專利名稱：用于集成電路電子工業(yè)的新型磨料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的磨料組合物，所述組合物尤其可以用在對(duì)半導(dǎo)體微電子工業(yè)中所使用的氧化硅層、氮化硅層和具有低介電常數(shù)的聚合物基的薄層進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的過程中，而且，更具體而言，是用在集成電路的生產(chǎn)過程中。
堿性的膠態(tài)氧化硅基的磨料組合物和表面活性劑用于對(duì)初級(jí)硅進(jìn)行拋光。在這一初始的工序之后，再實(shí)施某些其它工序，以便進(jìn)行集成電路的生產(chǎn)。
在集成電路的生產(chǎn)過程中，有用的是使用這樣的進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的磨料組合物，即所述組合物在對(duì)氧化硅和氮化硅進(jìn)行拋光的速度上具有很高的選擇性，所述選擇性指的是每種襯底的磨削速度之比值。氧化硅可以通過高溫下氧在硅晶片上的擴(kuò)散(熱氧化物或SiO2)或者在硅晶片上加以沉積(例如，四乙氧基硅烷的氧化物或TEOS)來獲得。
在生產(chǎn)集成電路時(shí)，首要的步驟之一是確定構(gòu)成電路的不同晶體管的有源區(qū)。這些有源區(qū)應(yīng)該借助氧化硅區(qū)，即一種電絕緣材料來使之相互隔離，到目前為止，最常用的是采用局部的硅氧化技術(shù)(LOCOS)來形成這些氧化硅的圖案。
現(xiàn)在，器件尺寸的減小阻礙了這種技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)的主要不足是其會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不希望的位于所述氧化區(qū)邊界的，稱為鳥嘴的區(qū)域。因此，如今，LOCOS氧化技術(shù)主要已被STI技術(shù)(淺溝隔離)替代，所述STI技術(shù)包括通過反應(yīng)性離子刻劃在硅中產(chǎn)生陡的溝槽，然后，再用一種TEOS型氧化沉積物填充這些溝槽。
然后，這一氧化硅層應(yīng)該通過一機(jī)械化學(xué)拋光步驟來加以整平。在該步驟中，提高平整程度很重要。
一種改善所述平整質(zhì)量的方法是在介于所述溝槽間的脊上沉積一個(gè)氮化硅層(實(shí)際上，氮化硅通常被沉積在所述硅晶片的整個(gè)表面上，然后，在整個(gè)表面上刻劃凹槽，從而形成所述溝槽，因此，所述氮化硅就保留在溝槽間的脊上)，然后，沉積一層氧化硅，以將所述溝槽填充。這一過量氧化物充滿所述溝槽并將所述氮化硅覆蓋。
然后，使用磨料組合物對(duì)所述氧化硅層進(jìn)行平整處理，直至觸及所述氮化硅層為止，因此，如果氧化硅和氮化硅間的拋光速度的選擇性很高，則所述氮化硅層起了一個(gè)抗磨削層的作用。
在文獻(xiàn)US5759917中，G.G.Lisle等介紹了一種進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的含水懸浮液，其含有0.1-4wt.％的硝酸銨高鈰和0.1-3wt.％的乙酸。這種pH值為3.8-5.5的拋光懸浮液具有的硅PETEOS/氮化物的拋光選擇性小于或等于35，即氧化硅的磨削速度為氮化硅的35倍。一部分硝酸銨高鈰可用熱解二氧化硅替代。
此外，S.D.Hosali等人在US5738800中提到用一種拋光組合物對(duì)包含二氧化硅和氮化硅的復(fù)合材料進(jìn)行拋光，所述組合物包含0.2-5wt.％的氧化鈰，0.5-3.5％的作為螯合劑的鄰苯二甲酸氫鉀，以及0.1-0.5％的氟化表面活性劑，所述組合物通過添加有堿而具有中性pH值。二氧化硅可以添加至所述組合物中，就所述的最佳組合物而言，可以達(dá)到約300的拋光選擇性。
同樣地，在集成電路的生產(chǎn)期間，在硅晶片上形成的電子器件應(yīng)通過金屬互連線來加以相互連接，以構(gòu)成所要求的電子線路。每個(gè)金屬互連層(level)應(yīng)加以電隔離，為此，每層用一介電層進(jìn)行封裝。
集成電路的金屬互連線大多數(shù)根據(jù)以下步驟，通過金屬的反應(yīng)性離子刻劃形成通過電子束或離子束沉積一厚約10-12μm的鋁或鋁合金膜(濺射)，通過光刻法，然后再通過反應(yīng)離子刻蝕(RIE)法，將互連線路的設(shè)計(jì)圖案轉(zhuǎn)移至所述膜上。然后，用一介電層將如此形成的互連線重新覆蓋，所述介電層通常為氧化硅基的介電層，多數(shù)情況下通過氣相的正硅酸乙酯(TEOS)分解來獲得。然后，通過機(jī)械化學(xué)拋光對(duì)這一介電層進(jìn)行整平。
為了減小該介電層所產(chǎn)生的電容，一種方法是使用具有低介電常數(shù)的材料。最佳的可選擇的材料由N.H.Hendricks(見1997年第443卷，第3-14頁的Mat.Res.Soc.Symp.Proc.)和L.Peters(見1998年9月的Semi conductor International中的第64-74頁)列出。
主要種類有-氟化的聚(芳基醚)如Flare，-聚(芳基醚)如PAE-2，-氟化聚酰胺，-氫化硅倍半氧烷(hydridosilsesquioxanes)和烷基硅倍半氧烷(alkylsilsesquioxnes)，-二苯并環(huán)丁烯如，Cyclotene，-聚(對(duì)-苯二亞甲基)如ParyleneN和聚(α，α，α′，α′-四氟-對(duì)-苯二亞甲基)如ParyleneF，-全氟環(huán)丁烷的芳香醚聚合物，-芳香烴如SiLK。
為了能夠在微電子互連過程中加以集成，這些具有低介電常數(shù)的聚合物原則上必須滿足下述指標(biāo)-填充寬度小于0.35μm的溝槽，-玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度高于400℃，-低吸濕性(＜1％)，-熱穩(wěn)定性較高(450℃時(shí)為＜1％/h)，-與所述金屬層及其它介電層的粘附性較強(qiáng)。
而且，所沉積的聚合物層必須隨后能夠通過機(jī)械化學(xué)拋光來加以整平。
Y.L.Wang等〔見Thin Solid Films，(1997)，308-309，P.550-554〕采用一種磨料溶液對(duì)烷基硅氧烷層進(jìn)行了拋光，所述溶液包括存在于堿性介質(zhì)(pH＝10.2)中的汽相法二氧化硅粒子或者存在于酸性介質(zhì)(pH＝3.3-4.6)的氧化鋯粒子。
G.R.Yang等(見J.of Electronic Materials，Vol.26，no8，1997，P.935-940)研究了在用包含存在于酸性或堿性介質(zhì)中的鋁粒子的不同磨料溶液拋光后，所獲得的ParyleneN層的表面質(zhì)量。無論使用何種磨料溶液，所獲得的拋光速度均很低。
J.M.Neirynck等(見Mater.Res.Soc.Symp.Proc.，1995，Vol.381，P.229-235)嘗試用包含存在于堿性或酸性介質(zhì)中的鋁粒子的磨料溶液，對(duì)具有低介電常數(shù)的三種類型的聚合物，Parylene，苯并環(huán)丁烯(BCB)以及氟化聚酰亞胺進(jìn)行了拋光。
目前，在微電子互連過程中對(duì)具有低介電常數(shù)的聚合物層進(jìn)行集成遇到一些困難，主要是在采用機(jī)械化學(xué)拋光進(jìn)行整平的步驟中所獲得的這種材料的性能不足。這一步驟，特別是對(duì)于拋光速度以及拋光后表面的表面狀態(tài)，尚不能完全控制。
令人驚奇且出人意料的是，現(xiàn)已確定，使用一種陽離子化的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體，其中含有互相之間不以硅氧烷鍵連接的膠態(tài)二氧化硅粒子，能夠?qū)哂械徒殡姵?shù)的聚合物基的絕緣材料層，特別是SiLK型的薄層進(jìn)行拋光，并且能夠?qū)伖馑俣?、拋光均勻性以及拋光后表面的表面狀況性能做到很好地兼顧。
因此，本申請(qǐng)的主題是一種用于由具有低介電常數(shù)的聚合物基的絕緣材料制成的薄層的機(jī)械化學(xué)拋光組合物，其特征在于所述拋光組合物包括一種陽離子化的膠態(tài)二氧化硅含水酸性懸浮體，所述懸浮體含有相互之間不以硅氧烷鍵相互連接的，各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子以及作為懸浮介質(zhì)的水。
所謂“陽離子化的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體”指的是采用例如鋁、鉻、鎵、鈦或鋯的三價(jià)或四價(jià)金屬氧化物進(jìn)行表面改性的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體，所述金屬氧化物在“The chemistry ofSilica(二氧化硅化學(xué))-R.K.ller-Wiley Interscience(1979)”一書的第410-411頁中專門做了介紹。
在使用本發(fā)明的優(yōu)選條件下，所述含有相互之間不以硅氧烷鍵連接的膠態(tài)二氧化硅粒子的陽離子化的膠態(tài)二氧化硅酸性水溶液的制備過程為在約50wt.％的氯化羥鋁的溶液中，在pH值約為9的攪拌條件下，加入用鈉穩(wěn)定化處理的堿性二氧化硅溶膠。從而，就獲得一種pH值為3.5-4的陽離子化膠態(tài)二氧化硅粒子的穩(wěn)定懸浮體。
本申請(qǐng)中，所謂“SiLK型具有低介電常數(shù)的聚合物基的絕緣材料”指的是P.H.Towsend等在1997年第476期，第9-17頁的Mat.Res.Soc.Symp.Proc.中介紹的一種材料。該材料由一種粘度為30mpa.s的寡聚溶液構(gòu)成，其聚合反應(yīng)不需要催化劑，也不會(huì)產(chǎn)生水。聚合后的網(wǎng)絡(luò)為一種不含氟的芳香烴。其介電常數(shù)是2.65，玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度高于490℃，并且其折射率為1.63。
因此，具有磨削選擇性高的這種組合物將會(huì)很理想。
結(jié)果，令人驚奇且出人意料的是，本申請(qǐng)人現(xiàn)已確定，向相互間不以硅氧烷鍵連接的各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體中，添加少量的表面活性劑，能夠非常顯著降低氮化硅(Si3N4)的拋光速度，而同時(shí)，氧化硅(熱氧化物或四乙氧基硅烷的氧化物)的拋光速度得以保持。這使得氧化硅/氮化硅的拋光選擇性顯著增加，其值最高可達(dá)500。
本申請(qǐng)人又令人驚奇且出人意料地發(fā)現(xiàn)，向相互之間不以硅氧烷鍵連接的各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體中添加少量的表面活性劑，能夠使得具有低介電常數(shù)的聚合物的拋光速度非常顯著地增加。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是一種用于集成電路工業(yè)的磨料組合物，其特征在所述組合物包含或者其優(yōu)選構(gòu)成是一種相互之間不以硅氧烷鍵連接的各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
本發(fā)明的含水酸性懸浮體中的膠態(tài)二氧化硅粒子有利的平均直徑為12-100nm，優(yōu)選為35-50nm。
這種膠態(tài)二氧化硅的含水懸浮體可以由堿性硅酸鹽，特別是鈉或鉀的硅酸鹽獲得，或者由硅酸乙酯獲得。在這二種情況下，使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的并且由kk.ller在“The chemistry of silica”一書(見該書的第9章，第331-343頁，1979年，Wiley Interscience出版)中更詳細(xì)地介紹的方法，能夠獲得含有直徑為12-100nm的，相互間不以硅氧烷型的鍵連接的、各自獨(dú)立的粒子的膠態(tài)二氧化硅含水酸性懸浮體。
這種膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體的pH值優(yōu)選為1-5，并且更優(yōu)選為2-3。
本發(fā)明的一個(gè)特定目標(biāo)是一種磨料組合物，如上所述，其中拋光物質(zhì)即膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì))為5-50％，特別應(yīng)為20-40％，尤其為25-35％，更具體而言，應(yīng)為約30％。
所使用的表面活性劑能夠非常顯著地減小氮化硅的拋光速度，而同時(shí)又保持氧化硅的拋光速度。從而，就獲得了相對(duì)于氮化硅而言，對(duì)氧化硅的選擇性拋光。所述表面活性劑也能夠非常顯著地提高具有低介電常數(shù)的聚合物的拋光速度。
在所述拋光組合物中所使用的表面活性劑的量最好為相當(dāng)于0.001％-5％的體積濃度，特別應(yīng)為0.005-2％，并且優(yōu)選為0.01-1％的體積濃度，所使用的表面活性劑可以是市售的產(chǎn)品，例如在下面的實(shí)施例中所列舉的那些實(shí)例。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的拋光組合物含有低于5％的氧化劑，并且，更尤其是根本不含任何氧化劑。
已經(jīng)確定，如果要制備的是具有良好的長(zhǎng)期保存時(shí)間的拋光組合物，則優(yōu)選使用的是陰離子或非離子型表面活性劑，其與陽離子表面活性劑相反，陽離子表面活性劑可使膠態(tài)二氧化硅基的含水酸性拋光溶液?jiǎn)适Х€(wěn)定，從而減小所述磨料組合物的保存時(shí)間。非常優(yōu)選地是，使用本申請(qǐng)人利用其獲得意料之外但又非常令人信服的結(jié)果的陰離子表面活性劑。
根據(jù)本發(fā)明的組合物具有明顯的特征，特別是以下特征-一種能夠根據(jù)表面活性劑的濃度在5-500的較寬范圍進(jìn)行調(diào)整的SiO2/Si3N4的拋光選擇性，增加其濃度通常會(huì)提高所述的選擇性，-拋光后的氧化硅層具有優(yōu)異的表面狀態(tài)，
-氧化硅的拋光均勻性得以改進(jìn)，-非常好的整平效果，-非常好的對(duì)具有低介電常數(shù)的聚合物的拋光速度。
這些都證明使用根據(jù)本發(fā)明的組合物，特別是用于形成集成電路工業(yè)的磨料的組合物的價(jià)值。
為此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)也是一種用于集成電路工業(yè)中的進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的磨料，其特征在于所述磨料包括用膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體和一種表面活性劑浸漬的織物，所述懸浮體的pH值為1-5，并含有相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的，直徑為12-100nm的粒子，所述表面活性劑優(yōu)選為陰離子型或非離子型的。
最后，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是一種在集成電路工業(yè)中進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的方法，其中，采用浸漬有一種磨料組合物的載體磨削氧化硅層，氮化硅層，以及具有低介電常數(shù)的聚合物層，其特征在于所述磨料組合物包含一種相互間不以硅氧烷鍵連接的各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
上面所指出的關(guān)于本發(fā)明的磨料組合物的優(yōu)選條件也適于本發(fā)明的其它目標(biāo)。
結(jié)合下面給出的實(shí)施例，將會(huì)更好地了解這一范圍，其目的在于對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明。
實(shí)施例1該例是用含水的懸浮體基的磨料對(duì)晶片進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光，所述磨料包括膠態(tài)二氧化硅具有酸性pH以及仲n-烷基磺酸鹽型的陰離子表面活性劑。
在每個(gè)硅晶片上熱生長(zhǎng)有厚6000埃的氧化硅(此后稱為SiO2)或者沉積有厚1600埃的氮化硅(此后稱為Si3N4)。
然后，將如此形成的晶片在具有下列拋光條件的PRESI 2000拋光機(jī)上進(jìn)行拋光。
-負(fù)載0.5daN/cm2-回轉(zhuǎn)速度30轉(zhuǎn)/分
-壓頭速度42轉(zhuǎn)/分-磨料溫度10℃-磨料流動(dòng)速度100cm3/分-織物IC1400(Rodel)其中，使用一種膠態(tài)二氧化硅含水酸性懸浮體，其具有以下特性-所述含水懸浮體的pH 2.5-基本膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑 50nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì))30％而且，其中使用一種仲烷基磺酸鹽型表面活性劑，其具有的鏈長(zhǎng)為13-18個(gè)碳原子，平均分子量為約328，此活性劑由Clariant公司出售，商品名為Emulsogen EP。
所獲結(jié)果如下表1
與沒有表面活性劑的樣品(試樣4)相比，可確定出如下特點(diǎn)-依據(jù)所使用的陰離子表面活性劑的量，氧化硅層的拋光速度稍有增加，-氮化硅層的拋光速度依據(jù)所使用的陰離子表面活性劑的量顯著降低，即使所用的表面活性劑的量很少，-結(jié)果，陰離子表面活性劑存在的量在從0.25％到1％時(shí)，SiO2/Si3N4的拋光選擇性得到極大改善，其值由2(沒有陰離子表面活性劑時(shí))升至128-176，-拋光后的氧化硅層的表面狀態(tài)極佳，-氧化硅的拋光均勻性得以改善。
實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相似的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體和陰離子表面活性劑，研究了沉積在硅晶片上的四乙氧基硅烷(TEOS)層的拋光速度，并與沉積在相同類型硅晶片上的氮化硅(Si3N4)層的拋光速度進(jìn)行比較。
采用與實(shí)施例1相同的操作條件，但使用一種具有以下特點(diǎn)的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體-所述含水懸浮體的pH2.5-基本膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑35nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì)) 30％并且，還采用一種與實(shí)施例1類似的仲n-烷基磺酸鹽型的陰離子表面活性劑，所獲結(jié)果如下表2
與沒有表面活性劑的樣品(試樣9)相比，可確定如下內(nèi)容-當(dāng)向含水酸性膠態(tài)二氧化硅的拋光溶液中加入陰離子表面活性劑時(shí)，TEOS沉積層的拋光速度略有增加，-所使用的陰離子表面活性劑的量增加越多，氮化硅拋光速度的降低越顯著，-結(jié)果，TEOS/Si3N4的拋光選擇性大為改善，其值從4.4(沒有陰離子表面活性劑時(shí))增至520(存在1％的仲n-烷基磺酸鹽型的陰離子表面活性劑時(shí))，-拋光后的TEOS氧化物層的表面狀況極佳，
-TEOS氧化物的拋光均勻性得到改善。
實(shí)施例3采用與實(shí)施例1相同的操作條件，但使用一種具有如下特征的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性溶液；-所述含水懸浮體的pH2.5-基本膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑35nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì)) 30％并且，其中使用十二烷基硫酸鈉表面活性劑，所獲結(jié)果如下表3
與沒有表面活性劑的樣品(試樣11)相比，確定如下內(nèi)容-十二烷基硫酸鈉含量為0.5％時(shí)，氧化硅層的拋光速度略有降低，-十二烷基硫酸鈉含量為0.5％時(shí)，氮化硅層的拋光速度大大降低，-結(jié)果，拋光選擇性大為改善，其值由3(沒有十二烷基硫酸鈉時(shí))增加至含有0.5％的十二烷基硫酸鈉時(shí)的68。
實(shí)施例4在與實(shí)施例3相同的操作條件下，但不同的是拋光處理的是一TEOS氧化物層，而不是實(shí)施例3中的熱SiO2層，所獲結(jié)果如下表4
與沒有表面活性劑的樣品(試樣13)，確定如下內(nèi)容
-當(dāng)添加0.5％的十二烷基硫酸鈉時(shí)，TEOS沉積層的拋光速度略有減小，-氮化硅的拋光速度大為降低，-結(jié)果，TEOS/Si3N4的拋光選擇性大為改善，其值由4.4(沒有表面活性劑時(shí))增至94(存在0.5％的十二烷基硫酸鈉時(shí))。
對(duì)照例1在與實(shí)施例1相同的操作條件下，但不同的是使用一種具有如下特點(diǎn)的膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體-含水懸浮體的pH值7-基本的膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑 50nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì)) 30％并且，使用一種與實(shí)施例1相似的仲n-烷基磺酸鹽基的表面活性劑，所獲結(jié)果如下表5
本例中已確定的是，使用具有中性pH以及1％EP Emulsogen的膠態(tài)二氧化硅懸浮體時(shí)，與使用不含陰離子表面活性劑的組合物時(shí)相比，SiO2層和Si3N4層的拋光速度沒有變化，從而，SiO2/Si3N4的拋光選擇性未得到改善，為3.2-3.3的水平，此值在本發(fā)明的范圍內(nèi)是很差的。
對(duì)照例2在與實(shí)施例1相同的條件下，但不同的是使用一種具有如下特點(diǎn)的膠態(tài)二氧化硅懸浮體-含水懸浮體的pH 11-基本膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑 50nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì))30％并且，使用一種與實(shí)施例1相似的仲n-烷基磺酸鹽型的表面活性劑，所獲結(jié)果如下表6
在本例中，現(xiàn)已確定，使用具有堿性pH值以及0.5-1％EP Emulsogen的膠態(tài)二氧化硅懸浮體并未改變SiO2氧化層和Si3N4層的拋光速度，因而，SiO2/Si3N4的拋光選擇性未得到改善，仍保持在3.1-3.2的水平，這在本發(fā)明的范圍內(nèi)是很差的。
實(shí)施例5在每個(gè)硅晶片上沉積一厚1000埃的具有低介電常數(shù)的SiLK型的聚合物層，然后，在450℃下，通過回火對(duì)該層進(jìn)行聚合處理。
在與實(shí)施例1相同的操作條件下，但使用一種具有如下特點(diǎn)的膠態(tài)二氧化硅含水酸性懸浮體-含水懸浮體的pH 2.5-基本膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑 50nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì))30％并且，使用一種與實(shí)施例1相似的仲n-烷基磺酸鹽型的陰離子表面活性劑，所獲結(jié)果如下表7
與沒有表面活性劑時(shí)的樣品(試樣20)，確定如下內(nèi)容-當(dāng)向含水酸性膠態(tài)二氧化硅拋光溶液中添加陰離子表面活性劑時(shí)，SiLK沉積層的拋光速度大大增加，
-當(dāng)向含水酸性膠態(tài)二氧化硅溶液添加陰離子表面活性劑時(shí)，SiLK沉積層的拋光均勻性很好。
對(duì)照例3在與實(shí)施例5相同的條件下，但不同的是使用一種具有如下特點(diǎn)的膠態(tài)二氧化硅懸浮體-含水懸浮體的pH 12-基本膠態(tài)二氧化硅粒子的平均直徑 50nm-膠態(tài)二氧化硅的濃度(以重量計(jì))30％并且，使用與實(shí)施5相似的仲n-烷基磺酸鹽型的表面活性劑，所獲結(jié)果如下表8
本例中，現(xiàn)已確定使用具有堿性pH以及0.5EP Emulsogen的膠態(tài)二氧化硅懸浮體時(shí)，拋光速度非常低，這在本發(fā)明的范圍內(nèi)是很差的。
權(quán)利要求
1.一種用于集成電路電子工業(yè)的磨料組合物，其特征在于所述組合物含有一種相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磨料組合物，其特征在于所述組合物的pH值為1-5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物的pH值為2-3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物的磨料粒子的平均直徑為12-100nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物的磨料粒子的平均直徑為35-50nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中之一項(xiàng)的磨料組合物，其持征在于所述組合物中磨料粒子的濃度(以重量計(jì))為5-50％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物中磨料粒子的濃度(以重量計(jì))為25-35％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物中的表面活性劑的體積濃度為0.001-5％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物中的表面活性劑的體積濃度為0.01-1％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物中的表面活性劑為陰離子型或非離子型的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中之一項(xiàng)的磨料組合物，其特征在于所述組合物中的表面活性劑為陰離子型的。
12.一種用于集成電路工業(yè)進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的磨料，其特征在于所述磨料包含一個(gè)用膠態(tài)二氧化硅的含水酸性懸浮體和一種表面活性劑浸漬的織物，所述懸浮體的pH為1-5，并含有直徑為12-100nm的，相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的粒子。
13.一種在集成電路工業(yè)中進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的方法，該方法中，采用浸漬有一種磨料組合物的載體磨削氧化硅層，其特征在于所述磨料組合物包括一種相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
14.一種在集成電路工業(yè)中進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的方法，該方法中，使用浸漬有一種磨料組合物的載體磨削氮化硅層，其特征在于所述磨料組合物包括一種相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
15.一種在集成電路工業(yè)中進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的方法，該方法中，對(duì)一個(gè)氧化硅層和另一個(gè)氮化硅層實(shí)施選擇性機(jī)械化學(xué)拋光，其特征在于所述磨料組合物包含一種相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
16.一種在集成電路工業(yè)中進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的方法，該方法中，使用浸漬有一種磨料組合物的載體磨削具有低介電常數(shù)的聚合物層，其特征在于所述磨料組合物包含一種相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種表面活性劑。
全文摘要
用于集成電路電子工業(yè)的磨料組合物,包含一種相互間不以硅氧烷鍵連接的、各自獨(dú)立的膠態(tài)二氧化硅粒子的含水酸性懸浮體以及一種磨料表面活性劑。該磨料用于集成電路工業(yè)中的機(jī)械化學(xué)拋光,本發(fā)明還包括一個(gè)浸漬有這種組合物的載體,以及一種進(jìn)行機(jī)械化學(xué)拋光的方法。
文檔編號(hào)H01L21/3105GK1253160SQ9912347
公開日2000年5月17日 申請(qǐng)日期1999年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月9日
發(fā)明者E·扎奎諾特, P·萊托爾尼奧, M·瑞沃里 申請(qǐng)人:科萊恩(法國(guó))公司