[发明专利]在化学机械抛光期间调节低k对铜除去速率的方法和浆料

权利要求书

1.一种化学机械平面化方法，其包括：将具有表面的衬底与抛光衬垫和置于所述抛光衬垫和所述表面之间的抛光组合物可移动地接触，所述表面包括铜、低介电常数的介电材料和阻挡层材料，所述抛光组合物含有0.5重量％至9重量％的过型氧化剂以及10ppm至4000ppm的非离子氟表面活性剂，其中与在抛光期间使用其它相同、但不含非离子氟表面活性剂的浆料得到的所述低介电常数的材料的除去速率相比，所述非离子氟表面活性剂降低了所述低介电常数的材料的除去速率。

2.权利要求1所述的方法，其中所述抛光组合物的pH大于8，且其中所述抛光组合物还含有1重量％至10重量％的胶态二氧化硅磨料和50至400ppm的腐蚀抑制剂。

3.权利要求1所述的方法，其中所述抛光组合物的pH为9至12，其中所述过型氧化剂是过氧化物，所述低介电常数的材料是碳掺杂氧化物，所述非离子氟表面活性剂的浓度大于250ppm，所述碳掺杂氧化物的除去速率为50 至 

4.权利要求3所述的方法，其中所述抛光组合物还含有基本上没有可溶聚合硅酸盐的胶态二氧化硅磨料，以致在所述胶态二氧化硅中可溶性聚合硅酸盐的水平基于所述二氧化硅的重量小于或等于0.5％。

5.权利要求3所述的方法，其中所述抛光组合物还含有为0.2重量％至3重量％的芳族磺酸。

6.权利要求5所述的方法，其中所述芳族磺酸是以0.5重量％至1.5重量％的量存在的苯磺酸。

7.权利要求1所述的方法，其中所述抛光组合物还含有量为10ppm至3000ppm的阴离子磷酸盐氟表面活性剂，所述过型氧化剂是过氧化物，所述低介电常数的材料是碳掺杂氧化物，所述非离子氟表面活性剂的浓度大于250ppm，在2psi抛光压力下所述碳掺杂氧化物的除去速率为 至450 

8.权利要求1所述的方法，其中所述低介电常数的材料是介电常数小于2.4的碳掺杂氧化物，所述过型氧化剂是过氧化物，所述非离子氟表面活性剂的 浓度大于250ppm，所述非离子氟表面活性剂是含有聚氧丙烯嵌段和聚氧乙烯嵌段的嵌段共聚物。

9.权利要求1所述的方法，其中所述非离子氟表面活性剂以不显著影响铜、二氧化硅和所述阻挡层材料的除去速率的量存在于抛光组合物中，以致于与没有非离子氟化表面活性剂时的除去速率相比，铜、二氧化硅和所述阻挡层材料的除去速率变化不会超过50％或者变化小于 无论哪个是更低的。

10.权利要求1所述的方法，其中所述非离子氟表面活性剂具有下列结构：

(R_f)(R₁O)_xR_b

其中：R_f＝X(CX₂)_y，其中X是F，或H和F的任意组合，条件是在表面活性剂中至少部分X原子是F，且其中y为1至9；R₁O独立地为CH₂CH₂O-、CH₂CH₂CH₂O-或C_aH_2aO-，其中碳原子“a”的数为3至8，或上述CH₂CH₂O-、CH₂CH₂CH₂O-或C_aH_2aO-的任意组合，其中x＝1至25；以及R_b是H，或者R_b是直链、支链或环的烷烃，或者R_b是烯烃、炔烃、醇或者R_b是含有1至18个碳原子的脂肪酸。

11.权利要求10所述的方法，其中在R_f片段中至少四分之三的X原子是F；在R_f片段中y平均为3至6；(R₁O)_x包括其中x至少为4的CH₂CH₂O-片段的嵌段。

12.权利要求11所述的方法，其中x平均值为5至20。