[发明专利]用于化学机械抛光的浆液组合物

说明书

本文揭示一种浆液组合物。所述浆液组合物包括0.1wt％到10wt％的磨料、0.01wt％到1wt％的异噻唑分散稳定剂、0.01wt％到1wt％的苯羧酸腐蚀抑制剂、0.01wt％到15wt％的氨基酸螯合剂和0.01wt％到1wt％的由丙烯酰胺和氨基甲基丙醇组成的络合剂。所述浆液组合物与典型抛光用浆液相比能够使高速CMP工艺下的凹陷和侵蚀现象最少，同时维持稳定的Cu移除速率且使Cu与Ta之间的选择性移除速率最大，由此不会在待抛光的表面上提供缺陷。

本申请是申请日：2014年2月28日；申请号：201410071795.5；发明 创造名称：用于化学机械抛光的浆液组合物的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于化学机械抛光(CMP)的浆液组合物。更具体来说，本发 明涉及用于CMP的浆液组合物，其包括磨料、分散剂、稳定剂、腐蚀抑制 剂、螯合剂和氧化剂，所述浆液组合物能够使高速CMP工艺下的凹陷和侵 蚀现象最少，同时确保稳定的Cu移除速率和经最大化的Cu与Ta之间的选 择性移除速率，由此不会在待抛光的表面上造成缺陷。

背景技术

随着半导体技术的发展，线宽度不断地微小化且因此平面化的重要性 增加。特别地，随着半导体集成的增加，已经引进多级互连结构。具有更 短波长的光刻技术的采用已经引起景像深度(depth of field,DOF)的问题。为 有效地解决此类问题，CMP的可用性进一步增加。

CMP是一种用于平面化晶片表面的工艺，其通过将抛光垫附接到在晶 片表面上旋转或偏心移动的抛光台的表面上并使得在晶片的前表面处摩 擦，同时供应包括磨料的浆液来实施。

更特别地，从浆液到浆液/晶片之间的边界和其性质经改良的晶片表面 上的机械抛光是质量传递步骤；而且反应物到表面的吸附或晶片表面上的 机械抛光是界面反应步骤。实际上，通过CMP进行抛光对应于界面反应步 骤，且质量传递步骤是连续反应所必需的。

在界面反应期间，化学反应可是由于反应物吸附到晶片表面和吸附到 经改良晶片表面以及晶片表面的空间的反应物之间的反应而发生。在机械 移除步骤处移除在晶片表面上大量铺展的材料，此导致在界面处移除。将 反应物大量供应到界面，由此使得连续反应并将反应物从浆液转移到浆液/ 晶片表面，此确保机械/化学抛光。

常规CMP工艺仍需要抑制凹陷和侵蚀现象，同时维持稳定的Cu移除 速率并使Cu与Ta之间的选择性移除速率最大化，由此防止待抛光表面上 的缺陷。

发明内容

本发明的目标是提供与此项技术中已知的CMP浆液组合物相比能够使 得凹陷和侵蚀现象最小化的浆液组合物，同时维持稳定的Cu移除速率和使 Cu与Ta之间的选择性移除速率最大化，由此防止待抛光表面上的缺陷。

根据本发明的一个方面，浆液组合物包括：0.1wt％到10wt％的磨料、 0.01wt％到1wt％的异噻唑分散稳定剂、0.01wt％到1wt％的由苯羧酸或苯 并三唑(1,2,3-苯并三唑)组成的腐蚀抑制剂、0.01wt％到15wt％的氨基酸螯 合剂、0.01wt％到1wt％的由丙烯酰胺和氨基甲基丙醇组成的络合剂、氧化 剂和稀释剂。

磨料可包括具有交联结构且平均粒子直径为20nm到130nm的胶质二 氧化硅或氧化铝。