TW420716B - Polish process and slurry for planarization - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 420716 " A7 --~________B7 五、發明説明（1 ) 技術簌園 本發明係關於漿液组合物。此漿液組合物可用於磨光， 且尤其是在微電子工業上用於使表面平面化。本發明亦十 分可使用在關於欲被磨光之特徵尺寸或表面變異上具有大 曲率半徑而未經平面化之表面之磨光，譬如鏡子與透鏡之 凸與凹表面。本發明使得能夠達成比先前所可能達成者顯 著較大程度之平面化作用。本發明亦使得能夠使用增加硬 度之磨光墊*，而不會造成刮痕。 發明背景 於歷史上，磨光之目的係爲從一個不爲平面狀之表面上 除去刮痕。此處，在銳利尖峰處之磨光速率係高於在凹處 ，此係由於應力集中在尖峰處所致。這會自動地導致尖峰 之消除。 與上述相反，在微電子工業上磨光之目的，係爲使無刮 痕之表面平面化。當以大尺度考量時，其表面形態最常包 括由於大部份沈積方法之順應性質所造成之寬廣高原區鄭 近寬廣凹合區。由於寬廣向原區並不存在顯著之應力集中 ’故其不會比寬廣凹谷區磨光得較爲快速。因此，磨光作 業在達成平面化上是無效率的，且起始表面形態（階層）僅 被平面化至有限程度。 表面特徵愈寬廣，則平面化變得愈困難。由於柔軟替片 比堅硬墊片較具順應性，故其使用事實上排除平面化之可 能性。堅硬（僵硬）墊片之使用，雖然從平面化觀點上看來 較有利，但仍然未排除此問題，因爲雖然順應程度降低， _ _-4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ¥ >?τ 420713 Μ Β7 2 五、發明説明（ 但並未消失。此外，堅硬塾片會因磨料或研磨碎屑而在表 面上造成刮痕，這是不能容許的，因爲此等刮痕可能會因 而造成短路。 平面性之要求條件，在Si〇2之淺溝隔離（STI)應用上是最 嚴厲的，因爲此特徵係在底部，且每—後續層將複製其表 面形態之任何非平面性。由於缺乏眞正平面化磨光程序， 故目刖此項問題係求助於"虛設結構"或"磨光止動層"之沈 積，其會提高凹谷區域至高原區域之高度。這需要额外設 計努力、額外構圖、額外沈積、反應性離子蝕刻及磨光步 驟。此等筇貴輔助步驟之總數，經常達到六，其中倘若最 初磨光程序之平面化是有效的，則一個步驟就夠了。 關於氧化物平面化作用，重要的是明瞭以下事實，氧化 物磨光會造成比金屬磨光甚至較低程度之平面化。此項問 题係在層間介電材料中，藉由增加最初氧化物厚度而被 低’因爲當增加被移除之量時，會改良平面化作用 此處理方式已増加平面化之成本，但其平面化程度姆極二 型積體電路體系而言還是不夠良好。 發明摘述 本發明之一項目的係爲提供—種平面化方法，龙 黡錢率在升高區域(高竭係比在凹陷區域(凹、谷、： =权快’其因此達成比先前所可能達成者料較大程清 、'面化作用。本發明亦允許使用較堅硬墊片 〈 塗覆會”刮痕之磨光碎屑而造成刮痕。 不會由於 更特疋K ’本發明係針對含有磨料粒子及顯示正應力 本紙張尺纽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、·ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3 經矿部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明 作用I磨光漿液。本發明之漿液组合物含有作爲懸浮粒子 一部份（粒子，其顯示降低或減少之磨光作用，以及正應 力作用，例如其會爬入圖樣上之凹陷中，並在該處造成降 低之磨光速率。這較佳係藉由含有磨料粒子與聚電解質之 漿液達成。此聚電解質會吸附在一部份磨料粒子上，且其 會在凹陷處顯示正應力作用而降低磨光速率。聚電解質之 濃度係爲磨料粒子重量之約5_5〇百分比。 根據一項替代特殊具體實施例，此磨光漿液可含有磨料 粒子與水不溶性聚合體粒子。又另一項特殊具體實施例， 係關於含有磨料粒子與界面活性劑微胞之磨光漿液。 本發明亦關於使表面平面化。此方法包括在欲被平面化 之表面上提供上述漿液。然後使表面平面化，其方式是與 磨光墊接觸，且較佳是與僵硬磨光墊接觸，以在漿液中藉 由平台與載體之高轉速，提供高剪切速率。 本發明亦可用以磨光非平面化之表面，其相對於被磨光 之特徵尺寸或表面變異具有大曲率半徑，譬如鏡子與透鏡 之Λ與凹表面。除了利用具有正應力作用之成份使得聚合 體粒子攸入凹陷處（並降低該處之磨光速率，導致微視尺 度上之平面化作用）以外，此正應力作用之另一方面，意 即聚合體粒子亦有以侧面方式朝向被磨光表面中央潛移之 傾向，其亦可使用於表面之巨觀成形，例如產生曲面。 附圖 圖1係説明一種圓柱座標系統，以代表磨光條件。 圖2爲在旋轉圓盤之間接受剪切力之聚合流體中所發生 本紙張尺用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X25—^J~y (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁}

420716 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 之第一正應力差ffl(X)之圖解。 圖3係説明根據束藤山、λ f 發由於剪切力所造成之經塗覆粒子 與未經塗覆粒子之相對/上罢 JU , . 相對位置，在磨光期間晶片係被倒置。 圖4係説明根據本發明所達成之平面化作用。 圖5顯示未根據本發明所獲得之表面分佈形態。 圖6顯示根據本發明所獲得之表面分佈形態。 里明之最良好及不固μ式 根據本發明，係提供一種含有磨料粒子並顯示正應力作 用之磨光漿液。-些非牛頓型聚合體溶液與聚合流體之非 線型彈性，顯示在垂直於剪切方向上發生正應力差之發展 。爲解釋此種作用，吾人可以兩個硬質平行圓盤間之扭力 流動近似取得其磨光條件，並使用圓柱座標系統ζ、Θ、 r(圖1)。此處，在2=0之一個圓盤具有角速度爲〇〇，而另 一個在Z=d之圓盤具有角速度爲Ω"且ΛΩ = 。 男切速率爲χ = ΓΛΩ/(1，其中r爲與圓盤中心之徑向距離 。男切應力Tzr=T0r=〇，Tzf r(X)。此處特別重要的是， 第一正應力差Τζζ_τ"= ^(χ)。

第—正應力差會造成流體在兩個旋轉板之間，以徑向方 式向内流動，且有使板分離之傾向。於上方圓盤中鑽孔， 並經過孔洞放置毛細管，會造成流體在毛細管中爬升。此 係説明於圖2中。重要的是注意到剪切速率愈高，則〇· i (X 變得愈高。對聚合體溶液而言，θ(χ)可大於τ(χ)，而對牛 頓型流體而言q Ξ 〇。 於先前技藝中使用之磨光漿液，係爲磨料粒子之含水懸 本紙張尺度賴巾)从驗（21()><29了公褒了 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j ，袈 、-& ^0718 ^0718 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（5 ) 净液，並顯示牛頓行爲，意即第一正應力差爲零。但是， 非牛頓行爲可藉由添加此種根據本發明之聚電解質而賦予 此種漿液，該聚電解質本身在溶液中係顯示正應力作用， 且其係吸附在磨料粒子上。此聚電解質對磨料粒子賦予相 同仃爲。此聚電解質含有聚合物鏈與官能基，其藉由電子 轉移，可化學吸附在帶有不同電荷之表面上。被高度吸引 至磨料粒子表面之聚離子，係達成Langnuiir型之吸附行爲， 且聚合體平躺在磨料粒子之表面上，直到達成"單層"覆蓋 爲止。此聚離子當然會吸附在工件（晶片）表面上，且呈單 層形式。 在本案發明人所認知之諸方面中，關於經聚合體塗覆之 磨料粒子者，係如下述： 1- 其磨光作用係大爲降低，這會造成減低磨光速率。 2· 經聚合體塗覆之磨料粒子，係充作聚合體巨分子， 並在垂直於剪切方向之凹陷空間中肢升（參閲圖2)。 另一方面’在本案發明人所認知之諸方面中，關於未經 塗覆之磨料粒子者，係如下述： 1 磨光速率係依未經塗覆磨料粒子之體積-濃度而定 〇 2· 未經塗覆粒子並未在垂直於剪切方向之凹陷空間中 攸升。 爲利用此等觀察以達成平面化作用，聚電解質在磨料懸 浮液中之量，係致使一部份粒子將被聚電解質塗覆，而另 一部份磨料粒子則仍然未被塗覆。此外，於本發明所認知 — -——____ _ 8 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)認見格（210X297公釐） c请先閱读背面之注意事項存填寫本買) 訂 A7 B7 6 420726 五、發明説明（ <諸方面中，關於含有經塗覆與未經塗覆磨料粒子兩者之 漿液，係如下： ^11 I 1— I i I- - ...... I ! - - in I 1 1 .H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1-正應力作用會使經塗覆粒子與未經塗覆粒子分開。 經塗覆粒子會爬升並聚集在圖樣之凹陷（凹谷區）中，而未 經塗覆之磨料粒子則仍然保持在漿液之下方部份中，意即 在圖樣之升高處（場區），如圖3中所示。於圖3中，1代表 經塗覆之粒子，而2代表未經塗覆者。欲被平面化之表面 係倒置於磨光墊上。 2'經聚合體塗覆之粒子，係聚集在圖樣之凹陷中，且 由於其幾乎沒有任何磨光作用，故在凹陷中之磨光速率極 缓慢。 η 3 ·未經塗覆之磨料粒子係聚集在圖樣之升高處或場區 中’且由於其具有未被減少之磨光作用，故此處之磨光速 率很快。 4· 在升尚處之快速磨光速率及在凹陷處（凹谷區）之缓 慢磨光速率，會導致平面化作用，如圖4中所示，其中虛 線表示磨光前之剖面，而實線則表示磨光後之剖面。 亦根據本發明之較佳方面，磨光墊應具有下述特徵： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1. 磨光墊較佳爲僵硬，且完全不會變形而進入圖樣之 下陷區域中，因爲若其確實如此，則沒有空間以供經塗覆 及未經塗覆磨料粒子分離。此僵硬性之優先性，因此成爲 使用較堅硬墊片所必須的。較堅硬墊片具有由於磨光碎屑 而造成刮痕之傾向。此項問題係利用此種聚電解質塗覆_ 部份磨料粒子而被克服，其亦充作磨光碎屑之分散劑。

^氏張尺度適财國21GX_SfeiT A7 B7 五、發明説明（7 ) 散磨光碎屑會防止刮傷且允許使用較堅硬墊片。根據本發 明之"較堅硬墊片"係定義爲以習用漿液達成平面化比例大 於3者，其中平面化比例係指最初階層高度除以最後（磨光 後）階層高度。因此，適用於本發明之"較堅硬整片"，可 容易地由熟諳此藝者在一旦瞭解此揭示内容後即可決定， 而無需過度進行實驗。 2. 此磨光墊較佳應爲平坦的，未具有穿孔。若有穿孔 存在，則經塗覆之粒子將聚集在該處，減少其在欲被平面 化之晶片上之囷樣凹陷中之數目。 此漿液較佳係包含磨料粒子與聚電解質。此聚電解質具 有與磨料粒子所結合之離子電荷不同電荷之離子性部份。 例如，當與磨料粒子結合之離子電荷爲陰離子性（意即負 電性）時，則聚電解質爲陽離子性，而當與磨料粒子結合 之電荷爲陽離子性時，則聚電解質爲陰離子性。當與磨料 粒子結合之電荷爲中性時，則聚電解質可爲陽離子性及/ 或陰離子性。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚電解質一詞係指含有聚離子之物質，其爲具有很大數 目可離子化基困之巨分子。爲保持聚電解質之電中性，聚 離子電荷必須藉抗衡離子補償，其典型上爲低分子量之離 子’誓如矿或Na+。舆大部份未帶電聚合體不同，聚電解 質通常可溶於極性溶劑中，例如水。關於其在水溶液中之 質子化平衡’可將其分類爲多元酸、多元驗，或若酸性與 鹼性基困均存在，則分類爲聚兩性電解質β 此聚電解質係對漿液賦予正應力作用》此聚電解質在溶 本紙張尺度適用中國國家樑率（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 42071G A7 B7 五、發明説明（8 ) 液中顯示正應力作用，且其在磨料粒子上之吸附，係對粒 子賦予相同行爲。這與未顯示正應力作用之先前技藝磨光 漿液不同。 根據本發明，爲達成平面化作用，聚電解質在磨料懸浮 液中之量係致使一部份粒子將被聚電解質塗覆，而另一部 份磨料粒子仍然保持未被塗覆。爲達成此情況，聚電解質 之重量百分比，應爲磨料粒子在漿液中重量之約5至約50 百分比，較佳爲約15至約30百分比，且最佳爲約20百分比 〇此等比例係稍微依磨料粒子與聚電解質之相對大小而定 ό 聚離子可藉以結合至磨光用磨料粒子上之可離子化或錨 定基困，係包括： 1. 酸性基困，誓如羧基，例如在聚（丙烯酸）、聚（甲 基丙烯酸）、聚（甲基甲基丙烯酸）、聚（順丁烯二酸）中， 或在不飽和聚（羧酸）中。被併入聚合體中之磷酸及/或磺 酸基困，亦可充作酸性官能基》 2. 驗性基團，包括含氮基團，警如具有胺基、醯胺、 醯亞胺、乙烯基吡啶、六氫吡啶及六氩吡喷衍生物之聚合 體。 關於對磨料粒子表面具有高結合能之聚離子而言，一般 期望此聚離子具有高電荷密度。例如，電解質之添加，係 增加弱多元酸誓如聚丙烯酸之強度，及因此是其在磨料粒 子上之吸附作用。例如，參閲實例2。 關於對磨料表面具有強結合能之聚電解質而言，應使用 ----^ΛΧμ__ 本紙張尺度適用中國國家揉車（CNS >八4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-

^20716 五、發明説明, 多元酸塗覆具有鹼性特徵之磨料，孽如 聚（丙晞酸）。另一方面，應使用々Γ私士氧化鋁磨料使用 之磨料，例如以聚（乙缔亞胺彳泠# f特徵 近中性特徵之磨光用磨料，链44 八有接 lL 譬如氧化锆或氧化鈽，可以酸 性或驗性聚離子或聚兩性電解質塗覆。 下表1係説明一些適用於本發明之可離子化鏈之分子。

表I 於平面化漿液中使用之一些可離子化鏈分子之實例 聚（丙婦酸） "CHt~^CH—

一 ! COOH 聚（甲基丙婦酸） ch3 · +一

COOH 聚（乙婦基磺酸） —CHi一CH— so3h (請先聞讀背面之註意事項再填寫本頁} 訂. 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 聚（丙#酸-共-順丁埽二酸） —ch2

聚（乙烯胺） -CH2—CH— NH2 ____—_- _ 12 ____________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉

42071G A7 B7 五、發明説明t ) 聚（乙烯亞胺） 聚（4-乙烯基吡啶） -CH】一 CHrN— Η Π 經濟部中央梂準局員工消費合作社印¾ 特定言之，在聚電解質添加劑中，單體單位之重複數目 η，較佳應在5-200之範固内，以使聚電解質之較佳分子量 嫌系在約500與1〇,〇〇〇之間。 幾乎所有在微電子工業上之氧化物磨光作業，均適用於 驗性pH値體系中之膠態二氧化矽漿液。根據本發明，平面 化用之聚離子添加劑較佳係具有含氮基囷，誓如胺基、酿 胺、醯亞胺、乙烯基吡啶、六氫吡啶或六氫吡畊衍生物。 最佳添加劑爲具有分子量約2,〇〇〇之聚乙烯亞胺β平面化用 衆液之pH值，應在9-11之間。由於膠態二氧化碎磨光衆液 包含二氧化矽粒子與去離子水，故製備此平面化用之漿液 ’係包括將含水二氡化矽漿液稀釋至所要之固體濃度，添 加所需要量之聚乙烯亞胺水溶液，及在使用之前攪掉至少 一小時，以建立吸附平衡》任何坚硬磨光墊可較佳地與此 等平面化用漿液一起使用，該磨光墊未含有穿孔或壓花圖 樣。 Zr〇2與Ce〇2磨料亦可用以磨光Si〇2。由於其等電點接近中 -----------------IT------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ 420713 A7 _____B7五、發明説明（Ί1 ) .¾濟部中央椟準局Ι,Λ工消費合作社印製 性，故酸性與鹼性聚離子均會吸附於其上，因此，聚（丙 烯酸）以及聚乙烯亞胺均可充作氧化锆與氧化鈽漿液之平 面化添加劑。同樣可使用者爲具有含氮基團及幾基在其結 構中之聚電解質，譬如聚（胺基酸）與聚丙烯酸銨。此 劑之分子量較佳係在5〇〇-1〇,〇〇〇體系中。任何未含有穿孔或 壓花圖樣之堅硬磨光墊，均可較佳地與此等平面化漿液一 起使用。 在金屬平面化領域中，本發明之最重要應用係爲鋁與銘 合金平面化。舉例方法之細節，可參閱實例。 在鎢平面化之情況中，漿液典型上含有氧化鋁磨料與硝 酸鐵氧化劑。根據本發明，較佳係採用含羧基之聚電解質 ，譬如聚（丙烯酸）^聚離子添加劑會改良平面化作用，並 防止氧化物之刮傷，正如在此種磨光方法中所觀察到者。 在銅磨光之情況中，典型上係使用氧化鋁漿液與酸性氧 化劑。根據本發明，較佳係採用含羧基之聚電解質，譬如 聚（丙烯酸）、聚（甲基丙烯酸）及聚順丁烯二酸。聚離子添 加劑會改良平面化作用，並防止因堅硬墊片所造成之刮^ 0 除了塗覆一部份磨料粒子之聚電解質以外，此漿液較佳 係包含用以分散磨光碎屑之分散劑，且藉以防止造成刮痕 2允許使用較堅硬磨光墊。由於具有高電荷密度之低分子 里聚離子了充作磨光碎屑分散劑，故若正確地選擇聚電 解/，則其可表現出兩種功能。特定言之，在聚電解質添 加劑中，單體單位之重複數目η較佳應在5-200之範園内， 本纸張尺度it 财 _ ^#^TcNS ) A45iT^〇x2"917lv't ) J—;-----ύ策— > . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 - - I I-- 1^1 m 420716 五、發明説明（ 12 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 二 15- 釐） 以使聚電解質之較佳分子量體系在約5⑻與聊〇之間，^ 佳爲为1，000至約5 〇〇〇，且最佳爲約2,嶋。在$電解質未^ 作分散劑之情泥中，漿液可包含習用分散劑，譬如非〇 多鱗:版鹽、丙綠赫妝取人触 布醯胺聚5體、聚順丁#二酸鹽、鞣酸類、 木質素及海藻酸鹽。 斤採用（磨料粒予包括習用者，以及含有習用磨料粒弓 與兩價稀土離子或其膠態氫氧化物懸浮液之磨光漿液1 中稀離子係呈其較南償形式，如在本申請案之實例中片 二，。一些適當稀土元素之實例爲、押4+及刊ο 膠態氫氧化物譬如Ce(〇H)〆懸浮液。兩價稀土或稀土氫· 化物膠體係充作氧化觸媒及在漿液中之㈤離子來源。 兩價稀土添加劑，譬如在本案申請人之共待審美國專矛 t请案序號--中所揭示者，其整體揭示内 谷係併於本又供參考，該添加齊】可爲磨光漿液之一部份。 週當磨料粒子之實例，包括氧化銘、氧化卸、二氧化硬 :氧化結。此等磨料典型上具有粒子大小爲約3〇至約· 毫微米，且較佳爲約75至約1〇〇毫微米。 含有聚f解質之漿液組合物，較佳係藉&添加聚電解質 至已含有磨料粒子之漿液中，於是"在原位"塗覆一部份磨 ^粒子而製成。在-替代程序中，可將—部份磨料粒子預 覆夂後與含有將是未被塗覆之其餘磨料粒子之漿液互 混。此外，可能期望預處理一部份磨料粒子，以使其更容 易自漿液中吸附聚電解質。例如，兩償稀土元素之較高價 形式鹽，或其他氧化劑，譬如硝酸鐵，係適合此項目的。 本紙張尺度適财關家#準（CNS )擔級（21QX297公 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

42071G A7 B7 五、發明説明（η ) 根據一項替代具體實施例，可採用非水溶性聚合體作爲 非磨光用粒子’以替代聚電解質塗覆之磨料粒子或外加。 適當合成有機聚合體包括聚苯乙晞、丁二埽橡膠及水可分 散聚胺基甲酸酯粉末。此等聚合體係呈亞微米粉末粒子之 形式。若需要，可將聚合體粒子以界面活性劑譬如月桂基 硫酸鈉處理，以使其成爲親水性。 當採用時，聚合體粒子典型上存在量爲磨料粒子在漿液 中重里之約5至約50百分比，且更典型上爲約15至約3〇百 分比，及較佳爲約20百分比。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在另一項具體實施例中，可採用界面活性劑微胞，作爲 非磨光用粒子，替代聚電解質塗覆之磨料粒子或外加。濃 度高於臨界微胞濃度（CMC)之界面活性劑分子或離子，會 結合成爲被稱作微胞之聚集體。於水溶液中，界面活性劑 離子在微胞中之取向，係致使親水性部份曝露至水。微胞 取常爲球形’代表聚集數目在20-100之間。對於欲被使用 在例如氧化紹漿液中之施行而言，月桂基硫酸鈉界面活性 劑可以高於CMC之濃度使用，典型上爲約〇1至約2重量％ ，且較佳爲至少約0.25重量。/。。當然，此界面活性劑可爲 陽離子性、陰離子性或非離子性，按需要而定。界面活性 劑濃度與磨料濃度無關。 若需要’可採用兩種或多種上述非磨光用粒子類型之混 合物。 此衆液較佳爲含水漿液’惟非水系漿液，譬如聚矽氧燒 流體，及在鯨鐵燒中之聚異丁埽，或水系與非水系漿液2 __ - Ifi - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 42〇n6五、發明説明（ A7 B7 14 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 混•合物’均包含在本發明中，只要至少部份漿液顯示正應 力作用即可。 磨光或平面化之參數，可由熟諳此藝者在一旦明瞭此揭 不内容後決定，無需行使過度之實驗。例如，磨光墊以及 晶片之旋轉速度爲約1〇至約150 rpm，而恩力爲約2至約 lOpsi。晶片直徑可在ι〇〇至3⑻毫米之範園内。當磨光鏡子 或透鏡時，典型上係採用朝向較低端之速率。這可利用較 高含量之非磨光用粒子及/或較低壓力達成。 下述非限制性實例係爲進一步説明本發明所提出。 比較實例1 於磁攪拌容器中添加約4升去離子水，接著爲約1升之膠 態含水氧化銘漿液’其具有峰値粒子大小爲75毫微米且固 含量爲6重量％。將約21克（NH4)2Ce(N03)6溶於約1升去離子 水中’並將其添加至上述溶液中。然後，將此漿液攪拌至 少20分鐘’造成具有氧化鋁含量爲i重量％之約6升漿液。 氧化鈽鹽係充作氧化劑。 欲被磨光之晶片具有100微米X 1〇〇微米尺寸及触刻深度爲 0.8微米之導線黏結塾。於磨光之前所取得之表面分佈形態 ，顯示0.8微米階層在其表面上，這表示完全順應性沈積。 其爲必須被平面化之階層。 使用传自Rodel公司之柔軟聚胺基曱酸酉旨塾μ，因 爲使用較堅硬墊片會產生”黑色碎屑"，其會刮傷鋁薄膜。 在其他敷金屬階層上之刮痕，會降低短路良率。 1_1微米厚义-0.5重量％ Cu合金薄膜之磨光，係在 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A*4規格（210X297公| ) {請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} -Q衣. -訂 A7 五、發明説明（15 )

Westech372磨光機器上進行，其中欲被磨光之晶片係位於磨 光墊上方，使用6 psi向下力及2 psi反壓。平台轉數爲乃jpm ，而載體爲50 ipm。漿液流量爲200毫升/分鐘。 圖5顯示在移除銘合金後，整片之表面分佈形態。雖然 此圖樣之角落變成圓形，但階層高度仍然保持同樣爲〇8微 米，因此，無平面化作用發生。 實例2 於磁攪拌容器中添加約3升去離子水，接著爲約1升膠態 含水氧化銘漿液，其具有峰値粒子大小爲75毫微米，且固 含量爲6重量％。將約21克_4)2(^_3)6溶於j升去離子水 中’將其加入上述漿液中，並擾拌至少2〇分鐘。接著，將 約20毫升65重量％聚（丙晞酸）溶液添加至漿液中，其中聚 (丙烯酸）之分子量爲2000 ,且用以度量聚（丙烯酸）之量筒 ，係使用1升去離子水洗鲦並加入漿液中。將漿液禮拌至 少一小時以達到吸附平衡。 所製成之漿液爲6升，其含有j重量。/。氧化鋁及約〇 2重量 %聚（丙烯酸）。除了充作氧化劑以外，氧化鈽鹽亦會促進 聚（丙晞酸）在氧化銘磨料上之吸附。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 先閱讀背面之注意事項真填寫本育0 使用比起在比較實例1中所使用者較堅硬之墊片，以進 行平面化。此塾片可以Pedr0整片得自公司。其爲 藉由铺設被切割成15_3英吋長度之嫘縈纖維所製成之非織 造整片°接著’將丙烯酸-丁二烯橡膠黏合劑置於纖維上 ’並使黏合劑熟化以獲得所要之黏彈性質。使用如上文在 比較實例1中所述之相同磨光條件與晶片。在磨光期間未 衣紙張尺度適用中國國家檁 經濟部中央榇準局舅工消費合作社印製 420718 A7 ________ 五、發明説明（16 ) 發現黑色碎屑形成。在藉磨光從園繞導線黏結墊之場區移 除鋁合金後，墊片之表面分佈形態係示於圖6中。此圖顯 示階層高度僅0.06微米，這表示在平面化上超過—數量級 之改良，從先前技藝之0.8微米階層高度，至使用本發明方 法之0·06微米階層高度。 比較實例3 重複比較實例1，惟採用較堅硬之pedr〇墊片。於磨光期 間發現Copies黑色碎屑形成，且鋁薄膜變成極端地被刮傷 ’咸§忍其對於微電子學應用是無.效的。於磨光後之階層高 度爲〇_2微米，對於大部份應用而言仍然太大。 將實例2與比較實例3作比較，証實本發明之重要性。例 如’聚電解質添加劑不僅改良平面化作用，而且藉由分散 黑色碎屑，允許使用較堅硬墊片。黑色碎屑係由磨光所移 除之銘粒子組成。其會發展堅硬天然氧化物於其表面上， 這會刮傷晶片。根據本發明之聚電解質會結合在此等粒子 上’塗覆之’及防止其刮傷作用。事實上，當使用實例2 之程序於敷金屬之第一個階層時，根據依照本發明之實例 2心短路良率，係爲至少95% ;而當使用比較實例3於敷金 屬t第一個階層時，來自比較實例3之短路良率，由於嚴 重刮傷，故爲0%。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

本紙張尺度適用 -19- A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. ' I ι 8m9修正· A ^611¾4貌牟利申請案 V 範園修正本(88年丨2月）g 、申請專利範圍 420718 1·—種磨光漿液，其包含磨料 灯知_于並顯不正靡 :該漿液進-步包含聚電解質，； ，其 料粒子所結合者不同電荷之離子部份，：：C磨 質之濃度為該磨料粒子重量之5至50百分比、。"氷電解 2_根據申請專利範圍第i項之 酸性基團。 八甲及咸电解質包含 其中該聚電解質包含 其中該聚電解質為聚 其中該聚電解質具有 其中該聚電解質為聚 其中該聚電解質係選 ,/、裝— (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 3·根據申請專利範圍第1項之锻液 鹼性基團。 4.根據申請專利範圍第1項之聚液 兩性電解質。 5_根據申請專利範圍第1項之漿液 500至1〇,〇〇〇之分子量。 6,根據申請專利範圍第5項之漿液 乙埽亞胺。 7·根據申請專利範圍第5項之漿液 ” |^ ,q—月你英 自包括聚（丙埽酸）、聚（曱基丙晞酸）及聚順丁烯二酸。 tr 8. 根據申請專利範圍第丨項之漿液，其中一部份該磨料粒 予係經預處理，以加強其吸附該聚電解質之能力。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 9. 根據申請專利範圍第1項之漿液，其中一部份該磨料粒 子係以氧化劑預處理，氧化劑之量足以加強其吸附該聚 電解質之能力。 _ 10. 根據申睛專利範圍第9項之漿液，其中該氧化劍為硝酸 鐵。 11. 根據申請專利範圍第1項之漿液，其進一步包含水不溶 表紙痕从適财賴家榡準（CNS)从祕（21()><297公董

   其中該磨料粒子之粒 其中該磨料粒子之粒 --- 申請專利範圍 性聚合微粒子。 2’根據申請專利範圍第1項之漿液，其進一步包含界面活 性劑微胞。 σ 根據申凊專利範圍第1項之衆液 子大小為30至200毫微米。 14·根據申請專利範園第1項之漿液 子大小為75至100毫微米。 據申。f)專利範圍第1 4項之.衆液，其中該磨料粒子係選 自包括氧化鋁、氧化鈽、二氧化矽及氧化锆。 16.根據中請專利範圍第丨項之聚液，其中該磨料粒子係選 自包括氧化鋁、氧化鈽、二氧化矽及氧化锆。 二根據中請專利範圍第16項之聚液，其係為含水衆液。 •，據申請專利範圍第16項之漿液，其進—步包含兩價稀 土離子或其膠態氫氧化物之懸浮液。 申請專利範圍第1項之栽液’其係為含水漿液。 2ΗΪΪ中請專利範圍第1項之_，其係為非水性聚液。 ·=據申請專利範圍第Μ之浆液，纟中該聚電解質能夠 为散磨光碎屑。 22. ^據申請專利範圍第μ之锻液，其中該聚電解質為陰 離子性’並具有1，000至5,000之分子量。 根據申凊專利範圍第i項之漿液，其中該聚電解質為陰 離子性’並具有2,〇〇〇之分子量v 24.根據申請專利範圍第卜貝之聚液，其進一步包含兩價稀 土離子或其膠態氫氧化物之懸浮液。 本纸張尺度適用 --------------'ir——.-----^ (请先閲讀背面之泣意事項存填寫本買) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -2- i a 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 25·根據申請專利範p/j贫 1_至5_上1項之漿液’其中該聚電解質具有 ι，ϋ㈨玍!>，υυυ 分子量， -U-. ’f卞 ο 26. 根據申請專利範阅當，= 百分比。“1項之栽液’其中該濃度為15至25 27. —種磨料组合物，甘〜入^ # JL右&、，#〜包$磨料粒子與聚電解質，此聚電 ^ ^ .. 竹检子所結合者不同電荷之離子部份， 且其中孩聚電解質 >，他& Λ ,、. 牛为又破度為菘磨料粒子重量之5 分比。 土儿w 28. —種製備根據申請森 寻利靶圍罘1項之漿液之方法，立包 括添加該聚電解質至含有該粒子之漿液，於是在原ς塗 设-IW/7 Β亥磨料粒子，或預塗覆—部份該磨料粒子，然 後將已預塗覆之麼料#; & & # U _ '”、 ,^ g杆粒子與孩磨料粒子之其餘部份之漿 液互此毛是產生該漿液，或預處理一部份磨料粒子， 以使其更容易自漿液中吸附聚電解質。 9·種磨光表面之方法，其包括在該表面上提供包含磨料 粒子與聚電解f之衆液’該聚電解質具有與該磨料粒子 所結合者不0電荷之離子部份，且其中該m電解質之濃 度為該磨料粒子重量之5至5〇百分比；及經由使其與磨 光墊接觸’使該表面平面化。 . 根據申，專利範圍第29項之方法，其中該聚電解質具有 500至1〇,〇〇〇之分子量。 及據申印專利範圍第29項之方-法，其中該磨光塾為僵硬 磨光墊。 …根據申凊專利範圍第29項之方法’其中該聚電解質係進 3 * ’尺度逍用t國國家標準（cns )( 2⑴X别公羡 I^------cr------T----,1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   A8 B8 C8 D8 中靖專概圍 〜步分散磨光碎屑，於是減少因該碎屑所造成 33·根據申請專利 晶片。 34·根據申請專 透鏡。 刮傷 範圍第29項之方法，其中該表面為微電子 利範圍第29項之方法，其中該表面為鏡予或 35.报據申請專利範圍第29項之方法，其中 丫忒戒硬顯不正應 力作用。 —一------— {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4T- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -4- 本紙淥適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠）