它可以被本發(fā)明的研磨劑材料涂覆。需要時(shí)也可使用少量其它材料。無活性的氧化物芯54或混合物60可以是SiO2或可以是其它氧化物或所需的其它低密度材料。
本發(fā)明因此特別包括研磨劑顆粒淤漿與氧化劑，其可由以下組分提供(1)無活性的研磨劑顆粒，與獨(dú)立的氧化劑組合，例如SiO2和Fe(NO3)3。
(2)具有多價(jià)態(tài)的活性可還原的研磨劑顆粒，它提供研磨劑顆粒和氧化劑，例如CeO2和SnO2。
(3)可還原的研磨劑顆粒，與相容性氧化劑組合，例如ZrO2和HNO3。
盡管本發(fā)明已參考特定的實(shí)施方案進(jìn)行描述，但所述實(shí)施方案是本發(fā)明的例子，不應(yīng)認(rèn)為是對其的限制。例如，本發(fā)明的研磨劑顆粒描述為優(yōu)選保持在懸浮體或分散液中；但是，顆粒可以是凝膠形式，且顆粒也可以粘結(jié)到墊16的表面上，或作為墊16表面的一部分形成(未顯示)。這些特征的組合也可以使用。另外，盡管已描述特定的研磨劑顆粒，但是實(shí)際上比低介電常數(shù)材料硬的任何顆粒都可有效地與氧化劑一起使用。另外，盡管墊16已描述為剛性臺式固定拋光墊，但它可包括任何半剛性表面，例如在旋轉(zhuǎn)球、棒或柱、帶或墊等上形成，或是其一部分(未顯示)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，各種其它修改和本文所述的實(shí)施方案的組合均在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于拋光低介電常數(shù)材料或含有較大百分率的有機(jī)物質(zhì)的材料的研磨劑組合物，所述組合物包含氧化淤漿，包括許多研磨劑顆粒，所述淤漿包含能與所述介電材料反應(yīng)的氧化劑，以幫助除去所述介電材料。
2.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆粒是基本上無活性的，且所述氧化劑是獨(dú)立于所述顆粒的試劑。
3.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆粒包括多價(jià)態(tài)，并可被還原，以提供所述氧化劑。
4.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆粒包括多價(jià)態(tài)，且其中所述氧化劑是與所述研磨劑顆粒相容的獨(dú)立氧化劑。
5.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆粒選自一種或多種下述物質(zhì)，包括碳或金剛石，或以下金屬的碳化物、氮化物、氧化物或水合氧化物的一種，這些金屬是銻、鋁、硼、鈣、鈰、鉻、銅、釓、鍺、鉿、銦、鐵、鑭、鉛、鎂、錳、釹、鎳、鈧、硅、鋱、錫、鈦、鎢、釩、釔、鋅或鋯。
6.權(quán)利要求5的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆?；旧蠌呐c無活性氧化物組合的活性金屬氧化物形成。
7.權(quán)利要求6的研磨劑組合物，其中所述金屬氧化物作為在所述無活性氧化物上的涂層形成。
8.權(quán)利要求6的研磨劑組合物，其中所述無活性氧化物是SiO2。
9.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述氧化劑是獨(dú)立于所述顆粒的試劑，其中所述顆粒選自一種或多種硝酸鐵、硝酸銅、硝酸氧鋯、氯化鐵、高錳酸鉀、鐵氰化鉀、硝酸、有機(jī)和無機(jī)過氧化物，包括過氧化氫、過乙酸、碘酸鉀和過氧化苯甲酰。
10.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆粒具有多峰粒徑分布。
11.權(quán)利要求10的研磨劑組合物，其中所述研磨劑顆粒具有雙峰粒徑分布，包括許多小直徑的顆粒和第二種含量較少的許多較大直徑的顆粒。
12.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述淤漿以分散體的形式形成，pH值的數(shù)量級為0.5-11。
13.權(quán)利要求12的研磨劑組合物，其中所述分散體具有數(shù)量級為1-5的pH值。
14.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述氧化淤漿以液體分散體的形式形成。
15.權(quán)利要求1的研磨劑組合物，其中所述氧化劑包括許多可還原的金屬離子，該金屬離子氧化所述介電材料。
16.一種用研磨劑組合物拋光低介電常數(shù)材料或含有較大百分比的有機(jī)物質(zhì)的材料的方法，包括形成作為氧化淤漿的研磨劑組合物，其包括許多研磨劑顆粒，所述淤漿包括能與所述介電材料反應(yīng)的氧化劑，以幫助從表面除去所述介電材料，以及用所述研磨劑組合物拋光該材料表面。
17.權(quán)利要求16的方法，包括從基本上無活性顆粒形成所述研磨劑顆粒，并形成獨(dú)立于所述顆粒的所述氧化劑。
18.權(quán)利要求16的方法，包括從可還原形成所述氧化劑的多價(jià)態(tài)顆粒形成所述研磨劑顆粒和所述氧化劑。
19.權(quán)利要求16的方法，包括從多價(jià)態(tài)顆粒形成所述研磨劑顆粒，其中所述氧化劑是與所述研磨劑顆粒相容的獨(dú)立氧化劑。
20.權(quán)利要求16的方法，包括形成所述研磨劑顆粒，其中所述研磨劑顆粒選自一種或多種下述物質(zhì)，包括碳或金剛石，或以下金屬的碳化物、氮化物、氧化物或水合氧化物中的一種，這些金屬是銻、鋁、硼、鈣、鈰、鉻、銅、釓、鍺、鉿、銦、鐵、鑭、鉛、鎂、錳、釹、鎳、鈧、硅、鋱、錫、鈦、鎢、釩、釔、鋅或鋯。
21.權(quán)利要求20的方法，包括基本上從活性金屬氧化物和無活性氧化物形成所述研磨劑顆粒。
22.權(quán)利要求21的方法，包括形成作為在所述無活性氧化物上的涂層的所述金屬氧化物。
23.權(quán)利要求21的方法，其中所述無活性氧化物是SiO2。
24.權(quán)利要求16的方法，包括形成作為獨(dú)立于所述顆粒的試劑的所述氧化劑，其中所述試劑選自一種或多種硝酸鐵、硝酸銅、硝酸氧鋯、氯化鐵、高錳酸鉀、鐵氰化鉀、硝酸、有機(jī)和無機(jī)過氧化物，包括過氧化氫、過乙酸、碘酸鉀和過氧化苯甲酰。
25.權(quán)利要求16的方法，包括形成所述具有多峰粒徑分布的研磨劑顆粒。
26.權(quán)利要求25的方法，包括形成所述具有雙峰粒徑分布的研磨劑顆粒，包括形成許多小直徑的顆粒和形成第二種含量較少的許多大直徑的顆粒。
27.權(quán)利要求16的方法，包括以分散體的形式形成所述淤漿，其pH值的數(shù)量級為0.5-11。
28.權(quán)利要求27的方法，包括形成pH值的數(shù)量級為1-5的所述分散體。
29.權(quán)利要求16的方法，包括提供具有拋光表面的拋光墊，并在所述墊表面與所述材料表面之間施加壓力和相對運(yùn)動，并在所述墊與所述材料表面之間夾帶所述組合物。
30.權(quán)利要求29的方法，包括使至少一部分所述研磨劑顆粒附著到所述拋光墊的所述表面上。
31.權(quán)利要求29的方法，包括在所述拋光墊中形成至少一部分所述研磨劑顆粒。
32.權(quán)利要求16的方法，包括形成作為液體分散體懸浮的所述氧化淤漿。
33.權(quán)利要求16的方法，包括從許多可還原的金屬離子形成所述氧化劑，其中該金屬離子氧化所述介電材料。
34.一種用研磨劑組合物拋光低介電常數(shù)材料或含有較大百分比的有機(jī)物質(zhì)的材料的化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)，包括具有拋光表面的拋光墊；具有要拋光表面的低介電常數(shù)材料或含有較大百分比的有機(jī)物質(zhì)的材料；用于在所述拋光墊表面與所述材料表面之間產(chǎn)生相對運(yùn)動的裝置；用于在所述拋光墊表面與所述材料表面之間在其相對運(yùn)動期間施加壓力的裝置；包含許多研磨劑顆粒的研磨劑組合物，所述淤漿包含能與所述介電材料反應(yīng)的氧化劑，以幫助從該表面除去所述介電材料；和用于在所述拋光墊和所述材料表面相對運(yùn)動期間將所述要夾帶的研磨劑組合物引入其間的裝置。
35.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒是基本上無活性的，且所述氧化劑是獨(dú)立于所述顆粒的試劑。
36.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒包括多價(jià)態(tài)，并可被還原，以提供所述氧化劑。
37.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒包括多價(jià)態(tài)，其中所述氧化劑是與所述研磨劑顆粒相容的獨(dú)立氧化劑。
38.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒選自一種或多種下述物質(zhì)，包括碳或金剛石，或以下金屬的碳化物、氮化物、氧化物或水合氧化物中的一種，這些金屬是銻、鋁、硼、鈣、鈰、鉻、銅、釓、鍺、鉿、銦、鐵、鑭、鉛、鎂、錳、釹、鎳、鈧、硅、鋱、錫、鈦、鎢、釩、釔、鋅或鋯。
39.權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒基本上從與無活性氧化物組合的活性金屬氧化物形成。
40.權(quán)利要求39的系統(tǒng)，其中所述金屬氧化物作為在所述無活性氧化物上的涂層形成。
41.權(quán)利要求39的系統(tǒng)，其中所述無活性氧化物是SiO2。
42.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述氧化劑是獨(dú)立于所述顆粒的試劑，其中所述顆粒選自一種或多種硝酸鐵、硝酸銅、硝酸氧鋯、氯化鐵、高錳酸鉀、鐵氰化鉀、硝酸、有機(jī)和無機(jī)過氧化物，包括過氧化氫、過乙酸、碘酸鉀和過氧化苯甲酰。
43.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒具有多峰粒徑分布。
44.權(quán)利要求43的系統(tǒng)，其中所述研磨劑顆粒具有雙峰粒徑分布，包括許多小直徑的顆粒和第二種含量較少的許多大直徑的顆粒。
45.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述淤漿以分散體的形式形成，其pH值的數(shù)量級為0.5-11。
46.權(quán)利要求45的系統(tǒng)，其中所述分散體具有數(shù)量級為1-5的pH值。
47.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，包括與所述拋光墊的所述表面附著的至少部分所述研磨劑顆粒。
48.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，包括在所述拋光墊中形成的至少部分所述研磨劑顆粒。
49.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，包括所述氧化淤漿在液體懸浮體中形成。
50.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述氧化劑包括許多可還原的金屬離子，該金屬離子能氧化所述介電材料。
全文摘要
一種用于除去低介電常數(shù)材料的氧化淤漿。該淤漿用非氧化顆粒與獨(dú)立的氧化劑、單獨(dú)氧化劑顆?；蚩蛇€原的研磨劑顆粒與相容性氧化劑形成。該顆?？梢杂山饘傺趸?、氮化物或碳化物材料通過其本身或其混合物形成,或可涂在芯材料例如二氧化硅上,或可用它們共同形成。優(yōu)選的氧化淤漿具有多峰粒徑分布。盡管為用于CMP半導(dǎo)體加工而開發(fā),但本發(fā)明的氧化淤漿也可用于其它高精度拋光工藝。
文檔編號H01L21/304GK1334849SQ99813618
公開日2002年2月6日 申請日期1999年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月24日
發(fā)明者D·L·托維里, N·H·亨德里克斯, P·E·施林, T·A·陳 申請人:聯(lián)合訊號公司