TW202246432A - 碳氮化矽拋光組合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於拋光包括碳氮化矽層之基板的化學機械拋光組合物，該組合物包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：水性液體載劑、分散於該液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子、構形控制劑，且其pH在約2至約7範圍內。

Description

碳氮化矽拋光組合物和方法
所揭示之實施例係關於化學機械拋光，且更尤其係關於用於拋光包括碳氮化矽層之基板的組合物及方法。
碳氮化矽(SiCN)介電質愈來愈多地在半導體器件中用作例如介電層、擴散障壁及阻止層。使用SiCN可提供眾多優勢，尤其在器件尺寸縮小時。例如，SiCN一般具有比SiN更低的介電常數，且可因此使得層能夠具有較低電容。
SiCN整合之一個難點為實現適合的化學機械拋光(CMP)效能。例如，實現適合的SiCN移除速率及滿足構形度量可具有挑戰性。隨著進階半導體器件中SiCN膜的興起，在此項技術中需要提供適當高之SiCN移除速率及適合之構形控制的拋光組合物及方法。
本發明揭示用於拋光包括碳氮化矽層之基板的第一種化學機械拋光組合物。拋光組合物包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：水性液體載劑、分散於液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子、bis tris甲烷，且其pH在約4至約7範圍內。
本發明揭示用於拋光包括碳氮化矽層之基板的第二種化學機械拋光組合物。拋光組合物包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：水性液體載劑、分散於液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子、乙酸，且其pH在約2.5至約4範圍內。
本發明進一步揭示一種用於拋光包括碳氮化矽層之基板的方法。該方法可包括使晶圓與上述第一或第二種拋光組合物(或本文所揭示之其他組合物中的任一者)接觸，相對於晶圓移動拋光組合物，及研磨晶圓以自晶圓移除碳氮化矽，及藉此拋光晶圓。
本發明揭示化學機械拋光組合物。一種拋光組合物包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：水性液體載劑、分散於液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子、bis tris甲烷，且其pH在約4至約7範圍內。另一拋光組合物包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：水性液體載劑、分散於液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子、乙酸，且其pH在約2.5至約4範圍內。亦揭示使用所揭示之用於拋光含碳氮化矽基板之組合物的方法。
所揭示之組合物及方法可提供優於先前技術之各種技術優勢及改良。例如，所揭示之組合物及方法可在碳氮化矽CMP操作期間實現適當高之移除速率及改良之構形控制。
拋光組合物一般含有懸浮於液體載劑中之研磨粒子。液體載劑用於促進將研磨粒子及任何視情況選用之化學添加劑塗覆至待拋光(例如，平面化)之基板的表面。液體載劑包含去離子水，較佳由其組成或基本上由其組成。
研磨粒子可包括分散於液體載劑中之二氧化矽粒子(諸如煙霧狀二氧化矽及/或膠態二氧化矽粒子)。較佳實施例包括膠態二氧化矽粒子。如本文所使用，術語膠態二氧化矽粒子係指經由濕式製程而非用於生產煙霧狀二氧化矽之熱解或火焰水解(flame hydrolysis)製程製備的二氧化矽粒子，其為結構上不同的粒子。膠態二氧化矽粒子可為聚集的或非聚集的。非聚集粒子為形狀上可為球狀或接近球狀的個別離散粒子，但其同樣可具有其他形狀(諸如大體上橢圓形、方形或矩形截面)。聚集粒子為其中多個離散粒子群集或結合在一起以形成具有一般不規則形狀之聚集體的粒子。聚集膠態二氧化矽粒子揭示於例如共同讓渡之美國專利9,309,442中。
最佳實施例有利地包括陰離子膠態二氧化矽粒子。「陰離子」意謂研磨粒子在組合物中(例如，在組合物之pH下)具有負表面電荷。如一般熟習此項技術者所已知，分散粒子(諸如膠態二氧化矽粒子)上之電荷在此項技術中通常稱為ζ電位(或動電位)。粒子之ζ電位係指粒子周圍之離子的電荷與拋光組合物之本體溶液(例如，液體載劑及其中溶解之任何其他組分)的電荷之間的電位差。諸如拋光組合物之分散液的ζ電位可使用可商購儀器獲得，該等儀器諸如可購自Malvern® Instruments之Zetasizer®、可購自Brookhaven Instruments之ZetaPlus ζ電位分析儀及/或可購自Dispersion Technologies公司之電聲光譜儀。
在所揭示之拋光組合物中，陰離子膠態二氧化矽可具有約5 mV或更大(例如，約10 mV或更大、約15 mV或更大或約20 mV或更大)的負電荷(負ζ電位)。拋光組合物中之膠態二氧化矽粒子可具有約50 mV或更小的負電荷。例如，研磨粒子可具有在約負5至約負50 mV (例如，約負10至約負50 mV、約負15至約負45或約負20至約負40)範圍內的ζ電位。
膠態二氧化矽粒子在其在拋光組合物之pH下的天然狀態下可為陰離子型。在較佳實施例中，經由表面金屬摻雜及/或化學表面處理或部分表面處理，例如藉由有機酸、基於硫之酸、基於磷之酸及/或陰離子聚合物使膠態二氧化矽粒子在拋光組合物之pH下呈現陰離子型。此類處理方法為一般熟習此項技術者已知(例如如美國專利9,382,450中所揭示)。
研磨粒子可具有實質上任何適合之粒度。在工業中，可使用各種手段定義懸浮於液體載劑中之粒子的粒度。例如，可將粒度定義為包涵粒子之最小球體的直徑，且可使用多種可商購器具量測，例如，包括CPS盤式離心機型號DC24000HR (可購自CPS Instruments, Prairieville, Louisiana)或可購自Malvern Instruments®之Zetasizer®。研磨粒子可具有約25 nm或更大(例如，約30 nm或更大、約40 nm或更大、約50 nm或更大或約60 nm或更大)的平均粒度。研磨粒子可具有約150 nm或更小(例如，約125 nm或更小、約100 nm或更小或約80 nm或更小)的平均粒度。因此，研磨粒子可具有由以上端點中之任兩者限定之範圍內的平均粒度。例如，研磨粒子可具有在約25 nm至約150 nm (例如，約30 nm至約125 nm或約40 nm至約100 nm)範圍內的平均粒度。較佳實施例之粒度在約50 nm至約100 nm範圍內(其中最佳範圍為約60 nm至約80 nm)。
拋光組合物可包括實質上任何適合量之膠態二氧化矽粒子。拋光組合物在使用點可包括約0.1重量%或更多(例如，約0.2重量%或更多、約0.5重量%或更多、約1重量%或更多或約2重量%或更多)的膠態二氧化矽粒子。拋光組合物在使用點亦可包括約20重量%或更少(例如，約10重量%或更少、約8重量%或更少、約6重量%或更少或約4重量%或更少)的膠態二氧化矽粒子。因此，拋光組合物中使用點之二氧化矽粒子量可在由以上端點中之任兩者限定的範圍內。例如，拋光組合物中膠態二氧化矽粒子之量可在約0.1重量%至約20重量% (例如，約0.5重量%至約10重量%或約0.5重量%至約8重量%)範圍內。較佳實施例具有約1重量%至約6重量%的膠態二氧化矽粒子(其中最佳實施例在使用點具有約2重量%至約4重量%的膠態二氧化矽粒子)。
第一種拋光組合物在使用點一般具有約9或更低(例如，約8或更低、約7或更低或約6或更低)的弱酸性或中性pH。拋光組合物在使用點亦可具有約3或更高(例如，約4或更高或約5或更高)的pH。因此，使用點之pH可在由以上端點中之任兩者限定的範圍內，例如約4至約8 (例如，約4至約7或約5至約6)。在較佳實施例中，pH在約5至約6範圍內(且最佳為約5.5)。
第二種拋光組合物為酸性的，其在使用點具有低於約7 (例如，約6或更低、約5或更低或約4或更低)的pH。拋光組合物在使用點亦可具有約1或更高(例如，約2或更高或約3或更高)的pH。因此，使用點之pH可在由以上端點中之任兩者限定的範圍內，例如約2至約6 (例如，約2至約5或約2.5至約4)。在較佳實施例中，pH在約3至約4範圍內(且最佳為約3.5)。
拋光組合物視情況包括pH調節劑，例如氫氧化鉀、氫氧化銨及/或硝酸(視例如所要pH而定)。拋光組合物亦可視情況包括pH緩衝系統，其中許多為此項技術中熟知的。拋光組合物可包括任何適合量之pH調節劑及/或pH緩衝劑，以便達成及/或維持所要pH (在濃縮物或使用點組合物中之任一者或兩者中)。第二種拋光組合物可有利地包括乙酸。
所揭示之拋光組合物進一步包括構形控制劑。在較佳實施例中，構形控制劑為三級胺(其中氮原子直接鍵結至三個碳原子之化合物)。最佳構形控制劑為bis tris甲烷(在本文中亦稱為bis tris)。已意外地發現，使用bis tris甲烷可在CMP操作期間提高SiCN移除速率且亦顯著改良構形控制。在某些酸性實施例(例如，具有在約2.5至約4範圍內之pH)中，亦已發現乙酸為適合的構形控制劑。
所揭示之實施例可包括實質上任何適合量之構形控制劑(例如bis tris甲烷)。拋光組合物在使用點可包括按重量計之約50 ppm或更多(例如，約100 ppm或更多、約200 ppm或更多、約400 ppm或更多或約600 ppm或更多)的構形控制劑。拋光組合物在使用點亦可包括按重量計之約5000 ppm或更少(例如，約2000 ppm或更少、約1600 ppm或更少、約1400 ppm或更少或約1200 ppm或更少)的構形控制劑。因此，拋光組合物中使用點之構形控制劑量可在由以上端點中之任兩者限定的範圍內。例如，拋光組合物中構形控制劑之量可在按重量計之約50 ppm至約5000 ppm (例如，約100 ppm至約2000 ppm、約200 ppm至約1600 ppm、約400 ppm至約1400 ppm或約600 ppm至約1200 ppm)範圍內。
拋光組合物可視情況進一步包括殺生物劑。殺生物劑可包括任何適合之殺生物劑，例如異噻唑啉酮殺生物劑。在使用點或在濃縮物中，拋光組合物中殺生物劑之量通常在約1 ppm至約50 ppm之範圍內，且較佳在約1 ppm至約20 ppm之範圍內。
拋光組合物可使用任何適合之技術製備，其中許多為熟習此項技術者已知。拋光組合物可以分批或連續製程製備。一般而言，拋光組合物可藉由以任何次序組合其組分來製備。如本文所使用之術語「組分」包括個別成分(例如，包括二氧化矽粒子、構形控制劑及任何其他視情況選用之化合物)。
例如，可將構形控制劑直接添加至包括懸浮二氧化矽研磨劑的分散液中。可使用任何適合之用於達成充分混合的技術將組分摻合在一起。此類摻合/混合技術為一般熟習此項技術者所熟知。拋光組合物可有利地作為單封裝系統(one-package system)供應，該系統包括包含具有上文所描述之物理性質的膠態二氧化矽及其他視情況選用之組分。
本發明之拋光組合物亦可以意欲在使用之前用適量水稀釋之濃縮物的形式提供。在此類實施例中，拋光組合物濃縮物可包括一定量之研磨粒子、構形控制劑及其他視情況選用之組分，其量使得在用適量水稀釋濃縮物後，拋光組合物之各組分將以上文針對各組分所述之適當範圍內的量存在於拋光組合物中。例如，組分中之每一者可各自以大於上文針對各組分所述之使用點濃度約2倍(例如約3倍、約4倍、約5倍或約10倍)的量存在於拋光組合物中，從而使得當濃縮物用等體積(或質量)之水(例如，2等體積(或質量)之水、3等體積(或質量)之水、4等體積(或質量)之水或9等體積(或質量)之水)稀釋時，各組分將以上文針對各組分所闡述之範圍內的量存在於拋光組合物中。此外，如一般熟習此項技術者將理解，濃縮物可含有存在於最終拋光組合物中之適當分率的水，以便確保其他組分至少部分或完全溶解於濃縮物中。
在一個例示性實施例中，拋光濃縮物可包括水性液體載劑、至少10重量百分比之陰離子二氧化矽粒子、bis tris甲烷構形控制劑，且具有在約4至約7 (或約5至約6)範圍內的pH。拋光濃縮物可在使用之前用去離子水稀釋以獲得包括適當濃度之陰離子二氧化矽粒子及bis tris甲烷的拋光組合物。
在另一例示性實施例中，拋光濃縮物可包括水性液體載劑、至少10重量百分比之陰離子二氧化矽粒子、乙酸，且具有在約2.5至約4 (或約3至約4)範圍內的pH。拋光濃縮物可在使用之前用去離子水稀釋以獲得包括適當濃度之陰離子二氧化矽粒子的拋光組合物。
本發明之拋光方法尤其適合結合化學機械拋光(CMP)裝置一起使用。通常，裝置包括：壓板，其在使用時處於運動中且具有由軌道、線性或圓周運動產生之速度；拋光墊，其與壓板接觸且在運動時隨壓板移動；及載體，其固持基板,該基板待藉由接觸拋光墊之表面及相對於拋光墊之表面移動來拋光。基板之拋光藉由以下來進行：將基板置放成與拋光墊及本發明之拋光組合物接觸，且隨後使拋光墊相對於基板上之碳氮化矽層移動，以便研磨至少一部分碳氮化矽層且藉此拋光基板。
可用化學機械拋光組合物與任何適合的拋光墊(例如，拋光表面)平面化或拋光基板。適合的拋光墊包括例如編織及非編織拋光墊。此外，適合的拋光墊可包含具有不同密度、硬度、厚度、可壓縮性、壓縮後反彈能力及壓縮模數之任何適合的聚合物。適合的聚合物包括例如聚氯乙烯、聚氟乙烯、耐綸、碳氟化合物、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共形成產物及其混合物。
應理解，本發明包括大量實施例。此等實施例包括但不限於以下實施例。
在第一實施例中，用於拋光碳化氮化矽層之化學機械拋光組合物包括水性液體載劑；分散於液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子；bis tris甲烷；及在約4至約7範圍內之pH。
第二實施例可包括第一實施例，其中陰離子膠態二氧化矽粒子在拋光組合物中具有大於約負10之ζ電位。
第三實施例可包括第一至第二實施例中之任一者，其包含約1重量百分比至約6重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
第四實施例可包括第一至第三實施例中之任一者，其包含約2重量百分比至約4重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
第五實施例可包括第一至第四實施例中之任一者，其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
第六實施例可包括第一至第五實施例中之任一者，其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內。
第七實施例可包括第一至第六實施例中之任一者，其包含按重量計之約200 ppm至約2000 ppm的bis tris甲烷。
第八實施例可包括第一至第七實施例中之任一者，其包含按重量計之約600 ppm至約1200 ppm的bis tris甲烷。
第九實施例可包括第一至第八實施例中之任一者，其pH為約5至約6。
第十實施例可包括第一至第九實施例中之任一者，其包含約1重量百分比至約6重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子；按重量計之約200 ppm至約2000 ppm的bis tris甲烷；且其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
第十一實施例可包括第一至第十實施例中之任一者，其包含約2重量百分比至約4重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子；按重量計之約600 ppm至約1200 ppm的bis tris甲烷；其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內；且其中組合物之pH為約5至約6。
在第十二實施例中，用於拋光碳化氮化矽層之化學機械拋光組合物包括水性液體載劑；分散於液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子；乙酸；及在約2.5至約4範圍內之pH。
第十三實施例可包括第十二實施例，其中陰離子膠態二氧化矽粒子在拋光組合物中具有大於約負10之ζ電位。
第十四實施例可包括第十二至第十三實施例中之任一者，其包含約1重量百分比至約6重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
第十五實施例可包括第十二至第十四實施例中之任一者，其包含約2重量百分比至約4重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
第十六實施例可包括第十二至第十五實施例中之任一者，其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
第十七實施例可包括第十二至第十六實施例中之任一者，其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內。
第十八實施例可包括第十二至第十七實施例中之任一者，其pH為約3至約4。
第十九實施例可包括第十二至第十八實施例中之任一者，其包含約1重量百分比至約6重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子，且其中陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
第二十實施例可包括第十二至第十九實施例中之任一者，其包含約2重量百分比至約4重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子；在本文中，陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內；且其中組合物之pH為約3至約4。
在第二十一實施例中，化學機械拋光具有至少一個碳氮化矽層之基板的方法包括：(a)使基板與第一至第二十實施例中所揭示之拋光組合物中的任一者接觸；(b)相對於基板移動拋光組合物；及(c)研磨基板以自基板移除碳氮化矽層的一部分，且藉此拋光基板。
以下實例進一步說明本發明，但當然不應解釋為以任何方式限制其範疇。 實例1
此實例展現陰離子膠態二氧化矽粒子負荷及平均尺寸對SiCN及氧化矽之移除速率的影響。在此實例中評估六種拋光組合物。各拋光組合物包括陰離子膠態二氧化矽粒子、按重量計之1500 ppm的乙酸、75 ppm的Kordex MLX殺生物劑，pH為3.5。陰離子膠態二氧化矽粒子在組合物中具有在負36與負39 mV之間的ζ電位。組合物1A及1D中之膠態二氧化矽的平均粒度為70 nm。組合物1B及1E中之膠態二氧化矽的平均粒度為100 nm。組合物1C及1F中之膠態二氧化矽的平均粒度為120 nm。組合物1A至1C包括1重量百分比之陰離子膠態二氧化矽且組合物1D至1F包括6重量百分比之陰離子膠態二氧化矽。
在GNP POLI-500拋光工具上以113 rpm之壓板速度、87 rpm之頭速、2 psi之下壓力及150毫升/分鐘之漿液流動速率來拋光SiCN晶圓及FCVD氧化矽晶圓(可購自Silyb) 60秒。總體SiCN及FCVD氧化物速率展示於表1中。 表 1
組合物 粒度(nm) 二氧化矽含量(重量%) SiCN RR (Å/分鐘) FCVD Ox RR (Å/分鐘)
1A 70 1 1115 50
1B 100 1 520 134
1C 120 1 188 60
1D 70 6 1097 237
1E 100 6 432 268
1F 120 6 205 182
如根據表1中所闡述之結果顯而易見，使用平均粒度為70 nm之膠態二氧化矽達成最高SiCN移除速率及最高SiCN相對於FCVD Ox選擇性。在此組合物中，SiCN移除速率基本不受二氧化矽含量影響，而FCVD Ox似乎隨著二氧化矽含量增加而增加。 實例2
此實例展現pH及添加劑類型對SiCN及氧化矽之移除速率的影響。在此實例中評估九種拋光組合物。各拋光組合物包括1重量百分比的平均粒度為70 nm之陰離子膠態二氧化矽粒子及100 ppm之Kordex MLX殺生物劑。組合物2A至2E進一步包括按重量計之1500 ppm的乙酸。組合物2F至2I進一步包括按重量計之872 ppm的bis tris甲烷。如表2中所指示，組合物pH值在2.3至7範圍內。陰離子膠態二氧化矽粒子在組合物中具有在負36與負39 mV之間的ζ電位。
在GNP POLI-500拋光工具上以113 rpm之壓板速度、87 rpm之頭速、1 psi之下壓力及150毫升/分鐘之漿液流動速率來拋光SiCN晶圓及FCVD氧化矽晶圓60秒。總體SiCN及FCVD氧化物速率展示於表2中。 表 2
組合物 pH 添加劑 SiCN RR (Å/分鐘) FCVD Ox RR (Å/分鐘) SiCN:FCVD
2A 2.3 乙酸 1302 81 16
2B 3 乙酸 1150 51 23
2C 3.5 乙酸 1085 29 37
2D 4.2 乙酸 1073 32 34
2E 5.5 乙酸 812 44 18
2F 5.5 Bis Tris 1083 8 135
2G 6 Bis Tris 895 8 112
2H 6.5 Bis Tris 593 19 31
2I 7 Bis Tris 356 13 27
如根據表2中所闡述之資料顯而易見，SiCN移除速率一般隨著pH增加而降低。相比於包括乙酸之組合物，亦觀測到包括bis tris甲烷之組合物具有改良之SiCN移除速率、降低之FCVD氧化物移除速率及顯著改良之SiCN:FCVD選擇性(尤其在pH為5.5及6下)。 實例3
此實例展現所揭示之組合物對經圖案化之晶圓侵蝕效能的有效性。在此實例中評估八種拋光組合物。組合物3A至3H與上文實例2中所描述之組合物2A至2H一致。
對於組合物3A至3E，使經SiCN圖案化之晶圓拋光120秒且隨後額外過度拋光(overpolish) 30秒以完全磨光晶圓。對於組合物3F至3H，使經SiCN圖案化之晶圓拋光120秒且隨後額外過度拋光120秒以完全磨光晶圓。拋光係在GNP POLI-500拋光工具上以113 rpm之壓板速度、87 rpm之頭速、1 psi之下壓力及150毫升/分鐘之漿液流動速率進行。在不同間距及寬度之多個部位處(表3中之部位1、2、3及4)評估氧化物侵蝕。在各部位處之氧化物侵蝕效能經組合且以A、B、C標度概述，其中A表示最低侵蝕(最有利效能)，C表示最高侵蝕(最不利效能)，且B表示中等效能。 表 3
組合物    pH 添加劑 氧化物侵蝕(Å)
部位1 部位2 部位3 部位4
3A 2.3 乙酸 B C B B
3B 3 乙酸 B B B B
3C 3.5 乙酸 B B B A
3D 4.2 乙酸 C B C B
3E 5.5 乙酸 C B C C
3F 5.5 Bis Tris B A B A
3G 6 Bis Tris A A A A
3H 6.5 Bis Tris A B A A
如根據表3中所闡述之結果顯而易見，包括bis tris甲烷構形控制劑之組合物3F、3G及3H一致地達成優良的氧化物侵蝕效能。根據實例2及3進一步顯而易見，組合物3F、3G及3H (2F、2G及2H)為優良的，因為其提供高SiCN移除速率、低FCVD氧化物移除速率及最有利的構形。此外，亦觀測到組合物3B及3C達成有利的侵蝕效能。根據實例2及3進一步顯而易見，組合物3B及3C (2B及2C)除了提供有利的構形之外亦提供高SiCN移除速率，鑒於使用此等組合物所達成之高移除速率，應理解，組合物3B及3C可有利地提供製程靈活性且可藉由調節各種製程參數(諸如壓板速度及下壓力)進一步改良侵蝕效能。
除非本文中另外指示或明顯與上下文相矛盾，否則在描述本發明的上下文中(尤其在以下申請專利範圍的上下文中)使用術語「一(a/an)」及「該(the)」以及類似提及術語應解釋為涵蓋單數及複數兩者。除非另外指出，否則將術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」理解為開放性術語(亦即，意謂「包括但不限於」)。除非本文另外指示，否則本文中數值範圍之敍述僅意欲充當個別提及屬於該範圍之各獨立值的簡寫方法，且各獨立值併入本說明書中，如同在本文中個別敍述一般。除非本文另外指示或另外與上下文明顯矛盾，否則本文所描述之所有方法皆可以任何適合的次序進行。除非另外主張，否則使用本文中所提供的任何及所有實例或例示性語言(例如，「諸如」)僅意欲更佳地闡明本發明，且並不對本發明的範疇造成限制。本說明書中之語言不應理解為指示任何未主張的要素對於實踐本發明而言必不可少。
本發明之較佳實施例描述於本文中，包括本發明人已知用於進行本發明之最佳模式。在閱讀前文描述之後，彼等較佳實施例之變化對於一般熟習此項技術者可變得顯而易見。本發明人期望熟習此項技術者按需要採用此類變化，且本發明人意欲以不同於本文中特定描述之方式來實踐本發明。因此，若適用法律允許，則本發明包括隨附於本文之申請專利範圍中所述之主題的所有修改及等效物。此外，除非另外指出或另外明顯與上下文矛盾，否則本發明涵蓋上述要素在其所有可能變化中之任何組合。

Claims (22)

  1. 一種用於拋光碳化氮化矽層之化學機械拋光組合物，該組合物包含： 水性液體載劑； 分散於該液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子； bis tris甲烷；及 在約4至約7範圍內之pH。
  2. 如請求項1之組合物，其中該等陰離子膠態二氧化矽粒子在該拋光組合物中具有大於約負10之ζ電位。
  3. 如請求項1之組合物，其包含約1重量百分比至約6重量百分比之陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
  4. 如請求項1之組合物，其包含約2重量百分比至約4重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
  5. 如請求項1之組合物，其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
  6. 如請求項1之組合物，其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內。
  7. 如請求項1之組合物，其包含按重量計之約200 ppm至約2000 ppm的該bis tris甲烷。
  8. 如請求項1之組合物，其包含按重量計之約600 ppm至約1200 ppm的該bis tris甲烷。
  9. 如請求項1之組合物，其具有約5至約6之pH。
  10. 如請求項1之組合物，其包含： 約1重量百分比至約6重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子； 按重量計之約200 ppm至約2000 ppm的該bis tris甲烷；及 其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
  11. 如請求項1之組合物，其包含： 約2重量百分比至約4重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子； 按重量計之約600 ppm至約1200 ppm的該bis tris甲烷； 其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內；及 其中該組合物具有約5至約6之pH。
  12. 一種用於拋光碳化氮化矽層之化學機械拋光組合物，該組合物包含： 水性液體載劑； 分散於該液體載劑中之陰離子膠態二氧化矽粒子； 乙酸；及 在約2.5至約4範圍內之pH。
  13. 如請求項12之組合物，其中該等陰離子膠態二氧化矽粒子在該拋光組合物中具有大於約負10之ζ電位。
  14. 如請求項12之組合物，其包含約1重量百分比至約6重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
  15. 如請求項12之組合物，其包含約2重量百分比至約4重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子。
  16. 如請求項12之組合物，其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
  17. 如請求項12之組合物，其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內。
  18. 如請求項12之組合物，其具有約3至約4之pH。
  19. 如請求項12之組合物，其包含： 約1重量百分比至約6重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子；及 其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度小於100 nm。
  20. 如請求項12之組合物，其包含： 約2重量百分比至約4重量百分比之該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子； 其中該等陰離子膠態二氧化矽研磨粒子之平均粒度在約60至約80 nm範圍內；及 其中該組合物具有約3至約4之pH。
  21. 一種化學機械拋光具有至少一個碳氮化矽層之基板的方法，該方法包含： (a)    使該基板與如請求項1之拋光組合物接觸； (b)    相對於該基板移動該拋光組合物；及 (c)    研磨該基板以自該基板移除該碳氮化矽層的一部分，且藉此拋光該基板。
  22. 一種化學機械拋光具有至少一個碳氮化矽層之基板的方法，該方法包含： (a)    使該基板與如請求項12之拋光組合物接觸； (b)    相對於該基板移動該拋光組合物；及 (c)    研磨該基板以自該基板移除該碳氮化矽層的一部分，且藉此拋光該基板。
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