[发明专利]包含正电和负电二氧化硅粒子的CMP抛光组合物

权利要求书

1.一种水性化学机械平坦化(CMP)抛光组合物，其包含带正电二氧化硅粒子组合物与以所述CMP抛光组合物中的总二氧化硅粒子固体计总共3到20wt.％的一种或多种带负电二氧化硅粒子组合物的混合物，其中所述带负电二氧化硅粒子在形成所述混合物之前具有如动态光散射(DLS)所测定的5到50nm的z平均粒子尺寸，且其中，在形成所述混合物之前，所述带正电二氧化硅粒子组合物中的二氧化硅粒子与所述一种或多种带负电二氧化硅粒子组合物中的二氧化硅粒子的z平均粒子尺寸(DLS)比率在1:1到5:1范围内。

2.根据权利要求1所述的水性CMP抛光组合物，其中所述一种或多种带负电二氧化硅粒子组合物的总量在以所述CMP抛光组合物中的总二氧化硅粒子固体计5到12wt.％范围内。

3.根据权利要求1所述的水性CMP抛光组合物，其中所述带正电二氧化硅粒子组合物中的二氧化硅粒子与所述一种或多种带负电二氧化硅粒子组合物中的二氧化硅粒子的z平均粒子尺寸(DLS)比率在5:4到3:1范围内。

4.根据权利要求1所述的水性CMP抛光组合物，其中所述带正电二氧化硅粒子组合物包含含有一种或多种氨基硅烷的二氧化硅粒子，所述氨基硅烷选自含有叔胺基的氨基硅烷、含有至少一个仲胺基的氨基硅烷或其混合物。

5.根据权利要求4所述的水性CMP抛光组合物，其中所述氨基硅烷含有叔胺基。

6.根据权利要求1所述的水性CMP抛光组合物，其中所述带正电二氧化硅粒子组合物的ζ电位在pH 3.5下在10到35mV范围内。

7.根据权利要求1所述的水性CMP抛光组合物，其中所述组合物具有3.5到5的pH。

8.根据权利要求1所述的水性CMP抛光组合物，其中所述组合物包含1到30wt.％的总二氧化硅粒子固体含量。

9.根据权利要求8所述的水性CMP抛光组合物，其中所述组合物为浓缩物且包含15到25wt.％的总二氧化硅粒子固体含量。

10.一种制得水性化学机械平坦化(CMP)抛光组合物的方法，其包含：

用强酸将水性氨基硅烷的pH调节到3到8，使其静置5到600分钟的时间以使所述氨基硅烷中的任何硅酸盐键水解且形成水解的水性氨基硅烷，且若需要，将所述水解的水性氨基硅烷的pH调节到3到5；

单独地，用强酸将具有如动态光散射(DLS)所测定的25到150nm的z平均粒子尺寸的第一水性二氧化硅浆料的pH调节到3到5的pH以形成第一水性二氧化硅浆料；

用剪切组合所述第一水性二氧化硅浆料和所述水解的水性氨基硅烷以形成水性带正电二氧化硅粒子组合物；

单独地，用强酸将具有5到50nm的z平均粒子尺寸(DLS)的一种或多种第二水性二氧化硅浆料的pH调节到3到5以形成第二含水浆料组合物；以及，

将所述水性带正电二氧化硅组合物与所述第二水性二氧化硅浆料组合物组合，所述第二水性二氧化硅浆料组合物的总量为以所述CMP抛光组合物中的二氧化硅粒子固体的总重量计3到20wt.％，其中所述第一水性二氧化硅浆料中的二氧化硅的z平均粒子尺寸与所述第二水性二氧化硅浆料组合物中的二氧化硅的z平均粒子尺寸的比率在1:1到5:1范围内。