CN1249185C - 用于cmp的含硅烷的抛光组合物 - Google Patents

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Abstract

一种抛光组合物，包含至少一种溶液形式的硅烷化合物及至少一种磨蚀剂，可用以抛光基材表面特征。

Description

用于CMP的含硅烷的抛光组合物
发明背景
本发明有关一种化学机械抛光组合物(chemical mechanical polishingcomposition)及浆液(slurry)，用以抛光基材所具有的一或多种特征(feature)。本发明的抛光组合物包括至少一种保持为溶液状态的硅烷组合物，同时还包括至少一种磨蚀剂(abrasive)。本发明还包括一种将硅烷组合物施加于磨蚀垫之上的方法，以形成经硅烷改性的磨蚀垫。本发明还包括一种使用本发明抛光组合物来抛光基材特征(substrate feature)的方法。
现有技术的描述
集成电路系由形成于硅基材中或硅基材上的数百万有源装置(activedevice)所构成。该有源装置原先是彼此隔离的，经互连后形成功能性电路及组件。该装置通过使用多层互连物相互连接。互连结构一般具有一第一金属层、一互连层、一第二金属层、及视情况存在的第三层或后续金属层。中间层介电质诸如经掺杂及未经掺杂的二氧化硅(SiO2)或低-k介电氮化钽被用来使硅基材中或井洞(well)中的不同层金属电绝缘。介于不同互连层之间的电联(electrically connection)是通过使用经金属化的通道(vias)而达成的。引入本文中作为参考的美国专利第5,741,626号描述了制造介电氮化钽层的方法。
相同地，使用金属接点以在互连层与井洞中形成的装置之间形成电联。该金属通道及接点可充填各种金属及合金，包括钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、铝-铜(Al-Cu)、铝硅(Al-Si)、铜(Cu)、钨(W)及其组合物。该金属通道及接点通常采用包含诸如氮化钛(TiN)、钛(Ti)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)或其组合物的粘着层(adhesion layer)，以将该金层粘着于该SiO2基材上。接点层上，粘着层作为扩散障壁，防止所充填的金属和SiO2进行反应。
在许多半导体制法中，金属化通道及接点是通过毯覆式金属沉积(blacket metal deposition)，然后进行化学机械抛光(CMP)步骤而形成。在典型的方法中，通道孔通过中间层介电质(ILD)而蚀刻成内连接管线或半导体基材。其次，粘着薄层诸如氮化钽和/或钽通常形成于ILD上，且被导入经蚀刻的通孔中。之后，在该粘着层上和通孔内毯覆式地沉积金属薄膜。持续进行沉积至该通孔填满该毯覆式沉积的金属。最后，通过化学机械抛光(CMP)移除过量金属，以形成称为金属通道的基材表面特征。制造和/或CMP通道的方法揭示于美国专利第4,671,851号、第4,910,155号及第4,944,836号中。
典型的化学机械抛光方法中，该基材被安置成与旋转抛光垫直接接触的形式。载体对着基材的背侧施加压力。在抛光过程中，该垫及座台在保持施加向下力作用于该基材背部的情况下旋转。具有磨蚀性和化学反应性的组合物在抛光过程中施加到垫上。该抛光组合物可包含磨蚀剂以形成通称的“浆液”。或者，抛光垫上可以包含磨蚀剂。在这些情况下，抛光组合物通过与欲抛光的薄膜进行化学反应而开始该抛光程序。该抛光程序是在将抛光组合物/浆液提供于该晶片/垫界面处的同时，借着该垫相对于基材旋转移动而进行。依此方式持续抛光，直至移除绝缘体上所需的薄膜。抛光组合物调配物是CMP步骤中的重要因素。该抛光组合物应经调整，以在所需的抛光速率下，对金属层上提供有效的抛光，同时使表面不完整性、缺陷及腐蚀和侵蚀减至最少。此外，该抛光组合物可用以对目前集成电路技术所使用的其它薄膜材料，诸如钛、氮化钛、钽、氮化钽等，提供可控制的抛光选择性。
现有技术揭示了各种可使用CMP抛光基材表面特征的机制。通过机械移除金属粒子且将其溶解于该浆液中以进行该方法时，组合物的表面可使用浆液抛光，其中未形成表面薄膜。该种机制中，化学溶解速率应较缓慢以避免湿式蚀刻。然而，更优选的机制为通过金属表面与浆液中之一或多种成分诸如络合剂(complexing agent)和/或薄膜成形剂之间进行反应，以连续地形成可磨蚀的薄层。该可磨蚀的薄层随之通过机械作用而在受控方式下移除。一旦终止该机械抛光程序，则钝化膜保留于该表面上，控制该湿式蚀刻方法。控制该化学机械抛光的方法远较使用此种机制的CMP浆液抛光容易得多。
目前使用化学机械抛光进行抛光的含铜基材也使用Ta及TaN粘着层。Ta及TaN极具化学惰性且极具机械硬度，因此难以通过抛光移除。因此，仍需要一种可用以抛光基材包括钽，但对于先前所抛光的铜特征几乎不具有负面影响的抛光组合物。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种抛光组合物，其可有效地抛光基材的表面特征，诸如集成电路。
本发明另一目的是提供一种供集成电路使用的抛光组合物，其可于可接受的缺陷程度下抛光表面特征。
在一具体实例中，本发明包括一种化学机械抛光溶液，该溶液包含至少一种溶液形式的硅烷化合物及至少一种磨蚀剂。
另一具体实例中，本发明包括一种含水的化学机械抛光组合物，该组合物包含至少一种磨蚀剂及至少一种溶液形式的硅烷化合物，其中该溶液形式的硅烷化合物在溶液中的含量为约0.02％至约5.0％重量，其中该溶液中的硅烷化合物具有以下通式
                     Y-Si-(X1X2R)包括其二聚物、三聚物及寡聚物，其中选自R、X1、X2及Y中的一个取代基选自羟基或可水解的部分，并且其中选自R、X1、X2及Y中的三个取代基为不可水解的部分，其中该不可水解的取代基中的至少一个取代基选自包括具有2至25个碳原子的烷基或经官能化的烷基。
另一具体实例中，本发明为一种抛光一基材表面的特征的方法。该方法包括移动一与抛光垫接触的基材，使得该基材表面特征与该抛光垫接触。其次，该抛光垫相对于基材表面移动。抛光组合物在抛光期间施加于该抛光垫上，其中该抛光组合物为一溶液，其中包含至少一种溶液形式的硅烷化合物。
优选实施方案的描述
本发明涉及一种化学机械抛光组合物，及一种使用该组合物抛光基材表面特征的方法。
在描述本发明各种优选实施方案的细节之前，先定义本发明所使用的部分词汇。″化学机械抛光组合物″一词意指含不包括磨蚀性材料的组合物或溶液。该抛光组合物可与含有或不合磨蚀剂的抛光垫组合以抛光基材。或本发明化学机械抛光组合物可与微粒磨蚀剂组合，以形成化学机械抛光(CMP)″浆液″。抛光组合物及浆液可用以抛光多层金属所具备的特征，可包括但不限于半导体薄膜、集成电路薄膜及可使用CMP方法的任何其它薄膜及表面。
本发明所使用的″基材特征″一词意指电子基材特征诸如信道(vias)及铜互联线路，及沉积于该特征上或该特征中的材料层，诸如介电层、低-k材料层、粘着层、金属层等。本发明抛光组合物可用以抛光基材，以移除材料层，及用以抛光曝露的基材特征。
本发明抛光组合物及浆液系包括至少一种溶液形式的硅烷化合物。可用于本发明抛光组合物中的硅烷化合物的一般类型包括胺基硅烷、脲基(uriedo)硅烷、烷氧基硅烷、烷基硅烷、氢硫基硅烷、氰硫基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰基硅烷、氰基硅烷、经官能化的硅烷诸如经官能化的烷基硅烷、二硅烷、三硅烷及其组合物。
优选的硅烷组合物具有以下通式：
                         Y-Si-(X1X2R)且包括其二聚物、三聚物及寡聚物，其中″寡聚物″一词意指含有4至15个硅氧烷单元的化合物。前述通式中，Y、R、X1及X2各可个别选自羟基(-OH)或部分其它可水解的取代基或不可水解的取代基。更优选前述式中，Y为羟基(-OH)或可水解的取代基，X1及X2独立地选自羟基、可水解的取代基或不可水解的取代基，且R为不可水解的取代基。优选具体实例中，该硅烷组合物具有前述通式，其中Y为羟基(-OH)或可水解的取代基，R为不可水解的取代基；且X1及X2独立地为不可水解的取代基。
通常，″可水解″取代基为在含水之系统中形成Si(OH)的化合物。该取代基包括但不限于醇基(alkoxide)、卤素诸如Cl、羧酸基及酰胺基。不可水解的取代基为在水溶液中不进行水解以形成Si(OH)的任何化合物。
该不可水解取代基独立地选自烷基、环烷基、芳族物、经官能化的烷基、经官能化的芳族物、经官能化的环烷基、烯、烷基硅烷，其中各个不可水解的取代基包括1至100个碳原子，优选2至25个碳原子，更优选2至10个碳原子，其中一或多个碳原子可经一或多个选自氧、氮、硫、磷、卤素、硅及其组合物的原子所取代。
优选，各个不可水解的取代基选自具有2至25个碳原子的烷基、经官能化烷基及其混合物所构成的化合物。更优选，各不可水解的取代基是选自烷基腈、烷基酰胺、烷基羧酸、烷基卤、醇、烷基脲及其混合物的经官能化烷基。最优选，至少一种不可水解的取代基为丙基官能化的烷基。
当Y为羟基或可水解的取代基，R为不可水解的取代基，且X1及X2两者皆为羟基或可水解的取代基时，该硅烷化合物优选选自包括环氧丙氧(glycidoxy)丙基三烷氧基硅烷、异氰酸根合(isocyanato)丙基三烷氧基硅烷、脲基丙基三烷氧基硅烷、氢硫基丙基三烷氧基硅烷、氰基乙基三烷氧基硅烷、4，5-二氢-1-(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲硅烷基)甲基酯丙酸、三烷氧基[3-(环氧乙烷基烷氧基)丙基]-硅烷、2-甲基，3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基酯2-丙烯酸、[3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基]-脲及其混合物。
当Y为羟基或可水解的取代基，R为不可水解的取代基，且选自X1及X2中的一个取代基为不可水解的取代基时，该硅烷优选选自包括氯丙基甲基二烷氧基硅烷、1，2-亚乙基双[烷氧基二甲基]硅烷、二烷氧基甲基苯基硅烷及其混合物。
当Y为羟基或可水解的取代基，R、X1及X2各为不可水解的取代基时，该硅烷优选选自包括氰基丙基二甲基烷氧基硅烷、N，N′-(烷氧基甲基亚甲硅烷基)双[N-甲基-苯甲酰胺]、氯甲基二甲基烷氧基硅烷及其混合物。
就本发明而言，前述硅烷名称中及本文中一般使用的″烷氧基″一词意指可水解基团，且可包括-OR、Cl、Br、I、NRR′，其中R及R′可包括由1至20个碳原子。
本发明组合物及浆液一般包括约0.01％至5.0％重量的溶液形式的硅烷。更优选，本发明组合物包括约0.1％至约1.0％重量的溶液形式的硅烷。本发明所使用的″溶液形式的硅烷″意指以解离可溶或乳化形式存在于该抛光组合物及浆液中的硅烷。
本发明抛光组合物及浆液可包括任何可溶解或乳化硅烷的溶剂。可使用的溶剂的实例包括极性溶剂诸如醇类及水。水为本发明抛光组合物及浆液的优选溶剂。
硅烷组合物可选自粘着于抛光浆液中及含磨蚀剂抛光垫中的磨蚀粒子上的那些，及选自粘着于欲抛光之基材特征的表面上的硅烷。当本发明为包括溶液形式的硅烷的抛光浆液时，粘着于磨蚀粒子上的硅烷不被视为″溶液形式的″，不能被用于评估本发明组合物中硅烷的含量。
优选本发明的抛光组合物在开始抛光时包括至少约0.02％重量溶液形式硅烷。这指的是当所选择的硅烷粘着于抛光浆液或抛光垫中的磨蚀粒子上时，该组合物的含水部分应仍包括至少0.02％重量的至少一种溶液形式的硅烷化合物。低于0.02％重量临限值时，溶液形式的硅烷具有变成无法调整基材表面特征抛光的倾向。
可使用于本发明抛光组合物及浆液中的硅烷可用以改善基材特征抛光结果。硅烷对于基材特征抛光可具有一或多种效果。例如，抛光组合物或浆液中的硅烷可降低抛光缺陷。硅烷也可改善基材特征被抛光时的速率，硅烷可改善抛光选择性。溶液形式的硅烷可降低抛光组合物抛光基材特征的速率。并且，溶液形式的硅烷可改善含有磨蚀剂的抛光垫的使用寿命。
在本发明中，溶液形式的硅烷在抛光溶液或浆液中的含量由在该溶液施加于抛光垫之前，通过自该抛光浆液分离磨蚀剂，之后测定不含磨蚀剂的溶液中的硅烷含量或测定不含磨蚀剂的抛光溶液中的硅烷含量而决定。
期望将本发明抛光组合物和浆液的pH保持于约2.0至约12.0的范围内，以约5.0至约9.0之间为佳。本发明抛光组合物及浆液的pH可使用任何已知之酸、碱或胺调整。然而，使用不含金属离子的酸或碱为佳，诸如氢氧化铵及胺类、或硝酸、磷酸、硫酸或有机酸，以避免将不期望的金属成份导入本发明CMP浆液中。
本发明抛光组合物系包括一或多种磨蚀剂，分散于溶液中，以形成化学机械抛光(CMP)浆液。本发明抛光组合物可不含磨蚀剂，且可单独使用或与含有磨蚀剂的抛光垫一起使用，以抛光基材上所具备的特征。
抛光浆液及抛光垫所使用的磨蚀剂一般选自一或多种金属氧化物磨蚀剂，包括但不限于氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化锗、二氧化硅、三氧化二铈及其混合物。本发明抛光浆液以包括由约0.1％至约15.0％重量或更多的磨蚀剂为佳。然而，更优选，当浆液用以抛光金属特征时，本发明抛光浆液包括约1.0％至约6.0％重量的磨蚀剂，并且当浆液用以抛光介电特征时，本发明抛光浆液包括约6％至约15％重量。
该金属氧化物磨蚀物可由本领域普通技术人员通过任何公知技术制得，诸如溶胶-凝胶方法、水热法或电浆法，或通过制造烟雾状或沉淀金氧化物的方法制得。优选，金属氧化物为烟雾状(fumed)或沉淀的磨蚀剂，更优选为烟雾状磨蚀剂，诸如烟雾状二氧化硅或烟雾状氧化铝，以烟雾状二氧化硅最佳。
其它众所周知的抛光浆液添加剂可掺入本发明组合物和/或浆液中。可使用的添加剂的实例包括一或多种氧化剂诸如过氧化氢、过硫酸铵等；络合剂，表面活性剂；抑制剂诸如苯并三唑；有机酸及无机酸；和/或盐类诸如硫酸、磷酸、膦酸、硝酸、HF酸、氟化铵、铵盐、钾盐、钠盐或其它阳离子性盐硫酸盐、磷酸盐、膦酸盐及氟化物、用以调整组合物pH的酸及碱。已知可使用于化学机械抛光浆液及组合物中的任何成份皆可包括于本发明抛光组合物及浆液中。
本发明抛光组合物及浆液可使用本领域普通技术人员公知的技术制备。该非磨蚀性组份一般在低剪切条件下，于预定浓度下混合于含水介质中，诸如去离子水或蒸馏水，直至该组份完全溶解或掺入该组合物中。本发明的优选的抛光组合物包装将包括含水的硅烷溶液，包括一磨蚀剂粒子分散体。
本发明抛光组合物可用以抛光任何类型的基材特征。优选使用本发明抛光组合物抛光金属特征，因为本发明组合物对于金属层诸如铜层具有所期望的低缺陷性，同时具有所期望的介电层抛光速率。可使用本发明组合物抛光的金属、氧化物及绝缘材料的实例包括但不限于铜、铜合金、钽、硝酸钽(tantalum nitrate)、钽合金、钨、氮化钨、钨合金、铝、铝合金、钛、钛合金、二氧化硅、经掺杂的玻璃、无机聚合物及其任何组合物。
本发明抛光组合物及浆液可使用在任何适用于晶片(wafer)所需的金属层的标准抛光设备。本发明抛光组合物最适用于抛光基材包括钽或氮化钽特征及含铜合金的特征，两者皆位于介电层上。
当用以抛光包括金属特征的基材时，该抛光组合物被施加于基材或抛光垫上，该基材使用常用抛光机通过常用方式抛光。一旦抛光步骤完成，则该抛光组合物使用去离子水或其它溶剂自该基材洗除，而基材可进一步处理。
本发明抛光组合物可直接施加于该基材，其可施加于抛光垫，或其可于基材抛光期间在受控方式下施加于该两者。然而，优选将抛光浆液施加于抛光垫，该垫随之与该基材表面接触，之后该垫相对于基材表面移动，以抛光基材特征。本发明抛光组合物及浆液可连续或断续地施加于该抛光垫，以在该抛光垫/基材表面上保持足量的抛光组合物。
本发明抛光组合物可与至少一种磨蚀剂结合，以产生可用以抛光基材的化学机械抛光浆液。或，本发明抛光组合物可与含有磨蚀剂的抛光垫或不含磨蚀剂的抛光垫结合使用以抛光基材所具备的金属层、粘着氧化物层及介电层。可与本发明抛光组合物一起使用的磨蚀垫的实例揭示于美国专利第5,849,051号及第5,849,052号中，以引用方式并入本文中。
在本发明的一个优选方法中，包括溶液形式的硅烷的不含磨蚀剂的抛光组合物被施加于包括磨蚀粒子的抛光垫上，如前文所大体描述者，之后用以抛光基材表面特征。
该抛光组合物可使用于半导体集成电路制造的各个阶段，以于所需之抛光速率下提供有效的抛光，同时使表面不完整及缺陷减至最少。
实施例1
此实施例揭示了包括各种含量的溶液形式硅烷的抛光浆液抛光铜晶片的能力。所使用的抛光组合物均为包括3％重量烟雾状铝、0.7％重量草酸铵及2.5％重量过氧化氢的水溶液。各浆液的pH使用氢氧化钾调整至7.7。各抛光浆液包括不同类型或不同含量的硅烷。下表1列示所测试的各抛光组合物中所包括的硅烷含量及类型，以及在抛光前的溶液中所检测的硅烷含量。下表1也列示所测试的各个浆液的铜抛光速率、TEOS抛光速率、钽移除速率。
晶片抛光是使用Applied Materials Mirra抛光机及单阶方法进行，MP/IP/RRP/PS系为4/4.5/4/63/57。抛光系使用Rodel IC1000于Suba IV抛光垫上进行。
                                               表1
  程数   硅烷   溶液形式的硅烷   Cu速率(埃/分钟)   Diawiwnu*   Ta速率(埃/分钟)   TEOS速率(埃/分钟)
  1 无   8392   5.6   255   11
  2   0.25％3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基胺   0.248％   8790   6.1   154   145
  3   0.5％3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基胺   0.569％   8855   7.8   101   95
  4   1.25％3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基胺   1.413％   9091   9.7   42   82
  5   0.25％3-[双(2-羟基乙基)胺基]丙基三乙氧基硅烷   0.165％   8784   10.1   300   163
  6   1.25％3-[双(2-羟基乙基)胺基]丙基三乙氧基硅烷   0.867％   8873   12.5   279   224
  7   0.03％3-氰基丙基二甲基氯硅烷   0.010％   12021   13.2   213   13
  8   0.08％3-氰基丙基二甲基氯硅烷   0.015％   10728   14.5   242   9
  9   0.3％3-氰基丙基二甲基氯硅烷   0.05％   10842   14.4   240   7
  10 无   9493   19.7   212   47
*Dia wiwnu：晶片非均匀性之内的直径(diameter within wafernon-uniformity)
该抛光结果表示该铜移除速率随着溶液中硅烷的存在而增高。结果还显示少量的硅烷溶液改善铜移除速率，而不降低晶片的不均匀性，晶片平坦度的量度。第2-6程的结果显示选择硅烷且掺入抛光组合物中，以增加介电层抛光速率。第7-9程的结果显示硅烷可掺入抛光组合物中，以降低介电层(氧化物)抛光速率。

Claims (52)

1.一种抛光浆液，包含至少一种溶液形式的经官能化的烷基硅烷化合物及至少一种磨蚀剂，其中所述浆液不包含成膜聚合物；
其中溶液形式的硅烷指以解离可溶或乳化形式存在于该抛光组合物及浆液中的硅烷，而粘着于磨蚀粒子上的硅烷不视为溶液形式的。
2.一种抛光浆液，包含至少一种溶液形式的硅烷及至少一种磨蚀剂，其中所述浆液不包含成膜聚合物，其中该硅烷具有下式：
Y-Si-(X1X2R)
其二聚物、三聚物及寡聚物，其中X1、X2及Y各自独立地选自羟基、可水解的取代基及不可水解的取代基，且其中R为不可水解的取代基；
其中溶液形式的硅烷指以解离可溶或乳化形式存在于该抛光组合物及浆液中的硅烷，而粘着于磨蚀粒子上的硅烷不视为溶液形式的；且
其中，可水解的取代基为在含水之系统中形成Si(OH)的化合物，不可水解的取代基为在水溶液中不进行水解以形成Si(OH)的任何化合物。
3.如权利要求2的抛光浆液，其中Y为羟基(-OH)或可水解的取代基，X1及X2各自独立地选自羟基、可水解的取代基、不可水解的取代基，且R为不可水解的取代基，其中每个不可水解的取代基独立地选自烷基、环烷基、芳族物、经官能化的烷基、经官能化的芳族物、经官能化的环烷基、烯类、二硅烷及三硅烷，其碳原子中的一或多个经一或多个选自氧、氮、硫、磷、卤素及其组合的原子所取代。
4.如权利要求2的抛光浆液，其中X1及X2均选自羟基或可水解的取代基。
5.如权利要求4的抛光浆液，其中R选自包括烷基及经官能化的烷基的化合物。
6.如权利要求4的抛光浆液，其中该硅烷化合物选自环氧丙氧丙基三烷氧基硅烷、异氰酸根合丙基三烷氧基硅烷、脲基丙基三烷氧基硅烷、氢硫基丙基三烷氧基硅烷、氰基乙基三烷氧基硅烷、4，5-二氢-1-(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲硅烷基)甲基酯丙酸、三烷氧基[3-(环氧乙烷基烷氧基)丙基]-硅烷、2-甲基，3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基酯2-丙烯酸、[3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基]-脲及其混合物。
7.如权利要求2的抛光浆液，其中选自X1及X2的一个取代基为不可水解的取代基。
8.如权利要求7的抛光浆液，其中选自R的至少一个取代基及选自X1及X2的不可水解的取代基各自独立地选自包括烷基、经官能化的烷基及其混合物的化合物。
9.如权利要求8的抛光浆液，其中该硅烷选自氯丙基甲基二烷氧基硅烷、1，2-亚乙基双[烷氧基二甲基]硅烷、二烷氧基甲基苯基硅烷及其混合物。
10.如权利要求2的抛光浆液，其中X1及X2各为不可水解的取代基。
11.如权利要求10的抛光浆液，其中R、X1及X2各自独立地选自包括烷基及经官能化的烷基的化合物。
12.如权利要求11的抛光浆液，其中该烷基及经官能化的烷基具有2至25个碳原子。
13.如权利要求12的抛光浆液，其中该不可水解的取代基中的至少一个基团为经官能化的烷基，该经官能化的烷基选自烷基腈、烷基酰胺、烷基羧酸、烷基卤、醇、烷基脲及其混合物。
14.如权利要求13的抛光浆液，其中该不可水解的取代基中至少一个基团为丙基官能化的烷基。
15.如权利要求10的抛光浆液，其中该硅烷选自包括氰基丙基二甲基烷氧基硅烷、N，N′-(烷氧基甲基亚甲硅烷基)双[N-甲基-苯甲酰胺]、氯甲基二甲基烷氧基硅烷及其混合物。
16.如权利要求2的化学机械抛光浆液，其中硅烷化合物选自环氧丙氧丙基三烷氧基硅烷、异氰酸根合丙基三烷氧基硅烷、脲基丙基三烷氧基硅烷、氢硫基丙基三烷氧基硅烷、氰基乙基三烷氧基硅烷、4，5-二氢-1-(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲硅烷基)甲基酯丙酸、三烷氧基[3-(环氧乙烷基烷氧基)丙基]-硅烷、2-甲基，3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基酯2-丙烯酸、[3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基]-脲、氯丙基甲基二烷氧基硅烷、1，2-亚乙基双[烷氧基二甲基]硅烷、二烷氧基甲基苯基硅烷、氰基丙基二甲基烷氧基硅烷、N，N′-(烷氧基甲基亚甲硅烷基)双[N-甲基-苯甲酰胺]、氯甲基二甲基烷氧基硅烷及其混合物。
17.如权利要求2的抛光浆液，其中该溶液包括至少一种选自水、醇及其组合物的溶剂。
18.如权利要求2的抛光浆液，其中该溶液为水。
19.如权利要求18的抛光浆液，其具有2至11的pH。
20.如权利要求18的抛光浆液，其具有5至9的pH。
21.如权利要求2的抛光浆液，其中该溶液系包括0.02％至5.0％重量的硅烷。
22.如权利要求2的抛光浆液，其中所选择的硅烷键结于欲抛光的基材特征上。
23.如权利要求2的抛光浆液，其中该磨蚀剂为金属氧化物磨蚀剂。
24.如权利要求2的抛光浆液，其中该磨蚀剂选自二氧化硅、氧化铝、氧化锗、二氧化锆、三氧化二铈及其混合物。
25.如权利要求24的抛光浆液，其中该磨蚀剂选自二氧化硅、氧化铝及其组合物。
26.一种含水的化学机械抛光浆液，包含至少一种磨蚀剂及至少一种溶液形式的硅烷化合物，其中所述浆液不包含成膜聚合物，其中该溶液形式的硅烷化合物在溶液中的含量为0.02％至5.0％重量，其中该硅烷化合物具有以下通式：
Y-Si-(X1X2R)
其二聚物、三聚物及寡聚物，其中选自R、X1、X2，及Y中的一个取代基选自羟基或可水解的部分，其中选自R、X1、X2及Y中的三个取代基为不可水解的部分，其中至少一个不可水解的取代基选自各自具有2至25个碳原子的烷基或经官能化的烷基部分；
其中溶液形式的硅烷指以解离可溶或乳化形式存在于该抛光组合物及浆液中的硅烷，而粘着于磨蚀粒子上的硅烷不视为溶液形式的；且
其中，可水解的取代基为在含水之系统中形成Si(OH)的化合物，不可水解的取代基为在水溶液中不进行水解以形成Si(OH)的任何化合物。
27.一种抛光基材特征的方法，包括以下步骤：
(a)在抛光垫上施加抛光组合物，其中该抛光组合物系包括溶液，该溶液包含至少一种溶液形式的经官能化的烷基硅烷化合物及至少一种磨蚀剂，其中所述抛光组合物不包含成膜聚合物；
(b)移动基材与抛光垫接触，使得该基材表面特征与抛光垫接触；及
(c)使该抛光垫相对于该基材表面移动；
其中溶液形式的硅烷指以解离可溶或乳化形式存在于该抛光组合物及浆液中的硅烷，而粘着于磨蚀粒子上的硅烷不视为溶液形式的；且
其中，可水解的取代基为在含水之系统中形成Si(OH)的化合物，不可水解的取代基为在水溶液中不进行水解以形成Si(OH)的任何化合物。
28.一种抛光基材特征的方法，包括以下步骤：
(a)在抛光垫上施加抛光组合物，其中该抛光组合物包括溶液，该溶液包含至少一种溶液形式的硅烷，其中所述抛光组合物不包含成膜聚合物，该硅烷具有以下通式：
Y-Si-(X1X2R)
其二聚物、三聚物及寡聚物，其中X1、X2及Y各自独立地选自羟基、可水解的取代基及不可水解的取代基，且其中R为不可水解的取代基；
(b)在移动基材与抛光垫接触，使得该基材表面特征与抛光垫接触；及
(c)使该抛光垫相对于该基材表面移动；
其中溶液形式的硅烷指以解离可溶或乳化形式存在于该抛光组合物及浆液中的硅烷，而粘着于磨蚀粒子上的硅烷不视为溶液形式的；且
其中，可水解的取代基为在含水之系统中形成Si(OH)的化合物，不可水解的取代基为在水溶液中不进行水解以形成Si(OH)的任何化合物。
29.如权利要求28的方法，其中该抛光垫为含有磨蚀剂的抛光垫。
30.如权利要求29的方法，其中该含有磨蚀剂的抛光垫包括至少一种金属氧化物磨蚀剂。
31.如权利要求30的方法，其中该金属氧化物磨蚀剂选自二氧化硅、氧化铝、氧化锗、二氧化锆、三氧化二铈、二氧化钛及其混合物。
32.如权利要求30的方法，其中该金属氧化物磨蚀剂为氧化铝、三氧化二铈或其组合物。
33.如权利要求28的方法，其中该抛光组合物包括至少一种金属氧化物磨蚀剂。
34.如权利要求33的方法，其中该金属氧化物磨蚀剂选自二氧化硅、氧化铝、氧化锗、二氧化锆、三氧化二铈、二氧化钛及其混合物。
35.如权利要求33的方法，其中该金属氧化物磨蚀剂为二氧化硅。
36.如权利要求28的方法，其中Y为羟基(-OH)或可水解的取代基，X1及X2各自独立地选自羟基、可水解的取代基及不可水解的取代基，且R为不可水解的取代基，其中每个不可水解的取代基独立地选自烷基、环烷基、芳族物、经官能化的烷基、经官能化的芳族物、经官能化的环烷基、烯、二硅烷及三硅烷，其碳原子中的一个或多个经一或多个选自氧、氮、硫、磷、卤素及其组合物的原子所取代。
37.如权利要求36的方法，其中X1及X2每个均选自包括羟基或可水解的取代基。
38.如权利要求37的方法，其中R选自包括烷基及经官能化的烷基的化合物。
39.如权利要求37的方法，其中该硅烷化合物选自环氧丙氧丙基三烷氧基硅烷、异氰酸根合丙基三烷氧基硅烷、脲基丙基三烷氧基硅烷、氢硫基丙基三烷氧基硅烷、氰基乙基三烷氧基硅烷、4，5-二氢-1-(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲硅烷基)甲基酯丙酸、三烷氧基[3-(环氧乙烷基烷氧基)丙基]-硅烷、2-甲基，3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基酯2-丙烯酸、[3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基]-脲及其混合物。
40.如权利要求28的方法，其中选自X1及X2的一个取代基为不可水解的取代基。
41.如权利要求40的方法，其中选自R的至少一个取代基和选自X1及X2的不可水解的取代基选自包括烷基、经官能化的烷基及其混合物的化合物。
42.如权利要求41的方法，其中硅烷选自氯丙基甲基二烷氧基硅烷、1，2-亚乙基双[烷氧基二甲基]硅烷、二烷氧基甲基苯基硅烷及其混合物。
43.如权利要求28的方法，其中X1及X2均为不可水解的取代基。
44.如权利要求43的方法，其中R、X1及X2的至少一个取代基选自包括烷基及经官能化的烷基的化合物。
45.如权利要求44的方法，其中每个烷基及经官能化的烷基具有2至25个碳原子。
46.如权利要求45的方法，其中至少一个不可水解的取代基为经官能化的烷基，选自烷基腈、烷基酰胺、烷基羧酸、烷基卤、醇、烷基脲及其混合物。
47.如权利要求46的方法，其中至少一个不可水解的取代基为丙基官能化的烷基。
48.如权利要求43的方法，其中该硅烷选自包括氰基丙基二甲基烷氧基硅烷、N，N′-(烷氧基甲基亚甲硅烷基)双[N-甲基-苯甲酰胺]、氯甲基二甲基烷氧基硅烷及其混合物。
49.如权利要求28的方法，其中该硅烷化合物选自环氧丙氧丙基三烷氧基硅烷、异氰酸根合丙基三烷氧基硅烷、脲基丙基三烷氧基硅烷、氢硫基丙基三烷氧基硅烷、氰基乙基三烷氧基硅烷、4，5-二氢-1-(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲硅烷基)甲基酯丙酸、三烷氧基[3-(环氧乙烷基烷氧基)丙基]-硅烷、2-甲基，3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基酯2-丙烯酸、[3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基]-脲、氯丙基甲基二烷氧基硅烷、1，2-亚乙基双[烷氧基二甲基]硅烷、二烷氧基甲基苯基硅烷、氰基丙基二甲基烷氧基硅烷、N，N′-(烷氧基甲基亚甲硅烷基)双[N-甲基-苯甲酰胺]、氯甲基二甲基烷氧基硅烷及其混合物。
50.如权利要求28的方法，其中该溶液包括至少一种选自包括水、醇及其组合物的溶剂。
51.如权利要求28的方法，其中该溶液为水。
52.如权利要求28的方法，其中该抛光组合物包括0.02％至5.0％重量的硅烷。
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