[发明专利]用于抛光有机膜的浆料组合物和使用其抛光有机膜的方法

说明书

本发明的一种用于抛光有机膜的浆料组合物，其包括氧化剂、有机酸、包含衍生自马来酸或马来酸酐的重复单元的抛光促进剂和水，其中该抛光促进剂以低于有机酸的重量被包括。

技术领域

本发明涉及一种用于抛光有机膜的浆料组合物和一种使用该浆料组合物抛光有机膜的方法。

背景技术

半导体制造方法包括在图案化的硅晶片上形成无机膜(例如氧化硅膜或氮化硅膜)的工艺以及间隙填充在无机膜中形成的通孔的工艺。执行间隙填充工艺以用有机膜材料填充通孔，并且在间隙填充工艺之后，执行平坦化工艺以去除过量的有机膜。为了平面化，CMP(化学机械抛光)已引起相关领域的关注。

用于抛光有机膜的典型浆料组合物包括聚合物抛光颗粒，以允许以高抛光速率抛光有机膜而不会产生诸如划痕等表面条件劣化。然而，这种典型的浆料组合物在增强抛光表面的平整度的同时不能达到所需的抛光速率。此外，当将用于抛光诸如硅等金属膜的金属氧化物磨料用于有机膜的抛光时，由于抛光表面的低平坦度和其上的划痕，存在诸如抛光过度和低产率等问题。

为了解决这些问题，将包括金属盐(如铁卤盐或硝酸铁)的氧化剂与金属氧化物磨料一起使用，以便提高对有机膜的抛光速率和抛光表面的平整度。然而，由于铁卤盐或硝酸铁在水溶液中不稳定，因此在浆料组合物中加入这种氧化剂会导致浆料中铁颗粒沉淀和沉积，从而在污染浆料进料器的同时引起对有机膜的抛光速率的劣化。

因此，一直在进行各种研究以开发能够实现更高抛光速率以确保高生产效率的浆料组合物。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种用于抛光有机膜的浆料组合物，其可以确保高抛光速率，以及一种使用该浆料组合物抛光有机膜的方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于抛光有机膜的浆料组合物，其可以防止金属颗粒的沉淀和浆料进料器的污染，以及一种使用该浆料组合物抛光有机膜的方法。

本发明的还一个目的是提供一种用于抛光有机膜的浆料组合物，其即使不使用抛光颗粒也显示出对有机膜的良好抛光特性，以及一种使用该浆料组合物抛光有机膜的方法。

通过下面描述的本发明可以实现本发明的上述和其它目的。

技术方案

本发明的一个方面涉及一种用于抛光有机膜的浆料组合物。

在一个实施方案中，浆料组合物包括：氧化剂；有机酸；抛光促进剂，其包含衍生自马来酸或马来酸酐的重复单元；和水，其中所述抛光促进剂的重量小于所述有机酸。

所述抛光促进剂和所述有机酸可以1:1.5至1:100的重量比存在。

所述抛光促进剂可以是包含马来酸或马来酸酐的单体混合物的共聚物。

所述单体混合物可以包括40重量％至100重量％的马来酸或马来酸酐。

所述抛光促进剂的重均分子量可以为100至10,000。

所述氧化剂可包括铁卤盐、硝酸铁、硫酸铁和磷酸铁中的至少一种。

所述有机酸可包含一个羧基。

所述有机酸可包括乳酸、甲酸、乙酸和丙酸中的至少一种。

所述氧化剂和有机酸可以7.5:1至1.5:1的重量比存在。

所述浆料组合物可以包括0.001wt％至15wt％的氧化剂、0.02wt％至0.5wt％的有机酸、0.0001wt％至0.4wt％的抛光促进剂，且余量为水。

在浆料流速为200mL/min、压缩压力为1psi、压板速度为100rpm和头速度为90rpm的条件下使用所述浆料组合物进行抛光时，该浆料组合物可允许或更高的抛光速率。