[发明专利]浅沟槽隔离化学机械平面化抛光中的高氧化物:氮化物选择性、低且均匀的氧化物沟槽凹陷

权利要求书

1.一种化学机械抛光组合物，其包含：

二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒；

0.0006重量％至0.25重量％的化学添加剂，其在同一分子中包含至少一个有机羧酸基团、至少一个羧酸盐基团或至少一个羧酸酯基团，和至少两个羟基官能团；

水溶性溶剂；和

任选地

杀生物剂；

pH调节剂；

其中所述组合物的pH为4至9；和

所述化学添加剂的一般分子结构为：

其中n选自2至12；R1、R2、R3和R4可以是相同或不同的原子或官能团，并且独立地选自氢；烷基；烷氧基；具有至少一个羟基的有机基团；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；选自钠离子、钾离子的金属离子，和铵离子；及其组合；其中R1、R2、R3和R4中的至少两个是氢原子。

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒的范围为0.1重量％至5重量％，并且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。

3.根据权利要求1或2所述的化学机械抛光组合物，其中所述水溶性溶剂选自去离子(DI)水、蒸馏水和醇类有机溶剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的化学机械抛光组合物，其中所述化学添加剂的范围为0.0007重量％至0.1重量％；且所述组合物的pH为4.5至7.5。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的化学机械抛光组合物，其中所述化学添加剂选自酒石酸、胆酸、莽草酸、具有两个酸基的粘液酸、积雪草酸、2,2-双(羟甲基)丙酸、葡萄糖酸、葡萄糖酸钠盐、葡萄糖酸钾盐、葡萄糖酸铵盐、葡萄糖酸甲酯及其组合。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的化学机械抛光组合物，其中所述化学添加剂选自葡萄糖酸、葡萄糖酸甲酯、葡萄糖酸乙酯及其组合。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物包含二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅颗粒；选自葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、葡萄糖酸烷基酯及其组合的化学添加剂；和水。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物还包含以下中的至少一种：

0.0005重量％至0.025重量％的具有5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的活性成分的杀生物剂；

0.01重量％至0.5重量％的pH调节剂，其对于酸性pH条件选自硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、其他无机或有机酸及其混合物；或对于碱性pH条件选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、四烷基氢氧化铵、有机季铵氢氧化物、有机胺及其组合。

9.一种化学机械抛光(CMP)具有至少一个包含氧化硅膜的表面的半导体衬底的方法，所述方法包括：

提供所述半导体衬底；

提供抛光垫；

提供根据权利要求1-8中任一项所述的化学机械抛光(CMP)组合物；

使所述半导体衬底的所述表面与所述抛光垫和所述化学机械抛光组合物接触；和

抛光所述至少一个包含二氧化硅的表面。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述氧化硅膜选自化学气相沉积(CVD)、等离子增强CVD(PECVD)、高密度沉积CVD(HDP)或旋涂氧化硅膜。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述组合物包含二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅颗粒；范围为0.0007重量％至0.1重量％，且选自葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、葡萄糖酸烷基酯及其组合的化学添加剂；和水。