CN106103638B - 用于钨化学机械抛光的组合物 - Google Patents

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Abstract

用于抛光具有钨层的基板的化学机械抛光组合物，其包括基于水的液体载剂、分散于该液体载剂中且具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅研磨剂、在该液体载剂中呈溶液形式的胺化合物、以及含铁的促进剂。用于化学机械抛光包括钨层的基板的方法，其包括：使该基板与上述抛光组合物接触，相对于该基板移动该抛光组合物，及研磨该基板以自该基板移除该钨的一部分并由此抛光该基板。

Description

用于钨化学机械抛光的组合物
背景技术
用于抛光(或平坦化)基板表面的化学机械抛光(CMP)组合物及方法在此项技术中熟知。用于抛光半导体基板上的金属层(例如钨)的抛光组合物(也称为抛光浆料、CMP浆料及CMP组合物)可包括悬浮于水溶液中的磨料粒子及化学促进剂，例如氧化剂、螯合剂、催化剂及其类似试剂。
在常规CMP操作中，待抛光的基板(晶片)安装于载体(抛光头)上，其又安装于载体总成上且在CMP设备(抛光工具)中与抛光垫接触放置。载体总成向基板提供可控制的压力，相抵于抛光垫而按压基板。基板及垫通过外部驱动力相对于彼此移动。基板与垫的相对运动研磨基板表面且自基板表面移除材料的一部分，从而抛光该基板。通过垫与基板的相对移动对基板抛光可进一步通过抛光组合物的化学活性(例如，通过存在于CMP组合物中的氧化剂及其他化合物)及/或悬浮于抛光组合物中的研磨剂的机械活性辅助。
在典型的钨插塞及互连方法中，钨沉积于介电质上且其中所形成的开口内。随后，在CMP操作期间移除介电层上的过量钨以在介电质内形成钨插塞及互连件。由于半导体装置形态尺寸持续收缩，因此在CMP操作(例如，钨CMP操作)中满足局部及完全平坦度要求变得愈加困难。已知阵列腐蚀(也称作氧化腐蚀)、插塞及线凹陷及钨蚀刻缺陷损害平坦度及整体装置完整性。例如，过度阵列腐蚀可造成后续微影步骤中的困难，以及引起可使电学效能衰退的电触点问题。钨蚀刻/腐蚀及插塞及线凹陷也可使电学效能衰退或甚至引起装置故障。
市售可得的钨CMP浆料通常利用过氧化氢氧化剂。虽然使用过氧化氢存在许多优势，但已知其在某些CMP操作中引起过度钨蚀刻。在这些操作中，其可有利地减小钨在CMP组合物中的蚀刻(腐蚀)速率。因此，工业中对钨的需要为较不腐蚀性(即，其中钨以较低速率蚀刻)的钨CMP浆料(或组合物)。
发明内容
公开一种用于抛光具有钨层的基板的化学机械抛光组合物。该抛光组合物包括基于水的液体载剂、分散于液体载剂中且具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅研磨剂、于液体载剂中呈溶液形式的胺化合物及含铁的促进剂。在一个实施方式中，胺化合物包括具有至少12个碳原子的烷基。进一步公开一种用于化学机械抛光包括钨层的基板的方法。该方法可包括使基板与上述抛光组合物接触，相对于基板移动抛光组合物，及研磨基板以自基板移除钨的一部分并由此抛光基板。
具体实施方式
公开一种用于抛光具有钨层的基板的化学机械抛光组合物。抛光组合物包括基于水的液体载剂、分散于液体载剂中且具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅研磨剂及于液体载剂中呈溶液形式的胺化合物。胺化合物实质上可包括任何合适的胺化合物，例如包括具有12个或更多个碳原子的烷基的胺化合物、多阳离子型胺化合物及/或含胺的聚合物。抛光组合物可进一步视情况包括含铁的促进剂，例如含铁催化剂、结合至含铁的促进剂的稳定剂、过氧化氢氧化剂及/或pH在2.0至3.5范围内。胶态二氧化硅也可经氨基硅烷化合物处理。
抛光组合物含有包括宜悬浮于液体载剂(例如，水)中的胶态二氧化硅粒子的研磨剂。如本文中所使用，术语胶态二氧化硅粒子是指经由湿式制程并非产生结构上不同粒子的热解或燃烧水解制程制备的二氧化硅粒子。胶态二氧化硅粒子可为聚合或非聚合的。非聚合粒子为形状可为球形或近似球形，但同样可具有其他形状(例如一般椭圆、方形或矩形横截面)的单独离散粒子。聚合粒子为其中多个离散粒子群集或结合在一起而形成具有一般不规则形状的聚集体的粒子。
优选地，胶态二氧化硅为沉淀或缩合聚合二氧化硅，其可使用本领域普通技术人员已知的任何方法制备，例如通过溶胶凝胶法或通过硅酸根离子交换。缩合聚合二氧化硅粒子通常通过缩合Si(OH)4以形成实质上球形粒子而制备。前驱物Si(OH)4可例如通过水解高纯度烷氧硅烷或通过酸化硅酸盐水溶液获得。这些研磨粒子可例如根据美国专利第5,230,833号制备，或可作为各种市售可得产品中的任一者获得，例如来自EKA Chemicals的BINDZIL 50/80、30/310及40/130产品；Fuso PL-1、PL-2、PL-3及PL-3H产品；及Nalco1034A、1050、2327及2329产品，以及购自DuPont、Bayer、Applied Research、NissanChemical(SNOWTEX产品)及Clariant的其他类似产品。
粒子的粒度为涵盖粒子的最小球体的直径。研磨粒子可具有任何合适的粒度。研磨粒子可具有5nm或5nm以上(例如，10nm或10nm以上，15nm或15nm以上，20nm或20nm以上，或30nm或30nm以上)的平均粒度。研磨粒子可具有150nm或150nm以下(例如，130nm或130nm以下，80nm或80nm以下，50nm或50nm以下，或30nm或30nm以下)的平均粒度。因此，研磨粒子可具有在10nm至150nm(例如，20nm至130nm，15nm至100nm，20nm至80nm，或20nm至60nm)范围内的平均粒度。
抛光组合物可包括任何合适量的胶态二氧化硅粒子。抛光组合物通常包括0.01wt.％或0.01wt.％以上胶态二氧化硅(例如，0.05wt.％或0.05wt.％以上)。更通常地，抛光组合物可包括0.1wt.％或0.1wt.％以上(例如，1wt.％或1wt.％以上，5wt.％或5wt.％以上，7wt.％或7wt.％以上，10wt.％或10wt.％以上，或12wt.％或12wt.％以上)胶态二氧化硅粒子。抛光组合物中的胶态二氧化硅粒子的量通常为30wt.％或30wt.％以下，且更通常20wt.％或20wt.％以下(例如，15wt.％或15wt.％以下，10wt.％或10wt.％以下，5wt.％或5wt.％以下，3wt.％或3wt.％以下，或2wt.％或2wt.％以下)。优选地，抛光组合物中的胶态二氧化硅粒子的量在0.01wt.％至20wt.％，且更佳0.05wt.％至15wt.％(例如，0.1wt.％至10wt.％，0.1wt.％至4wt.％，0.1wt.％至3wt.％，0.1wt.％至2wt.％，或0.2wt.％至2wt.％)范围内。
液体载剂用于促进研磨剂及任何视情况选用的化学添加剂涂覆至待抛光(例如，平坦化)的适合基板的表面。液体载剂可为任何合适的载剂(例如，溶剂)，包括低级醇(例如，甲醇、乙醇等)；醚(例如，二恶烷、四氢呋喃等)；水、以及它们的混合物。优选地，液体载剂包含水、更佳去离子水，主要由其组成或由其组成。
胶态二氧化硅粒子在抛光组合物中具有至少6mV正电荷。分散粒子(例如胶态二氧化硅粒子)上的电荷在此项技术中通常称为ζ电位(或动电位)。粒子的ζ电位是指围绕粒子的离子的电荷与抛光组合物的本体溶液(例如，液体载剂及溶解于其中的任何其他组分)的电荷之间的电位差。ζ电位通常视水性介质的pH而定。对于给定抛光组合物，粒子的等电点定义为ζ电位为零时的pH。随着pH自等电点升高或降低，表面电荷(且因此ζ电位)对应地减少或增加(至负ζ电位值或正ζ电位值)。分散液(例如抛光组合物)的ζ电位可使用市售可得的仪器获得，例如购自Malvern Instruments的Zetasizer，购自Brookhaven Instruments的ZetaPlusζ电位分析器及购自Dispersion Technologies,Inc.的电声波光谱仪。
抛光组合物中的胶态二氧化硅粒子具有6mV或6mV以上(例如，10mV或10mV以上，15mV或15mV以上，20mV或20mV以上，25mV或25mV以上，或30mV或30mV以上)永久性正电荷。抛光组合物中的胶态二氧化硅粒子可具有50mV或50mV以下(例如，45mV或45mV以下，40mV或40mV以下，或35mV或35mV以下)永久性正电荷。优选地，胶态二氧化硅粒子具有在6mV至50mV(例如10mV至45mV，15mV至40mV，或20mV至40mV)范围内的永久性正电荷。
永久性正电荷意谓二氧化硅粒子上的正电荷不可例如经由冲洗、稀释、过滤及其类似方法容易地逆转。永久性正电荷可为例如阳离子型化合物与胶态二氧化硅共价键结的结果。永久性正电荷与可逆正电荷相对，可逆正电荷可为例如阳离子型化合物与胶态二氧化硅之间的静电相互作用的结果。
尽管如此，如本文中所使用，至少6mV的永久性正电荷意谓胶态二氧化硅粒子的ζ电位在以下三步超滤测试之后保持高于6mV。使一定体积抛光组合物(例如，200ml)通过Millipore Ultracell再生纤维素超滤盘(例如，MW截断值为100,000道尔顿且孔径为6.3nm)。收集残余分散液(由超滤盘截留的分散液)且使用pH经调节的去离子水补给至初始体积。使用适合的无机酸(例如硝酸)将去离子水的pH调节至抛光组合物的初始pH。此程序重复总共三个超滤循环(其中每一者包括超滤步骤及补给步骤)。随后，测量经三次超滤及补给的抛光组合物的ζ电位，且与初始抛光组合物的ζ电位相比。此三步超滤测试将通过实施例于下文进一步说明(在实施例5中)。
尽管不希望受理论束缚，但咸信通过超滤盘截留的分散液(截留的分散液)包括胶态二氧化硅粒子及可与粒子表面结合(例如，键结或附着至粒子表面，或与粒子表面静电相互作用)的任何化合物(例如，阳离子型化合物)。至少一部分液体载剂及溶解于其中的化合物通过超滤盘。咸信将截留的分散液补给至初始体积打乱初始抛光组合物中的平衡，使得与粒子表面结合的化合物可能倾向于一种新平衡。与粒子表面强力结合(例如，共价键结)的化合物残留于表面上，使得若粒子的正ζ电位发生任何变化，则该变化往往较小。相比而言，当系统趋向于新平衡，与粒子表面较弱缔合(例如，静电相互作用)的一部分化合物可返回至溶液，从而使正ζ电位降低。咸信重复此方法总共三个超滤及补给循环增强上述作用。
优选地，在校正离子强度差异之后，初始抛光组合物中的胶态二氧化硅粒子与自上述三步超滤测试获得的经三次超滤及补给的抛光组合物中的粒子的ζ电位之间存在较小(或不存在)差异。将理解，在校正离子强度差异之前，可能观察到经测量的ζ电位因经三次超滤及补给的抛光组合物的离子强度降低(由于稀释)而增加。在校正离子强度差异之后，优选地，由前述三步超滤测试造成的粒子上的正电荷的任何减小(正ζ电位降低)小于10mV(例如，小于7mV，小于5mV，或甚至小于2mV)。
抛光组合物一般为酸性，pH小于7。抛光组合物通常具有1或1以上(例如，1.5或1.5以上，或2或2以上)的pH。优选地，抛光组合物具有6或6以下(例如，5或5以下，或4或4以下)的pH。更佳地，抛光组合物具有在1至6(例如，1.5至5，或2至4，或2至3.5)范围内的pH。抛光组合物的pH可通过任何合适的手段达成及/或维持。抛光组合物实质上可包括任何合适的pH调节剂或缓冲系统。例如，适合的pH调节剂可包括硝酸、硫酸、磷酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、顺丁烯二酸、氢氧化铵及其类似物，而适合的缓冲剂可包括磷酸盐、硫酸盐、乙酸盐、丙二酸盐、草酸盐、硼酸盐、铵盐及其类似物。
抛光组合物中具有永久性正电荷的胶态二氧化硅粒子可例如经由用至少一种氨基硅烷化合物处理处理粒子达成。这些化合物包括伯氨基硅烷、仲氨基硅烷、叔氨基硅烷、季氨基硅烷及多极(例如双极)氨基硅烷。氨基硅烷化合物可为任何合适的氨基硅烷，例如双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、二乙基氨基甲基三烷氧基硅烷、(N,N-二乙基-3-氨基丙基)三烷氧基硅烷、3-(N-苯乙烯基甲基)-2-氨基乙基氨基丙基三烷氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷、2-(N-苯甲基氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、三烷氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵、N-(三烷氧基甲硅烷基乙基)苯甲基-N,N,N-三甲基氯化铵、双(甲基二烷氧基甲硅烷基丙基)-N-甲胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)脲、双(3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基)-乙二胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、以及它们的混合物。
可使用处理胶态二氧化硅粒子的任何合适的方法，其中许多为本领域普通技术人员已知。例如，胶态二氧化硅粒子可在与抛光组合物的其他组分或氨基硅烷混合之前用氨基硅烷化合物处理，且可同时将胶态二氧化硅粒子添加至抛光组合物的其他组分。
氨基硅烷化合物可以任何合适的量存在于抛光组合物中。所采用氨基硅烷的量可视若干因素而定，例如包括粒子的粒度、表面积、所用特定氨基硅烷化合物及粒子上所需的电荷。一般而言，所用氨基硅烷的量随着粒度减小(且因此增加表面积)及粒子上电荷增加而增加。例如，为了达成25mV或25mV以上的永久性正电荷，可将20ppm或20ppm以上的氨基硅烷用于粒度为110nm的分散液中，可将70ppm或70ppm以上的氨基硅烷用于粒度为75nm的分散液中，且可将130ppm或130ppm以上的氨基硅烷用于粒度为55nm的分散液中。因此，抛光组合物可包括5ppm或5ppm以上(例如，10ppm或10ppm以上，15ppm或15ppm以上，或20ppm或20ppm以上)的氨基硅烷化合物。抛光组合物优选包括足以提供所需永久性正电荷的氨基硅烷量，而无需使用过量。因此，抛光组合物可包括500ppm或500ppm以下(例如，300ppm或300ppm以下，或200ppm或200ppm以下，或150ppm或150ppm以下)的氨基硅烷化合物。优选地，抛光组合物包括5ppm至500ppm(例如，10ppm至300ppm，15ppm至200ppm，或20ppm至150ppm)范围内的氨基硅烷化合物。
抛光组合物的视情况选用的实施方式可进一步包括含铁的促进剂。如本文中所使用的含铁的促进剂为在钨CMP操作期间增加钨移除速率的含铁化合物。例如，含铁的促进剂可包括例如美国专利5,958,288及5,980,775中公开的含铁催化剂。此类含铁催化剂可溶于液体载剂，且可包括例如铁(铁III)或亚铁(铁II)化合物，例如硝酸铁、硫酸铁、铁卤化物(包括氟化铁、氯化铁、溴化铁及碘化铁以及过氯酸铁、过溴酸铁及过碘酸铁)；及有机铁化合物，例如乙酸铁、乙酰基丙酮酸铁、柠檬酸铁、葡糖酸铁、丙二酸铁、草酸铁、邻苯二甲酸铁及丁二酸铁、以及它们的混合物。
例如美国专利7,029,508及7,077,880中所公开，含铁的促进剂也可包括与胶态二氧化硅粒子表面缔合(例如，涂布或键结)的含铁活化剂(例如，自由基产生化合物)或含铁催化剂。例如，含铁的促进剂可与胶态表面粒子表面上的硅烷醇基键结。在一个实施方式中，含铁的促进剂可包括含硼稳定剂及含铁催化剂。在这些实施方式中，稳定剂及催化剂可实质上占据任何百分比的胶态二氧化硅粒子上的可利用的表面位点，例如大于1％、大于50％、或大于80％的可利用的表面位点。
抛光组合物中含铁的促进剂的量可视所用氧化剂及促进剂的化学形式而变化。当使用优选氧化剂过氧化氢(或其类似物)且使用含铁的能溶解的催化剂(例如硝酸铁)时，催化剂可以足以提供以组合物的总重量计1ppm至3000ppm范围内的Fe的量存在于组合物中。抛光组合物优选包括1ppm或1ppm以上Fe(例如，5ppm或5ppm以上，10ppm或10ppm以上，或20ppm或20ppm以上)。抛光组合物优选包括500ppm或500ppm以下Fe(例如，200ppm或200ppm以下，100ppm或100ppm以下，或50ppm或50ppm以下)。因此，抛光组合物可包括1ppm至500ppm(例如3ppm至200ppm，5ppm至100ppm，或10ppm至50ppm)范围内的Fe。
包括含铁的促进剂的抛光组合物实施方式可进一步包括稳定剂。若无此类稳定剂，则含铁的促进剂及氧化剂可以随时间快速降解氧化剂的方式反应。稳定剂的添加往往会降低含铁的促进剂的有效性，使得添加至抛光组合物的稳定剂类型及量的选择可能对CMP效能具有显著影响。稳定剂的添加可能导致稳定剂/促进剂复合物的形成，其抑制促进剂与氧化剂反应，而同时使促进剂保持充分活性以便促进快速钨抛光速率。
适用的稳定剂包括磷酸、有机酸、膦酸盐化合物、腈类及结合至金属且降低其对过氧化氢分解的反应性的其他配位体、以及它们的混合物。酸稳定剂可以其结合物形式使用，例如可使用羧酸盐而非羧酸。出于本申请案的目的，术语“酸”在用于描述适用的稳定剂时也意谓酸稳定剂的结合碱。例如，术语“己二酸”是指己二酸及其结合碱。稳定剂可单独或以组合形式使用，且显著减小氧化剂(例如过氧化氢)的分解速率。
优选稳定剂包括磷酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天冬氨酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、戊烯二酸、粘康酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、丙二胺四乙酸(PDTA)、以及它们的混合物。优选稳定剂可以每含铁的促进剂1当量至3.0重量％或3.0重量％以上范围内的量添加至本发明的组合物及浆料中。如本文中所使用，术语“当量/含铁的促进剂”意谓一个稳定剂分子/组合物中的铁离子。例如，每含铁的促进剂2当量意谓各催化剂离子有两个稳定剂分子。
抛光组合物可进一步包括氧化剂。氧化剂可在浆液制造制程期间或在临CMP操作之前添加至抛光组合物(例如，在位于半导体制造设施的槽中)。优选氧化剂包括无机或有机过氧化合物。如由霍氏简明化学辞典(Hawley's Condensed Chemical Dictionary)定义的过氧化合物为含有至少一个过氧基(-O--O-)的化合物或含有处于其最高氧化态的元素的化合物。含有至少一个过氧基的化合物实例包括(但不限于)过氧化氢及其加合物(例如尿素过氧化氢及过碳酸盐)、有机过氧化物(例如过氧化苯甲酰、过氧乙酸及仲-叔丁基过氧化物)、单过氧硫酸盐(SO5 ＝)、二过氧硫酸盐(S2O8 ＝)及过氧化钠。含有处于其最高氧化态的元素的化合物实例包括(但不限于)过碘酸、过碘酸盐、过溴酸、过溴酸盐、过氯酸、过氯酸盐、过硼酸及过硼酸盐及过锰酸盐。最佳氧化剂为过氧化氢。
氧化剂可以例如0.1重量％至10重量％范围内的量存在于抛光组合物中。在使用过氧化氢氧化剂及可溶性含铁的促进剂的优选实施方式中，氧化剂可以0.1重量％至6重量％(例如，0.2重量％至5重量％，0.5重量％至4重量％，或1重量％至3重量％)范围内的量存在于抛光组合物中。
抛光组合物进一步包括于液体载剂中呈溶液形式的胺化合物。胺化合物实质上可包括在氧化剂(例如过氧化氢)存在下抑制钨蚀刻(即，减小钨蚀刻速率)的任何胺化合物。胺化合物的添加也可对CMP效能具有负面影响。因此，可选择胺化合物，使得其在CMP操作期间有利地抑制钨蚀刻，而同时允许较高钨移除速率。胺化合物可包括伯胺、仲胺、叔胺或季胺。胺化合物可进一步包括一元胺、二元胺、三元胺、四元胺或具有大量重复氨基(例如，4或4个以上氨基)的基于胺的聚合物。
在抛光化合物的某些实施方式中，胺化合物可包括长链烷基。长链烷基意谓胺化合物包括具有至少10个碳原子(例如，至少12个碳原子或至少14个碳原子)的烷基。这些胺化合物可包括例如十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、油胺、N-甲基二辛胺、N-甲基十八烷基胺、椰油酰氨丙基氧化胺、苯甲基二甲基十六烷基氯化铵、苯扎氯铵、椰油烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵、十八烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵、溴化十六烷基三甲基铵及其类似物。
在抛光组合物的某些实施方式中，胺化合物可包括多阳离子型胺。多阳离子型胺(如本文中所使用的术语)为具有多个(两个或两个以上)氨基的胺化合物，其中各氨基为阳离子(即，具有正电荷)。因此，多阳离子型胺可包括多季胺。多季胺意谓胺化合物包括2至4个季铵基，使得多季胺为二季胺、三季胺或四季胺化合物。二季胺化合物可包括例如N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、1,1,4,4-四丁基哌嗪二鎓二溴化物(1,1,4,4-tetrabutylpiperazinediium dibromide)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂(牛脂，tallow)-1,3-丙烷-二氯二铵、N,N'-六亚甲基双(三丁基氢氧化铵)、溴化十甲烯胺、双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵、1,5-二甲基-1,5-二氮杂双环(diazoniabicyclo)(3.2.2)壬烷二溴化物及其类似物。三季胺化合物可包括例如N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵。四季胺化合物可包括例如甲烷四基肆(溴化四甲铵)。多季胺化合物可进一步包括长链烷基(例如，具有10个或更多个碳原子)。例如，具有长链烷基的多季胺化合物可包括N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵、双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵及N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵。
多阳离子型胺也可为多阳离子型的，因为各氨基经质子化(且因此具有正电荷)。举例而言，例如四甲基-对苯二胺的二阳离子型胺包括可在小于胺化合物的pKa的抛光组合物pH值处经质子化(且因此带正电)的两个叔氨基。
在抛光组合物的某些实施方式中，胺化合物可包括基于胺的聚合物。此类聚合物包括四个或更多个氨基。基于胺的聚合物可包括例如三亚乙基四胺；四亚乙基五胺；五亚乙基六胺；及包括以下含胺官能团的聚合物：甲基丙烯酰氧基-乙基三甲基甲硫酸铵、二烯丙基二甲基氯化铵及甲基丙烯酰氨基-丙基三甲基氯化铵。
将理解，胺化合物不包括杂环多元胺。杂环多元胺为具有多个氨基的胺化合物，其中氨基中的至少一者定位于环(例如，包括3、4、5、6、7或8个成员的环)。这些杂环胺化合物包括例如某些吡啶、吡啶基胺、嘧啶及唑化合物。尽管这些杂环多元胺(例如苯并三唑)为已知的铜蚀刻抑制剂，但其在抑制钨蚀刻中的效用往往有限。因此，其在本发明钨CMP组合物中不为特别适用的。
抛光组合物实质上可包括任何合适浓度的胺化合物。一般而言，浓度宜足够高以提供充分蚀刻抑制，但足够低以使得化合物为可溶性的且不使钨抛光速率降低至可接受程度以下。可溶性的意谓化合物完全溶解于液体载剂中或其在液体载剂中形成微胞或携载于微胞中。视诸多各种因素而定，可能需要改变胺化合物的浓度，这些因素例如包括胺化合物的溶解度、胺化合物中的氨基数目、胺化合物中的烷基长度、蚀刻速率抑制与抛光速率抑制之间的关系、所用氧化剂、氧化剂浓度等。在某些所需实施方式中，抛光组合物中胺化合物的浓度在0.1μM至10mM(即，10-7摩尔浓度至10-2摩尔浓度)范围内。例如，在利用具有高分子量的基于胺的聚合物的实施方式中，浓度可在该范围的下限(例如，10-7摩尔浓度至10-4摩尔浓度)。在利用相对简单胺化合物(具有更少氨基及低分子量)的其他实施方式中，浓度可在该范围的上限(例如，10-5摩尔浓度至10-2摩尔浓度)。
抛光组合物可视情况进一步包括杀生物剂。杀生物剂可包括任何合适的杀生物剂，例如异噻唑啉酮杀生物剂。抛光组合物中杀生物剂的量通常在1ppm至50ppm，且优选1ppm至20ppm范围内。
抛光组合物可使用任何合适的技术制备，其中许多为熟习此项技术者已知。抛光组合物可以分批或连续法制备。一般而言，抛光组合物可通过按任何顺序组合其组分来制备。如本文中所使用的术语“组分”包括单独成分(例如，胶态二氧化硅、含铁的促进剂、胺化合物等)。
例如，二氧化硅可分散于水性液体载剂中。随后，可例如用氨基硅烷处理二氧化硅以便产生具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅。可随后添加例如含铁的促进剂、稳定剂及胺化合物的其他组分，且通过能够将这些组分并入抛光组合物的任何方法混合。氧化剂可在制备抛光组合物期间的任何时间添加。例如，抛光组合物可在使用之前制备，其中一或多种组分(例如氧化剂)在临CMP操作之前(例如，CMP操作1分钟内，或10分钟内，或1小时内，或1天内，或1周内)经添加。抛光组合物也可通过在CMP操作期间在基板表面(例如，在抛光垫上)混合组分来制备。
抛光组合物可供应为单封装系统，包含具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅、胺化合物、视情况选用的含铁的促进剂及稳定剂、视情况选用的杀生物剂及水。氧化剂宜独立于抛光组合物的其他组分供应，且在即将使用前(例如，使用前1周或1周内，使用前1天或1天内，使用前1小时或1小时内，使用前10分钟或10分钟内，或使用前1分钟或1分钟内)例如通过终端使用者与抛光组合物的其他组分组合。抛光组合物组分的各种其他两容器，或三容器或三个以上容器组合在本领域普通技术人员的知识范围内。
本发明的抛光组合物也可提供为意欲在使用前用适量水稀释的浓缩物。在此实施方式中，抛光组合物浓缩物可包括具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅、胺化合物、视情况选用的含铁的促进剂及稳定剂、视情况选用的杀生物剂及水，具有或不具有氧化剂，其量使得用适量水及氧化剂(若尚未以适量存在)稀释该浓缩物后，抛光组合物的各组分将以上文针对各组分所述的适当范围内的量存在于抛光组合物中。例如，具有至少6mV永久性正电荷的胶态二氧化硅、胺化合物、视情况选用的含铁的促进剂及稳定剂可各自以较上文针对各组分所述浓度大2倍(例如，3倍、4倍、5倍、或甚至10倍)的量存在于抛光组合物中，使得当用相等体积(例如，分别2倍等体积水、3倍等体积水、4倍等体积水、或甚至9倍等体积水)与适量氧化剂一起稀释浓缩物时，各组分将以在上文针对各组分阐述范围内的量存在于抛光组合物中。此外，如将由本领域普通技术人员所理解，浓缩物可含有适当分率的存于最终抛光组合物中的水，以确保其他组分至少部分或完全地溶解于浓缩物中。
虽然本发明的抛光组合物可用于抛光任何基板，但该抛光组合物特别适用于抛光包含至少一种包括钨的金属及至少一种介电材料的基板。钨层可沉积于一或多个例如包括钛及/或氮化钛(TiN)的障壁层上。介电层可为金属氧化物，例如衍生自正硅酸四乙酯(TEOS)、多孔金属氧化物、多孔或无孔经碳掺杂的氧化硅、经氟掺杂的氧化硅、玻璃、有机聚合物、经氟化的有机聚合物或任何其他适合的高k或低k绝缘层的氧化硅层。
本发明的抛光方法尤其适合与化学机械抛光(CMP)设备结合使用。通常，设备包括压板，其在使用时处于运动状态且具有由轨道、线性或圆周运动造成的速度；抛光垫，其与压板接触且在运动时随压板移动；及载体，其固持待通过接触抛光垫表面及相对于其移动来抛光的基板。基板的抛光是通过以下步骤进行的：使基板与抛光垫及本发明的抛光组合物接触置放，且随后相对于基板移动抛光垫，以便研磨基板(例如钨、钛、氮化钛及/或如本文中所描述的介电材料)的至少一部分，从而抛光基板。
基板可用化学机械抛光组合物，经由任何合适的抛光垫(例如，抛光表面)平坦化或抛光。适合的抛光垫包括例如编织及非编织抛光垫。另外，适合的抛光垫可包含具有不同密度、硬度、厚度、可压缩性、在压缩后回弹的能力及压缩模数的任何合适的聚合物。适合的聚合物包括例如聚氯乙烯、聚氟乙烯、耐纶、氟碳化合物、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共形成产物、以及它们的混合物。
以下实施例进一步说明本发明，但当然不应将其解释为以任何方式限制其范围。
实施例1
制备多种抛光组合物，以便评估组合物的各种效能量度。使用标准组合物作为所有调配物的基础组合物，其中仅胺化合物的量及类型有所变化。标准组合物如下制备：
制备包括3.0重量％胶态二氧化硅及0.01重量％(100ppm)双(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(一种氨基硅烷)的分散液。该分散液是通过混合平均粒度为75nm的浓缩胶态二氧化硅分散液(例如可购自上文所列的Akso Nobel、Fuso及Nalco)与氨基硅烷及水来制备。混合该分散液若干小时以用氨基硅烷充分处理胶态二氧化硅。随后，将经处理的胶态二氧化硅分散液添加至包括丙二酸、硝酸铁及水的混合物中，以使得组合物中的最终浓度如下：2.0重量％经处理的胶态二氧化硅、0.0031重量％硝酸铁及0.067重量％丙二酸。随后使用硝酸将混合物的pH调节至2.4。将此混合物用作储备溶液，其中各种胺化合物在执行如后续实施例中更详细描述的ζ电位测量、静态蚀刻测试及CMP测试之前溶解。
实施例2
在此实施例中针对各种抛光组合物评估胶态二氧化硅的钨蚀刻速率及ζ电位。此实施例展示各种胺化合物随胺化合物中最长烷基链长度而变化的影响。为了获得各抛光组合物的钨蚀刻速率，首先将组合物加热至45℃，其后将过氧化氢添加至2％浓度。在等待5分钟使温度返回至45度之后，将具有钨层的两英寸晶片浸没于抛光组合物5分钟。经由在抛光组合物中浸没之前及之后进行的电阻率测量测定钨移除速率。使用购自DispersionTechnologies,Inc.的DT1200电声波光谱仪获得ζ电位测量值。通过将适量所指示的胺化合物添加至上文实施例1中所描述的储备溶液样本中来获得抛光组合物(对照A及对照B及本发明组合物2A至2M)。表1中指示胺化合物的烷基链长度(碳原子数目)、胺化合物浓度、钨蚀刻速率及胶态二氧化硅粒子的ζ电位。对照A不包括抑制剂且对照B包括甘氨酸。本发明的样本2A至2M包括以下胺化合物：(2A)十八烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵、(2B)椰油烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵、(2C)苯扎氯铵、(2D)十六烷基胺、(2E)苯甲基二甲基十六烷基氯化铵、(2F)十四烷基胺、(2G)十二烷基胺、(2H)癸胺、(2I)辛胺、(2J)椰油酰氨丙基氧化胺、(2K)氯化苯甲基三丁铵及(2L)氢氧化四丁铵。
表1
如自表1中列举的结果显而易见，组合物2A-2G(包括烷基链长度大于10(12、14、16及18)的胺化合物)展现为对照A(无抑制剂)的十分之一或十分之一以下的W蚀刻速率，及对照B(甘氨酸)的七分之一或七分之一以下的W蚀刻速率。
实施例3
在此实施例中针对各种其他抛光组合物评估胶态二氧化硅的钨蚀刻速率及ζ电位。此实施例表明各种含胺的聚合物(3A-3E)的影响。使用与实施例2中所描述的相同方法获得钨蚀刻速率及ζ电位测量值。通过将适量所指示的胺化合物添加至上文实施例1中所描述的储备溶液样本中获得抛光组合物(对照A及对照B及本发明组合物3A至3E)。表2中指示胶态二氧化硅的烷基链长度(碳原子数目)、胺化合物浓度、钨蚀刻速率及ζ电位。对照A不包括抑制剂且对照B包括甘氨酸。本发明的样本3A至3E包括以下胺化合物：(3A)Merquat 280，其为具有交替二烯丙基二甲基氯化铵及丙烯酸基且分子量为450,000的聚合物；(3B)Merquat 106，其为具有重复二甲基氯化铵基且分子量为15,000的聚合物；(3C)五亚乙基六胺；(3D)四亚乙基五胺；及(3E)五甲基二亚乙基三胺。
表2
抛光组合物 烷基链长度(C原子数目) 浓度(mmol) W蚀刻速率(Ang/min) ζ电位(mV)
对照A 132
对照B 2 2.4 78 26
3A 4 0.0012 20 NA
0.00062 28
3B 4 0.0012 54 NA
0.00062 48
3C 4 2.4 51 23
1.2 44
3D 2 2.4 54 22
1.2 38
3E 2 2.4 132 24
1.2 125
如自表2中列举的结果显而易见，组合物3A、3B、3C及3D展现显著小于对照的W蚀刻速率。组合物3E的蚀刻速率类似于对照A(无抑制剂)的蚀刻速率。
实施例4
在此实施例中仍针对其他抛光组合物评估胶态二氧化硅的钨蚀刻速率及ζ电位。此实施例表明各种多阳离子型的含胺化合物(4A-4K)的影响。使用与实施例2中所描述的相同方法获得钨蚀刻速率及ζ电位测量值。通过将适量所指示的胺化合物添加至上文实施例1中所描述的储备溶液样本中获得抛光组合物(对照A及对照B及本发明组合物4A至4K)。表3中指示胶态二氧化硅的烷基链长度(碳原子数目)、胺化合物浓度、钨蚀刻速率及ζ电位。对照A不包括抑制剂且对照B包括甘氨酸。本发明的样本4A至4K包括以下胺化合物：(4A)N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、(4B)1,1,4,4-四丁基哌嗪二鎓二溴化物、(4C)N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵、(4D)1,5-二甲基-1,5-二氮杂双环(3.2.2)壬烷二溴化物、(4E)N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵、(4F)溴化十甲烯胺、(4G)甲烷四基肆(溴化四甲铵)、(4H)氯化六羟季铵、(4I)四甲基-对苯二胺、(4J)双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵及(4K)三碘化N(1),N(1),N(3)-三丁基-N(3)-{3-[二丁基(甲基)铵基]丙基-N(1),N(3)-二甲基-1,3-丙烷二铵。
表3
抛光组合物 烷基链长度(C原子数目) 浓度(mmol) W蚀刻速率(Ang/min) ζ电位(mV)
对照A 132
对照B 2 2.4 78 26
4A 10 0.6 4 28
0.3 14
4B 4 0.6 78 27
0.3 48
4C 18 0.2 11 25
0.1 57
4D 3 0.6 19 27
0.3 6
4E 12 0.6 -2 27
0.3 121
4F 3 0.6 116 29
0.3 113
4G 5 0.6 110 29
0.3 121
4H 6 2.4 185 30
1.2 176
4I 1 2.4 102 25
1.2 117
4J 12 0.6 0 29
0.3 0
4K 4 0.6 19 29
0.3 121
如自表3中列举的结果显而易见，组合物4A、4C、4D、4E、4J及4K可展现显著小于对照的W蚀刻速率(视抑制剂浓度而定)。
实施例5
在此实施例中针对各种其他抛光组合物评估胶态二氧化硅的钨蚀刻速率及ζ电位。此实施例表明各种杂环多元胺化合物的影响。使用与实施例2中所描述的相同方法获得钨蚀刻速率及ζ电位测量值。通过将适量所指示的胺化合物添加至上文实施例1中所描述的储备溶液样本中获得抛光组合物(对照A及对照B及组合物5A至5F)。表4中指示胶态二氧化硅的烷基链长度(碳原子数目)、胺化合物浓度、钨蚀刻速率及ζ电位。对照A不包括抑制剂且对照B包括甘氨酸。样本5A至5F包括以下胺化合物：(5A)2-(氨基甲基)吡啶、(5B)2,2'二吡啶基胺、(5C)苯并三唑、(5D)2-氨基嘧啶、(5E)4-氨基吡啶、及(5F)5-氨基四唑。
表4
抛光组合物 烷基链长度(C原子数目) 浓度(mmol) W蚀刻速率(Ang/min) ζ电位(mV)
对照A 132
对照B 2 2.4 78 26
5A 1 2.4 121 23
1.2 128
5B 0 2.4 99 24
1.2 125
5C 0 2.4 174 28
1.2 223
5D 0 2.4 190 28
1.2 115
5E 0 2.4 193 25
1.2 203
5F 0 2.4 177 28
1.2 202
如自表4中列举的结果显而易见，组合物5A至5F中无一者展现小于甘氨酸对照的W蚀刻速率。除组合物5B外的所有组合物展现大约等于或大于不包括抑制剂的对照的W蚀刻速率。
实施例6
在过滤之前及之后获得经处理的二氧化硅样本的ζ电位测量值及电导率测量值。使200ml体积的各组合物经由Millipore Ultracell再生纤维素超滤盘(MW截断值为100,000道尔顿且孔径为6.3nm)过滤。收集残余分散液(由超滤盘截留的分散液)且使用经硝酸调节至pH 2.6的去离子水补给至初始200ml体积。此程序重复总共三个超滤循环(其中每一者包括超滤步骤及补给步骤)。在超滤程序之前及之后测量抛光组合物的ζ电位及电导率(即，对初始抛光组合物及经三次超滤及补给的抛光组合物)。表5展示所测量的抛光组合物6A及6B的ζ电位及电导率。抛光组合物6A含有经3-(氨基丙基)三甲氧基硅烷处理的55nm胶态二氧化硅，而抛光组合物6B含有经氢氧化四丁铵处理的55nm胶态二氧化硅。如上文所描述，在上述超滤程序之前及之后测量初始组合物的ζ电位及电导率。也展示经三次超滤及补给抛光组合物的经校正ζ电位值(针对如由电导率变化指示的离子强度差异校正)。
表5
如自表5中列举的结果显而易见，样本6A的ζ电位不因过滤而变化，表明胶态二氧化硅具有41mV永久性正电荷。样本6B的ζ电位由10mV减至3mV表明该正电荷胶态二氧化硅不为永久性的。
实施例7
在此实施例中评估各种抛光组合物的钨蚀刻速率与钨抛光速率。此实施例表明各种胺化合物对于相应抛光组合物的钨蚀刻速率及钨抛光速率的影响。使用实施例1中描述的程序获得CMP组合物。组合物类似于上文所描述的组合物，例外为其包括以下最终浓度：1.5重量％经处理的胶态二氧化硅、0.0012重量％硝酸铁、0.0267重量％丙二酸及0.5％过氧化氢。
使用实施例2中描述的相同方法获得钨蚀刻速率。使用CMP工具(购自Applied Materials)获得钨抛光速率。以1.5psi下压力、100rpm压板速度及150ml/min浆液流速在IC1010抛光垫上抛光具有钨层沉积于表面的八英寸晶片。通过将适量所指示的胺化合物添加至上文实施例1中所描述的储备溶液样本获得抛光组合物(对照及组合物6A至6I)。表6指示烷基链长度(碳原子数目)、胺化合物浓度(ppm，以重量计)、钨蚀刻速率及钨抛光速率。对照包括甘氨酸。样本6A至6I包括以下胺化合物：(6A)N,N,N”,N”-四丁基-1,6-己二胺；(6B)溴化十六烷基三甲基铵；(6C)二(氢化动物酯烷基)季胺；(6D)N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵；(6E)聚[(3-(甲基丙烯酰基氨基)-丙基]三甲基铵氯化物、丙烯胺及丙烯酸；(6F)甲基丙烯基-酰氨基丙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺及丙烯酸的两性三元共聚物；(6G)聚乙烯亚胺；(6H)五甲基二亚乙基三胺；及(6I)1-[双[3-(二甲氨基)丙基]氨基]-丙醇。
表6
抛光组合物 烷基链长度(C原子数目) 浓度(ppm) W蚀刻速率(Ang/min) W抛光速率(Ang/min)
对照 2 1600 66 215
6A 6 1000 63 202
6B 16 100 3 141
50 2 171
6C 18 100 72 79
300 2 73
6D 18 100 14 138
6E 3 100 110 212
6F 6 100 120 202
6G 2 20 5 42
6H 2 300 132 214
6I 3 300 183
如自表6中列举的结果显而易见，组合物6B及6D展现显著小于对照的蚀刻速率，及仅略微小于对照的W抛光速率。组合物6C(高浓度)及6G展现均显著小于对照的蚀刻速率与W抛光速率。
应理解，除非本文另外指明，否则本文中值范围的引述仅欲充当个别提及属于该范围内的各独立值的简写方法，且各独立值如同其在本文中个别列举而并入本说明书中。除非本文另外指明或上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法可以任何适合的顺序执行。除非另外主张，否则本文所提供的任何及所有实例或例示性语言(例如，“例如”)的使用仅用来更好地阐明本发明且并不对本发明的范围形成限制。本说明书中的语言不应视作指示任何未主张的要素对于实践本发明而言必不可少。
本发明的优选实施方式描述于本文中，包括本发明人已知的实施本发明的最佳模式。在阅读前述说明书之后，彼等优选实施方式的变化对于本领域普通技术人员可变得显而易见。本发明人期望本领域普通技术人员按需要采用这些变化，且本发明人希望以不同于本文中所特定描述的方式来实践本发明。因此，若适用法律允许，则本发明包括随附于本文的申请专利范围中所陈述的标的物的所有修改及等效物。此外，除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述要素在其所有可能变化中的任一组合。

Claims (24)

1.化学机械抛光组合物，其包含：
基于水的液体载剂；
分散于该液体载剂中的胶态二氧化硅研磨剂，该胶态二氧化硅研磨剂具有至少6mV的永久性正电荷；
在该液体载剂中呈溶液形式的胺化合物，其中该胺化合物包含具有12个或更多个碳原子的烷基；及
含铁的促进剂。
2.权利要求1的组合物，其中该胶态二氧化硅具有至少15mV的永久性正电荷。
3.权利要求1的组合物，其中该胶态二氧化硅经氨基硅烷化合物处理。
4.权利要求3的组合物，其中该氨基硅烷化合物选自双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、二乙基氨基甲基三烷氧基硅烷、(N,N-二乙基-3-氨基丙基)三烷氧基硅烷)、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基丙基三烷氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷、(2-N-苯甲基氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷)、三烷氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵、N-(三烷氧基甲硅烷基乙基)苯甲基-N,N,N-三甲基氯化铵、(双(甲基二烷氧基甲硅烷基丙基)-N-甲胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)脲、双(3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基)-乙二胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、以及它们的混合物。
5.权利要求1的组合物，其中该含铁的促进剂包含含铁的能溶解的催化剂。
6.权利要求5的组合物，其进一步包含结合至该含铁的能溶解的催化剂的稳定剂，该稳定剂选自：磷酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天冬氨酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、戊烯二酸、粘康酸、乙二胺四乙酸、丙二胺四乙酸、以及它们的混合物。
7.权利要求1的组合物，其进一步包含过氧化氢氧化剂。
8.权利要求1的组合物，其具有在2.0至3.5范围内的pH。
9.权利要求1的组合物，其中该胺化合物选自伯胺、仲胺、叔胺及季胺。
10.权利要求1的组合物，其中该胺化合物选自一元胺、二元胺、三元胺及四元胺。
11.权利要求1的组合物，其中该胺化合物选自：十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、油胺、N-甲基十八烷基胺、椰油酰氨丙基氧化胺、苯甲基二甲基十六烷基氯化铵、苯扎氯铵及椰油烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵及十八烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵、N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵、双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵及N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵、以及它们的混合物。
12.权利要求1的组合物，其中该胺化合物为多季胺化合物。
13.权利要求12的组合物，其中该多季胺为二季胺化合物。
14.权利要求13的组合物，其中该二季胺化合物选自：N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵、双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵、及N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵、以及它们的混合物。
15.权利要求13的组合物，其中该二季胺化合物包含具有10个或更多个碳原子的烷基。
16.权利要求1的组合物，其中该胺化合物为具有四个或更多个胺基的含胺的聚合物。
17.化学机械抛光包括钨层的基板的方法，该方法包括：
(a)使该基板与包含以下组分的抛光组合物接触：
(i)基于水的液体载剂；
(ii)分散于该液体载剂中的胶态二氧化硅研磨剂，该胶态二氧化硅研磨剂具有至少6mV的永久性正电荷；
(iii)在该液体载剂中呈溶液形式的胺化合物，其中该胺化合物包含具有12个或更多个碳原子的烷基；及
(iv)含铁的促进剂；
(b)相对于该基板移动该抛光组合物；及
(c)研磨该基板以自该基板移除该钨的一部分并由此抛光该基板。
18.权利要求17的方法，其中该胶态二氧化硅具有至少15mV的永久性正电荷。
19.权利要求17的方法，其中该胶态二氧化硅经氨基硅烷化合物处理，所述氨基硅烷化合物选自双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、二乙基氨基甲基三烷氧基硅烷、(N,N-二乙基-3-氨基丙基)三烷氧基硅烷)、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基丙基三烷氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷、(2-N-苯甲基氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷)、三烷氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵、N-(三烷氧基甲硅烷基乙基)苯甲基-N,N,N-三甲基氯化铵、(双(甲基二烷氧基甲硅烷基丙基)-N-甲胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)脲、双(3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基)-乙二胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、以及它们的混合物。
20.权利要求17的方法，其中该含铁的促进剂包含含铁的能溶解的催化剂，且该抛光组合物进一步包含结合至该含铁的能溶解的催化剂的稳定剂，该稳定剂选自：磷酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天冬氨酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、戊烯二酸、粘康酸、乙二胺四乙酸、丙二胺四乙酸、以及它们的混合物。
21.权利要求17的方法，其中该胺化合物选自：十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、油胺、N-甲基十八烷基胺、椰油酰氨丙基氧化胺、苯甲基二甲基十六烷基氯化铵、苯扎氯铵及椰油烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵及十八烷基甲基[多氧化乙烯(15)]氯化铵、N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵、双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵及N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵、以及它们的混合物。
22.权利要求17的方法，其中该胺化合物为二季胺化合物。
23.权利要求22的方法，其中该二季胺化合物选自：N,N'-亚甲基双(二甲基十四烷基溴化铵)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-动物脂-1,3-丙烷-二氯二铵、双十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二碘二铵、及N(1),N(6)-双十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二碘二铵、以及它们的混合物。
24.权利要求22的方法，其中该二季胺化合物包含具有10个或更多个碳原子的烷基。
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