[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基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，包含：

(A)至少一种含有氧化铈或由其构成的磨料颗粒，和

(B)至少一种选自通式I的水溶性和水分散性线性和支化聚氧化烯嵌段共聚物的两亲性非离子表面活性剂：

R[(B1)_m/(B2)_nY]_p(I)，

其中指数和变量具有如下含义：

m为≥1的整数；

n为≥1的整数；

p为≥1的整数；

R为氢原子或具有5-20碳原子的线性和支化烷基以外的一价或多价有机残基；

(B1)基本由氧乙烯单体单元构成的嵌段；

(B2)基本由至少一种取代氧化烯单体单元构成的嵌段，其中取代基选自至少两个甲基、具有至少两个碳原子的烷基和环烷基、或芳基、烷基-环烷基、烷基-芳基、环烷基-芳基和烷基-环烷基-芳基；和

Y为氢原子或具有5-20个碳原子的线性和支化烷基以外的一价有机残基；条件是当(B)含有大于一个嵌段(B1)或(B2)时，相同类型的两个嵌段由另外类型的嵌段彼此分开。

2.根据权利要求1的含水抛光组合物，其特征在于嵌段(B2)的氧化烯单体单元衍生于取代环氧乙烷，其中取代基选自至少两个甲基、具有至少两个碳原子的烷基和环烷基、芳基、烷基-环烷基、烷基-芳基、环烷基-芳基和烷基-环烷基-芳基。

3.根据权利要求2的含水抛光组合物，其特征在于所述取代基选自至少两个甲基，具有2-10个碳原子的烷基，具有5-10个碳原子的呈螺环、外向环和/或稠合构型的环烷基，具有6-10个碳原子的芳基，具有6-20个碳原子的烷基-环烷基，具有7-20个碳原子的烷基-芳基，具有11-20个碳原子的环烷基-芳基和具有12-30个碳原子的烷基-环烷基-芳基。

4.根据权利要求3的含水抛光组合物，其特征在于取代环氧乙烷选自2-乙基-、2,3-二甲基-和2,2-二甲基环氧乙烷。

5.根据权利要求1-4中任一项的含水抛光组合物，其特征在于所述两亲性非离子表面活性剂(B)的HLB值为3-20。

6.根据权利要求1-5中任一项的含水抛光组合物，其特征在于嵌段(B1)和(B2)的平均聚合度相互独立地为5-100。

7.根据权利要求1-6中任一项的含水抛光组合物，其特征在于两亲性非离子表面活性剂(B)的重均分子量为1000-10,000道尔顿。

8.根据权利要求1-7中任一项的含水抛光组合物，其特征在于两亲性非离子表面活性剂(B)的浓度为0.001-5重量%，其中所述重量百分数基于所述组合物的总重量。

9.根据权利要求1-8中任一项的含水抛光组合物，其特征在于它基于所述抛光组合物的总重量含有0.005-10重量%磨料颗粒(A)。

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

11.根据权利要求10的含水抛光组合物，其特征在于所述功能组分(D)选自：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；杀菌剂和有机溶剂。

12.根据权利要求10的含水抛光组合物，其特征在于所述功能组分(D)为通常用于CMP领域中的电荷反转剂。

13.根据权利要求10的含水抛光组合物，其特征在于所述功能组分(D)为电荷反转剂，所述电荷反转剂选自含有至少一个选自羧酸根、亚磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根的阴离子基团的单体化合物、低聚化合物和聚合化合物。

14.根据权利要求10的含水抛光组合物，其特征在于所述功能组分(D)为电荷反转剂，所述电荷反转剂为水溶性缩合磷酸盐。