[发明专利]化学机械抛光用含水浆液组合物及化学机械抛光方法

权利要求书

1.一种化学机械抛光（CMP）用含水浆液组合物，其包括：磨料； 一种氧化剂；一种络合剂；和一种聚合添加剂，该聚合添加剂包括至 少一种选自(a)环氧丙烷-环氧乙烷共聚物，该共聚物包含60-90重量% 的环氧乙烷重复单元并具有5000-100000的重均分子量和(b)以下化学 式1表示的化合物：

[化学式1]

其中，R₁～R₄独立地为氢、C1～C6烷基或C2～C6烯基，R₅为C1～C30 烷基或烯基，并且n为一个5～500的数。

2.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中所述磨料包括选 自下列的至少一种：二氧化硅磨料、氧化铝磨料、二氧化铈磨料、氧 化锆磨料、二氧化钛磨料、沸石磨料、基于苯乙烯的聚合物磨料、基 于丙烯基的聚合物磨料、聚氯乙烯磨料、聚酰胺磨料、聚碳酸酯磨料 和聚酰亚胺磨料。

3.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中所述磨料的平均 直径为10-500nm。

4.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中所述氧化剂包括 一种基于过硫酸盐的氧化剂。

5.权利要求4的CMP用含水浆液组合物，其中所述基于过硫酸 盐的氧化剂包括选自下列的至少一种：过硫酸钠、过硫酸钾（KPS）、 过硫酸钙、过硫酸铵和四烷基过硫酸铵。

6.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中所述络合剂包括 选自下列的至少一种：丙氨酸、甘氨酸、胱氨酸、组氨酸、天冬酰胺、 胍、色氨酸、肼、乙二胺、二氨基环己烷、二氨基丙酸、二氨基丙烷、 二氨基丙醇、马来酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、邻苯二甲 酸、乙酸、乳酸、草酸、吡啶羧酸、吡啶二羧酸、抗坏血酸、天冬氨 酸、吡唑二羧酸、喹哪啶酸，和其盐。

7.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中所述聚合添加剂 还包括一种聚乙二醇。

8.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其还包含一种缓蚀剂、 一种pH调控剂，或其混合物。

9.权利要求8的CMP用含水浆液组合物，其中所述缓蚀剂包括 选自下列的至少一种：苯并三唑、4,4'-二吡啶基乙烷、3,5-吡唑二羧酸、 喹哪啶酸，及其盐。

10.权利要求8的CMP用含水浆液组合物，其中pH调控剂包括 至少一种选自氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、氢氧化铷、氢氧化铯、碳 酸氢钠和碳酸钠的碱性pH调控剂；或至少一种选自盐酸、硝酸、硫 酸、磷酸、甲酸和乙酸的酸性pH调控剂。

11.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其包括0.1-30重量% 的所述磨料、0.1-10重量%的所述氧化剂、0.05-5重量%的所述络合剂、 0.0001-2重量%的所述聚合添加剂，和余量的水。

12.权利要求8的CMP用含水浆液组合物，其包括0.1-30重量% 的所述磨料、0.1-10重量%的所述氧化剂、0.05-5重量%的所述络合 剂、0.001-2重量%的所述缓蚀剂、0.0001-2重量%的所述聚合添加剂 和余量的所述pH调控剂与水。

13.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中所述组合物用于 对含铜层进行抛光。

14.权利要求13的CMP用含水浆液组合物，其中所述含铜层包 括半导体装置的铜布线层。

15.权利要求1的CMP用含水浆液组合物，其中对铜层的抛光速 率为4000/min或更大。

16.权利要求14的CMP用含水浆液组合物，其中铜层:钽层的抛 光速率的抛光选择性为40:1或更大。

17.权利要求14的CMP用含水浆液组合物，其中铜层:二氧化硅 层的抛光速率的抛光选择性为100:1或更大。

18.权利要求14的CMP用含水浆液组合物，其能够使通过CMP 抛光的铜层的表面粗糙度为10nm或更小。