TW201512382A - 包含苯并三唑衍生物作爲抗腐蝕劑之化學機械拋光組成物 - Google Patents

包含苯并三唑衍生物作爲抗腐蝕劑之化學機械拋光組成物 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種化學機械拋光(CMP)組成物，其包含(A)一或多種選自苯并三唑衍生物之群的化合物，其用作抗腐蝕劑；及(B)無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物。本發明亦關於某些選自苯并三唑衍生物之群的化合物之用途，其用作抗腐蝕劑，尤其用於提高化學機械拋光(CMP)組成物自基板移除鉭或氮化鉭之選擇性以便在銅存在下在該基板上製造半導體裝置。

Description

包含苯并三唑衍生物作為抗腐蝕劑之化學機械拋光組成物
本發明係關於包含一或多種特定苯并三唑(BTA)衍生物之化學機械拋光組成物，以及該等特定苯并三唑衍生物用作抗腐蝕劑及/或添加劑以提高化學機械拋光(CMP)組成物之選擇性的用途。本發明亦係關於用於製造半導體裝置之相應方法，其包含在CMP組成物存在下對基板進行化學機械拋光。
在半導體行業中，化學機械拋光為製造高級光子、微機電及微電子材料及裝置，諸如半導體晶圓時應用的熟知技術。
在半導體行業中所用之材料及裝置的製造期間，採用化學機械拋光(CMP)使金屬及/或氧化物表面平坦化。CMP利用化學作用及機械作用之相互作用提高待拋光表面之平坦度。化學以及機械作用由化學機械拋光組成物提供，該組成物亦稱為CMP組成物或CMP漿料。拋光作用一般藉由拋光墊進行，其典型地壓在待拋光表面上且安裝於移動壓板上。壓板之運動一般為線性運動、旋轉運動或軌道運動。在典型CMP加工步驟中，旋轉晶圓固持器使待拋光晶圓與拋光墊接觸。CMP組成物一般施用於待拋光晶圓與拋光墊之間。
在許多情形中，期望如上文所述之化學機械拋光關於藉由拋 光/平坦化製程移除之特定層或材料以高選擇性進行。當以高選擇性進行CMP時，所選材料或層之移除速率顯著高於所拋光工件表面處暴露之其他材料或層。
銅(Cu)及基於Cu之合金(本發明所用之符號Cu係指高純度 元素銅且表述「基於Cu之合金」係指含有至少80wt.%銅之合金通常用作金屬互連材料。然而，當使用Cu或基於Cu之合金進行金屬化時，一般必需在Cu或基於Cu之合金金屬化特徵及介電絕緣材料的相鄰薄層(層間介電(ILD)或金屬間介電(IMD))之間提供擴散障壁。目前，含有鉭(Ta)之層(例如元素Ta及氮化鉭(TaN))最通常用於此等障壁目的。
在半導體裝置生產線中，採用障壁化學機械拋光(障壁 CMP)以移除障壁層(TaN、TiN、Ta、Ti等)。理想地進行此加工步驟使得移除障壁材料而不破壞晶圓表面、導線(Cu或基於Cu之合金，參看上文)或介電絕緣材料(參看上文)。
在CMP步驟期間，且尤其在障壁CMP期間，已嘗試視晶圓 堆疊而定以所要速率及選擇性拋光不同層，獲得所要無缺陷表面。參看例如US2009/0311864A1及US2005/0076578A1。
已知CMP組成物，其包含抗腐蝕劑以控制金屬表面之腐 蝕。典型地，該抗腐蝕劑黏附於待拋光表面形成保護膜。苯并三唑(BTA)及某些BTA衍生物稱為抗腐蝕劑，參看US 2009/0311864 A1以及「Chemical Mechanical Planarization of Microelectronic Materials」(Joseph M.Steigerwald,Shyam P.Murarka,Ronald J.Gut-mann),Wiley-VCH,2008。
以下文獻揭示特定苯并三唑衍生物：US 2008/0105652 A1、 US 2008/0067077 A1、US 2007/0128872 A1、US 2007/0082456 A1、US 2005/0090104 A1、US 6821309 B2、US 6565619 B1。
發明目標
本發明之一個目標為提供化學機械拋光(CMP)組成物，其適用於半導體行業所用之基板的化學機械拋光(CMP)之製程，尤其用於基板之化學機械拋光的製程，其包含(1)銅或銅合金，及/或(2)鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、釕、鈷或其合金。
更特定言之，待提供之化學機械拋光(CMP)組成物在CMP處理期間應對第一金屬或合金之移除速率比第二金屬或合金之移除速率的比率，及甚至更特定言之若基板中存在銅及鉭，則對鉭(或鉭合金)之移除速率比銅(或銅合金)之移除速率的比率產生作用。根據一相關態樣，本發明之目標為提供適用於半導體行業中所用基板之化學機些拋光的CMP組成物，其在包含銅及鉭之基板的CMP處理期間提供鉭之高移除速率(較佳與相對於銅以高選擇性移除鉭組合)。待提供之CMP組成物對CMP法中不欲移除之材料較佳應具有低材料移除速率(MRR)，例如銅及/或低κ材料與鉭對比。
此外，CMP組成物應為不會發生相分離之穩定調配物或分散液。
只要所用半導體基板中存在障壁層及低κ或超低κ材料，則本發明之CMP組成物較佳應移除障壁層且維持低κ及超低κ材料之完 整性，亦即關於MRR，應具有障壁層超過低κ或超低κ材料之尤其高選擇性。特定言之，只要待拋光基板中存在銅層、障壁層及低κ或超低κ材料，則本發明之CMP組成物應顯示儘可能多的以下特性之組合：(a)障壁層之高MRR，(b)銅層之低MRR，(c)低κ或超低κ材料之低MRR，(d)關於MRR，障壁層超過銅層之高選擇性，(e)關於MRR，障壁層超過低κ及超低κ材料之高選擇性。最特定言之，只要待拋光基板中存在銅層、鉭或氮化鉭層及低κ或超低κ材料，則本發明之CMP組成物應顯示儘可能多的以下特性之組合：(a')鉭或氮化鉭之高MRR，(b')銅層之低MRR，(c')低κ或超低κ材料之低MRR，(d')關於MRR，鉭或氮化鉭超過銅層之高選擇性，及(e')關於MRR，鉭或氮化鉭超過低κ或超低κ材料之高選擇性。
此外，本發明之CMP組成物應顯示長存放期，同時維持障壁層之高MRR。
本發明之相關目標為提供一種製造半導體裝置之方法，其包含對基板，尤其包含鉭層及/或銅層之基板進行化學機械拋光。
本發明之另一目標為提供抗腐蝕劑，尤其用於提高化學機械拋光(CMP)組成物自基板移除鉭之選擇性以在銅存在下在該基板上製造半導體裝置。
根據本發明之一第一態樣，提供化學機械拋光(CMP)組成物，其包含
(A)一或多種式(1)化合物
其中式(1)中之虛線對各自表示雙鍵或各自表示單鍵
其中(i)當式(1)中之各虛線對表示雙鍵時
R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：氯、溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數
或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群
及(ii)當式(1)中之各虛線對表示單鍵時
R1及R2為氫
或R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：氯、溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數
或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群
(B)無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物，其中以各別CMP組成物之總重量計選自由鎂及鈣組成之群的陽離子之總量少於1ppm。
當式(1)中之各虛線對表示雙鍵時，則式(1)中之6員環為芳族狀態。
當R1為烷基時，該烷基較佳係選自由第三丁基及第二丁基組成之群。
當R1及R2均不為氫時，R1及R2較佳均為溴。
當R1或R2為-COOR3時，其中R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群之結構單元的取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數。R3較佳為乙氧基化殘基或甲基封端之乙氧基化殘基。乙氧基化殘基為結構-(CH2-CH2-O)n-H之取代基。甲基封端之乙氧基化殘基為結構-(CH2-CH2-O)n-CH3之取代基。在各情形中，n為選自1至15範圍內之整數。
已知苯并三唑不管苯環上是否存在取代基均發生互變異構現象，亦即分子形式之間的化學平衡關於三唑環上之氫原子位置(1H、2H及3H)而不同。在固態中及在溶液中，苯并三唑之1H-互變異構體為主要物質[Advances in Heterocyclic Chemistry，第76卷，2000,157-323]，而2H-互變異構形式之濃度可忽略[J.Phys.Chem.A，第111卷，第28號，2007]。然而，尤其在水溶液中，1H及3H互變異構體快速平衡[Tetrahedron.第25卷， 1667-4670,1969；J.Phys.Chem.A，第111卷，第28號，2007]。此等發現亦適用於經取代苯并三唑，其中亦存在1H及3H互變異構體之平衡混合物[Magn.Reson.Chem.2009,47,142-148]。因此，在本申請案之上下文中，對於下文所提及之各式(1)化合物，所有各別互變異構形式(1H、2H、3H)均包括。
較佳地，本發明CMP組成物之組分(A)的一種以上式(1)化合物中之一者或至少一者係選自由以下組成之群
5-溴-1H-苯并三唑，5-第三丁基-1H-苯并三唑，5-(苯甲醯基)-1H-苯并三唑，5,6-二溴-1H-苯并三唑，5-氯-1H-苯并三唑，5-第二丁基-1H-苯并三唑，4,5,6,7-四氫-1H-苯并三唑。
對於某些申請案，本發明CMP組成物中使用5-氯-1H-苯并三唑略微次佳於使用此群之其他化合物。
典型地，由於互變異構現象，5-位置經取代之苯并三唑衍生物與6位置經取代之相應苯并三唑衍生物以化學平衡形式存在。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於製造半導體裝置之方法，其包含在如上下文所定義之化學機械拋光(CMP)組成物存在下對基板進行化學機械拋光。關於用於本發明方法之較佳CMP組成物參看下文。
在另一態樣中，本發明係關於式(1)化合物
其中式(1)中之虛線對各自表示雙鍵或各自表示單鍵
其中(i)當式(1)中之各虛線對表示雙鍵時
R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數
或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群
及(ii)當式(1)中之各虛線對表示單鍵時
R1及R2為氫
或R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：氯、溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1 至15範圍內之整數
或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群
用作抗腐蝕劑之用途，其尤其用於提高化學機械拋光(CMP)組成物自基板移除鉭或氮化鉭的選擇性以在銅存在下在該基板上製造半導體裝置。
組分(A)：抗腐蝕劑
如上文所定義之式(1)化合物用作抗腐蝕劑。本發明咸信式(1)化合物可藉由在金屬(例如銅)表面上形成保護性分子層用作抗腐蝕劑。令人驚奇地，現已發現式(1)化合物與先前技術CMP組成物中所用之化合物苯并三唑(BTA)及BTA之其他衍生物形成對比，當式(1)化合物為用於對包含鉭或氮化鉭及銅之基板進行拋光之化學機械拋光(CMP)組成物之組分時，對移除鉭或氮化鉭相對於移除銅之選擇性具有有利作用。此外，用作化學機械拋光(CMP)組成物之組分的式(1)化合物正面影響鉭或氮化鉭之移除速率。因此，在包含式(1)化合物作為活性組分之典型化學機械拋光(CMP)組成物中，實現鉭或氮化鉭之高移除速率，且同時，實現移除鉭或氮化鉭相對於移除銅之高選擇性。
一般而言，組分(A)(亦即式(1)化合物之總量)可以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。較佳地，以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(A)之總量不超過1wt.%(wt.%意謂「重量百分比」)，更佳不超過0.5wt.%，最佳不超過0.1wt.%，尤其不超過0.05wt.%，例如不超過0.025wt.%。較佳地，在各情形中以本發明之各 別CMP組成物之總重量計，組分(A)之總量為至少0.0001wt.%，更佳至少0.0005wt.%，最佳至少0.001wt.%，尤其至少0.005wt.%，例如至少0.01wt.%。
本發明之化學機械拋光(CMP)組成物包含如上文所定義且 在下文中進一步詳細解釋之組分(A)及(B)。較佳地，本發明之化學機械拋光(CMP)組成物進一步包含所定義且在下文中進一步詳細解釋之組分(C)。更佳地，本發明之化學機械拋光(CMP)組成物，較佳本發明之化學機械拋光(CMP)組成物在本文中特徵為較佳包含所定義且在下文中進一步詳細解釋之組分(C)、(D)、(E)及(F)中之一者、兩者、三者或全部。 在某些較佳具體實例中，本發明之化學機械拋光(CMP)組成物，較佳本發明之化學機械拋光(CMP)組成物在本文中特徵為較佳進一步包含所定義且在下文中進一步詳細解釋之組分(G)、(H)、(I)及(J)中之一者、一者以上或全部。
用於或用作本發明化學機械組成物之上述組分(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(I)及(J)之物質不為如上下文所定義用於或用作本發明之化學機械組成物之組分(A)的式(1)化合物。
應注意，出於定量考慮，不為式(1)化合物且因為結構同時歸入選自由本發明之各別CMP組成物之組分(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(I)及(J)組成之群的多種(亦即兩種或兩種以上)組分之定義的任何物質在各情形中必需分配為此等多種組分中之每一者。
除上述組分之外，本發明之化學機械拋光(CMP)組成物可含有水。典型地，本發明之化學機械拋光(CMP)組成物中存在之水與其 他組分一起形成水相。若存在，則該水不視為屬於選自由本發明各別CMP組成物之組分(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(I)及(J)組成之群的任何組分。
組分(B)：粒子
詳言之，本發明CMP組成物包含無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物作為組分(B)。組分(B)本身可由以下組成
- 一種類型之無機粒子，- 不同類型之無機粒子的混合物或複合物，- 一種類型之有機粒子，- 不同類型之有機粒子的混合物或複合物，或- 一或多種類型之無機粒子與一或多種類型之有機粒子的混合物或複合物。
複合物為包含以機械、化學或另一方式彼此結合的兩種或兩種以上類型之粒子的複合粒子。複合物之實例為外層(殼)包含一種類型之粒子且內層(核)包含另一類型之粒子的核-殼粒子。
一般而言，組分(B)(亦即組分(B)之粒子之總量)可以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。較佳地，以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(B)之總量不超過10wt.%(wt.%意謂「重量百分比」)，更佳不超過7wt.%，最佳不超過5wt.%，尤其不超過3wt.%，例如不超過2.2wt.%。較佳地，在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(B)之總量為至少0.002wt.%，更佳至少0.01wt.%，最佳至少0.08wt.%，尤其至少0.5wt.%，例如至少1wt.%。
組分(B)之粒子的粒徑分佈可在廣泛範圍內變化。粒子組 分(B)之粒徑分佈可為單峰或多峰。在多峰粒徑分佈之情形中，雙峰通常較佳。為了在本發明之CMP製程期間具有容易再現之特性概況及容易再現之條件，單峰粒徑分佈對於組分(B)較佳。
組分(B)之粒子的平均粒徑可在廣泛範圍內變化。平均粒 徑為組分(B)之粒子於水性介質中之粒徑分佈之d50值且可使用動態光散射技術測定。接著，在粒子基本上為球形之假設下計算d50值。平均粒徑分佈之寬度為兩個交點之間的距離(以x軸之單位給出)，其中粒徑分佈曲線在相對粒子計數之50%高度處與其交叉，其中最大粒子計數之高度標準化為100%高度。
較佳地，組分(B)之粒子的平均粒徑在5至500nm範圍內， 更佳在10至400nm之範圍內，最佳在20至300nm之範圍內，詳言之在30至160nm之範圍內，例如在35至135nm之範圍內，在各情形中如使用動態光散射技術使用諸如來自Malvern Instruments有限公司之High Performance Particle Sizer(HPPS)或Ho-riba LB550之儀器所量測。
組分(B)之粒子可具有不同形狀。藉此，組分(B)之粒 子可具有一種或基本上僅一種類型之形狀。然而，組分(B)之粒子亦可能具有不同形狀。舉例而言，可存在兩種類型之不同形狀粒子。舉例而言，用於或用作組分(B)之粒子可具有立方體、具有刻槽邊緣之立方體、八面體、二十面體、繭形、具有或不具有突起或凹槽之不規則球粒或球形之形狀。較佳地，其為不具有突起或凹槽或僅具有極少突起或凹槽之球形。
根據另一具體實例，粒子(B)較佳為繭形。繭形可具有或 不具有突起或凹槽。繭形粒子為短軸為10至200nm，長軸/短軸比為1.4至2.2，更佳1.6至2.0之粒子。較佳地，其平均形狀因子為0.7至0.97，更佳0.77至0.92，較佳平均球度為0.4至0.9，更佳0.5至0.7，且較佳平均圓當量直徑為41至66nm，更佳48至60nm，其可藉由穿透式電子顯微鏡法及掃描電子顯微鏡法測定。
下文參考圖1至圖4解釋繭形粒子之形狀因子、球度及圓當量直徑之測定。形狀因子給出關於個別粒子之形狀及凹槽的資訊(參看圖1)且可根據下式計算：形狀因子=4π(面積/周長2)
不具有凹槽之球形粒子之形狀因子為1。當凹槽數增加時，形狀因子之值降低。
球度(參看圖2)使用中心矩給出關於個別粒子伸長率之資訊且可根據下式計算，其中M為各別粒子之重心：球度=(Mxx-Myy)-[4 Mxy 2+(Myy-Mxx)2]0.5/(Mxx-Myy)+[4 Mxy 2+(Myy-Mxx)2]0.5
伸長率=(1/球度)0.5
其中Mxx=Σ(x-x平均)2/N
Myy=Σ(y-y平均)2/N
Mxy=Σ[(x-x平均)*(y-y平均)]/N
N 形成各別粒子之影像的像素數
x，y 像素座標
x平均 形成該粒子之影像的N個像素之x座標的平均值
y平均 形成該粒子之影像的N個像素之y座標的平均值
球形粒子之球度為1。當粒子伸長時，球度值降低。
個別非圓形粒子之圓當量直徑(下文中亦縮寫為ECD)給出關於圓直徑之資訊，該圓具有與各別非圓形粒子相同之面積(參看圖3)。
平均形狀因子、平均球度及平均ECD為與粒子之分析數值相關之各別特性的算術平均值。
粒子形狀表徵之程序如下。將具有20wt.%固體含量之繭形二氧化矽粒子水性分散液分散於碳箔上且乾燥。藉由使用能量過濾-穿透式電子顯微鏡法(EF-TEM)(120kv)及掃描電子顯微鏡法二級電子成像(SEM-SE)(5kv)分析經乾燥之分散液。使用解析度為2k，16位元，0.6851nm/像素之EF-TEM影像(參看圖4)進行分析。在雜訊抑制後使用臨限值對影像進行二進制編碼。隨後，手動分離粒子。辨別疊加及邊緣粒子且不將其用於分析。對如上文所定義之ECD、形狀因子及球度進行計算及統計學分類。
舉例而言，繭形粒子為Fuso Chemical公司製造之FUSO PL-3，平均一次粒徑(d1)為35nm且平均二次粒徑(d2)為70nm。
組分(B)之粒子的化學性質不受特定限制。用於或用作組分(B)之粒子可具有相同化學性質或為具有不同化學性質之粒子的混合物或複合物。通常，具有相同化學性質之粒子較佳。一般而言，組分(B)之粒子可為- 無機粒子，諸如金屬、金屬氧化物或碳化物，包括類金屬、類金屬氧化物或碳化物之粒子，或 - 有機粒子，諸如聚合物粒子，- 無機粒子與有機粒子之混合物或複合物。
用作或用於組分(B)之粒子為- 較佳無機粒子，或其混合物或複合物，- 更佳選自由以下組成之群的粒子：金屬或類金屬之氧化物及碳化物，或其混合物或複合物，- 最佳選自由以下組成之群的粒子：氧化鋁、氧化鈰、氧化銅、氧化鐵、氧化鎳、氧化鎂、二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氧化錫、二氧化鈦、碳化鈦、氧化鎢、氧化釔、氧化鋯及其混合物及複合物，- 尤其較佳選自由以下組成之群的粒子：氧化鋁、氧化鈰、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋯及其混合物及複合物，- 詳言之二氧化矽粒子，- 例如繭形二氧化矽粒子，- 例如膠態二氧化矽粒子。
若組分(B)包括有機粒子，或無機粒子與有機粒子之混合物或複合物，則聚合物粒子較佳為有機粒子。
組分(C)：錯合劑
本發明之化學機械拋光(CMP)組成物視情況另外包含(C)一或多種選自由以下組成之群的錯合劑：無機酸及其鹽以及有機酸及其鹽。選自無機酸、有機酸及其鹽之群的錯合劑為與某些金屬離子形成可溶性錯合物之化合物，藉此使該等金屬離子不活化，從而其不能與其他元素或離子正常反應產生沈澱物或垢。
若存在，則組分(C)(亦即組分(C)之錯合劑之總量)可 以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(C)之總量較佳不超過10wt.%，更佳不超過5wt.%，最佳不超過3wt.%，尤其不超過2wt.%，例如不超過1.5wt.%。在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(C)之總量較佳為至少0.001wt.%，更佳至少0.01wt.%，最佳至少0.07wt.%，尤其至少0.2wt.%，例如至少0.7wt.%。
較佳地，用於或用作組分(C)之錯合劑，亦即組分(C) 的一種以上錯合劑中之一者或至少一者係選自無機酸及其鹽以及有機酸及其鹽之群。
若組分(C)的一種以上錯合劑中之一者或至少一者係選自 無機酸及其鹽之群，則該無機酸或其鹽較佳係選自由以下組成之群：硝酸、碳酸、碳酸氫鹽、碳酸鹽、鹽酸、磷酸、硫酸、氫氟酸及亞磷酸。
若組分(C)的一種以上錯合劑中之一者或至少一者係選自有機酸及其鹽之群，則該有機酸係選自由羧酸、胺基酸及磺酸組成之群。較佳羧酸為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乙二酸、肌酸、二甲基甘胺酸、檸檬酸、順丁烯二酸、蘋果酸、庚二酸、辛二酸、丙三羧酸、對苯二甲酸、3-羥基苯甲酸、4-羥基苯甲酸、苯甲酸、1,2,4,5-苯四羧酸、鄰苯二甲酸、乙二酸、癸二酸、衣康酸。較佳胺基酸為丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺、天冬胺酸、半胱胺酸、麩醯胺酸、麩胺酸、甘胺酸、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯丙胺酸、脯胺酸、絲胺酸、蘇 胺酸、色胺酸、酪胺酸及纈胺酸。
較佳地，用於或用作組分(C)之錯合劑，亦即組分(C) 的一種以上錯合劑中之一者或至少一者為包含至少兩個羧酸基(-COOH)或羧酸酯基(-COO-)之化合物。
尤其較佳地，組分(C)的一或多種錯合劑中之一者或至少 一者係選自由以下組成之群：丙二酸、檸檬酸、己二酸、丙-1,2,3-三羧酸、丁-1,2,3,4-四羧酸、戊-1,2,3,4,5-五羧酸及其鹽，包含一或多個酸基團之芳族化合物。
組分(D)：非離子界面活性劑
本發明之化學機械拋光(CMP)組成物視情況進一步包含一或多種非離子界面活性劑作為組分(D)。一般而言，用於或用作組分(D)之界面活性劑為表面活性化合物，其降低液體表面張力、兩種液體之間的界面張力或液體與固體之間的界面張力。一般而言，可使用任何非離子界面活性劑(D)。
如上文所述，出於定量考慮，因為結構同時歸入本發明之CMP組成物之多種組分之定義的物質在各情況中必需分配為所有此等組分。
用於或用作組分(D)之非離子界面活性劑，亦即組分(D)之非離子界面活性劑中一者或至少一者較佳為水溶性的及/或水分散性的，更佳水溶性的。「水溶性」意謂本發明組成物之相關組分或成分可在分子層面溶解於水相中。「水分散性」意謂本發明組成物之相關組分或成分可分散於水相中且形成穩定乳液或懸浮液。
組分(D)之一種以上非離子界面活性劑中之一者或至少一 者較佳係選自由兩親媒性非離子界面活性劑組成之群，亦即包含一或多個疏水基(d1)及一或多個親水基(d2)之界面活性劑。此意謂該非離子界面活性劑可包含一個以上疏水基(d1)，例如2個、3個或3個以上基團(d1)，其如下文所述藉由至少一個親水基(d2)彼此分隔。此亦意謂該非離子界面活性劑可包含一個以上親水基(d2)，例如2個、3個或3個以上基團(d2)，其如下文所述藉由至少一個親水基(d1)彼此分隔。
因此，該非離子界面活性劑可具有不同嵌段狀通用結構。該等通用嵌段狀結構之實例為：- d1-d2，- d1-d2-d1，- d2-d1-d2，- d2-d1-d2-d1，- d1-d2-d1-d2-d1及- d2-d1-d2-d1-d2。
更佳地，該非離子界面活性劑為兩親媒性非離子界面活性劑，其包含聚氧伸烷基作為親水基(d2)。疏水基(d1)較佳為烷基，更佳為具有4至40個，最佳5至20個，尤其較佳7至18個，詳言之10至16個，例如11至14個碳原子之烷基。
親水基(d2)較佳為聚氧伸烷基。該等聚氧伸烷基可為寡聚或聚合的。更佳地，親水基(d2)為選自由以下組成之群的親水基：包含(d21)氧基伸烷基單體單元及(d22)除氧基伸乙基單體單元外的氧基伸烷 基單體單元之聚氧伸烷基，該等單體單元(d21)與單體單元(d22)不相同，且(d2)之該聚氧伸烷基含有隨機、交替、梯度及/或嵌段樣分佈之單體單元(d21)及(d22)。
最佳地，親水基(d2)為選自由以下組成之群的親水基：包 含(d21)氧基伸乙基單體單元及(d22)除氧基伸乙基單體單元外的氧基伸烷基單體單元之聚氧伸烷基，(d2)之該聚氧伸烷基含有隨機、交替、梯度及/或嵌段樣分佈之單體單元(d21)及(d22)。
較佳地，除氧基伸乙基單體單元外的氧伸烷基單體單元(d22)為經取代之氧基伸烷基單體單元，其中取代基係選自由以下組成之群：烷基、環烷基、芳基、烷基-環烷基、烷基-芳基、環烷基-芳基及烷基-環烷基-芳基。除氧基伸乙基單體單元外的氧基伸烷基單體單元(d22)為- 更佳衍生自經取代之環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由以下組成之群：烷基、環烷基、芳基、烷基-環烷基、烷基-芳基、環烷基-芳基及烷基-環烷基-芳基，- 最佳衍生自經烷基取代之環氧乙烷(X)，- 尤其較佳衍生自經取代之環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由具有1至10個碳原子之烷基組成之群，- 例如衍生自甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)。
經取代環氧乙烷(X)本身之取代基亦可具有惰性取代基，亦即不會對環氧乙烷(X)之共聚及非離子界面活性劑(D)之表面活性產生不良影響之取代基。該等惰性取代基之實例為氟及氯原子、硝基及腈基。 若存在該等惰性取代基，則其較佳以不會對非離子界面活性劑(D)之親水性-疏水性平衡產生不良影響之量存在。較佳地，經取代之環氧乙烷(X)之取代基不具有該等惰性基團。
經取代之環氧乙烷(X)之取代基較佳係選自由以下組成之 群：具有1至10個碳原子之烷基、具有5至10個碳原子且呈螺環、環外及/或黏合(annealed)組態之環烷基、具有6至10個碳原子之芳基、具有6至20個碳原子之烷基-環烷基、具有7至20個碳原子之烷基-芳基、具有11至20個碳原子之環烷基-芳基及具有12至30個碳原子之烷基-環烷基-芳基。最佳地，經取代之環氧乙烷(X)之取代基係選自由具有1至10個碳原子之烷基組成之群。特定言之，經取代之環氧乙烷(X)之取代基係選自由具有1至6個碳原子之烷基組成之群。
最佳經取代之環氧乙烷(X)之實例為甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)，尤其甲基環氧乙烷。
最佳地，親水性基團(d2)由單體單元(d21)及(d22)組成。
在另一具體實例中，親水基(d2)較佳為聚氧伸乙基、聚氧伸丙基或聚氧伸丁基，更佳聚氧伸乙基。
在具體實例中，若親水基(d2)包含單體(d21)及(d22)或由其組成，則用作親水基(d2)之聚氧伸烷基含有隨機、交替、梯度及/或嵌段樣分佈之單體單元(d21)及(d22)。此意謂一個親水基(d2)可具有僅一種類型之分佈，亦即- 隨機：...-d21-d21-d22-d21-d22-d22-d22-d21-d22-...； - 交替：...-d21-d22-d21-d22-d21-...；- 梯度：...-d21-d21-d21-d22-d21-d21-d22-d22-d21-d22-d22-d22-...；或- 嵌段樣：...-d21-d21-d21-d21-d22-d22-d22-d22-...。
或者，親水基(d2)亦可含有至少兩種類型之分佈，例如具有隨機分佈之寡聚或聚合區段以及具有交替分佈之寡聚或聚合區段。最佳地，親水基(d2)較佳僅具有一種類型之分佈，且最佳地，該分佈為隨機分佈或嵌段樣分佈。
在親水基(d2)包含單體單元(d21)及(d22)或由其組成的具體實例中，(d21)比(d22)之莫耳比可廣泛變化，且因此可根據本發明之組成物、方法及用途之特定要求最有利地調整。較佳地，莫耳比(d21)：(d22)為100：1至1：1，更佳60：1至1.5：1且最佳50：1至1.5：1，且尤其較佳25：1至1.5：1，且尤其15：1至2：1，及例如9：1至2：1。
用作親水基(d2)之寡聚及聚合聚氧伸烷基的聚合度亦可廣泛變化，且因此可根據本發明之組成物、方法及用途之特定要求最有利地調整。較佳地，聚合物在5至100，較佳5至90且最佳5至80之範圍內。
較佳地，用於或用作組分(D)之非離子界面活性劑為兩親媒性非離子聚氧伸乙基-聚氧伸丙基烷基醚界面活性劑，其為按平均值計含有隨機分佈的以下之分子混合物，- 具有10至16個碳原子之烷基，及- 5至20個氧基伸乙基單體單元(d21)，及- 2至8個氧基伸丙基單體單元(d22)。
舉例而言，用於或用作組分(D)之非離子界面活性劑為兩 親媒性非離子聚氧伸乙基-聚氧伸丙基烷基醚界面活性劑，其為按平均值計含有隨機分佈的具有11至14個碳原子之烷基及12至20個氧基伸乙基單體單元及3至5個氧基伸丙基單體單元之分子混合物。
若存在，則組分(D)(亦即組分(D)之非離子界面活性劑 之總量)可以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。較佳地，以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(D)之總量不超過10wt.%，更佳不超過3wt.%，最佳不超過1wt.%，尤其較佳不超過0.5wt.%，尤其不超過0.1wt.%，例如不超過0.05wt.%。較佳地，在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(D)之總量為至少0.00001wt.%，更佳至少0.0001wt.%，最佳至少0.0008wt.%，尤其較佳至少0.002wt.%，尤其至少0.005wt.%，例如至少0.008wt.%。
一般而言，組分(D)於水性介質中之溶解度可在廣泛範圍 內變化。在pH 7下，在20℃下，在大氣壓力下，組分(D)於水中之溶解度較佳為至少1g/L，更佳至少5g/L，最佳至少20g/L，尤其至少50g/L，例如至少150g/L。可藉由蒸發溶劑且量測飽和溶液中之剩餘物質測定該溶解度。
組分(E)：醇
本發明之化學機械拋光(CMP)組成物視情況進一步包含一或多種醇作為組分(E)。
如上文所述，出於定量考慮，因為結構同時歸入本發明之CMP組成物之多種組分之定義的物質在各情況中必需分配為所有此等組分。舉例而言，若本發明組成物之組分(E)中含有一或多種醇或含有一或 多種醇作為組分(E)，該一或多種醇同時歸於用於或用作如上文所定義之組分(D)的非離子界面活性劑之定義中，則出於定量考慮之目的，此等界面活性劑必需分配為組分(E)及組分(D)兩者。
用於或用作組分(E)之醇，亦即組分(E)之一種以上醇 中之一者或至少一者較佳為具有至少兩個在水性介質中不可解離之羥基的醇。更佳地，(E)為具有兩個在水性介質中不可解離之羥基的醇。「不可分離」意謂以下反應之pKa值(酸解離常數之對數量測)醇(E)→去質子化醇(E)+羥基之H+
如在25℃下且在大氣壓力下在去離子水中量測，在中性水相中大於9.9，更佳大於11，最佳大於12，尤其較佳大於13，例如大於14。舉例而言，如在25℃下且在大氣壓力下在去離子水中所量測，丙-1,2-二醇(α-丙二醇)具有14.9之pKa值。
更佳地，用於或用作組分(E)之醇為二醇、三醇、四醇、五醇、六醇、七醇、八醇、九醇、十醇或多元醇。最佳地，該醇為二醇、三醇、五醇或六醇。尤其較佳地，該醇為二醇。尤其最佳地，組分(E)中之該一種以上醇中之一者或至少一者係選自由乙二醇、丙二醇及丁二醇組成之群。
詳言之，組分(E)之一種以上醇中之一者或至少一者為丙二醇。
用於或用作組分(E)之醇較佳為具有2至50個碳原子之醇，更佳具有2至20個碳原子之醇，最佳具有2至11個碳原子之醇，尤其較佳具有2至7個碳原子之醇，尤其具有2至4個碳原子之醇，例如具有3個碳 原子之醇。
若存在，則組分(E)(亦即組分(E)之醇之總量)可以任 何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。較佳地，以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(E)之總量不超過10wt.%，更佳不超過5wt.%，最佳不超過3wt.%，尤其較佳不超過2wt.%，尤其不超過1.2wt.%，例如不超過0.8wt.%。較佳地，在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(E)之總量為至少0.001wt.%，更佳至少0.01wt.%，最佳至少0.05wt.%，尤其較佳至少0.1wt.%，尤其至少0.3wt.%，例如至少0.5wt.%。
一般而言，組分(E)之溶解度可在廣泛範圍內變化。在pH 7下，在25℃下，在大氣壓力下，組分(E)於水中之溶解度較佳為至少1g/L，更佳至少5g/L，最佳至少20g/L，尤其至少50g/L，例如至少150g/L。可藉由蒸發溶劑且量測飽和溶液中之剩餘物質測定該溶解度。
組分(F)：氧化劑
本發明之化學機械拋光(CMP)組成物進一步視情況包含一或多種氧化劑，較佳一種或兩種類型之氧化劑，更佳一種類型之氧化劑作為組分(F)。一般而言，用於或用作組分(F)之氧化劑為能夠氧化待拋光基板或其中一個層的化合物。
如上文所述，出於定量考慮，因為結構同時歸入本發明之CMP組成物之多種組分之定義的物質在各情況中必需分配為所有此等組分。舉例而言，若本發明組成物之組分(F)中含有一或多種氧化劑或含有一或多種氧化劑作為組分(F)，該一或多種氧化劑同時歸於上文所定義之 任何其他組分之定義中，則出於定量考慮之目的，此等氧化劑必需分配為組分(E)以及該(等)其他組分。
較佳地，用於或用作組分(F)之一種以上氧化劑中之一者 或至少一者為過氧化物型氧化劑。最佳地，組分(F)之一種以上氧化劑中之一者或至少一者係選自由以下組成之群：過氧化物、過硫酸鹽、過氯酸鹽、過溴酸鹽、過碘酸鹽及過錳酸鹽及其衍生物。最佳地，該氧化劑為過氧化物或過硫酸鹽。特定言之，該氧化劑為過氧化物。舉例而言，該氧化劑為過氧化氫。
若存在，則組分(F)(亦即組分(F)之氧化劑之總量)可 以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。較佳地，以各情況中組成物之總重量計，組分(F)之總量不超過20wt.%，更佳不超過10wt.%，最佳不超過5wt.%，尤其不超過2.5wt.%，例如不超過1.5wt.%。較佳地，在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(F)之總量為至少0.01wt.%，更佳至少0.08wt.%，最佳至少0.4wt.%，尤其至少0.75wt.%，例如至少1wt.%。若過氧化氫用作組分(F)之惟一氧化劑，則在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(F)之總量較佳為0.5wt.%至4wt.%，更佳1wt.%至2wt.%，例如1.2至1.3wt.%。
除組分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)及(F)外，化學機械拋光(CMP)組成物可包含一或多種如下文所定義之額外組分。
組分(G)：其他抗腐蝕劑
除作為組分(A)存在之一或多種式(1)化合物之外，本發明之化學機械拋光(CMP)組成物進一步視情況含有一或多種其他抗腐 蝕劑作為組分(G)。
如上文所述，出於定量考慮，因為結構同時歸入本發明之 CMP組成物之多種組分之定義的物質在各情況中必需分配為所有此等組分。舉例而言，若本發明組成物之組分(G)中含有一或多種其他抗腐蝕劑或含有一或多種其他抗腐蝕劑作為組分(G)，該一或多種其他抗腐蝕劑同時歸於用於或用作如上文所定義之組分(E)的醇之定義中，則出於定量考慮之目的，此等界面活性劑必需分配為組分(G)及組分(E)兩者。
較佳地，組分(G)之一種以上其他抗腐蝕劑中之一者或至 少一者為硫醇、成膜聚合物、多元醇、二唑、三唑、四唑及其衍生物，最佳咪唑、1,2,4-三唑、苯并三唑、甲苯基三唑及其衍生物，其中如上文所定義之式(1)化合物排除在外且因此可不視為組分(G)之其他抗腐蝕劑。
在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分 (A)(亦即如上文所定義之式(1)化合物)及組分(G)(亦即如上文所定義之其他抗腐蝕劑)的總量較佳不超過10wt.%，更佳不超過2wt.%，最佳不超過0.5wt.%，尤其不超過0.15wt.%，例如不超過0.08wt.%。在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(A)及組分(G)之總量較佳為至少0.0001wt.%，更佳至少0.001wt.%，最佳至少0.005wt.%，尤其至少0.02wt.%，例如至少0.04wt.%。
二價陽離子之存在
在本發明之化學機械拋光(CMP)組成物中，以各別CMP組成物之總量計，選自由鎂及鈣組成之群的二價陽離子之總量少於1ppm。
選自由鎂及鈣組成之群之二價陽離子以1ppm或1ppm以上 之量(以各別CMP組成物之總重量計)存在對化學機械拋光(CMP)組成物之穩定性有害，因為鈣及鎂陽離子與某些陰離子(例如碳酸根)一起形成沈澱之難溶鹽。此外，因為存在兩種化合價，所以二價陽離子可形成鹽橋，其與攜帶負電荷之實體(例如聚合陰離子)交聯，因此導致形成溶解度差或分散性差之較大實體。兩種反應均導致改變CMP組成物中固體物質之量，因此干擾拋光製程且增加待拋光基板被破壞的風險。
本發明組成物之化學機械拋光(CMP)組成物較佳含有少於 0.9ppm之量、較佳少於0.5ppm之總量(在各情形中以各別CMP組成物之總重量計)的選自由鎂及鈣組成之群的陽離子，且最佳不含選自由鎂及鈣組成之群的任何陽離子。更佳地，本發明組成物之化學機械拋光(CMP)組成物含有少於1ppm、較佳少於0.9ppm之量(在各情形中以各別CMP組成物之總重量計)的二價金屬陽離子，且最佳不含任何二價金屬陽離子。 因此，只要化學機械拋光(CMP)組成物中之任一種組分為鹽，則彼等鹽較佳不含選自由鎂及鈣組成之群的陽離子，且更佳不含任何二價金屬陽離子。
CMP組成物之pH值
本發明化學機械拋光(CMP)組成物之特性(諸如穩定性及拋光效能)可視該組成物之pH而定。一般而言，CMP組成物可具有任何pH值。較佳地，組成物之pH值不超過14，更佳不超過13，最佳不超過12，尤其較佳不超過11.5，尤其最佳不超過11，尤其不超過10.5，例如不超過10.2。組成物之pH值較佳至少為6，更佳至少為7，最佳至少為8，尤其較佳至少為8.5，尤其最佳至少為9，尤其至少為9.5，例如至少9.7。組成物 之pH值較佳在6至14、更佳7至13、最佳8至12、尤其較佳8.5至11.5、尤其最佳9至11、尤其9.5至10.5、例如9.7至10.2範圍內。
在製備本發明化學機械拋光(CMP)組成物之方法中，藉由 添加一或多種額外pH調整劑(H)視情況調整本發明(CMP)組成物之pH值。一般而言，用於製備本發明CMP組成物之pH調整劑為添加至CMP組成物以將其pH值調整至所要值的化合物。
pH在上文界定之範圍中的化學機械拋光(CMP)組成物可 藉由混合
(H)一或多種pH調整劑
與該化學機械拋光組成物之該等組分(A)、(B)及視情況存在之組分(C)、(D)、(E)、(F)及(I)中之一者、一者以上或全部(參看下文)獲得。
一種以上pH調整劑(H)中之一者或至少一者較佳係選自由以下組成之群：硝酸、硫酸、氨、氫氧化四甲銨、氫氧化鈉及氫氧化鉀。在製備本發明化學機械拋光(CMP)組成物之方法中，使用一或多種pH調整劑(H)以將pH值調整至所要程度。典型地，pH在上文定義之較佳範圍中的CMP組成物可藉由(且藉由)包含以下步驟之方法獲得：藉由向包含本發明CMP組成物之組分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)及(I)(組分(I)之定義參看下文)中之全部或一些的相應預混合物中添加(H)一或多種pH調整劑來調整pH。
較佳地，一種以上pH調整劑(H)之該一者或至少一者係選自由以下組成之群：無機酸、羧酸、胺鹼、鹼金屬氫氧化物及氫氧化銨， 包括氫氧化四烷基銨。特定言之，一種以上pH調整劑(H)中之該一者或至少一者係選自由以下組成之群：硝酸、硫酸、鹽酸、氨、氫氧化四甲銨、氫氧化鈉及氫氧化鉀。較佳地，在製備本發明CMP組成物之方法中，藉由一種pH調整劑(H)調整pH值。舉例而言，pH調整劑(H)為青氧化鉀。
如上文所述，出於定量考慮，因為結構同時歸入本發明之 CMP組成物之多種組分之定義的物質在各情況中必需分配為所有此等組分。舉例而言，若本發明組成物之組分(H)中含有一或多種pH調整劑或含有一或多種pH調整劑作為組分(H)，該一或多種pH調整劑同時歸於用於或用作如上文所定義之組分(C)的錯合劑之定義中，則出於定量考慮之目的，此等界面活性劑必需分配為組分(H)及組分(C)兩者。
若使用一或多種pH調整劑，則製備本發明化學機械拋光 (CMP)組成物之方法中添加的pH調整劑(H)之總量可為廣泛比例範圍中之任一者。若存在，則在各情形中以本發明各別CMP組成物之總重量計，製備本發明化學機械拋光(CMP)組成物之方法中所添加之pH調整劑(H)的總量較佳不超過10wt.%，更佳不超過2wt.%，最佳不超過0.5wt.%，尤其不超過0.1wt.%，例如不超過0.05wt.%。若存在，則在各情形中以本發明各別CMP組成物之總重量計，製備本發明化學機械拋光(CMP)組成物之方法中所添加之pH調整劑(H)的總量較佳至少為0.0005wt.%，更佳至少為0.005wt.%，最佳至少為0.025wt.%，尤其至少為0.1wt.%，例如至少為0.4wt.%。
組分(I)：緩衝劑
根據本發明，本發明之CMP組成物進一步視情況包含一或 多種緩衝劑(I)。一般而言，用於或用作組分(I)之緩衝劑為添加至CMP組成物以將pH值維持於所要程度的化合物或混合物。
較佳地，組分(I)之一種以上緩衝劑中之一者或至少一者 為碳酸鹽或碳酸氫鹽。一般而言，碳酸鹽為包含至少一個CO3 2-陰離子之任何鹽，且碳酸氫鹽為包含至少一個HCO3 -陰離子之任何鹽。較佳地，碳酸鹽或碳酸氫鹽不包含除CO3 2-或HCO3 -陰離子外的任何陰離子。較佳地，緩衝劑為碳酸鹽。最佳地，組分(I)之一種以上緩衝劑中之一者或至少一者為碳酸鹽，其不含除CO3 2-陰離子外的任何陰離子。
較佳地，用作或用於組分(I)之碳酸鹽或碳酸氫鹽包含至 少一個選自由以下組成之群的陽離子：NH4 +陽離子、有機銨陽離子(如下文所定義)、N-雜環陽離子及鹼金屬陽離子。更佳地，碳酸鹽或碳酸氫鹽包含NH4 +及鹼金屬陽離子中至少一者。最佳地，用作或用於組分(I)之碳酸鹽或碳酸氫鹽包含至少一種鹼金屬陽離子。尤其較佳地，用作或用於組分(I)之碳酸鹽或碳酸氫鹽包含至少一個鈉或鉀陽離子。尤其最佳地，用作或用於組分(I)之碳酸鹽或碳酸氫鹽包含至少一個鉀陽離子。特定言之，組分(I)之一種以上緩衝劑中之一者或至少一者較佳係選自由碳酸鉀或碳酸氫鉀組成之群。
舉例而言，用作或用於組分(I)之碳酸鹽或碳酸氫鹽為碳 酸鉀。
有機銨陽離子為式[NR11R12R13R14]+之任何陽離子，其中R11、 R12、R13彼此獨立地為H、烷基、芳基、烷基-芳基或芳烷基，且R14為烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基。
若存在，則組分(I)(亦即組分(I)之緩衝劑之總量)可 以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。較佳地，以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(I)之總量不超過10wt.%，更佳不超過5wt.%，最佳不超過3wt.%，尤其較佳不超過2wt.%，尤其不超過1wt.%，例如不超過0.7wt.%。較佳地，在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(I)之總量為至少0.001wt.%，更佳至少0.01wt.%，最佳至少0.05wt.%，尤其較佳至少0.1wt.%，尤其至少0.2wt.%，例如至少0.4wt.%。
如上文所述，出於定量考慮，因為結構同時歸入本發明之 CMP組成物之多種組分之定義的物質在各情況中必需分配為所有此等組分。舉例而言，若本發明組成物之組分(I)中含有一或多種緩衝劑或含有一或多種緩衝劑作為組分(I)，該一或多種緩衝劑同時歸於用於或用作如上文所定義之組分(C)的錯合劑之定義中，則出於定量考慮之目的，此等界面活性劑必需分配為組分(I)及組分(C)兩者。
組分(J)：殺生物劑
本發明之CMP組成物進一步視情況含有一或多種殺生物劑(J)，例如一種殺生物劑。一般而言，用於或用作組分(J)之一種以上殺生物劑中之一者或至少一者為藉由化學或生物方式阻止任何有害生物體、賦予任何有害生物體無害性或對任何有害生物體發揮控制作用的化合物。
較佳地，用於或用作組分(J)之一種以上殺生物劑中之一者或至少一者係選自由以下組成之群：四級銨化合物(碳酸四級銨及碳酸氫四級銨除外)、基於異噻唑啉酮之化合物、N-取代之二氮烯鎓二氧化物及 N-羥基-二氮烯鎓氧化物鹽。更佳地，(J)為N-取代之二氮烯鎓二氧化物或N-羥基-二氮烯鎓氧化物鹽。
若存在，則組分(J)(亦即組分(J)之殺生物劑之總量) 可以任何廣泛範圍之比例含於本發明之CMP組成物中。若存在，則以各情況中本發明之各別CMP組成物的總重量計，組分(J)之總量較佳不超過0.5wt.%，更佳不超過0.1wt.%，最佳不超過0.05wt.%，尤其不超過0.02wt.%，例如不超過0.008wt.%。若存在，則在各情形中以本發明之各別CMP組成物之總重量計，組分(J)之總量較佳為至少0.0001wt.%，更佳至少0.0005wt.%，最佳至少0.001wt.%，尤其至少0.003wt.%，例如至少0.006wt.%。
根據本發明，較佳為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成 物
(A)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.0001wt.%至1wt.%範圍內之一或多種式(1)化合物。
根據本發明，較佳亦為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成物
(B)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.002wt.%至10wt.%範圍內之無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物。
根據本發明，較佳亦為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成物
(C)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之選自有機酸及其鹽之群的一或多種錯合劑。
根據本發明，較佳亦為包含以下之化學機械拋光(CMP)組 成物
(D)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.00001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種非離子界面活性劑。
根據本發明，較佳亦為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成物
(E)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種醇。
根據本發明，較佳亦為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成物
(F)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.01wt.%至20wt.%範圍內之一或多種氧化劑。
根據本發明，較佳亦為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成物
(I)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種緩衝劑。
亦較佳為上文定義之較佳濃度範圍的組分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)及(I)之任何組合。
根據本發明，最佳為包含以下之化學機械拋光(CMP)組成物
(A)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.0001wt.%至1wt.%範圍內之一或多種式(1)化合物，及 (B)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.002wt.%至10wt.%範圍內之無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物，及(C)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之選自有機酸及其鹽之群的一或多種錯合劑，及(D)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.00001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種非離子界面活性劑，及(E)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種醇，及(F)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.01wt.%至20wt.%範圍內之一或多種氧化劑，及(I)以各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種緩衝劑。
製備CMP組成物之方法一般已知。此等方法可應用於本發明CMP組成物之製備。本發明之CMP組成物可藉由以下步驟製備：將上述組分(A)及(B)以及若存在之其他組分(C)、(D)、(E)、(F)、(G)及(J)分散或溶解於水性介質，較佳水中，且視情況藉由添加一或多種pH調整劑(H)調整pH值及/或藉由一或多種緩衝劑(I)維持pH。因此，CMP 組成物較佳可藉由以下步驟製備：將粒子(B)分散及將組分(A)及若存在之其他組分(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(I)及(J)以及一或多種pH調整劑(H)分散及/或溶解於水性介質中，較佳水中。
為此，可使用慣用及標準混合製程及混合設備，諸如攪拌槽、高剪切葉輪、超音波混合器、均質機噴嘴或逆流混合器。
化學機械拋光法：化學機械拋光(CMP)法一般已知且可在慣常用於製造具有積體電路之晶圓的CMP法之條件下用該等技術及器材進行。對可進行拋光製程之器材無限制。
如此項技術中已知，用於CMP製程之典型器材由拋光墊覆蓋之旋轉壓板組成。亦可使用軌道拋光器。晶圓安裝於載體或夾盤上。加工之晶圓側面向拋光墊(單側拋光製程)。扣環將晶圓緊固於水平位置。
在載體下方，較大直徑之壓板一般水平定位且提供與待拋光晶圓之表面平行的表面。在平坦化製程期間，壓板上之拋光墊與晶圓表面接觸。
為了產生所要材料損失，將晶圓壓在拋光墊上。一般使載體及壓板繞其垂直於載體及壓板延伸之各別軸旋轉。旋轉載體軸可相對於旋轉壓板保持固定於適當位置或可相對於壓板水平振盪。載體之旋轉方向典型地(但非必需)與壓板相同。載體及壓板之旋轉速度一般(但非必需)設為不同值。在CMP製程期間，本發明CMP組成物一般以連續物流形式或以逐滴方式施加至拋光墊。通常，壓板溫度設為10至70℃之溫度。
晶圓上之負載可藉由鋼製成之平板施加，該平板例如用通常 稱為底片之軟墊覆蓋。若使用較先進器材，則負載空氣或氮氣壓力之可撓性膜將晶圓壓至墊子上。該膜載體對使用硬拋光墊時的低向下壓力製程較佳，因為晶圓上之向下壓力分佈相較於具有硬壓板設計之載體更均勻。亦可根據本發明使用具有控制晶圓上之壓力分佈之選項的載體。其一般設計為具有許多不同室，該等室可彼此獨立地裝載至特定程度。
CMP製程之其他細節參看WO 2004/063301 A1，詳言之第16頁，第[0036]段至第18頁，第[0040]段，結合圖1及圖2。
藉助於使用本發明CMP組成物之CMP製程，可獲得具有積體電路且包含介電層之晶圓，其可具有卓越功能性。
以即用型漿料形式提供本發明CMP組成物用於CMP製程。本發明CMP組成物具有長存放期，顯示長時間的穩定粒徑分佈而無凝聚，且維持障壁層之高MRR。因此，其容易處理及儲存。
此外，如下文呈現之實施例所示，本發明CMP組成物組合以下特性中之兩者、兩者以上或全部：(a)高MRR障壁層，(b)銅層之低MRR，(c)低κ或超低κ材料之低MRR，(d)關於MRR，障壁層超過銅層之高選擇性，(e)關於MRR，障壁層超過低κ及超低κ材料之高選擇性。最特定言之，只要待拋光基板中存在銅層、鉭或氮化鉭層及低κ或超低κ材料，則本發明之CMP組成物應顯示儘可能多的以下特性之組合：(a')鉭或氮化鉭之高MRR，(b')銅層之低MRR，(c')低κ或超低κ材料之低MRR，(d')關於MRR，鉭或氮化鉭超過銅層之高選擇性，及(e')關於MRR，氮化鉭超過低κ或超低κ材料之高選擇性。
本發明另外係關於製造半導體裝置之方法，其包含在如上文 所定義之本發明化學機械拋光(CMP)組成物存在下對基板進行化學機械拋光。在本發明之該方法中，待拋光基板較佳包含由鉭或鉭合金或氮化鉭組成之表面區域及/或由銅或銅合金組成之表面區域。
圖1：圖解說明形狀因子隨粒子形狀之變化
圖2：圖解說明球度隨粒子伸長率之變化
圖3：圖解說明圓當量直徑(ECD)
圖4：具有20wt.%固體含量之經乾燥之繭形二氧化矽粒子分散液在碳箔上的能量過濾-穿透式電子顯微鏡法(EF-TEM)(120kv)影像
下文中藉助於實施例及比較實施例進一步說明本發明。
實施例及比較實施例
抗腐蝕劑(A)之合成
根據或類似於文獻(El-Hamouly,W.S.；Abd-Allah,Sh.M.；Tawfik,H.A.,Egyptian Journal of Chemistry(2004),47(3),333-343.)合成經取代之BTA衍生物。
一般反應流程如下：
一般實驗程序： 在具有機械攪拌器、溫度計、回流冷凝器、氮氣入口及氣泡計數器之250mL四頸燒瓶中，在氮氣氛圍下，將各別鄰二胺基苯(0.031mol)(式1a)逐份添加至冰乙酸(50mL)中。在冰浴中將所得漿料冷卻至4℃。經40分鐘逐滴添加亞硝酸鈉(2.24g，0.032mol)於水(6mL)中之溶液，同時保持反應混合物溫度<10℃。將所得漿料升溫至室溫，且攪拌直至使用使用KI/支鏈澱粉試紙分析自由HNO2呈陰性且薄層層析法中目測無起始物質(16小時)。
實施例8-11及13中所用之式(1)化合物(參看下表1)之處理程序如下：5-溴-1H-苯并三唑 R1=Br R2=H (實例8)
過濾所得漿料；用水(100mL)洗滌固體殘餘物且藉由自乙醇(20mL)再結晶進一步純化所得固體。在50℃下且在5毫巴下乾燥產物24小時，且獲得灰白色固體。產率：67%。
1H-NMR(500MHz,d6-DMSO)δ=8.20(d,J=1.7Hz,1 H,H-4),7.91(d,J=8.8Hz,1 H,H-7),7.57(dd,J=1.7Hz,J=8.8Hz,1 H,H-6)ppm。
5-第三丁基-1H-苯并三唑 R1=t-Bu R2=H (實施例9)向所得溶液中添加水(70mL)，此時使油相與溶液分離。收集油且用CH2Cl2(3×30mL)萃取水層。將經合併之有機層用碳酸氫鈉溶液(水中之15wt%，2×100mL)及鹽水(10mL)洗滌，經硫酸鎂脫水，過濾且蒸發。獲得呈油狀液體之產物，其靜止時結晶。產率：92%。
1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ=15.74-10.98(brs,1 H,NH),7.91-7.88(m,2H,H-4,H-7),7.54-7,52(m,1 H,H-6)ppm。
MS(El)：m/z C10H13N3計算值175；實驗值175。
5-(苯甲醯基)-1H-苯并三唑 R1=Bz R2=H (實施例10)
過濾所得漿料；用水(100mL)洗滌固體殘餘物且藉由自乙醇(20mL)再結晶進一步純化所得固體。在50℃下且在5毫巴下乾燥產物24小時，且獲得灰白色固體。產率：91%。純度(HPLC)：99.74%。
1H-NMR(500MHz,d6-DMSO)δ=16.77-15.14(brs,1 H,NH),8.72(d,J=1.3Hz,1 H,H-4),8.04(d,J=8.8Hz,1 H,H-7),7.88(dd,J=1.3Hz,J=8.8Hz,1 H,H-6),7.81-7.79(m,2 H,H-2',H-6'),7.73-7.70(m,1 H,H-4'),7.61-7.58(m,1 H,H-3',H-5')ppm。
5,6-二溴-1H-苯并三唑 R1=Br R2=Br (實施例11)
過濾所得漿料；用水(100mL)洗滌固體殘餘物且藉由自乙醇(30mL)再結晶進一步純化所得固體。在50℃下且在5毫巴下乾燥產物24小時，且獲得淺黃色固體。產率：83%。
1H-NMR(500MHz,d6-DMSO)δ=8.45(s,2 H,H-4,H-7)ppm。
MS(El)：m/z C6H3Br2N3計算值275；實驗值275。
5-第二丁基-1H-苯并三唑 R1=sec-Bu R2=H (實施例13)
向所得溶液中添加水(70mL)，此時使油相與溶液分離。收集油且用CH2Cl2(3×30mL)萃取水層。將經合併之有機層用碳酸氫鈉溶液(水中之15wt%，2×100mL)及鹽水(10mL)洗滌，經硫酸鎂脫水，過濾且蒸發。獲得呈灰白色固體狀之產物。產率：94%。
1H-NMR(500MHz,d6-DMSO)δ=15.54(brs,1 H,NH),7.95-7.26(m,3 H,H-4,H-7,H-6),2.79(m,1 H,CH),1.63(m,2 H,CH2),1.26(d,J=6.9Hz,3 H, CH3),0.78(t,J=14.7Hz,3 H,CH3)ppm。
由於互變異構現象，在5-位置具有取代基之各經取代BTA包括相應互變異構體(在6-位置具有該取代基之相應經取代BTA)。
4-甲基-1H-苯并三唑與5-甲基-1H-苯并三唑之混合物(比較實施例2)例如作為IrgametTM TTZ購自BASF SE。
5-氯-1H-苯并三唑(實施例12)市場有售。
4,5,6,7-四氫-1H-苯并三唑(實施例14)例如作為irgametTM SBT 75購自BASF SE。
50mm CMP實驗之通用程序
使用來自Allied Hightech之MetPrep 4TM台式研磨/拋光機，使用若干比較CMP組成物(比較實施例1-7)及本發明CMP組成物(實施例8-14)拋光50mm(2吋)直徑之高純度銅及鉭圓盤(自Kamis接收)。
向下壓力：1.9psi(6lbf)；拋光台/載體速度：150/110rpm；漿料流動速率：120ml/min；拋光步驟時間：60s；拋光墊：Fujibo H800 NW；墊子調節(非現場)：藉由用刷子清掃若干次手動調節墊子
沖洗：10秒.水
拋光後，用去離子水沖洗圓盤30秒且用氮氣乾燥。
為了測定移除速率，拋光至少三個圓盤且對自此等實驗獲得之資料取平均值。
使用Mettler Toledo XP 205 DeitaRange量表，藉由覆蓋金屬圓盤在拋光之前及之後的重量差測定材料移除速率(MRR)。重量差可轉化成膜厚度差：
密度：銅8.94g/cm3
鉭16.65g/cm3
表面積：19.635cm2
測試結果在下表1中給出。
漿料製備：儲備溶液
因為一些化學物質不容易溶解於水中，所以提前製備儲備溶液。
抗腐蝕劑：水中1wt%
非離子界面活性劑：水中10wt%
醇：水中10wt%
緩衝劑：水中25wt%
KOH：水中10wt%
2.5kg漿料之製備
首先向燒杯中添加1500g去離子水，隨後添加20g丙二酸且攪拌混合物直至酸溶解。添加KOH(水中之10wt%)將pH調整至7。隨後添加62.5g抗腐蝕劑溶液(水中之1wt%)、160g丙二醇溶液(水中之10 wt%)、2.5g非離子界面活性劑溶液(水中之10wt%)。若存在，則添加40g碳酸鉀(水中之25wt%)且藉由添加KOH(水中之10wt%)將pH調整至pH 11，隨後緩慢添加250g二氧化矽分散液Fuso PL-3(20wt%市售產品)。添加KOH以將pH重新調整至10.5，添加剩餘水直至最終重量2400g。在密封燒杯中攪拌調配物15分鐘。
在拋光之前，向調配物中添加100g過氧化氫(31wt%)且攪拌10分鐘。
相比於比較實施例1-7之CMP組成物，在上述CMP實驗中，本發明之實施例8-14之CMP組成物展現
(a)鉭或氮化鉭的500Å/min或500Å/min以上之材料移除速率(MRR)及(b)銅之88Å/min或88Å/min以下之材料移除速率(MRR)，及(c)關於6.6或6.6以上之MRR，鉭或氮化鉭超過銅之選擇率。
在含有濃度超過本發明CMP組成物上限之鈣離子(以各別CMP組成物之總重量計1ppm)的比較實施例15-20之CMP組成物中，在5小時內發生相分離。因此，未獲得拋光資料。
穩定性測試
將200mL本發明各實施例(實施例8-14)之漿料置於烘箱中且在60℃下儲存14天，以時間依賴性方式量測pH及平均粒徑。
pH：Knick Portamess 911xpH，電極：Schott instruments Blue Line 28 pH
校準：Bernd Kraft有限公司(pH4-Art.Nr.03083.3000及pH7-Art.Nr.03086.3000)
MPS：Malvern Instruments有限公司，HPPS 5001
本發明之實施例(實施例8-14)未觀察到顯著粒徑變化。

Claims (16)

  1. 一種化學機械拋光(CMP)組成物，其包含(A)一或多種式(1)化合物 其中式(1)中之虛線對各自表示雙鍵或各自表示單鍵其中(i)當式(1)中之各虛線對表示雙鍵時R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：氯、溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群及(ii)當式(1)中之各虛線對表示單鍵時R1及R2為氫或R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：氯、溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係 選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群(B)無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物其中以該各別CMP組成物之總重量計選自由鎂及鈣組成之群的陽離子之總量少於1ppm。
  2. 如申請專利範圍第1項之化學機械組成物，其中(A)該一種以上式(1)化合物中之一者或至少一者係選自由以下組成之群5-溴-1H-苯并三唑，5-第三丁基-1H-苯并三唑，5-(苯甲醯基)-1H-苯并三唑，5,6-二溴-1H-苯并三唑，5-氯-1H-苯并三唑，5-第二丁基-1H-苯并三唑，4,5,6,7-四氫-1H-苯并三唑。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之化學機械拋光(CMP)組成物，其中該等組分(B)之粒子為選自由以下組成之群的粒子：氧化鋁、氧化鈰、氧化銅、氧化鐵、氧化鎳、氧化錳、二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氧化錫、二氧化鈦、碳化鈦、氧化鎢、氧化釔、氧化鋯及其混合物及 複合物。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其進一步包含(C)一或多種選自由以下組成之群的錯合劑：無機酸及其鹽以及有機酸及其鹽。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其進一步包含(D)一或多種非離子界面活性劑其中組分(D)之該一種以上非離子界面活性劑中之一者或至少一者較佳係選自由兩親媒性非離子界面活性劑組成之群。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其進一步包含(E)一或多種醇其中組分(E)中之該一種以上醇中之一者或至少一者較佳係選自由乙二醇、丙二醇及丁二醇組成之群。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其進一步包含(F)一或多種氧化劑其中組分(F)之該一種以上氧化劑中之一者或至少一者較佳係選自由以下組成之群：過氧化物、過硫酸鹽、過氯酸鹽、過溴酸鹽、過碘酸鹽及過錳酸鹽。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其進 一步包含(I)一或多種緩衝劑其中組分(I)之該一種以上緩衝劑中之一者或至少一者較佳係選自由碳酸鉀或碳酸氫鉀組成之群。
  9. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其具有6至14、更佳7至13、最佳8至12範圍內之pH值。
  10. 如申請專利範圍第9項之化學機械拋光(CMP)組成物，其中該化學機械拋光組成物可藉由將以下各物混合而獲得(H)一或多種pH調整劑與該化學機械拋光組成物之該等組分(A)、(B)及視情況存在之組分(C)、(D)、(E)、(F)及(I)中之一者、一者以上或全部其中該一種以上pH調整劑(H)中之一者或至少一者較佳係選自由以下組成之群：硝酸、硫酸、氨、氫氧化四甲銨、氫氧化鈉及氫氧化鉀。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其包含(A)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.0001wt.%至1wt.%範圍內之一或多種式(1)化合物，及/或(B)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.002wt.%至10wt.%範圍內之無機粒子、有機粒子或其複合物或混合物，及/或(C)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍 內之選自有機酸及其鹽之群的一或多種錯合劑，及/或(D)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.00001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種非離子界面活性劑，及/或(E)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種醇，及/或(F)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.01wt.%至20wt.%範圍內之一或多種氧化劑，及/或(I)以該各別CMP組成物之總重量計總量在0.001wt.%至10wt.%範圍內之一或多種緩衝劑。
  12. 如前述申請專利範圍中任一項之化學機械拋光(CMP)組成物，其中該CMP組成物含有以該各別CMP組成物之總重量計少於0.9ppm之總量、較佳以該各別CMP組成物之總重量計少於0.5ppm之量的選自由鎂及鈣組成之群的陽離子，且最佳不含選自由鎂及鈣組成之群的任何陽離子。
  13. 一種用於製造半導體裝置之方法，其包含在如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所定義之化學機械拋光(CMP)組成物存在下對基板進行化學機械拋光。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該基板包含由鉭或氮化鉭或鉭合 金組成之表面區域及/或由銅或銅合金組成之表面區域。
  15. 一種式(1)化合物之用途 其中式(1)中之虛線對各自表示雙鍵或各自表示單鍵其中(i)當式(1)中之各虛線對表示雙鍵時R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由-(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群及(ii)當式(1)中之各虛線對表示單鍵時R1及R2為氫或R1及R2中之一者為氫且R1及R2中之另一者係選自由以下組成之群：氯、溴、具有3至6個碳原子之烷基、苯甲醯基及-COOR3，其中R3係選自由具有3至6個碳原子之烷基組成之群或R3為包含選自由 -(CH2-CH2-O)n-H及-(CH2-CH2-O)n-CH3組成之群的結構單元之取代基，其中各情形中之n為1至15範圍內之整數或R1及R2均獨立地選自由溴及氯組成之群其用作抗腐蝕劑。
  16. 一種如申請專利範圍第15項所定義之式(1)化合物之用途，其用於提高化學機械拋光(CMP)組成物自基板移除鉭或氮化鉭的選擇性以便在銅存在下在該基板上製造半導體裝置。
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