專利名稱：包括高度支化聚合物的拋光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于化學(xué)-機械拋光的包括高度支化聚合物的拋光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集成電路由數(shù)百萬個在基材(如硅片)中或上形成的有源器件組成。有源器件化學(xué)且物理地接入基材中，并通過使用多層互連相互連接，以形成功能電路。典型的多層互連包括第一金屬層、中間層(interlevel)介電層和有時的第三且隨后的金屬層。中間層介電材料用于使不同金屬層電絕緣，該介電材料例如摻雜及未摻雜的二氧化硅(SiO2)和/或低-κ介電材料。
不同互連層間的電連接通過使用金屬通路(vias)進行。例如，美國專利No.5,741,626描述一種制備介電TaN層的方法。另外，美國專利No.4,789,648描述一種在絕緣薄膜中制備多金屬化層和金屬化通路的方法。以類似方式，金屬觸點用于在互連層和井中(in a well)形成的器件之間形成電互連。金屬通路和觸點可用各種金屬和合金填充，如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鋁-銅(Al-Cu)、鋁-硅(Al-Si)、銅(Cu)、鎢(W)、鉑(Pt)、釕(Ru)、銥(Ir)及其組合(以后稱為“通路金屬”)。通路金屬一般利用粘附層(即，阻擋膜)，如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鎢(W)或氮化鎢(WN)阻擋膜，以使通路金屬附著到SiO2基材上。在接觸層，阻擋膜作為擴散隔膜，以防止通路金屬與SiO2反應(yīng)。
在一種半導(dǎo)體制造方法中，金屬通路和/或觸點通過毯狀(blanket)金屬沉積隨后進行化學(xué)-機械拋光(CMP)步驟而形成。在典型方法中，蝕刻通路孔通過中間層介電材料(ILD)到互連線或半導(dǎo)體基材。接著，在ILD上形成阻擋膜，并將阻擋膜引入經(jīng)蝕刻的通路孔。然后，將通路金屬毯式沉積于阻擋膜上，并沉積到通路孔中。繼續(xù)沉積，直到通路孔充滿毯式沉積的金屬。最后，由化學(xué)-機械拋光(CMP)方法除去過量金屬，以形成金屬通路。通路的制造和/或CMP的方法公開在美國專利No.4,671,851、4,910,155和4,944,836中。
典型金屬CMP系統(tǒng)包含磨料，如懸浮于氧化、水介質(zhì)中的硅石或氧化鋁。例如，美國專利No.5,244,534公開了一種含氧化鋁、過氧化氫及氫氧化鉀或氫氧化銨的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于除去鎢，且很少量除去下面的絕緣層。美國專利No.5,209,816公開了一種用于鋁拋光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在水介質(zhì)中的高氯酸、過氧化氫及固體磨料。美國專利No.5,340,370公開了一種含鐵氰化鉀、乙酸鉀、乙酸及硅石的鎢拋光系統(tǒng)。美國專利No.5,391,258和5,476,606公開了一種用于金屬和硅石的復(fù)合物拋光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括水介質(zhì)、磨料顆粒及控制硅石移除速率的陰離子。美國專利No.5,770,095公開了一種拋光系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氧化劑、化學(xué)劑及選自氨基乙酸及氨基硫酸的蝕刻劑。美國專利No.6,290,736公開了一種用于貴金屬表面拋光的拋光組合物，組合物包括磨料、鹵素化合物及堿性水溶液。用于CMP方法的其它拋光系統(tǒng)描述于美國專利No.4,956,313、5,137,544、5,157,876、5,354,490和5,527,423。
鈦、氮化鈦和類似金屬如鎢的阻擋膜具有類似于通路金屬的化學(xué)活性。因此，可有效用單系統(tǒng)以類似速率使Ti/TiN阻擋膜和通路金屬二者拋光。但是，Ta和TaN阻擋膜與Ti、TiN等阻擋膜顯著不同。與Ti和TiN比較，Ta和TaN在化學(xué)性質(zhì)上為相對惰性。因此，前述系統(tǒng)在拋光鉭層時顯著不如在拋光鈦層時有效(例如，鉭移除速率顯著低于鈦移除速率)。雖然由于其類似的高移除速率，通路金屬及阻擋層金屬常規(guī)地用單系統(tǒng)拋光，但用常規(guī)的拋光系統(tǒng)聯(lián)合拋光通路金屬和鉭及類似材料產(chǎn)生不理想效果，如氧化物侵蝕及通路金屬凹陷。
當(dāng)貴金屬用作通路金屬時，觀察到與氧化物侵蝕的類似問題。貴金屬具有顯著更低的化學(xué)活性，且通過常規(guī)的CMP組合物不能夠充分拋光。貴金屬的有效平面化通常需要具有堿性pH的CMP組合物，導(dǎo)致不期望的氧化物層的高移除速率。
因此，在某種意義上仍需要拋光包括第一金屬層和第二層的基材的系統(tǒng)、組合物和/或方法，使得第一金屬層的平面化效率、均勻性及移除速率最大化，而第二層的平面化最小化，由此使不期望的效果最小，如第一金屬層凹陷、表面缺陷及對下面形貌的傷害。本發(fā)明提供這樣的系統(tǒng)、組合物及方法。從這里提供的本發(fā)明的說明，本發(fā)明的這些及其它特征及優(yōu)勢將顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種拋光系統(tǒng)，包括(a)液體載體，(b)具有50％或更大支化度的聚合物，和(c)拋光墊、磨料或其組合。本發(fā)明進一步提供使基材拋光的方法，其包括(i)使基材與拋光系統(tǒng)接觸和(ii)研磨至少部分基材以使基材拋光。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種用于基材(如半導(dǎo)體基材)拋光的拋光系統(tǒng)，例如，化學(xué)-機械拋光(CMP)系統(tǒng)。該拋光系統(tǒng)包括(a)液體載體，(b)高度支化聚合物，和(c)拋光墊、磨料或其組合。
本文所述的拋光系統(tǒng)期望地包括磨料和拋光墊。磨料可為任何合適的形式(例如，磨料顆粒)。磨料可固定于拋光墊上和/或可為微粒形式并懸浮于液體載體中。拋光墊可為任何合適的拋光墊。磨料(懸浮于液體載體中時)和高度支化聚合物及懸浮于液體載體中的任何其它組分形成拋光(例如，CMP)系統(tǒng)的拋光組合物。
磨料可為任何合適的磨料，例如磨料可為天然的或合成的，并可包括金剛石(例如，多晶金剛石)、石榴石、玻璃、金剛砂、金屬氧化物、碳化物、氮化物等。磨料期望地包括金屬氧化物。合適的金屬氧化物包括選自氧化鋁、硅石、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋯、氧化鍺、氧化鎂、其共形成產(chǎn)物及其組合的金屬氧化物。磨料顆粒一般具有20nm至500nm的平均粒徑(例如，平均顆粒直徑)。磨料顆粒優(yōu)選具有70nm至300nm的平均粒徑(例如，100nm至200nm)。
當(dāng)磨料存在于拋光系統(tǒng)且懸浮于液體載體時(即，當(dāng)磨料為拋光組合物的組分時)，在拋光組合物中可存在任何合適量的磨料。典型地，在拋光組合物中存在0.1重量％或更多(例如，0.5重量％或更多)的磨料。更典型地，在拋光組合物中存在1重量％或更多的磨料。拋光組合物中磨料的量典型地不超過30重量％，更典型地不超過20重量％(例如，不超過10重量％)。
液體載體用于使磨料(當(dāng)存在于拋光組合物中時)、高度支化聚合物及任何其它添加劑容易涂到待拋光或平面化的適合基材的表面上。液體載體可為任何合適的液體載體。液體載體一般為水、水和適合水溶性溶劑的混合物、或乳液。液體載體優(yōu)選包括水、基本上由水組成或由水組成，更優(yōu)選去離子水。期望地，高度支化聚合物可溶于或可乳化于液體載體。
高度支化聚合物可為任何合適的聚合物或共聚物。有兩種通常種類的高度支化聚合物具有清晰結(jié)構(gòu)的特制(tailored)大分子(例如，枝狀聚合物、梳型聚合物、接枝聚合物、瓶刷(bottle brush)聚合物)及無規(guī)(統(tǒng)計學(xué)上)支化聚合物。聚合物可為枝狀聚合物(例如，星放射狀枝狀化合物(dendrimer))、梳型聚合物或共聚物(例如，簾型(curtain-type)聚合物)、瓶刷聚合物或共聚物、星-枝狀化合物雜化聚合物、線性-枝狀化合物二嵌段共聚物、線性-枝狀化合物三嵌段共聚物、無規(guī)支化聚合物或其組合。
枝狀聚合物為含中心核單體的聚合物，自核單體發(fā)出二個或多個支化結(jié)構(gòu)。枝狀聚合物理想地是完美支化的(即，在每個單體后完全支化)；但是，合成的實際限制已導(dǎo)致開發(fā)僅接近完美支化的單釜(one-pot)枝狀聚合物。核單體可選自C1-8雜環(huán)、C1-8碳環(huán)、C1-8烷、C1-8氨基烷、氧原子、硫原子及氮原子。C1-8烷和C1-8氨基烷可為飽和的、部分不飽和的或完全不飽和的?？蓪⒚總€支化級(branching level)稱為“代(generation)”。枝狀聚合物理想包括2-10代，優(yōu)選3-8代。枝狀化合物可由發(fā)散方法、會聚方法或其組合制備。梳型及瓶刷聚合物由包含附著到線性骨架的多種聚合物、共聚物或枝狀聚合物鏈的線性聚合物骨架組成。
無規(guī)支化聚合物可由引入支化但不允許膠凝的ABx單體(例如，AB2、AB3或AB4單體)的縮聚形成。在這些聚合物中，支化由統(tǒng)計控制，且與在枝狀化合物合成中自AB2單體獲得的100％支化比較，對AB2單體僅獲得50％支化。此外，無規(guī)支化聚合物的大小和結(jié)構(gòu)一般不能在制備過程中控制，使得無規(guī)支化聚合物展示寬的摩爾質(zhì)量分布。
高度支化聚合物可包括任何合適的單體?？捎糜谥苽溥@種聚合物的單體的實例包括選自乙烯亞胺、丙烯亞胺、間苯二酚、季戊四醇、酰氨基胺(amidoamine)、酰胺、甘油、己內(nèi)酯、其組合等的單體。聚合物一般選自聚乙烯亞胺、聚丙烯亞胺、枝狀間苯二酚、聚醇如聚甘油、枝狀季戊四醇、聚酰胺、聚酰氨基胺、聚芳酯、聚烷基酯等。聚合物優(yōu)選為聚酰氨基胺(PAMAM)。
高度支化聚合物任選地包含選自胺、酰胺、羧酸、磺酸、膦酸、羥基、其鹽及其組合的端官能團(即，表面官能團)。端官能團優(yōu)選選自胺、羧酸、羥基及其鹽。
高度支化聚合物(特別為枝狀聚合物)可任選地用一個或多個聚合物鏈(例如線性聚合物鏈)官能化，以形成雜化聚合物結(jié)構(gòu)。例如，枝狀化合物可用一個或多個線性聚合物官能化，以形成線性-枝狀化合物二嵌段共聚物如PAMAM-聚氧化乙烯(PEO)二嵌段共聚物、線性-枝狀化合物三嵌段共聚物如聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚酰氨基胺(PEO-PPO-PAMAM)三嵌段共聚物、或星-枝狀化合物雜化共聚物。
高度支化聚合物期望具有有序支化結(jié)構(gòu)。例如，枝狀化合物典型地為在每個(或接近每個)單體單元后支化的。這種結(jié)構(gòu)與無規(guī)支化聚合物例如具乙烯亞胺形成對照，該無規(guī)支化共聚物每單體包含一個潛在支化部位但在各部位僅具有隨機的實際支化的機會。與這種無規(guī)支化聚合物比較，具有有序支化結(jié)構(gòu)的高度支化聚合物典型地具有更有序的三維結(jié)構(gòu)。
高度支化聚合物期望包含高度支化的核。該核可為枝狀化合物核、高度支化線性聚合物鏈等。因此，對于梳型或瓶刷聚合物，該核為線性聚合物鏈。對于枝狀聚合物，該核為任選地用線性聚合物官能化的枝狀化合物。
高度支化聚合物核中的支化單體的百分比通常在理論上可通過分析原料測定。高度支化聚合物優(yōu)選地特征在于百分比支化度。支化度等于支化部位數(shù)除以能夠支化的單體部位總數(shù)。本發(fā)明的高度支化聚合物一般具有50％或更大的百分比支化度(例如，60％或更大)。高度支化聚合物優(yōu)選具有70％或更大的支化度(例如，80％或更大)。完全支化的聚合物(即，枝狀化合物)具有100％的支化度。
高度支化聚合物的支化度可由NMR譜測定。雖然可使用任何合適的自旋活性(spin-active)核，但一般使用13C或14N NMR譜。高度支化聚合物內(nèi)的重復(fù)單元取決于其取代度具有不同化學(xué)位移。例如，在高度支化聚胺中，重復(fù)單元包含可作為支化點(即，叔胺)或作為鏈延續(xù)或作為鏈終止基團(即，分別為仲胺和伯胺)的胺基。每種胺(例如，伯、仲、或叔)在NMR(例如，13CNMR)譜中具有特征化學(xué)位移。通過對不同胺的峰的峰面積積分，可確定支化(例如，叔胺)對未支化(例如，仲胺和伯胺)的相對比例，得到支化度。對于在NMR譜中觀察的峰，不同化學(xué)環(huán)境(如，伯胺和仲胺之間的差異)可產(chǎn)生不同的松馳時間。此現(xiàn)象可產(chǎn)生利用NMR譜計算支化比的誤差。但是，當(dāng)適當(dāng)?shù)乜紤]及仔細(xì)使用脈沖序列及長積分時間時，可獲得精確比。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解NMR譜的這些方面。自可與未知譜比較的具有已知支化度的聚合物，亦可用NMR模擬程序(其很多在本領(lǐng)域是已知的)預(yù)測NMR譜，以進一步表明所給樣品聚合物中的實際支化度。
由于其三維結(jié)構(gòu)，高度支化聚合物一般在其分子量及其粘度之間具有非線性關(guān)系。特別地，高度支化聚合物趨向于比相同組成和分子量的相關(guān)線性聚合物具有更低粘度。優(yōu)選地，在相同條件下，該聚合物具有相同單體組成和分子量的線性聚合物的70％或更小(例如，60％或更小、50％或更小、或40％或更小)的粘度。高度支化聚合物可具有任何合適的分子量。高度支化聚合物一般具有1,000至1,000,000g/mol的分子量(例如，2,000至500,000g/mol或2,500至250,000g/mol)。期望地，高度支化聚合物基本上不改變拋光組合物的粘度。優(yōu)選地，高度支化聚合物加到拋光組合物產(chǎn)生10％或更小的拋光組合物粘度變化(例如，5％或更小或3％或更小)。
高度支化聚合物可作為使基材層(例如，金屬層或基于硅的絕緣層)移除減慢的“終止化合物”，其位于基材層下，以由化學(xué)機械拋光移除。高度支化聚合物通過官能團如酸、胺、酰胺等附著到下面基材層的表面。聚合物的高度支化性質(zhì)用以改良聚合物的“終止”性能。雖然不愿受任何具體理論的限制，但據(jù)信高度支化聚合物在下面(例如，氧化物絕緣)層的表面上產(chǎn)生較厚聚合物膜，因此在不影響其它(例如金屬)層的移除速率同時，進一步降低該下層的移除速率?；蛘?，高度支化聚合物可與拋光磨料相互作用，以減少被移除的基材層擦傷。
拋光組合物可具有任何適于其預(yù)期最終用途的pH。取決于待拋光的基材的類型，拋光組合物期望具有在2至12范圍的pH(例如，2.5至10.5或3至10)。拋光系統(tǒng)可具有小于7的pH(例如，小于6、2至5或3至4.5)或大于7的pH(例如，8至14、9至13或10至12)。當(dāng)拋光系統(tǒng)用于拋光含銅的基材時，拋光組合物的pH優(yōu)選為3至9。當(dāng)拋光系統(tǒng)用于拋光含鉭的基材時，拋光組合物的pH優(yōu)選為8至11。當(dāng)用于鉭拋光的拋光系統(tǒng)進一步包括氧化劑時，拋光組合物的pH優(yōu)選為4至11。當(dāng)拋光系統(tǒng)用于拋光含鎢的基材層時，拋光組合物的pH優(yōu)選為1.5至5。當(dāng)拋光系統(tǒng)用于拋光含鉑的基材時，拋光組合物的pH優(yōu)選為2至7。當(dāng)拋光系統(tǒng)用于拋光含釕的基材時，拋光組合物的pH優(yōu)選為5或更高(例如，7至11)。當(dāng)拋光系統(tǒng)用于拋光含銥的基材時，拋光組合物的pH優(yōu)選為5至12(例如，7至9)。
拋光組合物任選地進一步包含螯合劑或絡(luò)合劑。絡(luò)合劑為提高所移除基材層移除速率的任何合適的化學(xué)添加劑。適合螯合劑或絡(luò)合劑可包括，例如羰基化合物(例如，乙酰丙酮化物等)、簡單羧酸鹽(例如，乙酸鹽、芳基羧酸鹽等)、含一個或多個羥基的羧酸鹽(例如，甘醇酸鹽、乳酸鹽、葡糖酸鹽、五倍子酸與其鹽等)、二-、三-及多羧酸鹽(例如，草酸鹽、酞酸鹽、檸檬酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、蘋果酸鹽、乙二胺四乙酸鹽(例如，EDTA二鉀)、其混合物等)、含一個或多個磺基及/或膦酸基的羧酸鹽等。合適的螯合劑或絡(luò)合劑還可包括，例如二-、三-或多元醇(例如，乙二醇、鄰苯二酚、鄰苯三酚、鞣酸等)及含胺的化合物(例如，氨、氨基酸、氨基醇、二-、三-及多元胺等)。螯合或絡(luò)合劑的選擇取決于所移除基材層的類型。
應(yīng)理解很多上述化合物可以鹽(例如，金屬鹽、銨鹽等)、酸的形式、或作為部分鹽存在。例如，檸檬酸鹽包括檸檬酸及其單-、二-及三-鹽；酞酸鹽包括酞酸及其單-鹽(例如，酞酸氫鉀)和二-鹽；高氯酸鹽包括對應(yīng)酸(例如，高氯酸)及其鹽。此外，某些化合物或試劑可起到一種以上的作用。例如，一些化合物可起到螯合劑和氧化劑兩種作用(例如，過氧化苯甲酰等)。
拋光系統(tǒng)任選地進一步包括氧化基材的一種或多種組分的手段。氧化基材的手段可為任何合適的氧化基材的手段，包括任意物理和/或化學(xué)手段。合適的氧化基材的物理手段包括對基材施加隨時間變化的電勢(例如，陽極電勢)的裝置(例如，電子恒電勢器)，此裝置優(yōu)選用于包含電化學(xué)拋光的拋光系統(tǒng)。合適的氧化基材的化學(xué)手段包括化學(xué)氧化劑，其優(yōu)選用于不包含電化學(xué)拋光的拋光系統(tǒng)。
對基材施加隨時間變話的電勢的裝置可為任何合適的這種裝置。氧化基材所用的裝置優(yōu)選包括，在拋光初始階段施加第一電勢(例如，較大氧化電勢)及在拋光后面的階段期間施加第二電勢(例如，較小氧化電勢)的裝置，在拋光中間階段使第一電勢改變到第二電勢的裝置，例如，在第一較高氧化電勢的預(yù)定時間后，使電勢自第一較高氧化電勢在中間階段連續(xù)降低或快速降低到第二較低氧化電勢。例如，在拋光初始階段，對基材施加相對高的氧化電勢，以促進基材的氧化/溶解/移除相對高的速率。當(dāng)拋光處于后面階段時，例如，當(dāng)接近下面的阻擋層時，將所施加電勢降低到產(chǎn)生基材氧化/溶解/移除的實質(zhì)較低或可忽略速率的水平，由此消除或大量降低凹陷、腐蝕及侵蝕。優(yōu)選用可控變量DC電源例如電子恒電勢器施加隨時間變化的電化學(xué)電勢。美國專利第6,379,223號進一步描述了通過施加電勢氧化基材的裝置。
化學(xué)氧化劑可為任何合適的氧化劑。適合氧化劑包括無機和有機過化合物、溴酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽、鐵及銅鹽(例如，硝酸鹽、硫酸鹽、EDTA和檸檬酸鹽)、稀土及過渡金屬氧化物(例如，四氧化鋨)、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀、碘酸等。過化合物[如Hawley′s Condensed ChemicalDictionary定義的]為含至少一個過氧基(--O--O--)的化合物或含處于其最高氧化態(tài)的元素的化合物。含至少一個過氧基的化合物的實例包括(但不限于)過氧化氫及其加合物(如，脲過氧化氫及過碳酸酯(鹽))、有機過氧化物(如，過氧化苯甲酰、過乙酸及二叔丁基過氧化物)、單過硫酸鹽(SO52-)、二過硫酸鹽(S2O82-)及過氧化鈉。含處于其最高氧化態(tài)的元素的化合物的實例包括(但不限于)高碘酸、高碘酸鹽、高溴酸、高溴酸鹽、高氯酸、高氯酸鹽、過硼酸、過硼酸鹽及高錳酸鹽。氧化劑優(yōu)選為過氧化氫。以液體載體和溶于或懸浮于其中的任何組分的重量計，拋光組合物一般包括0.1重量％至15重量％的氧化劑(例如，0.2重量％至10重量％、0.5重量％至8重量％、或1重量％至5重量％)。
拋光系統(tǒng)任選地進一步包括腐蝕抑制劑(即，成膜劑)。腐蝕抑制劑可為任何合適的腐蝕抑制劑。腐蝕抑制劑一般為包括含雜原子官能團的有機化合物。例如，成膜劑為具有至少一個5或6元雜環(huán)作為活性官能團的雜環(huán)有機化合物，其中雜環(huán)包含至少一個氮原子，例如，唑化合物。成膜劑優(yōu)選為三唑，更優(yōu)選為1，2，4-三唑、1，2，3-三唑或苯并三唑。以液體載體和溶于或懸浮于其中的任何組分的重量計，拋光系統(tǒng)中所用腐蝕抑制劑的量一般為0.0001重量％至3重量％，優(yōu)選0.001重量％至2重量％。
拋光系統(tǒng)任選地進一步包括表面活性劑。適合表面活性劑可包括例如陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、其混合物等。拋光系統(tǒng)優(yōu)選包括非離子表面活性劑。適合非離子表面活性劑的一個實例為乙二胺聚氧乙烯表面活性劑。以液體載體和溶于或懸浮于其中的任何組分的重量計，表面活性劑的量一般為0.0001重量％至1重量％(優(yōu)選0.001重量％至0.1重量％、或0.005重量％至0.05重量％)。
拋光系統(tǒng)任選地進一步包括消泡劑。消泡劑可為任何合適的消泡劑。合適的消泡劑包括(但不限于)基于硅和基于炔屬二醇的消泡劑。拋光組合物中存在的消泡劑的量一般為20ppm至140ppm。
拋光系統(tǒng)任選地進一步包括殺生物劑。殺生物劑可為任何合適的殺生物劑，例如，異噻唑啉酮殺生物劑。拋光組合物中所用的殺生物劑的量一般為1至500ppm，優(yōu)選10至200ppm。
該拋光系統(tǒng)預(yù)期用于基材的化學(xué)機械拋光，如微電子基材(例如，集成電路、內(nèi)存或硬盤、金屬、ILD層、半導(dǎo)體、薄膜、微電機械系統(tǒng)、鐵電體、磁頭、聚合物膜、及低或高介電薄膜)。拋光方法包括以下步驟(i)提供拋光系統(tǒng)，(ii)使基材與拋光系統(tǒng)接觸，及(iii)研磨至少部分基材，以使基材拋光?；目砂ㄈ魏魏线m的絕緣、金屬或金屬合金層(例如，金屬導(dǎo)電層)。絕緣層可為金屬氧化物、多孔金屬氧化物、玻璃、有機聚合物、氟化的有機聚合物或任何其它合適的高或低κ絕緣層。金屬層可包括任何合適的金屬，包括選自銅、鉭、鎢、鋁、鈦、鉑、銠、銥、銀、金、鎳、釕及其組合的金屬。
期望地，該拋光系統(tǒng)用于使包括至少一個金屬層和第二(例如，絕緣或金屬)層的基材拋光的方法，其中第一和第二層不同。使基材與拋光系統(tǒng)接觸，并研磨至少一部分基材(優(yōu)選基材的金屬層)，以使基材拋光。該拋光系統(tǒng)特別適用于使含貴金屬的基材拋光，尤其用于電子工業(yè)的那些?；膬?yōu)選包括選自錸、釕、銠、鈀、銀、鋨、銥、鉑和金的貴金屬。在更優(yōu)選的實施方式中，貴金屬為鉑、釕或銥。貴金屬層趨于為在機械上硬的且耐化學(xué)的，且在移除貴金屬所需的條件下，對下層(例如，絕緣層如氧化物)的移除速率經(jīng)常高。拋光系統(tǒng)的高度支化聚合物理想地保護含貴金屬層的基材的下層(例如，絕緣層如氧化物層)，同時保持對于貴金屬層的高移除速率。
本文中已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，包括本發(fā)明人已知的實施本發(fā)明的的最佳方式。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過閱讀上述描述，那些優(yōu)選實施方式的變化變得顯而易見。本發(fā)明人期望熟練技術(shù)人員適當(dāng)利用這種變化，且本發(fā)明人期望在本文明確所述外的其它方面實施本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括由適用法律允許的所附權(quán)利要求中所引用主題的所有改進及等價物。另外，除非本文另有說明或與本文明顯矛盾，在其所有可能變化中的上述要素的任何組合都包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種拋光系統(tǒng)，包括(a)液體載體，(b)具有50％或更大支化度的聚合物，及(c)拋光墊、磨料或其組合。
2.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該支化度為60％或更大。
3.權(quán)利要求2的拋光系統(tǒng)，其中該支化度為70％或更大。
4.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物選自枝狀聚合物、梳型聚合物、瓶刷聚合物、線性-枝狀化合物二嵌段共聚物、線性-枝狀化合物三嵌段共聚物、無規(guī)支化聚合物、其共聚物及其組合。
5.權(quán)利要求4的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物為線性-枝狀化合物二嵌段共聚物。
6.權(quán)利要求5的拋光系統(tǒng)，其中該線性-枝狀化合物二嵌段共聚物為聚氧化乙烯-聚酰氨基胺(PEO-PAMAM)二嵌段共聚物。
7.權(quán)利要求4的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物為線性-枝狀化合物三嵌段共聚物。
8.權(quán)利要求7的拋光系統(tǒng)，其中該線性-枝狀化合物三嵌段共聚物為聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚酰氨基胺三嵌段共聚物。
9.權(quán)利要求4的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物為枝狀聚合物。
10.權(quán)利要求9的拋光系統(tǒng)，其中該枝狀聚合物包括選自C1-8雜環(huán)、C1-8碳環(huán)、C1-8烷及C1-8氨基烷的核單體。
11.權(quán)利要求9的拋光系統(tǒng)，其中該枝狀聚合物自氮原子支化。
12.權(quán)利要求9的拋光系統(tǒng)，其中該枝狀聚合物包括2至10代。
13.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物為聚酰氨基胺(PAMAM)聚合物。
14.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物為聚甘油。
15.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物包括選自胺、酰胺、羧酸、磺酸、膦酸、羥基、其鹽及其組合的表面官能團。
16.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物具有1,000至1,000,000g/mol的分子量。
17.權(quán)利要求16的拋光系統(tǒng)，其中該分子量為2,000至500,000g/mol。
18.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物包括含單體的高度支化核，其中該高度支化核內(nèi)的50％或更多單體被支化。
19.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該聚合物具有這樣的粘度，該粘度為在相同條件下具有相同單體組成和分子量的線性聚合物的70％或更小。
20.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括懸浮于液體載體中的磨料。
21.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括固定到拋光墊的磨料。
22.權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)，其進一步包括選自螯合劑或絡(luò)合劑、氧化劑、表面活性劑、消泡劑、殺生物劑及其組合的一種或多種拋光添加劑。
23.一種拋光基材的方法，包括(i)使基材與權(quán)利要求1的拋光系統(tǒng)接觸，及(ii)研磨至少部分基材，以拋光基材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種拋光系統(tǒng)及其使用方法，該系統(tǒng)包括(a)液體載體，(b)具有50％或更大支化度的聚合物，(c)拋光墊、磨料或其組合。
文檔編號C09G1/00GK1906260SQ200580001776
公開日2007年1月31日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者凱文·莫根伯格, 弗雷德·森 申請人:卡伯特微電子公司