CN101326257A - 用于控制抛光选择性的辅助剂以及包含该辅助剂的化学机械抛光浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于同时抛光阳离子带电材料和阴离子带电材料的辅助剂，为提高对阴离子带电材料的抛光选择性，该辅助剂在阳离子带电材料上形成吸附层，其中，该辅助剂包含含有下述组分的聚电解质盐：(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物；以及(b)碱性物质。本发明还公开了包含上述辅助剂和磨粒的CMP(化学机械抛光)浆料。与仅使用直链聚电解质的CMP浆料相比，包含直链聚电解质与接枝型聚电解质的混合物的辅助剂，能够提高抛光选择性，并且能够通过控制直链聚电解质与接枝型聚电解质的比例而获得所需范围的抛光选择性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制抛光选择性的辅助剂以及包含该辅助剂的CMP(化学机械抛光)浆料。
背景技术
随着微电子器件持续具有较大的集成规模，用于制备这样的微电子器件的平坦化处理已经变得越来越重要。作为尽力获得超大规模集成微电子器件的一部分，通常已经将多重互连技术和多层堆叠技术用于半导体晶片。但是，在实施上述技术中的一种后出现的非平坦化引起了许多问题。因此，平坦化处理被应用于微电子器件制备过程中的多种步骤中，从而使晶片表面的不规则性最小化。
这些平坦化技术中的一种为CMP(化学机械抛光)。在CMP处理的过程中，将相对于晶片表面旋转的抛光垫片压在晶片表面上，并在抛光处理过程中向抛光垫片上加入被称为CMP浆料的化学试剂。这样的CMP技术通过化学和物理作用实现了晶片表面的平坦化。换言之，CMP技术通过将晶片表面压在相对于其表面旋转的抛光垫片上并通过同时向具有图形的晶片表面提供化学活性浆料而实现了晶片表面的平坦化。
STI(浅沟槽隔离)是应用CMP技术的一种实施方案。最近开发出STI法，从而解决了在常规LOCOS(局部硅氧化法)过程中出现的问题并使芯片间电绝缘。这是因为当最小线宽标准变得更加严格达到0.13□或更低的程度时，常规的LOCOS法引起所谓的鸟喙现象(Bird′s Beak phenomenon)的问题。在STI技术中，形成了相对浅的沟槽，并且在晶片表面将这样的沟槽用于形成用来分隔有源区(active region)的场效应区(field region)。
如图1中所示，在STI法中，在半导体晶片上依次形成垫片二氧化硅(SiO2)层101和氮化硅(SiN)层102。接着，在SiN层102上形成光刻胶图形。然后，通过采用上述光刻胶图形作为掩膜，部分蚀刻SiN层102、垫片二氧化硅层101和半导体晶片100，从而形成多个沟槽103。
此外，为形成场效应区，通过LPCVD(低压化学气相沉积)、PECVD(等离子体增强化学气相沉积)或HDPCVD(高密度等离子体化学气相沉积)技术沉积绝缘二氧化硅层104，从而用层104填充沟槽103并且用层104覆盖SiN层102的表面。
随后，抛光绝缘二氧化硅层104直到暴露出SiN层102为止。此外，通过蚀刻法去除位于两个邻近的有源区之间的SiN层102以及垫片二氧化硅层101。最终，在半导体晶片的表面上形成栅二氧化硅层(gate siliconoxide layer)105。
在本文中，在用于去除绝缘二氧化硅层104的CMP处理过程中，由于其不同的化学和物理性质，绝缘二氧化硅层104和SiN层102显现出不同的去除速度。
绝缘二氧化硅层的去除速度与氮化硅层的去除速度的比值被称为CMP浆料的选择性。
随着CMP浆料的选择性的降低，由该浆料去除的SiN层的量会增加。优选不去除SiN层。换言之，优选绝缘二氧化硅层与SiN层之间的选择性高于30∶1。但是，常规的CMP浆料具有较低的绝缘二氧化硅层与SiN层之间的抛光选择性，其大约为4∶1。因此，在实际的CMP处理中，SiN层被抛光的程度超出了可接受的范围。
结果，在CMP处理过程中，可以根据晶片上的位置非均匀地除去SiN层图形。因此，SiN层相对于整个晶片具有不同的厚度。特别是，在半导体晶片同时具有高度密集的图形和稀疏的图形的情况下，这是一个严重的问题。
由于上述问题，具有场效应区的最终结构在有源区和场效应区之间存在水平面的差异，从而导致用于制备半导体器件的后续步骤的余地变小，并使晶体管和器件的质量下降。简言之，常规的CMP处理法存在的问题是：即使通过CMP处理除去氧化物层之后，也无法获得具有均匀厚度的SiN层图形。
为解决上述问题，近来已经进行了许多尝试以开发一种能够控制绝缘二氧化硅层的去除速度使其高于SiN层的抛光速度的浆料组合物。例如，在美国专利No.5,614,444；日本早期公开专利No.1998-106988、1998-154672、1998-270401、2001-37951、2001-35820和2001-319900；以及韩国早期公开专利No.2001-108048、2002-0015697、2003-0039999、2004-0057653、2004-0013299和2003-0039999中均公开了这样的浆料组合物。
但是，根据现有技术所述的这些技术存在的问题是：其应用范围太宽并且没有被清晰地限定，而且仅提供了关于抛光速度和选择性比值的基本信息。因此，这样的技术不是实际可应用的。
除上述内容外，国内的半导体和浆料制造公司已经开发出一种用于提高二氧化铈浆料的抛光选择性的添加剂，该添加剂仅包含直链聚合物或以与低分子量材料组合的方式包含直链聚合物。在韩国早期公开专利No.2003-0039999、2004-0098671、2004-0095118和2005-0004051中均公开了这样的添加剂。
如上所述，为提高由绝缘二氧化硅层的抛光速度与SiN层的抛光速度的比值表示的选择性，直到最近一直在进行对CMP浆料组合物的深入研究和开发。但是，这样的浆料组合物仍具有很多改善的空间。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的为提供一种用于同时抛光如氮化物层的阳离子带电材料结构和如氧化物层的阴离子带电材料结构的辅助剂，为提高阴离子带电材料结构的抛光选择性，该辅助剂在阳离子带电材料结构上形成吸附层。本发明组合使用了重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量被控制在1,000～20,000的接枝型聚电解质(离子聚合物或高分子离子)。与仅包含直链聚电解质的辅助剂相比，根据本发明所述的辅助剂能够提高抛光选择性。通过调节直链聚电解质与接枝型聚电解质的比例还能够获得所需范围的抛光选择性。
技术方案
根据本发明的一个技术方案，提供了一种用于同时抛光阳离子带电材料和阴离子带电材料的辅助剂，为提高对阴离子带电材料的抛光选择性，该辅助剂在阳离子带电材料上形成了吸附层，所述辅助剂包含含有下述组分的聚电解质盐：(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物；以及(b)碱性物质。本发明还提供了一种包含该辅助剂和磨粒的CMP浆料。
根据本发明的另一个技术方案，提供了一种用于CMP浆料的辅助剂，该辅助剂包含含有下述组分的聚电解质盐：(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物；和(b)碱性物质。本发明还提供了一种包含该辅助剂和磨粒的CMP浆料。
根据本发明的又一个技术方案，提供了一种使用上述CMP浆料的STI(浅沟槽隔离)法。
根据本发明的再一个技术方案，提供了一种通过使用含有(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物；和(b)碱性物质的聚电解质盐，而控制阴离子带电材料与阳离子带电材料之间的抛光选择性的方法。
在下文中，将更详细地描述本发明。
本发明的特征在于：为有效阻止阳离子带电材料结构被抛光，同时使由磨粒造成的划痕的产生最小化，在抛光处理过程中，组合使用重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000的阴离子带电接枝型聚电解质。
一般而言，氮化硅的表面是阳离子带电的，而二氧化硅的表面是阴离子带电的。因此，为提高二氧化硅与氮化硅之间的抛光选择性，通过静电力将如聚电解质的阴离子带电聚合物吸附在阳离子带电的氮化硅上，从而防止阳离子带电的氮化硅被抛光，因此阴离子带电的二氧化硅变得更容易被抛光。
在本文中，如果阴离子带电聚合物的分子量太低，该聚合物被稀疏地或以薄吸附层的形式吸附在阳离子带电材料的结构上。因此，不可能充分保护阳离子带电材料结构免受抛光处理。为确保在抛光处理中对阳离子带电材料的保护，优选阴离子带电聚合物具有高分子量。但是，如果其分子量太高，该聚合物通过范德华力被部分吸附在磨粒上而引起该颗粒的聚集。此外，这样聚集的颗粒在CMP步骤中可能会带来划痕。
因此，本发明的特征在于：为使在阳离子带电材料结构上的阴离子带电聚合物的静电吸附最大化，并使由范德华力引起的吸附最小化，除具有受控制的分子量的直链聚电解质外，还使用含有主链和侧链的接枝型聚电解质。当在相同的分子量范围内比较接枝型聚电解质与直链聚电解质时，接枝型聚电解质的主链链长比直链聚电解质的链长短，这样接枝型聚电解质能够使聚集现象最小化。此外，具有与主链接枝的侧链的接枝型聚电解质，能够以每单位面积的高聚合物密度在阳离子带电材料结构上形成吸附层至与侧链长度成比例的较大厚度(见图2)。
简言之，根据本发明，除直链聚电解质外使用了接枝型聚电解质。因此，在不需要增加其分子量的情况下，接枝型聚电解质能够选择性地吸附在阳离子带电材料结构上至大厚度。因此，通过静电力选择性地覆盖有接枝型聚电解质的阳离子带电材料结构在抛光处理过程中受到保护，从而能够增加阴离子带电材料(例如二氧化硅)与阳离子带电材料(例如氮化硅)之间的抛光选择性。
此外，当与仅使用直链聚电解质的辅助剂比较时，包含与接枝型聚电解质组合的直链聚电解质的辅助剂显现出提高的表面可保护性(surfaceprotectability)，并因此能够减少由磨粒引起的划痕的产生。
同时，如果使用根据本发明所述的辅助剂，不仅能够提高对阴离子带电材料的抛光选择性，还能够提高对非带电材料的抛光选择性。因此，作为阴离子带电材料的等价物，非带电结构也包括在本发明的范围内。
当使用如本文定义的“重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质”时，阴离子带电材料(例如二氧化硅)结构与阳离子带电材料(例如氮化硅)结构之间的抛光选择性可以为30∶1或更高。
同时，当使用如本文所定义的“重均分子量为1,000～20,000并含有主链和侧链的接枝型聚电解质”时，阴离子带电材料(例如二氧化硅)结构与阳离子带电材料(例如氮化硅)结构之间的抛光选择性可以高于上述使用直链聚电解质获得的抛光选择性。
因此，当以适当的比例将“重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质”与“重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质”组合使用时，能够将抛光选择性控制在50∶1～100∶1的范围内。
优选地，用在本发明中的直链聚电解质为含有羧基的化合物，并且其具体实例包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸等。
所述直链聚电解质优选具有2,000～50,000的重均分子量。如果直链聚电解质的重均分子量低于2,000，氮化硅层的抛光速度会提高，从而导致抛光选择性的下降。另一方面，如果直链聚电解质的重均分子量大于50,000，二氧化硅层的抛光速度会下降。
如图2中所示，可用在本发明中的接枝型聚电解质由主链200和侧链201组成。
根据本发明，所述接枝型聚电解质具有1,000～20,000，并优选为3,000～15,000的重均分子量。如果接枝型聚电解质的重均分子量低于1,000或大于20,000，不能制得稳定的浆料。此外，如果聚电解质的重均分子量大于20,000，磨粒会聚集。而且，在后一种情况下，聚电解质吸附在阴离子带电材料(例如二氧化硅)结构以及阳离子带电材料(例如氮化硅)结构上，从而在抛光处理过程中使聚电解质起到了保护层的作用。因此，阳离子带电材料结构的抛光速度和阴离子带电材料结构的抛光速度同时下降，从而导致抛光选择性的下降。
优选地，接枝型聚电解质中的侧链优选具有相当于500～2,000分子量的长度，以及接枝型聚电解质中的主链具有相当于500～15,000分子量的长度。如果侧链的长度太短，聚电解质由于较小的包层厚度不能充分发挥保护作用。另一方面，如果侧链的长度太长，可能出现颗粒的聚集。此外，如果主链的长度太短，会导致聚电解质的吸附较差。另一方面，如果主链的长度太长，可能出现磨粒聚集。
聚电解质的主链起到了参与静电吸附的主要位置的作用。因此，所述主链优选含有大量的用于在阳离子带电材料结构上吸附目的的阴离子单元。例如，这样的阴离子单元包含如羧酸基团的官能团部分。
与主链相比，侧链对静电吸附的影响程度较低。因此，对于侧链没有必要是阴离子带电的。但是，侧链必须不是阳离子的。侧链起的主要作用是以较大厚度形成吸附包层。
优选地，所述接枝型聚电解质的侧链包含由含羟基、羧基和/或磺酸基的烯键式不饱和单体的聚合反应或共聚合反应生成的大单元。同样，接枝型聚电解质的主链包含由含羧基的烯键式不饱和单体生成的单元。
一般而言，用于抛光的浆料使用水作为分散介质。因此，优选将所述接枝型聚电解质溶解于水中。因此，还优选形成接枝型聚电解质的侧链大单元为亲水性的，并且优选含有由对水具有高亲合力的单体(例如含羟基、羧基和/或磺酸基的烯键式不饱和单体)生成的单元。上述大单元为短链聚合物，并且由8～16个亚单体聚合成的大单体生成并以官能团封端。由于如果包含大单元的侧链太长，会出现聚集现象，而如果包含大单元的侧链太短，该聚电解质不能起到保护作用。
可以通过采用如韩国早期公开专利No.2005-0113758中公开的方法制备在本发明中使用的接枝型聚电解质，该专利的完整内容被引入本文作为参考。
同时，用于形成接枝型聚电解质的主要单体包括：如丙烯酸的羧酸。但是，当通过使用水使这样的单体聚合时，出现的问题是：用于形成聚合物的反应混合物由于其高粘度而不能被搅动。而且，当减少反应混合物的固体含量以降低粘度时，就成本效率而言聚合物的产量也是不可取的。因此，根据本发明，当进行单体的聚合反应时，使用适当的水和异丙醇的混合物以获得所需范围的分子量，同时保持了该聚合反应混合物大约40％的固体含量。此外，在相当于异丙醇沸点的温度下进行该聚合反应。而且，异丙醇还起到了链转移剂的作用，因此有效用于制备具有所需分子量范围的接枝型聚电解质。
所述接枝型聚电解质优选在其侧链上包含由下面通式1表示的烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体：
[通式1]
其中，R1为氢原子或甲基；
R2O为C2～C4氧亚烷基或其组合，且当R2O为至少两种C2～C4氧亚烷基的组合时，R2O无规地或以嵌段的形式加入；
R3为Cl～C4烷基；以及
m为氧亚烷基的平均加成摩尔数(average addition mole number)，并表示1～50的整数。
具体而言，在所述聚电解质中含有烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体的量为10～50wt％。如果含有的单体的量低于10wt％，难以获得高选择性，换句话说，该高选择性是从接枝型聚电解质获得。如果含有的单体的量高于50wt％，使用包含该单体的高选择性添加剂的最终浆料组合物可能表现出气泡增多产生的问题。
根据本发明，可以通过使用水相的碱性物质使直链聚电解质、接枝型聚电解质及其混合物中的每一种转化为聚电解质盐。同样，本发明的范围可以包括不同于聚电解质盐的聚电解质类型。
根据本发明所述的聚电解质盐的pH值为4.5～8.8，并优选为6.0～8.0。如果其pH值低于4.5或高于8.8，不可能获得充足水平的抛光选择性。
当将本发明的辅助剂用于CMP浆料中时，可以使用的碱性物质包括选自由氢氧化铵(NH4OH)和碱性胺(如四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵)组成的组中的至少一种材料。可以单独或组合使用这样的碱性物质。
除上述辅助剂以外，本发明还提供了一种CMP浆料，其包含：(i)含有(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物，和(b)碱性物质的辅助剂；(ii)磨粒；以及(iii)水。
用于CMP浆料的辅助剂的量优选为0.1～10wt％。如果该辅助剂的量低于0.1wt％，氮化硅层的抛光速度会增加从而降低了抛光选择性，并且在对图形化晶片的抛光过程中会出现凹坑现象(dishing phenomenon)。另一方面，如果该辅助剂的量大于10wt％，二氧化硅层的抛光速度会降低，从而导致处理时间增加且抛光选择性下降。
用于CMP浆料的磨粒的量为0.1～10wt％。如果该磨粒的量低于0.1wt％，不能充分获得氧化物层的高去除速度。另一方面，如果该磨粒的量大于10wt％，浆料显现出较差的稳定性。
作为磨粒，可以使用如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛或二氧化铈颗粒的纳米级陶瓷磨粒。
可以采用溶解于溶剂(例如水)中的聚电解质盐和分散在分散介质(例如水)中的磨粒来制备所述的CMP浆料。优选地，所述聚电解质盐的水溶液的浓度为3～3.5wt％，以及磨粒的水分散液的浓度为4～6wt％。
因此，形成CMP浆料的水可以来自含有聚电解质盐或磨粒的组合物中存在的水。以将浆料的总重量调节至100wt％的量使用水。优选地，水的用量为94～99.8wt％。如果水的量低于94wt％，浆料的稳定性会下降。如果水的量大于99.8wt％，抛光速度会下降。
此外，本发明提供了一种使用所述CMP浆料的STI(浅沟槽隔离)法。
当使用根据本发明的CMP浆料时，由于二氧化硅层与氮化硅层之间的高选择性，能够在CMP处理过程中均匀地去除整个晶片范围上的SiN层。因此，能够使厚度的变化最小化。结果，有源区与场效应区之间的水平面的差异很小，而没有不利地影响晶体管和微电子器件的质量。此外，所述浆料组合物能够使在CMP操作过程中划痕的产生最小化。因此，本发明可以适用于生产需要微细图形的超大规模集成半导体器件，从而提高可靠性和生产率。
此外，本发明提供了一种通过使用重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物来控制阴离子带电材料与阳离子带电材料之间的抛光选择性的方法。
例如，根据本发明，通过适当地组合使用“重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质”与“重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质”能够将抛光选择性控制在50∶1～100∶1的范围内。
附图说明
图1为显示常规的STI(浅沟槽隔离)法的流程图。
图2为显示根据本发明的优选实施方案的接枝型聚电解质结构的示意图。
具体实施方式
现将详细参考本发明的优选实施方案。应该理解的是，下面的实施例仅用于示例性目的，而本发明并不限于此。
制备实施例1.直链聚电解质的制备
向装配有温度计、搅拌器、滴液漏斗、氮气入口管和回流冷凝器的2L玻璃反应器中加入160重量份的蒸馏水和240重量份的异丙醇，在搅拌下用氮气对该反应器净化，并在氮气气氛下将该反应混合物加热至80℃。
经过3小时，向反应器中逐滴加入与250重量份蒸馏水和90重量份含有9.7wt％作为引发剂的铵过氧化物(ammonium peroxide)的水溶液混合的含有300重量份丙烯酸的单体水溶液。添加完成后，使该反应混合物熟化，同时保持80℃的温度2小时以完成聚合反应。
聚合反应后，从反应混合物提取异丙醇和蒸馏水，同时经过2～3小时将压力从环境压力逐渐升至100托。然后，将反应混合物冷却至室温，并用29wt％的氨水中和1小时而制得直链聚电解质盐。
通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的该直链聚电解质盐的重均分子量为15,239。
制备实施例2.接枝型聚电解质的制备
除了单体水溶液由210重量份的丙烯酸和90重量份的甲氧基聚亚乙基二醇单甲基丙烯酸酯(亚乙基氧基的平均加成摩尔数为：6摩尔)组成(代替300重量份的丙烯酸)外，按与制备实施例1中所述相同的方式制备丙烯酸-甲氧基聚亚乙基二醇单甲基丙烯酸酯接枝型聚电解质。
该接枝型聚电解质的重均分子量为17,896。
实施例1
(用于CMP浆料的辅助剂的制备)
首先，将100重量份由制备实施例1制得的直链聚电解质与0重量份由制备实施例2制得的接枝型聚电解质混合，并用水稀释该混合物至3wt％的浓度。然后，将作为碱性物质的氢氧化铵加入聚电解质溶液中至pH值为7.0～8.0，从而提供用于CMP浆料的辅助剂。
(CMP浆料)
通过将如上所述制得的用于CMP浆料的辅助剂、磨粒组合物和水按体积比1∶3∶3混合来制备CMP浆料。然后，将该浆料的pH值调整至大约7.5-8.0。
实施例2～7
除了按如下表1中所示的比例混合直链聚电解质和接枝型聚电解质外，按与实施例1中所述相同的方式制备用于CMP浆料的辅助剂以及包含该辅助剂的CMP浆料。
[表1]
| 直链聚电解质 | 接枝型聚电解质 | |
| 实施例1 | 100重量份 | 0重量份 |
| 实施例2 | 90重量份 | 10重量份 |
| 实施例3 | 75重量份 | 25重量份 |
| 实施例4 | 50重量份 | 50重量份 |
| 实施例5 | 25重量份 | 75重量份 |
| 实施例6 | 0重量份 | 100重量份 |
比较实施例1
除了没有使用用于CMP浆料的辅助剂外，按与实施例1中所述相同的方式制备CMP浆料。
比较实施例2
除了使用由日立公司(Hitachi Co.)(日本)获得的HS8005-GP(基于PAA的直链聚电解质)代替用于实施例1中的直链聚电解质外，采用与实施例1中所述相同的方式制备用于CMP浆料的辅助剂和使用该辅助剂的CMP浆料。
<试验实施例>
评价由实施例1～6以及比较实施例1和2制得的CMP浆料的抛光性能。对于该试验，使用了从GnP技术公司(GnP Technology)获得的CMP仪器(POLI-400)。要抛光的晶片包括其上沉积了厚度为7,000
的二氧化硅层的氧化物晶片和其上沉积了厚度为1,500
的氮化硅层的氮化物晶片。在如下表2所示的条件下进行抛光试验。
[表2]
| 垫片 | ICI400(Rodel，美国) |
| 晶片厚度测量 | Nanospec6100(Nanometerics，美国) |
| 头速(Head speed) | 90rpm |
| 轴速(Spindle speed) | 90rpm |
| 下压力 | 4psi |
| 背压力 | 0psi |
| 浆料进给速度 | 100mL/min |
在上述条件下，采用由实施例1～6以及比较实施例1和2制得的CMP浆料进行CMP1分钟。然后，测量抛光后的厚度差、抛光速度和抛光选择性。结果如下表3中所示。
[表3]
[注]WIWNU(晶片内不均匀性)-用抛光后晶片厚度的标准差除以平均晶片厚度得到的值。WIWNU越低表明平坦化程度越高。
从表3可以看出，与比较实施例1相比，通过采用根据实施例1-6的包含直链聚电解质与接枝型聚电解质的混合物的用于CMP浆料的辅助剂制得的CMP浆料，具有对氧化物层较高的抛光速度和对氮化物层较低的抛光速度，并因此具有提高的抛光选择性。
同时，从表3中实施例1～6的结果可以看出，可以通过控制直链聚电解质与接枝型聚电解质的比例来控制抛光选择性。
工业实用性
从前述中能够看出，当将包含直链聚电解质与接枝型聚电解质的混合物的根据本发明的用于CMP浆料的辅助剂用于CMP处理时，与仅使用直链聚电解质的CMP浆料相比，能够减少由磨粒造成的划痕的产生，并提高抛光选择性。此外，通过控制直链聚电解质与接枝型聚电解质的比例能够获得所需范围的抛光选择性。
尽管结合目前被认为最实用且最优选的实施方案描述了本发明时，但是应该理解：本发明并不限于公开的实施方案和附图。相反，其意欲涵盖在所附权利要求的实质和范围内的多种修改和变化。
Claims (17)
1、一种用于同时抛光阳离子带电材料和阴离子带电材料的辅助剂，为提高对阴离子带电材料的抛光选择性，所述辅助剂在阳离子带电材料上形成吸附层，其中该辅助剂包含含有下述组分的聚电解质盐：
(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物；以及
(b)碱性物质。
2、一种用于CMP(化学机械抛光)浆料的辅助剂，该辅助剂包含含有下述组分的聚电解质盐：
(a)重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并包含主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物；以及
(b)碱性物质。
3、根据权利要求1或2所述的辅助剂，其中，所述直链聚电解质为含有羧基的化合物。
4、根据权利要求3所述的辅助剂，其中，所述羧基来自于选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和马来酸组成的组中的至少一种。
5、根据权利要求1或2所述的辅助剂，其中，所述侧链具有相当于500～2,000分子量的长度，以及所述主链具有相当于500～15,000分子量的长度。
6、根据权利要求1或2所述的辅助剂，其中，所述接枝型聚电解质包含：
由烯键式不饱和单体的聚合反应或共聚合反应生成的大单元作为侧链，该烯键式不饱和单体含有选自由羟基、羧基和磺酸基组成的组中的至少一种官能团；以及
由含羧基的烯键式不饱和单体生成的单元作为主链。
7、根据权利要求1或2所述的辅助剂，其中，所述接枝型聚电解质在其侧链上包含由下面通式1表示的烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体：
[通式1]
其中，R1为氢原子或甲基；
R2O为C2～C4氧亚烷基或其组合，且当R2O为至少两种C2～C4氧亚烷基的组合时，R2O无规地或以嵌段的形式加入；
R3为C1～C4烷基；以及
m为氧亚烷基的平均加成摩尔数，并表示1～50的整数。
8、根据权利要求7所述的辅助剂，其中，基于接枝型聚电解质的重量，所述烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体以10～50wt％的量存在。
9、根据权利要求6所述的辅助剂，其中，在所述接枝型聚电解质的主链上存在、由含有羧基的烯键式不饱和单体生成的单元由甲基丙烯酸或丙烯酸生成。
10、根据权利要求6所述的辅助剂，其中，基于主链的总重量，在所述接枝型聚电解质的主链上存在、由含有羧基的烯键式不饱和单体生成的单元的用量为65～100重量份。
11、根据权利要求1或2所述的辅助剂，其中，所述碱性物质(b)为氢氧化铵或碱性胺。
12、根据权利要求1或2所述的辅助剂，该辅助剂的pH值为4.5～8.8。
13、一种CMP(化学机械抛光)浆料，该浆料包含：
(a)如权利要求1或2所限定的辅助剂；
(b)磨粒；和
(c)水。
14、根据权利要求13所述的CMP浆料，基于100wt％的浆料的总重量，该CMP浆料含有0.1～10wt％的辅助剂；0.1～10wt％的磨粒；和余量的水。
15、一种STI(浅沟槽隔离)法，该方法采用如权利要求13中所限定的CMP浆料。
16、一种在抛光处理过程中用于控制阴离子带电材料与阳离子带电材料之间的抛光选择性的方法，该方法采用重均分子量为2,000～50,000的直链聚电解质与重均分子量为1,000～20,000并含有主链和侧链的接枝型聚电解质的混合物。
17、根据权利要求16所述的方法，其中，所述抛光选择性控制在50∶1～100∶1的范围内。
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