[发明专利]用于氧化硅、氮化硅、和多晶硅材料的化学机械抛光的组合物和方法

权利要求书

1.用于抛光包括二氧化硅、氮化硅、和多晶硅的基材的化学机械抛光(CMP)方法，所述方法包括用CMP组合物研磨所述基材的表面以从其移除至少一些二氧化硅、氮化硅和多晶硅；所述CMP组合物包括悬浮在具有3至9.5的pH且含有阳离子聚合物的含水载体中的粒状二氧化铈研磨剂；其中所述阳离子聚合物由甲基丙烯酰氧烷基季铵聚合物组成；和其中二氧化铈研磨剂以0.1至2重量％(wt％)的浓度存在于所述CMP组合物中，且所述阳离子聚合物以20至200百万分率(ppm)的浓度存在于所述CMP组合物中。

2.权利要求1的方法，其中所述粒状二氧化铈研磨剂包括胶体二氧化铈。

3.权利要求1的方法，其中所述粒状二氧化铈研磨剂具有10-200的平均粒度。

4.权利要求1的方法，其中所述含水载体进一步含有水溶性盐。

5.权利要求1的方法，其中所述水溶性盐包括硝酸铵。

6.权利要求1的方法，其中所述阳离子聚合物包括选自如下的一种或多种抗衡离子：卤离子、硝酸根、和甲基硫酸根。

7.权利要求1的方法，其中所述研磨在CMP抛光装置中连带着抛光垫完成。

8.权利要求1的方法，其中所述pH为3至5。

9.权利要求1的方法，其中所述阳离子聚合物由选自如下的至少一种聚合物组成：聚(2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)、聚(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵)、和聚(3-氯-2-羟基丙基-2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵)。

10.适合用于抛光包括二氧化硅、氮化硅、多晶硅、或其组合的基材的化学机械抛光(CMP)组合物，所述组合物具有3至9.5的pH且包括悬浮在含有阳离子聚合物的含水载体中的粒状二氧化铈研磨剂；其中所述阳离子聚合物由甲基丙烯酰氧烷基季铵聚合物组成。

11.权利要求10的CMP组合物，其中所述含水载体进一步含有水溶性盐。

12.权利要求10的CMP组合物，其中所述水溶性盐包括硝酸铵。

13.权利要求10的CMP组合物，其中所述阳离子聚合物包括选自如下的一种或多种抗衡离子：卤离子、硝酸根、和甲基硫酸根。

14.权利要求10的CMP组合物，其中所述粒状二氧化铈研磨剂以0.1至4重量％的浓度存在于所述组合物中。

15.权利要求10的CMP组合物，其中所述粒状二氧化铈研磨剂以1.2至2重量％的浓度存在于所述组合物中。

16.权利要求10的CMP组合物，其中所述阳离子聚合物以20至800ppm的浓度存在于所述组合物中。

17.权利要求10的CMP组合物，其中所述阳离子聚合物以20至200ppm的浓度存在于所述组合物中。

18.权利要求10的CMP组合物，其中所述pH为3至5。

19.权利要求10的CMP组合物，其中所述阳离子聚合物由选自如下的至少一种聚合物组成：聚(2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)、聚(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵)、和聚(3-氯-2-羟基丙基-2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵)。

20.适合用于抛光包括二氧化硅、氮化硅、多晶硅、或其组合的基材的化学机械抛光(CMP)组合物，所述组合物具有3至5的pH且包括悬浮在含有150至200ppm的阳离子聚合物的含水载体中的1.2至2重量％的粒状胶体二氧化铈研磨剂；其中所述阳离子聚合物由聚(2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)组成。

21.权利要求20的CMP组合物，其中所述组合物进一步包括50至2000ppm的水溶性盐。

22.权利要求21的CMP组合物，其中所述水溶性盐包括硝酸铵。