KR100729331B1 - 저-ｋ 유전 물질의 화학적 기계적 연마 (ＣＭＰ) 방법 - Google Patents

저-ｋ 유전 물질의 화학적 기계적 연마 (ＣＭＰ) 방법 Download PDF

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조셉 디. 호킨스
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Abstract

본 발명은 (ⅰ) 기판을 (a) 연마제, 연마 패드, 또는 이의 조합, (b) 양친매성 비이온성 계면활성제, 및 (c) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마계와 접촉시키고; (ii) 기판을 연마하기 위해 기판의 적어도 일부를 연마시키는 것을 포함하는 저-k 유전층을 함유한 기판의 연마 방법을 제공한다.
연마제, 연마 패드, 양친매성 비이온성 계면활성제, 액체 담체, 화학적-기계적 연마계, 유전층

Description

저-ｋ 유전 물질의 화학적 기계적 연마 (ＣＭＰ) 방법{METHOD FOR CHEMICAL MECHANIAL POLISHING (CMP) OF LOW-k DIELECTRIC MATERIALS}
본 발명은 저-k 유전 물질을 연마하기 위한 화학적-기계적 연마 조성물에 관한 것이다.
기판의 표면을 평탄화 또는 연마하기 위한 조성물 및 방법은 당업계에 공지되어 있다. 연마 조성물 (또한 연마 슬러리로서 공지됨)은 전형적으로 수용액 중에 연마재를 함유하고 표면을 연마 조성물로 포화된 연마 패드와 접촉시킴으로써 표면에 적용된다. 전형적인 연마재는 이산화규소, 산화세륨, 산화알루미늄, 산화지르코늄 및 산화주석을 포함한다. 예를 들면, 미국 특허 제 5,527,423호는 표면을 수성 매질 중에 고순도의 금속 산화물 미립자를 포함하는 연마 슬러리와 접촉시킴으로써 금속층을 화학적-기계적으로 연마하기 위한 방법을 기재한다. 연마 슬러리는 전형적으로 연마 패드 (예를 들면, 연마포 또는 디스크)와 함께 사용된다. 개방-셀 타입의 다공성 네트워크를 갖는 소결된 폴리우레탄 연마 패드의 사용을 개시한 미국 특허 제 6,062,968호, 제 6,117,000호, 및 제 6,126,532호, 및 표면 텍스처 (texture) 또는 패턴을 갖는 고체 연마 패드의 사용을 개시한 미국 특허 제 5,489,233호에 적합한 연마 패드가 기재된다. 별법으로, 연마재가 연마 패드에 혼 입될 수 있다. 미국 특허 제 5,958,794호는 연마제가 고정된 연마 패드를 개시한다.
실리콘-기초 금속간 유전층에 대한 연마 조성물은 반도체 산업에서 특히 매우 발달하였고 연마의 화학적 및 기계적 성질 및 실리콘-기초 유전체의 마멸은 상당히 잘 이해된다. 그러나, 실리콘-기초 유전 물질의 한 문제점은 이의 유전 상수가 상대적으로 높고, 잔류 수분 함량과 같은 요인에 따라 약 3.9 이상이다는 것이다. 그 결과로서, 전도층 간의 정전 용량이 또한 상대적으로 높아서 회로가 작동할 수 있는 속도 (주파수)를 제한한다. 정전 용량을 감소키기기 위해 개발된 방법은 (1) 더 낮은 비저항값을 갖는 금속 (예를 들면, 구리)을 혼입시키고 (2) 이산화규소에 비해 더 낮은 유전 상수를 갖는 절연 물질로 전기적 절연을 제공함을 포함한다. 이러한 저 유전 상수 물질은 전형적으로 유기 중합체 물질, 무기 및 유기 다공성 유전 물질, 및 다공성 또는 비-다공성일 수 있는 블렌딩된 또는 복합체 유기 및 무기 물질을 포함한다. 반도체 웨이퍼 가공 동안 생성된 유전 물질의 표면을 연마하기 위해 통상적인 화학적-기계적 연마 (CMP)계를 여전히 사용할 수 있지만 동시에 저 유전 상수 물질을 반도체 구조에 혼입하는 것이 매우 바람직할 것이다.
저 유전 상수 물질을 함유하는 기판을 위한 몇 가지 화학적-기계적 연마 조성물이 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 6,043,155호는 무기 및 유기 절연 필름을 위한 산화세륨-기초 슬러리를 개시한다. 미국 특허 제 6,046,112호는 지르코니아 연마제 및 테트라메틸암모늄 히드록사이드 또는 테트라부틸암모늄 히드 록사이드를 포함하는 저 유전 물질을 연마하기 위한 연마 조성물을 개시한다. 미국 특허 제 6,270,395호는 연마제 및 산화제를 포함하는 저 유전 물질을 위한 연마 조성물을 개시한다.
계면활성제는 화학적-기계적 연마 조성물에 일반적으로 사용되어 분산제 또는 응집제로서 작용한다. 예를 들면, 미국 특허 제 6,270,393호는 알루미나, 무기염, 수용성 킬레이트제 및 연마제의 분산제로서 작용하는 것으로 알려진 계면활성제를 포함하는 연마 슬러리를 개시한다. 미국 특허 제 6,313,039호는 연마제, 히드록실아민 화합물, 산화제, 및 연마되는 기판 상의 표면 전하를 변경시키는 것으로 알려진 임의의 계면활성제를 포함하는 연마 조성물을 개시한다. 미국 특허 제 6,348,076호는 계면활성제, 특히 음이온성 계면활성제를 포함하는 금속층 CMP용 연마 조성물을 개시한다. 미국 공개 특허 출원 2001/0005009 A1은 분산제로서 작용하는 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 및 비이온성 계면활성제를 비롯한 계면활성제를 포함하는 연마 조성물을 개시한다. 미국 공개 특허 출원 2001/0008828 A1은 연마제, 유기산, 헤테로환 화합물, 산화제, 및 임의로 계면활성제를 포함하는 구리 및 장벽 필름 연마용 수성 연마 조성물을 개시한다. 미국 공개 특허 출원 2001/0013507 A1은 지르코니아 연마제 및 침전, 응집, 및 분해에 대해 연마 슬러리를 안정화시키는 작용을 하는 것으로 알려진 비이온성, 음이온성, 양이온성, 또는 양쪽성 계면활성제를 포함하는 저 유전 상수 무기 중합체 층의 연마 방법을 개시한다. WO 01/32794 A1은 실리카 또는 구리 기판의 표면과 결합을 형성하고 실리카 침전물 형성 및 구리 착색을 억제하는 것으로 알려진 임의의 다양한 계면활성제일 수 있는 유기 첨가제를 포함하는 CMP용 탄탈 장벽 슬러리를 개시한다. EP 810 302 B1은 부식 억제제로서 소르비탄 지방산 에스테르 및 소르비탄 지방산 에스테르의 폴리옥시에틸렌 유도체를 포함하는 연마 조성물을 개시한다. EP 1 088 869 A1은 연마제 입자 및 6 이하의 HLB 값을 갖는 양쪽성 계면활성제를 포함하는 CMP용 수성 분산액을 개시한다. EP 1 148 538 A1은 산화세륨 연마제 및 분산제로서 작용하는 것으로 알려진 계면활성제 (예를 들면, 음이온성, 비이온성, 양이온성, 또는 양쪽성)를 포함하는 연마 조성물을 개시한다.
화학적-기계적 연마 조성물에서 계면활성제의 사용은 공지되어 있지만, 다른 유형의 계면활성제, 예를 들면 음이온성, 양이온성, 및 양쪽성 계면활성제에 비해서 비이온성 계면활성제의 특별한 이득을 인식한 공지 기술 문헌은 없다. 비이온성 계면활성제가 기판 층 제거 속도에서 개선된 선택도를 제공할 수 있다는 것이 발견되었다. 본 발명의 상기 및 기타 장점과 추가적인 특징이 본원에서 제공되는 본 발명의 설명으로부터 명백해질 것이다.
<발명의 요약>
본 발명은 (ⅰ) 3.5 이하의 유전 상수를 갖는 유전층을 포함하는 기판을 (a) 연마제, 연마 패드, 또는 이의 조합, (b) 양친매성 비이온성 계면활성제, 및 (c) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마계와 접촉시키고; (ii) 유전층을 연마하기 위해 기판의 적어도 일부를 연마시키는 것을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다.
도 1은 계면활성제 농도와 저-k 유전 물질의 제거 속도 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 2는 계면활성제 HLB 값과 탄탈 (Ta), 이산화규소 (TEOS), 및 저-k 유전 물질 (CDO)의 제거 속도 간의 관계를 보여주는 도면이다.
본 발명은 (ⅰ) 기판을 (a) 연마제, 연마 패드, 또는 이의 조합, (b) 양친매성 비이온성 계면활성제, 및 (c) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마계와 접촉시키고; (ii) 기판을 연마하기 위해 기판의 적어도 일부를 연마시키는 것을 포함하는 기판의 연마 방법에 관한 것이다.
본원에 기재된 화학적-기계적 연마계는 연마제, 연마 패드, 또는 이 모두를 포함한다. 바람직하게는, CMP 계는 연마제 및 연마 패드 모두를 포함한다. 연마제는 임의의 적합한 형태 (예를 들면, 연마제 입자)일 수 있다. 연마제는 연마 패드 상에 고정되고(되거나) 입자 형태일 수 있고 액체 담체에 현탁될 수 있다. 연마 패드는 임의의 적합한 연마 패드일 수 있다. 액체 담체에 현탁된 임의의 기타 성분뿐 아니라 연마제 (액체 담체 중에 존재 및 현탁된 경우) 및 양친매성 비이온성 계면활성제는 CMP 계의 연마 조성물을 형성한다.
연마제는 임의의 적합한 연마제 (예를 들면, 금속 산화물)일 수 있다. 예를 들면, 연마제는 알루미나, 실리카, 티타니아, 세리아, 지르코니아, 게르마니아, 마그네시아, 이의 공동-형성된 생성물, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 산화물 연마제일 수 있다. 또한 연마제는 중합체 입자 또는 코팅된 입자 일 수 있다. 전형적으로, 연마제는 알루미나, 실리카, 이의 공동-형성된 생성물, 코팅된 금속 산화물 입자, 중합체 입자, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 연마제는 실리카이다. 연마계는 전형적으로 액체 담체 및 이에 용해 또는 현탁된 임의의 화합물의 중량에 기초하여 연마제 0.1 중량% 내지 20 중량% (예를 들면, 0.5 중량% 내지 15 중량%, 또는 1 중량% 내지 10 중량%)를 포함한다.
양친매성 비이온성 계면활성제는 친수성 부분 및 소수성 부분을 갖는 계면활성제이다. 본 발명의 목적을 위해, 양친매성 비이온성 계면활성제는 헤드 (head)기 및 테일 (tail)기를 갖는 것으로 정의된다. 헤드기는 계면활성제의 소수성 부분이고 테일기는 계면활성제의 친수성 부분이다. 임의의 적합한 헤드기 및 임의의 적합한 테일기가 사용될 수 있다. 양친매성 비이온성 계면활성제는 헤드기 및 테일기의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 양친매성 비이온성 계면활성제는 하나의 테일기와 조합으로 단지 하나의 헤드기를 포함하거나 다른 실시양태에서, 복수의 (예를 들면, 2개 이상) 헤드기 및(또는) 복수의 (예를 들면, 2개 이상) 테일기를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 양친매성 비이온성 계면활성제는 수용성이다.
헤드기는 실질적으로 소수성인 임의의 적합한 기일 수 있다. 예를 들면, 적합한 헤드기는 폴리실록산, 테트라-C1-4-알킬데신, 포화 또는 부분적으로 불포화 C6-30 알킬, 폴리옥시프로필렌, C6-12 알킬 페닐 또는 시클로헥실, 폴리에틸렌, 또는 이 의 혼합물을 포함한다. 포화 또는 부분적으로 불포화 C6-30 알킬은 임의로 관능기, 예를 들면 단쇄 (C1-5) 알킬, C6-30 아릴, 단쇄 (C1-5) 플루오로카본, 히드록실기, 할로기, 카르복실산, 에스테르, 아민, 아미드, 글리콜 등으로 치환될 수 있다. 바람직하게는, 헤드기가 포화 또는 부분적으로 불포화 C6-30 알킬인 경우, 친수기에 의한 치환도는 매우 낮다 (예를 들면, 3개 미만, 또는 2개 미만의 친수기). 더욱 바람직하게는, 헤드기는 친수기 (예를 들면, 히드록실기 및 카르복실산기)로 치환되지 않는다.
테일기는 실질적으로 친수성인 임의의 적합한 기일 수 있다. 예를 들면, 적합한 테일기는 바람직하게는 4개 이상 (예를 들면, 6개 이상 또는 8개 이상)의 에틸렌 옥사이드 반복 단위를 갖는 폴리옥시에틸렌기, 소르비탄기, 고도로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 C6-30 알킬, 또는 이의 혼합물 (예를 들면, 폴리옥시에틸렌소르비탄)을 포함한다. 고도로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 C6-30 알킬은 바람직하게는 친수성 관능기, 예를 들면 히드록실기로 치환된다.
양친매성 비이온성 계면활성제는 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 에톡실레이트에서처럼 테트라알킬데신 헤드기 및 옥시에틸렌 테일기를 포함하는 아세틸레닉 글리콜 계면활성제일 수 있다. 양친매성 비이온성 계면활성제는 또한 알킬이 포화 또는 부분적으로 불포화될 수 있고 임의로 분지형인 C6-30 알킬인 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예를 들면, 양친매성 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 디스테아레이트, 또는 폴리옥시에틸렌 모노올레이트일 수 있다. 유사하게, 양친매성 비이온성 계면활성제는 알킬이 포화 또는 부분적으로 불포화될 수 있고 임의로 분지형일 수 있는 C6-30 알킬인 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 또는 폴리옥시에틸렌 알킬시클로헥실 에테르, 예를 들면 폴리옥시에틸렌 옥틸 페닐 에테르 또는 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르일 수 있다.
양친매성 비이온성 계면활성제는 또한 알킬이 포화 또는 부분적으로 불포화될 수 있고 임의로 분지형일 수 있는 C6-30 알킬인 소르비탄 알킬산 에스테르 또는 폴리옥시에틸렌소르비탄 알킬산 에스테르일 수 있다. 예를 들면, 양친매성 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 트리스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노올레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 트리올레이트, 또는 폴리옥시에틸렌소르비탄 테트라올레이트 뿐 아니라 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노올레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄 세스퀴올레이트, 소르비탄 트리올레이트, 또는 소르비탄 트리스테아레이트일 수 있다.
양친매성 비이온성 계면활성제는 폴리디메틸실록산과 폴리옥시에틸렌, 폴리 옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌, 또는 폴리옥시에틸렌과 폴리에틸렌을 포함하는 블록 또는 그라프트 공중합체일 수 있다. 양친매성 비이온성 계면활성제는 또한 폴리옥시에틸렌 알킬 아민 (예를 들면, 폴리옥시에틸렌 라우릴 아민, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 아민, 폴리옥시에틸렌 올레일 아민), 에톡실화 아미드, 에톡실화 알킬 알칸올아미드, 알킬 폴리글루코즈 (예를 들면, Henkel로부터 입수 가능한 Plantaren (등록상표) 계면활성제), 또는 알킬 글루코즈의 에톡실화 에스테르 또는 디에스테르 (예를 들면, Amerchol로부터 입수 가능한 PEG-120 메틸 글루코오스 디올레이트 등)일 수 있다.
바람직한 양친매성 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌소르비탄 알킬산 에스테르 (예를 들면, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 세스퀴올레이트, 및 폴리옥시에틸렌소르비탄 트리올레이트), 알킬페닐 폴리옥시에틸렌 (예를 들면, Rhone-Poulenc사의 Igepal (등록상표) 계면활성제), 및 아세틸렌성 디올에 기초한 계면활성제 (예를 들면, Air Products사의 Surfynol (등록상표) 계면활성제)를 포함한다.
연마계는 전형적으로 액체 담체 및 이에 용해 또는 현탁된 임의의 화합물의 중량에 기초하여 0.002 중량% 이상의 양친매성 비이온성 계면활성제를 포함한다. 바람직하게는, 연마계는 액체 담체 및 이에 용해 또는 현탁된 임의의 화합물의 중량에 기초하여 0.005 중량% 내지 1.0 중량% (예를 들면, 0.01 중량% 내지 0.5 중량%)의 양친매성 비이온성 계면활성제를 포함한다. 양친매성 비이온성 계면활성제의 양은 부분적으로 계면활성제의 유형에 따른다. 예를 들면, 양친매성 비이온성 계 면활성제가 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 공중합체 (예를 들면, BASF사의 Pluronic (등록상표) L101 또는 Pluronic (등록상표) 31R1 계면활성제)인 경우, 양친매성 비이온성 계면활성제의 양은 바람직하게는 0.05 중량% 이하 (예를 들면, 0.02 중량% 이하, 또는 0.01 중량% 이하)이다. 계면활성제가 소르비탄 지방산 에스테르 (예를 들면, 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 세스퀴올레이트, 소르비탄 트리올레이트)인 경우, 양친매성 비이온성 계면활성제의 양은 바람직하게는 0.01 중량% 이상 (예를 들면, 0.02 중량% 이상, 또는 0.05 중량% 이상)이다.
양친매성 비이온성 계면활성제는 전형적으로 7 이상 (예를 들면, 10 이상, 또는 12 이상)의 친수성-친유성 밸런스 (HLB) 값을 갖는다. HLB 값은 물에서 계면활성제의 용해도를 나타내므로 계면활성제의 친수성 부분의 중량% 양 (예를 들면, 에틸렌 옥사이드의 중량% 양)에 관한 것이다. 계면활성제의 HLB 값은 어떠한 경우에는 에틸렌 옥사이드 기를 함유하는 비이온성 계면활성제의 경우, 에틸렌 옥사이드 기의 중량 %양을 5로 나눈 것과 동일한 것으로 어림잡을 수 있다. 낮은 HLB 값은 친유성 계면활성제 (즉, 소수의 친수기를 가짐)를 나타내고 높은 HLB 값은 친수성 계면활성제 (다수의 친수기를 가짐)를 나타낸다.
본 발명의 화학적-기계적 연마계에서 사용하기 위해 선택된 양친매성 비이온성 계면활성제의 유형은 부분적으로 연마되는 기판의 유형에 따른다. 예를 들면, 저-k 유전층이 탄소 도핑된 이산화규소 물질인 경우, 양친매성 비이온성 계면활성제의 유형은 탄소 도핑의 수준에 따른다. 전형적인 탄소-도핑된 이산화규소 (CDO) 저-k 유전 물질은 x가 약 (0.10-0.25)y인 SiwCxOyHz의 화학식을 갖는다. x가 0인 경우, 물질은 양친매성 비이온성 계면활성제와 상호 작용이 적거나 없는 비-도핑 이산화규소와 동일하다. 이산화규소 물질이 유기기로 개질된 경우 (즉, x>0), 기판의 표면은 점점 소수성이 된다. 이론에 얽매일 생각은 없지만 도핑된 이산화규소 물질의 소수성 성질은 표면 상에 비이온성 양친매성 계면활성제의 흡착을 유도하는 것으로 판단된다. 낮은 수준의 탄소 도핑에서, CDO 층의 표면을 더욱 완전히 덮도록 소수성 헤드기가 바람직하게 더욱 커진다. 예를 들면, 낮은 수준의 탄소 도핑에서, 헤드기는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 옥사이드일 수 있다. 도핑 수준이 증가할수록, 소수성 헤드기의 크기가 더 작아질 수 있다.
친수성 테일기의 길이는 저-k 유전 물질의 표면 위의 연마 환경을 조절하는데 중요하다. 친수성 테일기가 매우 작은 경우, 입체 장벽은 화학적 공격 및(또는) 마모에 의한 기판 표면의 제거를 방지하는데 불충분하다. 길고 벌키한 친수성 테일기를 갖는 양친매성 비이온성 계면활성제를 선택함으로써 두꺼운 입체 장벽이 저-k 물질의 표면에 생성될 수 있으므로 저-k 유전층 제거 속도를 실질적으로 감소시킨다. 이러한 양친매성 비이온성 계면활성제는 친수성 테일기의 높은 중량% 양을 반영하여 더 높은 HLB 값을 가질 것이다.
액체 담체는 연마되는 (예를 들면, 평탄화되는) 적합한 기판의 표면에 연마제 (액체 담체 중에 존재 및 현탁된 경우), 양친매성 비이온성 계면활성제, 및 임의의 첨가제 적용을 용이하게 하는데 사용된다. 액체 담체는 전형적으로 수성 담 체이고 오직 물일 수도 있고, 물 및 적합한 수-혼화성 용매를 포함할 수 있거나 에멀젼일 수 있다. 적합한 수-혼화성 용매는 알콜, 예를 들면 메탄올, 에탄올 등을 포함한다. 바람직하게는, 수성 담체는 물, 더욱 바람직하게는 탈이온수로 이루어진다.
연마 조성물은 임의의 적합한 pH를 가질 수 있다. 전형적으로, 연마 조성물은 6 이상 (예를 들면, 7 이상, 또는 8 이상)의 pH 및 12 이하 (예를 들면, 11 이하)의 pH를 갖는다.
본원에 기재된 연마계는 기판을 연마 (예를 들면, 평탄화)하기 위해 사용될 수 있다. 기판은 3.5 이하 (예를 들면, 3 이하, 또는 1 내지 3)의 유전 상수를 갖는 저-k 유전층을 포함한다. 예를 들면, 유전층은 유기적으로 개질된 규소 유리, 예를 들면 탄소-도핑된 이산화규소 (CDO) 또는 유기 중합체 필름, 예를 들면 폴리이미드, 플루오르화 폴리이미드, 폴리아릴렌 및 폴리아릴렌 에테르 (예를 들면 Dow Chemical로부터 입수 가능한 SiLK (상표명), Allied Signal로부터 입수 가능한 FLARE (상표명), 및 Schumacher로부터 입수 가능한 VELOX (상표명)), 폴리벤조시클로부텐, 디비닐 실록산 비스벤조시클로부텐 (DVS-BCB), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리실록산, 폴리나프틸렌 에테르, 폴리퀴놀린, 파랄린 (예를 들면 Parylene AF4, 지방족 테트라플루오르화 폴리-p-크릴렌), 이의 공중합체, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 저-k 유전층은 탄소-도핑된 이산화규소를 포함한다.
임의로, 기판은 유전층 (예를 들면, 이산화규소) 및(또는) 금속층을 추가로 포함한다. 금속층은 임의의 적합한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속층은 구리, 탄탈, 티타늄, 텅스텐, 알루미늄, 니켈, 백금, 루테늄, 이리듐, 로듐, 이의 합금 (예를 들면, 이의 이원 합금 및 이의 삼원 합금), 및 이의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 금속층은 구리 및(또는) 탄탈을 포함한다. 양친매성 비이온성 계면활성제는 기판의 표면 상에 존재하는 임의의 다른 층 (예를 들면, 옥사이드 층, 금속층)의 제거 속도에 실질적으로 영향을 주지 않으면서 저-k 유전층의 제거 속도를 억제하는 역할을 한다.
본원에 기재된 연마계는 임의로 산화제를 추가로 포함한다. 산화제는 임의의 적합한 산화제일 수 있다. 적합한 산화제는 무기 및 유기 과-화합물 (per-compound), 브로메이트, 니트레이트, 클로레이트, 크로메이트, 요오데이트, 철 및 구리염 (예를 들면, 니트레이트, 술페이트, EDTA, 및 시트레이트), 희토류 산화물 및 전이금속 산화물 (예를 들면, 오스뮴 테트라옥사이드), 포타슘 페리시아나이드, 포타슘 디크로메이트, 요오드산 등을 포함한다. 과-화합물 (Hawley's Condensed Chemical Dictionary에 의해 정의된 바와 같음)은 하나 이상의 과산화기 (-O-O-)를 함유한 화합물 또는 최대 산화 상태에 있는 원소를 함유한 화합물이다. 하나 이상의 과산화기를 함유한 화합물의 예는 과산화수소 및 이의 부가물, 예를 들면 우레아 과산화수소 및 퍼카르보네이트, 유기 퍼옥사이드, 예를 들면 벤조일 퍼옥사이드, 퍼아세트산, 및 디-tert-부틸 퍼옥사이드, 모노퍼술페이트 (So5 2-), 디퍼술페이 트 (S2O8 2-), 및 과산화나트륨을 포함하되, 이에 국한되지는 않는다. 최대 산화 상태에 있는 원소를 함유한 화합물의 예는 과요오드산, 과요오산염, 과브롬산, 과브롬산염, 과염소산, 과염소산염, 과붕산, 과붕산염, 및 과망간산염을 포함하되, 이에 국한되지는 않는다. 바람직하게, 이차 산화제는 과산화수소, 포타슘 모노퍼술페이트 (또한 포타슘 퍼옥시모노술페이트로서 공지되고 2KHSO5ㆍKHSO4ㆍK2SO 4 (FW 614.78)의 보고된 화학식을 갖고 DuPont으로부터 Oxone (등록상표) 산화제로서 입수 가능함), 암모늄 퍼술페이트, 또는 이의 조합이다.
본원에 기재된 연마계는 임의로 착화제 또는 킬레이트제를 추가로 포함한다. 착화제 또는 킬레이트제는 제거되는 기판 층의 제거 속도를 높이는 임의의 적합한 화학 첨가제이다. 적합한 킬레이트제 또는 착화제는 예를 들면, 카르보닐 화합물 (예를 들면, 아세틸아세토네이트 등), 단순한 카르복실레이트 (예를 들면, 아세테이트, 아릴 카르복실레이트 등), 하나 이상의 히드록실기를 함유한 카르복실레이트 (예를 들면, 글리콜레이트, 락테이트, 글루코네이트, 갈산 및 이의 염 등), 디-, 트리-, 및 폴리-카르복실레이트 (예를 들면, 옥살레이트, 프탈레이트, 시트레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 말레이트, 에데테이트 (예를 들면, 디포타슘 EDTA), 이의 혼합물 등), 하나 이상의 술폰기 및(또는) 포스폰기를 함유한 카르복실레이트 등을 포함할 수 있다. 적합한 킬레이트제 또는 착화제는 또한 예를 들면, 디-, 트리-, 또는 폴리알콜 (예를 들면, 에틸렌 글리콜, 피로카테콜, 피로갈롤, 탄닌산 등) 및 아민-함유 화합물 (예를 들면, 암모니아, 아미노산, 아미노 알콜, 디-, 트리- , 및 폴리아민 등)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 착화제는 카르복실레이트염, 더욱 바람직하게는 옥살레이트염이다. 킬레이트제 또는 착화제의 선택은 연마 조성물로 기판을 연마하는 과정에서 제거되는 기판 층의 유형에 따를 것이다.
다수의 앞서 언급된 화합물은 염 (예를 들면, 금속염, 암모늄염 등), 산, 또는 부분 염 형태로 존재할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 시트레이트는 시트르산 및 이의 모노-, 디-, 및 트리-염을 포함하고; 프탈레이트는 프탈산 및 이의 모노-염 (예를 들면, 포타슘 수소 프탈레이트) 및 이의 디-염을 포함하고; 퍼클로레이트는 상응하는 산 (즉, 과염소산) 및 이의 염을 포함한다. 더욱이, 특정 화합물 또는 시약은 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 일부 화합물은 킬레이트제 및 산화제 (예를 들면, 특정 질산철 등)로서 모두 작용할 수 있다.
본원에 기재된 연마계는 임의로 부식 억제제를 추가로 포함한다. 부식 억제제 (즉, 필름-형성제)는 임의의 적합한 부식 억제제일 수 있다. 전형적으로, 부식 억제제는 헤테로원자-함유 관능기를 함유한 유기 화합물이다. 예를 들면, 부식 억제제는 활성 관능기로서 하나 이상의 5원 또는 6원 헤테로환 고리 (여기서 헤테로환 고리는 하나 이상의 질소 원자를 함유함)를 갖는 헤테로환 유기 화합물, 예를 들면, 아졸 화합물이다. 바람직하게는, 부식 억제제는 트리아졸이고; 더욱 바람직하게는, 1,2,4-트리아졸, 1,2,3-트리아졸, 또는 벤조트리아졸이다.
본원에 기재된 연마계는 임의로 1종 이상의 성분, 예를 들면 pH 조절제, 조절제, 또는 완충제 등을 추가로 포함한다. 적합한 pH 조절제, 조절제, 또는 완충 제는 예를 들면, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨, 황산, 염산, 질산, 인산, 시트르산, 인산칼륨, 이의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 연마계는 임의로 소포제 및 살균제와 같은 1종 이상의 성분을 추가로 포함한다. 소포제 및 살균제는 각각 임의의 적합한 소포제 및 항진균제 일 수 있다. 소포제는 바람직하게 폴리디메틸실록산 중합체이다. 살균제는 바람직하게 Kathon (등록상표) 886 살균제 (Rohm and Haas)이다.
본원에 기재된 연마계는 화학적-기계적 연마 (CMP) 장치와 관련하여 사용하는데 특히 적합하다. 전형적으로, 상기 장치는 사용시 운동 상태에 있고 궤도 운동, 선 운동, 또는 원 운동으로 인한 속도를 갖는 플래튼; 사용시 플래튼과 접촉하여 플래튼과 함께 움직이는 연마 패드; 및 연마되는 기판과 접촉할 연마 패드의 표면에 대해 접촉 및 운동하여 연마되는 기판을 붙들고 있는 캐리어를 포함한다. 기판이 기판에 대해 움직이고 있는 연마 패드, 전형적으로 그 사이에 있는 본 발명의 연마 조성물과 접촉할 때 기판의 연마가 이루어져 기판을 연마하기 위해 기판의 적어도 일부분을 연마시킨다. CMP 장치는 임의의 적합한 CMP 장치이고 대부분의 장치는 당업계에 공지되어 있다.
하기의 실시예로 본 발명을 더 예시하나, 당연히 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석해서는 안된다.
<실시예 1>
이 실시예는 구리, 탄탈, 및 이산화규소 물질의 제거 속도와 비교하여 저-k 유전 상수 물질 제거의 기판 제거 선택도에 대한 양친매성 비이온성 계면활성제의 이득을 보여준다.
탄탈 (Ta), 이산화규소 (SiO2), 또는 탄소-도핑된 이산화규소 (CDO)를 함유하는 유사한 블랭킷 웨이퍼 기판을 상이한 연마 조성물 (연마 조성물 1A 내지 1I)로 연마하였다. 각 연마 조성물은 콜로이드성 실리카 (120 nm 내지 150 nm 평균 입경) 7 중량%, 벤조트리아졸 0.02 중량%, 아세트산 0.30 중량%, 과산화수소 3 중량% , 및 다양한 농도의 상이한 계면활성제를 함유하고 pH가 8이다. 연마 조성물 1A (비교)는 11000 ppm 농도로 음이온성 계면활성제인 암모늄 폴리메타크릴레이트 (Hampshire Chemicals사의 Daxad (등록상표) 32 계면활성제)를 함유한다. 연마 조성물 1B (비교)는 양이온성 폴리에틸렌아민 (BASF사의 Lupasol (등록상표) SKA 계면활성제)을 함유한다. 연마 조성물 1C 내지 1E (본 발명)는 각각 비이온성 계면활성제, 구체적으로 EO/PO 블록 공중합체 계면활성제, Pluronic (등록상표) 31R1 계면활성제 (BASF사의 PO/EO/PO, 10% 폴리옥시에틸렌, 분자량 = 3250), Pluronic (등록상표) L101 계면활성제 (BASF사의 EO/PO/EO, 10% 폴리옥시에틸렌, 분자량 = 3800, HLB=1), 폴리옥시에틸렌-코-폴리옥시프로필렌 측쇄를 갖는 폴리디메틸실록산 (OSI Specialties사의 Silwet (등록상표) 7001 계면활성제, HLB 13-17), 및 폴리(2-에틸-2-옥사졸린) (Polymer Chemistry Innovations사의 Aquazol (등록상표) 50 계면활성제, 분자량 = 50k)를 함유한다. 연마 조성물 1F 내지 1I (본 발명)는 각각 소르비탄 에스테르 계면활성제, 구체적으로 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 세스퀴올레이트, 및 소르비탄 트리올레이트를 함유한다.
기판의 탄탈, 이산화규소, 및 탄소-도핑된 이산화규소 층에 대해 각 연마 조성물 1A 내지 1I의 제거 속도가 측정되었다. 각 연마 조성물의 경우 계면활성제의 존재의 결과로서 제거 속도 (RR)의 감소율 (%감소)을 표 1에 종합하였다.
연마 조성물 계면활성제 양 (ppm) % 감소 Ta RR % 감소 SiO2 RR % 감소 CDO RR
1A (비교) 암모늄 폴리메타크릴레이트 (음이온성) 1000 -16.1 -24.2 -18.4
1B (비교) 폴리에틸렌 아민 (양이온성) 100 500 7.0 61.5 -8.0 64.0 -- 55.1
1C (본 발명) EO/PO/EO (Pluronic (등록상표) L101) 100 1000 7.7 43.2 -5.4 55.5 44.5 67.8
1D (본 발명) EO/PO/EO (Pluronic (등록상표) 31R1) 100 500 10.2 40.5 -2.1 15.9 53.9 66.2
1E (본 발명) EO/PO 폴리디메틸실록산 (Silwet (등록상표) 7001) 100 1000 0 36 -10.1 38.3 40.1 74.7
1F (본 발명) 소르비탄 모노라우레이트 100 500 9.4 3.1 15.0 15.3 40.7 48.7
1G (본 발명) 소르비탄 모노팔미테이트 500 8.1 0.9 25.4
1H (본 발명) 소르비탄 세스퀴올레이트 500 8.7 5.5 30.5
1I (본 발명) 소르비탄 트리올레이트 500 10.6 4.9 28.6
표 1에 종합된 결과는 다른 기판 물질 (예를 들면, 금속 및(또는) 옥사이드 층)의 제거 속도를 실질적으로 변하지 않게 하면서 양친매성 비이온성 계면활성제의 존재가 CDO 기판 층과 같은 3.5 이하의 유전 상수를 갖는 유전층의 제거 속도를 감소시킬 수 있음을 보여준다.
<실시예 2>
이 실시예는 계면활성제 농도의 함수로서 저-k 유전 상수 물질의 기판 제거 속도에 대한 양친매성 비이온성 계면활성제의 효과를 보여준다.
탄탈 (Ta), 이산화규소 (PETEOS), 또는 Black Diamond (등록상표) 저-k 유전 (Applied Materials) 물질을 함유하는 유사한 블랭킷 웨이퍼 기판을 상이한 연마 조성물 (연마 조성물 2A 내지 2E)로 연마하였다. 연마 조성물 2A (대조)는 콜로이드성 실리카 12 중량%, 벤조트리아졸 0.10 중량%, 아세트산 0.3 중량%, 과산화수소 3 중량%을 함유하고 계면활성제를 함유하지 않으며 pH는 10 (KOH로 조절됨)이다. 연마 조성물 2B 내지 2E (본 발명)는 각 50, 100, 200, 및 400 ppm의 폴리옥시에틸렌(40)노닐페닐 에테르 (Rhone-Poulenc사의 Igepal (등록상표) CO-890 계면활성제)를 함유한다는 것을 제외하고는 연마 조성물 2A와 동일하다. 각 연마 조성물에 대해 탄탈, PETEOS, 및 저-k 유전체의 제거 속도가 측정되었다. 결과를 표 2 및 도 1에 종합하였다.
계면활성제 농도의 함수로서 제거 속도
연마 조성물 계면활성제 계면활성제 농도 (ppm) Ta RR (Å/min) PETEOS RR (Å/min) 저-k 유전체 RR (Å/min)
2A (대조) 무 0 1013 1082 2600
2B (본 발명) Igepal (등록상표) CO-890 50 1019 1034 786
2C (본 발명) Igepal (등록상표) CO-890 100 1005 1052 503
2D (본 발명) Igepal (등록상표) CO-890 200 972 1006 375
2E (본 발명) Igepal (등록상표) CO-890 400 912 964 328
표 2에 종합된 결과는 양친매성 비이온성 계면활성제가 탄탈 및 PETEOS 층의 제거 속도에 사소한 효과를 미치면서 저-k 유전 물질의 제거 속도 상에 두드러진 효과를 주는 것을 보여준다.
<실시예 3>
이 실시예는 계면활성제 HLB 값의 함수로서 저-k 유전 상수 물질의 기판 제거 속도에 대한 양친매성 비이온성 계면활성제의 효과를 보여준다.
탄탈 (Ta), 이산화규소 (TEOS), 또는 탄소-도핑된 이산화규소 (CDO)를 함유하는 유사한 블랭킷 웨이퍼 기판을 상이한 연마 조성물 (연마 조성물 3A 내지 3E)로 연마하였다. 각 연마 조성물은 콜로이드성 실리카 12 중량%, 벤조트리아졸 0.10 중량%, 아세트산 0.30 중량%, 과산화수소 3 중량%, 및 계면활성제 200 ppm을 함유하고 pH는 10이다. 연마 조성물 3A 내지 3E (본 발명)는 각각 4.6의 HLB를 갖는 폴리옥시에틸렌(2)이소옥틸페닐 에테르 (Rhone Poulenc사의 Igepal (등록상표) CO-210 계면활성제), 10의 HLB를 갖는 폴리옥시에틸렌(5)이소옥틸페닐 에테르 (Rhone Poulenc사의 Igepal (등록상표) CO-520 계면활성제), 13의 HLB를 갖는 폴리옥시에틸렌(9)노닐페닐 에테르 (Rhone Poulenc사의 Igepal (등록상표) CO-630 계면활성제), 17.8의 HLB를 갖는 폴리옥시에틸렌(40)노닐페닐 에테르 (Rhone Poulenc사의 Igepal (등록상표) CO-890 계면활성제), 및 19의 HLB를 갖는 폴리옥시에틸렌(100)노닐페닐 에테르 (Rhone Poulenc사의 Igepal (등록상표) CO-990 계면활성제)를 함유한다. 각 연마 조성물에 대해 Ta, TEOS, 및 CDO 층의 제거 속도 (RR)가 측정되었다. 결과를 표 3 및 도 2에 종합하였다
HLB의 함수로서 제거 속도
연마 조성물 계면활성제 (200 ppm) HLB Ta RR (Å/min) TEOS RR (Å/min) CDO RR (Å/min)
3A Igepal (등록상표) CO-210 4.6 1033 1219 2667
3B Igepal (등록상표) CO-520 10 1051 1237 1459
3C Igepal (등록상표) CO-630 13 1031 1237 1003
3D Igepal (등록상표) CO-890 17.8 1004 1184 529
3E Igepal (등록상표) CO-990 19 1000 1164 689
표 3의 결과는 다른 기판 층 (예를 들면, 금속 및 옥사이드 층)의 제거 속도는 실질적으로 영향을 받지 않는 반면에 계면활성제 HLB 값이 증가함에 따라 저-k 유전 물질의 제거 속도가 감소함을 보여준다.
<실시예 4>
이 실시예는 탄탈 및 이산화규소 물질의 제거 속도와 비교하여 저-k 유전 상수 물질의 기판 제거 선택도에 대한 하나의 헤드기 및 둘의 테일기를 함유하는 양친매성 비이온성 계면활성제의 효과를 보여준다.
탄탈, 이산화규소, 및 탄소-도핑된 이산화규소 (CDO) 층을 함유하는 유사한 기판을 상이한 연마 조성물 (연마 조성물 4A 내지 4F)로 연마하였다. 각 연마 조성물은 콜로이드성 실리카 7 중량% 및 벤조트리아졸 0.02 중량%을 함유하고 pH는 8이다. 연마 조성물 4A (대조)는 계면활성제를 함유하지 않는다. 연마 조성물 4B 내지 4E (본 발명)는 17의 HLB 값을 갖는 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 에톡실레이트 (30) (Air Products사의 Surfynol (등록상표) 485 계면활성제)를 각각 75, 150, 300, 및 1000 ppm을 함유한다. 연마 조성물 4B 내지 4E로 사용된 각 양 친매성 비이온성 계면활성제는 하나의 헤드기 및 둘의 테일기를 함유한다. 연마 조성물 4F (비교)는 4의 HLB 값을 갖는 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 (Air Products사의 Surfynol (등록상표) 104PA 계면활성제) 200 ppm을 함유한다.
기판의 탄탈, 이산화규소, 및 탄소-도핑된 이산화규소 층에 대해 각 연마 조성물 4A 내지 4F의 제거 속도가 측정되었다. 각 연마 조성물에 대해 계면활성제의 존재에 따른 제거 속도 (RR)의 감소율 (% 감소)을 표 4에 종합하였다.
연마 조성물 계면활성제 헤드기 테일기 % 감소 Ta RR % 감소 SiO2 RR % 감소 CDO RR
4A (대조) 무 --- --- 0 0 0
4B (본 발명) Surfynol (등록상표) 485 (75 ppm) Me4데신 Dual (EO)15 -0.4 -12.9 59.1
4C (본 발명) Surfynol(등록상표) 485 (150 ppm) Me4데신 Dual (EO)15 2.4 -8.5 71.7
4D (본 발명) Surfynol (등록상표) 485 (300 ppm) Me4데신 Dual (EO)15 4.5 0.0 63.0
4E (본 발명) Surfynol (등록상표) 485 (1000 ppm) Me4데신 Dual (EO)15 19.2 7.5 70.4
4F (비교) Surfynol (등록상표) 104P (1000 ppm) Me4데시놀 무 11.8 4.0 21.4
표 4에 종합된 결과는 다른 금속 또는 옥사이드 층의 제거 속도에 실질적으로 영향을 주지 않으면서 하나의 테트라메틸데신 헤드기 및 복수의 폴리옥시에틸렌 테일기를 갖는 아세틸레닉 글리콜 계면활성제가 저-k 유전 물질의 제거 속도에 큰 효과를 미침을 보여준다.
<실시예 5>
이 실시예는 탄탈 및 이산화규소 물질의 제거 속도와 비교하여 저-k 유전 상수 물질 제거의 기판 제거 선택도에 대한 양친매성 비이온성 계면활성제의 효과를 보여준다.
탄탈, 이산화규소, 또는 탄소-도핑된 이산화규소 (CDO) 층을 함유하는 유사한 블랭킷 웨이퍼 기판을 상이한 연마 조성물 (연마 조성물 5A 내지 5K)로 연마하였다. 각 연마 조성물은 연마제 12 중량%, 벤조트리아졸 0.02 중량%, 및 계면활성제 167 ppm을 함유하고 pH가 10이다. 연마 조성물 5A (비교)는 분자량이 600인 폴리에틸렌 글리콜 (EO14)을 함유한다. 연마 조성물 5B 내지 5F (본 발명)는 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 삼중블록 공중합체 (EO/PO/EO), 구체적으로 EO20-PO70-EO20, EO1-PO17-EO1, EO13-PO 30-EO13, EO76-PO29-EO76, 및 EO11-PO 16-EO11을 각각 함유한다. 연마 조성물 5G 내지 5I (본 발명)는 폴리에틸렌 및 폴리옥시에틸렌의 블록 공중합체, 구체적으로 PE12-EO4, PE8-EO10, 및 PE8-EO 41을 각각 함유한다. 연마 조성물 5J 및 5K (본 발명)는 옥틸페닐 폴리옥시에틸렌 및 옥틸시클로헥실 폴리옥시에틸렌 (Union Carbide사의 Triton (등록상표) X-100 및 Triton (등록상표) X-100R 계면활성제)을 각각 함유한다.
각 연마 조성물에 대해 탄탈, 이산화규소, 및 CDO 블랭킷 웨이퍼의 제거 속도가 측정되고 다른 층에서 제거 속도 (RR)의 감소율 (% 감소)을 표 5에 종합하였다.
연마 조성물 계면활성제 헤드기 테일기 % 감소 Ta RR % 감소 SiO2 RR % 감소 CDO RR
5A (비교) PEG 600 무 (EO)14 3.6 9.7 12.4
5B (본 발명) EO/PO/EO (PO)70 dual(EO)20 36.1 42.6 69.4
5C (본 발명) EO/PO/EO (PO)17 dual(EO)1 6.9 10.7 53.4
5D (본 발명) EO/PO/EO (PO)30 dual(EO)13 0.9 1.7 75.6
5E (본 발명) EO/PO/EO (PO)29 dual(EO)76 9.1 7.0 41.2
5F (본 발명) EO/PO/EO (PO)16 dual(EO)11 -0.1 -1.9 60.9
5G (본 발명) PE/PEG 870 (PE)12 (EO)4 0.9 7.6 2.1
5H (본 발명) PE/PEG 920 (PE)8 (EO)10 0.9 6.4 38.8
5I (본 발명) PE/PEG MP 89C (PE)8 (EO)41 6.9 13.0 69.5
5J (본 발명) Triton (등록상표) X-100 옥틸페닐 (EO)9 0.8 0.9 54.0
5K (본 발명) Triton (등록상표) X-100R 옥틸시클로헥실 (EO)9 8.5 10.3 54.1
표 5에 종합된 결과는 다른 기판 층의 제거 속도에 실질적으로 영향을 주지 않으면서 연마계에서 양친매성 비이온성 계면활성제의 존재가 저-k 유전 물질의 제거 속도를 감소시키는 것을 보여준다.






Claims (26)

  1. (i) 3.5 이하의 유전 상수를 갖는 유전층을 포함하는 기판을
    (a) 연마제, 연마 패드, 또는 이의 조합;
    (b) 양친매성 비이온성 계면활성제; 및
    (c) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마계와 접촉시키고,
    (ii) 기판의 적어도 일부를 연마시켜 유전층을 연마하는 것을 포함하는 기판의 연마 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 7 이상의 HLB를 갖는 연마 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 헤드기와 테일기를 포함하는 연마 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 테일기가 4개 이상의 에틸렌 옥사이드 반복 단위를 가지는 폴리옥시에틸렌, 소르비탄, 또는 이의 혼합물을 포함하는 연마 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 헤드기가 폴리실록산, 테트라-C1-4-알킬데신, 포화 또는 부 분적으로 불포화 C6-30 알킬, 폴리옥시프로필렌, C6-12 알킬 페닐, C6-12 알킬 시클로헥실, 폴리에틸렌, 또는 이의 혼합물을 포함하는 연마 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 에톡실레이트인 연마 방법.
  7. 제 4항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 알킬이 포화 또는 부분적으로 불포화될 수 있고 임의로 분지형인 C6-30 알킬인 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 디스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 모노올레이트, 또는 이의 조합인 연마 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 알킬이 포화 또는 부분적으로 불포화될 수 있고 임의로 분지형일 수 있는 C6-30 알킬인 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 또는 폴리옥시에틸렌 알킬시클로헥실 에테르인 연마 방법.
  10. 제 4항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 알킬이 포화 또는 부분적으로 불포화될 수 있고 임의로 분지형일 수 있는 C6-30 알킬인 폴리옥시에틸렌소르비탄 알킬산 에스테르인 연마 방법.
  11. 제 4항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 폴리디메틸실록산 및 폴리옥시에틸렌을 포함하는 블록 또는 그라프트 공중합체인 연마 방법.
  12. 제 4항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌, 또는 폴리옥시에틸렌 및 폴리에틸렌을 포함하는 블록 공중합체인 연마 방법.
  13. 제 4항에 있어서, 양친매성 비이온성 계면활성제가 폴리옥시에틸렌 알킬 아민, 폴리옥시에틸렌 알킬 알칸올아미드, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 연마계가 6 이상의 pH를 갖는 연마 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 연마계가 연마제를 포함하는 연마 방법.
  16. 제 10항에 있어서, 연마제가 알루미나, 실리카, 이의 공동-형성된 생성물, 코팅된 금속 옥사이드 입자, 중합체 입자, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
  17. 제 10항에 있어서, 연마제가 액체 담체에 현탁되는 연마 방법.
  18. 제 10항에 있어서, 연마계가 연마 패드를 추가로 포함하는 연마 방법.
  19. 제 1항에 있어서, 액체 담체가 물을 포함하는 연마 방법.
  20. 제 1항에 있어서, 연마계가 액체 담체 및 이에 용해 또는 현탁된 임의의 화합물의 중량에 기초하여 0.005 중량% 이상의 양친매성 비이온성 계면활성제를 포함하는 연마 방법.
  21. 제 15항에 있어서, 연마계가 액체 담체 및 이에 용해 또는 현탁된 임의의 화합물의 중량에 기초하여 0.005 중량% 내지 0.05 중량% 의 양친매성 비이온성 계면활성제를 포함하는 연마 방법.
  22. 제 1항에 있어서, 유전층이 유기적으로 개질된 규소 유리인 연마 방법.
  23. 제 17항에 있어서, 유전층이 탄소-도핑된 이산화규소인 연마 방법.
  24. 제 1항에 있어서, 기판이 금속층을 추가로 포함하는 연마 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 금속층이 구리, 탄탈, 티타늄, 텅스텐, 알루미늄, 니켈, 백금, 루테늄, 이리듐, 또는 로듐을 포함하는 연마 방법.
  26. 제 25항에 있어서, 금속층이 구리 또는 탄탈을 포함하는 연마 방법.
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