[发明专利]低氧化物沟槽凹陷化学机械抛光

权利要求书

1.一种化学机械抛光(CMP)组合物，所述组合物包含：

磨料颗粒，其选自无机氧化物颗粒、金属涂覆的无机氧化物颗粒、有机聚合物颗粒、金属氧化物涂覆的有机聚合物颗粒及其组合；

化学添加剂；

溶剂，其选自去离子(DI)水、蒸馏水和醇类有机溶剂；和

任选地

杀生物剂；和

pH调节剂；

其中

所述组合物的pH为2至12；

所述无机氧化物颗粒选自二氧化铈、胶体二氧化硅、高纯度胶体二氧化硅、胶体二氧化铈、氧化铝、二氧化钛、氧化锆颗粒及其组合；

所述金属涂覆的无机氧化物颗粒选自二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒，其选自二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的高纯度胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的氧化铝、二氧化铈涂覆的二氧化钛、二氧化铈涂覆的氧化锆颗粒及其组合；

所述有机聚合物颗粒选自聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒、聚丙烯酸酯颗粒及其组合；

所述金属涂覆的有机聚合物颗粒选自二氧化铈涂覆的有机聚合物颗粒、氧化锆涂覆的有机聚合物颗粒、二氧化硅涂覆的有机聚合物颗粒、及其组合；和

所述化学添加剂选自

(A)分子结构(a)：

其中R1、R2、R3、R4和R5(R1至R5的组中的R)选自：

(1)(i)R1至R5的组中的至少一个R是具有(b)中所示结构的多元醇分子单元：

其中m或n独立地选自1至5；并且R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸或盐、取代的有机羧酸或盐、有机羧酸酯、有机胺及其组合；

和

(ii)R1至R5的组中的其它R各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸或盐、取代的有机羧酸或盐、有机羧酸酯、有机胺及其组合；

和

(2)(i)R1至R5的组中的至少一个R是具有(b)中所示结构的多元醇分子单元：

其中m或n独立地选自1至5；并且R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸或盐、取代的有机羧酸或盐、有机羧酸酯、有机胺及其组合；

(ii)R1至R5的组中的至少一个R是如(c)中所示的六元环多元醇：

其中

结构(c)中OR11、OR12、OR13和OR14的组中的一个OR被O替代；且

R10及R10、R11、R12、R13和R14的组中的其它各个R独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸或盐、取代的有机羧酸或盐、有机羧酸酯、有机胺及其组合；

和

(iii)R1至R5的组中的其它R各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸或盐、取代的有机羧酸或盐、有机羧酸酯、有机胺及其组合；

(B)选自由至少一种(d)、至少一种(e)、至少一种(f)、至少一种(g)、至少一种(h)及其组合组成的组的分子结构；

其中n选自3至12；

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14可以是相同或不同的原子或官能团；并且每个R独立地选自氢、氧、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸、取代的有机磺酸盐、取代的有机羧酸、取代的有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机胺基团及其组合；其中，它们中的至少四个是氢原子。

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光(CMP)组合物，其中

所述磨料颗粒的范围为0.05重量％至10重量％，并且平均粒径为5nm至500nm；

所述化学添加剂的范围为0.01重量％至20.0重量％，并且在其分子结构中具有至少四个羟基官能团；和

所述组合物的pH为3至10。

3.根据权利要求2所述的化学机械抛光(CMP)组合物，其中所述磨料颗粒在20至60℃范围的温度下，在≥30天的保质期内平均粒径MPS(nm)和D99(nm)的变化≤5.0％；其中D99(nm)是99重量％的颗粒落入其以下的粒径。