[发明专利]用于化学机械抛光包含氧化硅电介质和多晶硅膜的衬底的含水抛光组合物和方法

权利要求书

1.一种含水抛光组合物，所述含水抛光组合物包含：

(A)至少一种磨料颗粒，当其分散于不含组分(C)且pH值为3-9的含水介质中时带正电荷，如电泳迁移率所证实的那样；

(B)至少一种选自线性和支化氧化烯均聚物和共聚物的水溶性聚合物；和

(C)至少一种阴离子磷酸盐分散剂。

2.根据权利要求1的含水抛光组合物，其特征在于磨料颗粒(A)包含氧化铈或由氧化铈构成。

3.根据权利要求1或2的含水抛光组合物，其特征在于其包含0.005-10重量%的磨料颗粒(A)，基于所述抛光组合物的总重量。

4.根据权利要求1-3中任一项的含水抛光组合物，其特征在于线性和支化氧化烯均聚物和共聚物(B)选自氧化乙烯和氧化丙烯的均聚物及共聚物。

5.根据权利要求4的含水抛光组合物，其特征在于其包含聚乙二醇PEG作为氧化乙烯均聚物(B)。

6.根据权利要求1-5中任一项的含水抛光组合物，其特征在于阴离子磷酸盐分散剂(C)选自水溶性缩合磷酸盐。

7.根据权利要求6的含水抛光组合物，其特征在于水溶性缩合磷酸盐(C)选自如下组：

通式I的偏磷酸盐：

[M⁺_n(PO₃)_n]    (I)

以及通式II和III的聚磷酸盐：

M⁺_nP_nO_3n+1    (II)

M⁺H₂P_nO_3n+1    (III)

其中M为铵、钠和钾且指数n为2-10,000。

8.根据权利要求1-7中任一项的含水抛光组合物，其特征在于其包含至少一种不同于组分(A)、(B)和(C)的pH调节剂或缓冲剂(E)。

9.根据权利要求1-8中任一项的含水抛光组合物，其特征在于其包含至少一种不同于组分(A)、(B)和(C)的功能组分(D)。

10.根据权利要求9的含水抛光组合物，其特征在于功能组分(D)选自如下组：不同于颗粒(A)的有机、无机和有机-无机混杂磨料颗粒、具有最低临界溶解温度LCST或最高临界溶解温度UCST的材料、氧化剂、钝化剂、电荷反转剂、具有至少2个在所述含水介质中不可离解的羟基的有机多元醇、由至少一种具有至少2个在所述含水介质中不可离解的羟基的单体所形成的低聚物和聚合物、络合剂或螯合剂、摩擦剂、稳定剂、流变剂、表面活性剂、金属阳离子和有机溶剂。

11.根据权利要求1-10中任一项的含水抛光组合物，其特征在于pH值为3-10。

12.一种抛光用于电子、机械和光学器件的衬底的方法，包括使所述衬底与含水抛光组合物接触至少一次并抛光该衬底材料，直至获得所需的平坦度，其特征在于使用如权利要求1-11中任一项的含水抛光组合物。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于所述衬底包含至少一个含有至少一种氧化硅电介质材料或由至少一种氧化硅电介质材料构成的层和至少一个含有多晶硅或由多晶硅构成的层。

14.根据权利要求13的方法，其特征在于氧化物对多晶硅的选择性大于50。

15.根据权利要求14的方法，其特征在于所述衬底材料额外包含至少一个含有氮化硅或由氮化硅构成的层。

16.根据权利要求15的方法，其特征在于氧化物对氮化物的选择性为3-6。

17.根据权利要求15或16的方法，其特征在于氮化物对多晶硅的选择性＞10。