TW438880B - Chemical mechanical polishing compositions and slurries and their uses - Google Patents

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438880 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 、 (1)發明範疇 本發明有關一種化學機械性磨光漿液，其包含至少兩種 氧化劑，其一可爲過氧化氫脲。該化學機械性磨光漿液其 係藉著結合包括脲之磨光漿液先質與過氧化氫而製得。形 成之漿液可用以磨光金屬層及半導體製造所產生之薄膜。 本發明特別有關一種化學機械性磨光漿液，其特別適合磨 光多金屬層及薄膜，其中該層或該膜之一包含鋁或含鋁之 合金’而另一層或薄膜包含飲或含飲之合金或諸如氮化飲 之化合物。 (2 )技藝描述 積體電路係由在ί夕基材内或上所形成之數百萬有源裝置 所構成°最初彼此分隔之有源裝置互相連接以形成功能性 電路及组件。該裝置係使用眾所周知之多層互連而彼此連 接。互連結構一般具有第一層金屬、互連層、第二層金屬 及視情況使用之第三層及後續金屬3使用中間層介電質， 諸如經摻雜及未摻雜之二氧化矽（Si〇2)，以介電性地分隔 位於矽基材或井洞中之不同層金屬。介於不同互連層間之 電聯係使用經金屬化之通孔達成。在此供作參考之美國專 利第4,789,648號描述一種製備多金屬層及位於絕緣體膜中 之金屬通孔之方法。相同地，使用金屬接點以於互連層及 位於井洞中之裝置間形成電聯。金屬通孔及接點可充塡各 種金屬及合金，包括鈦（Ti)、氮化鈦（TiN)、钽（Ta)、銘 鋼（A1 - C u )、鋁矽（A1 - S i)、銅（C u )、鎢（W) '及其組合 -4 (請先閲讀背面之注音？事項再填寫本頁) 、v.s

i I } I 4388 8 0 Α? Β7 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物。金屬通孔及接點通常採用諸如氮化鈦（TiN)及/或散 (T 1)之粘著層，將該金屬層粘著於該s丨〇 2基材。粘著層係 於接觸層上作爲擴散障壁’以防止充塡之金屬及ς丨〇 2反 應。 於一個半導體製造過程中，藉著覆蓋式金屬沉積，隨之 化學機械性磨光（CMP)步驟而形成金屬通孔或接點3於一 般方法中’触刻通孔以穿透中間層介電質（〗L d )以達到互 連線或達到半導體基材。其次，通常於[L D上形成諸如氮 化飲及/或鈦之粘著薄層，並進入經蝕刻之通孔s之後， 於粘著層上覆蓋沉積金屬膜，並沉積於通孔中。最後，藉 化學機械性磨光（CMP)去除過量金屬，以形成金屬通孔。 製造方法及/或通孔之C Μ P係揭示於美國專利第 4,671,85 1、4,910，155 及 4,944,836 號中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 於典型化學機械性磨光法中，該基材與旋轉磨光勢直接 接觸。載體對基材背侧面施壓。磨光過程中，於對基材背 側面保持下壓力下旋轉該墊及該枱。磨光期間，將磨蝕劑 及化學反應性溶液一通稱爲”漿液"_施加於該塾上。該漿 液藉著與欲磨光之膜進行化學性反應而起始該磨光過程d 該磨光過程係於將漿液提供於晶圓/墊界面時，使該墊相 對於基材旋轉而進行。持續此方式之磨光，直至去除絕緣 體上所需之膜。該漿液組成係爲CMP步驟之重要因素。視 氧化劑、磨蝕劑及其他有用之添加劑之選擇而定，磨光漿 液可調整至於所需磨光速率下有效地磨光金屬層，同時使 表面不完整、缺陷及腐蝕和沖蝕減至最少，此外，該磨光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ297公釐 4388 8 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 漿液可用以對目前積體電路技術中所使用之其他薄膜材料 提供可控制之磨光選擇性，該材料係諸如鈦、氮化鈦等。 典型CMP磨光漿液含有磨蝕材料，諸如二氧化矽或二氧 化鋁，其懸浮於氧化性水性媒質中。例如，Y U等人之美國 專利弟5,244,523號記錄一種漿液，其含有二氧化紹、過氧 化氫、及氫氧化鉀或化銨，其可用以於可預測速率下去除 鎢，而幾乎不移除底層絕緣層。γ u等人之美國專利第 5，209,8 16揭示一種漿液，其於含水媒質中包含過氣酸、過 氧化氫及固體磨蝕性材料，可用以磨光鋁。Cadien及 Feller之美國專利第5,340,370揭示一種鎢磨光漿液，其包 含約0.1 Μ鐵氰化鉀、約5重量百分比二氧化矽及乙酸卸。 添加乙酸使ρ Η緩衝於約3.5。

Beyer等人之美國專利第ms48號揭示一種漿液調配 物，其係使用磨蝕劑’結合著硫酸、硝酸及乙酸和去離子 水。美國專利第5,391，258及5,476,606號揭示一種用以磨 光金屬及一乳化妙之複合物之漿液，包含水性媒質、磨触 粒子及控制二氡化矽去除速率之陰離子。用於CMP用途之 其他磨光漿液係描述於Neville等人之美國專利第 5，527，42〕波、Yu等人之美國專利第5,354,490號' Cadien 等人之美國專利第5,340,370號' Yu等人之美國專利第 5,209,8 16 號、Medellin 之美國專利第 5,1 57,876 號、 Medellin之美國專利第5,137,544號、及Cote等人之美國專 利第 4,956,3 13 號。 已知用以單階磨光多金屬層之CMP漿液一般對至少一種 ____-6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） ^^^1· ^^^^1 41^^1 ^11^1 —m ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 flu (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 438880 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 金屬層之磨光迷率低。結果，磨光步驟延長或於造成Si〇2 層不期望之沖蝕及金屬通孔及/或金屬線凹陷之侵略性磨 光條件下操作。該凹陷造成非平面之連通層或金屬線層， 對後續石印步驟期間印刷高解析線之能力造成損害，且於 所形成之金屬互連中形成孔隙或斷開電路。此外，使用過 度磨光以確定完全去除晶圓表面上之鈇、氮化鈇及銘膜 時，增加凹陷。因此，仍需要一種可信地磨光積體電路中 包括飲層之多重金屬層之CMP漿液。是故，需要一種可較 快速地磨光鈦以克服目前CMP磨光漿液所產生之基材製造 可信度問題的新穎C Μ P磨光漿液。 亦需要調配化學機械性磨光漿液及其先質，以消除運輸 或儲存期間所產生之問題或使之減至最少。 發明簡述 本發明有關一種單一化學機械性磨光漿液，其可包含過 氧化氫脲。除了作爲氧化劑外’過氧化氫躲亦提供較單獨 使用過氧化氫時高之安定性，進一步幫助諸如其他氧化劑 之其他漿液成份安定性。 此外，該化學機械性磨光漿液可於可接受速率下磨光銘 合金、鈦、及氮化鈦層，而具有高絕緣體磨光選擇性，同 時對鈦及氮化鈦之磨光選擇性較低。 此外，本發明有關一種方法，其使用單一化學機械性磨 光漿液，以於積體電路中磨光多重金屬層。 本發明亦有關一種化學機械性磨光漿液先質，其包含 脲’而可於使用前與過氧化氫結合，產生包含過氧化氨躲 私紙張尺皮適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210χ297公釐） 1^1 ^^1 m n n I '艮 ^^1 I --- -- - - - 〆 ·/"-y" {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 3888 0 A7 _______B7 五、發明説明（5 ) 之化學機械性磨光漿液。 於一具體實例中，本發明爲一種水性化學機械性磨光漿 液°該化學機械性磨光漿液包含磨蚀劑、由約〇 . 2至約1 〇 . 〇 重量百分比之第一氧化劑、由約0.5至約丨〇.〇重量百分比之 第二氧化劑、及由約〇. 5至約3 · 0重量百分比之至少一種有 機酸。該化學機械性磨光聚液之Ρ η應由約2. 〇至約8.0。 於另一個具體實例中，本發明爲一種磨光基材之方法3 孩方法包括摻合磨蝕劑、由約〇. 2至約1 〇. 〇重量百分比第一 氧化劑、由約0.5至約1〇_〇重量百分比第二氧化劑、由約 〇.5至約3.0重量百分比至少一種有機酸、及去離子水以形 成化學機械性磨光漿液3其次，該化學機械性磨光漿液施 加於該基材上’藉使一墊與該基材接觸，而使該墊相對於 基材移動’而去除位於該基材上之至少一部分鈦層、至少 一部分氮化鈦粘著層及至少一部分含鋁合金之層。 於另一個具體實例中，本發明係爲一種水性化學機械性 磨光漿液。該化學機械性磨光漿液包含磨敍劑、過氧化氫 脉、及第二氧化劑。此外，該化學機械性磨光漿液可包含 至少一種有機酸。 經濟部中央棣率局貝工消費合作社印製 —^^1· —^n. : kl^i 4r ^1.1 ml >aJ (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 於另一個具體實例中，本發明爲—種磨光基材之方法。 邊方法包括摻合磨蝕劑、由約丨5至約3 〇 · 〇重量百分比過氧 化氫脉、由約0.2至約1 〇.〇重量百分比第二氧化劑、由約 0.5至約5.0重量百分比之至少一種有機酸、及去離子水， 以產化學機械性磨光漿液3其次，將化學機械性磨光漿液 施加於該基材，藉著一墊與該基材接觸，並使該墊相對於 __________-8- 本紙張尺度適用中國國家縣（CNSTS^ ( 21GX297公嫠）~- 438880 A7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 基材移動’而移除基材上之至少一部分鈦層、至少一部分 氮化鈑粘著層及至少一部分含鋁合金之層。 另一個本發明具體實例爲一種C Μ P漿液先質，其包含脲 及第二氧化劑。該C Μ Ρ漿液先質於使用前結合脲對過氧化 氫莫耳比約〇.75 : 1至2 : 1下結合，產生包含過氧化氫脲 第一氧化劑之C Μ Ρ漿液。 本發明具體實例描述 本發明有關一種化學機械性磨光漿液，其包含至少兩種 氧化劑’其中一種氧化劑爲過氧化氫脲。本發明組合物可 用以磨光基材上之至少一種金屬層，該基材係選自包括積 體電路、薄膜、多層半導體及晶圓。已發現本發明化學機 械性磨光漿液在單階多金屬層化學機械性磨光方法中用以 磨光包含鈥、氮化鈇、及含紹合金之廣之基材時，特別具 有優越之磨光選擇性3 本發明亦有關一種化學機械性磨光漿液先質s該先質以 包含脲較佳。該先質於使用前與過氧化氫結合，產生包含 過氧化氫脲氧化劑之C Μ P组合物。 在描述本發明各種較佳具體實例之細節之前，先定義本 發明所用之某些辭彙°化學機械性磨光衆液（"C Μ Ρ紫液"） 爲有用之本發明產物，其包含至少兩種氧化劑、磨蚀劑、 有機酸、及其他非必要成份a該C Μ Ρ漿液可用以磨光多層 金屬，包括但不限於半導體薄膜、積體電路薄膜、及可使 用C Μ Ρ方法之任何其他薄膜及表面。"铭"及"含组合金，，於 本發明中可交換使用，熟習此技藝者皆明瞭，爲了改善鋁 _ -9- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 438880 A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 之電滲移性質，大部分含有，，鋁”之金屬層實際上皆包含有 含銘合金，諸如Al-Cu。 將可用於化學機械性磨光漿液之氧化劑掺入c M p漿液 中，以幫助該多金屬層氧化成其對應之氧化物、氫氧化 物、或離予。例如，於本發明中，氧化劑可用以將金屬層 氧化成其對應之氧化物或氫氧化物，例如鈦變成氧化鈦、 鎢變成氧化鎢’ $變成氧化銅’而鋁變成氧化鋁。本發明 氧化劑在惨入磨光漿液中時，可用以磨光金屬及以金屬爲 主之組件，包括鈦、氡化鈦、釦、鋼、鎢、鋁、及鋁合 金，諸如鋁/銅合金，及其各種混合物及組合物，藉著二 械性磨光該金屬，以去除各氧化物層。 於本發明CMP漿液之-具體實例中，第—氧化劑以過氧 化氨脲爲佳。因爲過氧化氫脲爲34.5重量％過氧化氫及 65.5重量％脲，&本發明㈤漿液需包含較高重量用量之 過氧化氫脲，以達到前述所需之氧化劑充填 至12·〇重量百分比之氧化劑對應於三倍重量之過^= 由3·0至36.0重量百分比。 過氧化氫脲第一氧化劑於整體化學機械性磨光漿液中之 含量可由約1.5至約30.0重量百分比。過氧化㈣ 之含量以約3.0至約17.0重量百分比較佳，而由約5〇至約 12.0重量百分比最佳。 包含過氧化氫脲之CMP漿液亦可藉著於約〇 75 . ^ 2 : 1之莫耳比下將脲及過氧化氫結合於水溶液中而調配，' 以形成過氧化氫脲氧化劑。 " -10 私紙張尺度適用中國國家標準（CMS〉Α4規格（2丨0X297公釐） ------ I—-^1 - - —I - - H-— '莽— I I 訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4388 8 0 A7 B7 五、發明説明（8 ) 本發明C Μ P漿液包含第二氧化劑。該第二氧化劑應可於 良好選擇性下磨光鋁及含鋁合金金屬層。第二氧化劑選自 二過硫酸鹽及單過硫酸鹽較佳，而過硫酸銨更佳。第二氧 化劑於該化學機械性磨光漿液中之含量係由約2.0至約8.0 重量百分比，而由約3.0至約5.0之範園最佳。 本發明C ΜΡ漿液包含磨蝕劑。該磨蝕劑一般爲金屬氧化 物磨蝕劑。金屬氧化物磨蝕劑可選自包括氧化鋁、二氧化 鈦、二氧化結、二氧化鍺、二氧化矽 '二氧化鈽及其混合 物。本發明CMP漿液較佳包含由約丨.〇至約9.〇重量百分比 或更高之磨蝕劑。然而，本發明C Μ Ρ漿液包含約3.0至約 6.0重量百分比磨蝕劑。 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注^^項再缜寫本頁} 訂_ 金屬氧化物磨蝕劑可藉熟習此技藝者已知之任何技術製 造。金屬氧化物磨蝕劑可使用任何高溫方法製造，諸如溶 膠一凝膠、濕熱法（hydrothermal)或電漿法，或藉著製造 煙務狀或;：；!_*氣金屬氧化物之方法製造。金屬氧化物以煙霧 狀或沉澱磨蝕劑較佳，而諸如煙霧狀二氧化矽或煙霧狀氧 化鋁之煙霧狀磨蝕劑更佳。例如，煙霧狀金屬氧化物之製 造爲眾所周知之方法，包括於氳氧焰中使適當儲料蒸汽（諸 如用於氧化鋁磨蝕劑之氯化鋁）水解。於燃燒過程中形成約 略球型之熔化粒子，其直徑隨程序參數而改變。此等氧化 鋁或類似氧化物之熔化球一般稱爲主要粒子’藉著於其接 觸點進行碰撞以彼此熔合，而形成分支鏈三維鏈狀凝集 體^破壞凝集體所需之力相當大且视爲不可逆。於冷卻= 收集期間’凝集體進-步碰撞’造成某些機械性纏結而形

4388 8 0 Α7 Β7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 成粘聚物。推測粘聚物係藉凡得瓦力而鬆散地結合，可藉 著於適當媒質中適度地分散而逆轉，即去粘聚。 沉;殿之磨蚀劑可藉習用技術製造，諸如於高鹽濃度、酸 或其他凝聚劑作用下，自水性媒質凝聚所需粒子。濾出該 粒子、洗滌、乾燥並藉熟習此技藝者所熟知之技術與其他 反應產品殘留物分離。 較佳金屬氧化物之表面積自S. Brunauer，P.H. Emmet,及 I. Teller, J. Am. Chemical Society，第 60 册，第 309 頁 ( 1938)所述之通稱爲BET之方法計算係由約5米2/克至約 430米2/克，而由約30米2 /克至約170米2 /克較佳。因 爲1C工業對純度要求嚴格，故較佳金屬氧化物應具有高純 度。高純度意指來自諸如原料雜質及微量加工污染物之來 源的雜質總含量一般低於1 %，而低於〇.〇 1%(即100 ppm) 較佳。 於此較佳具體實例中，金屬氧化物磨蝕劑係由粒徑分佈 小於約1,0微米、平均凝集體直徑小於約〇.4微米且具有足 以排斥克服磨蝕劑凝集體本身之間之凡得瓦力之力之金屬 氧化物凝集體所組成。已發現該種金屬氧化物磨蝕劑有使 磨光期間之刮痕、凹洞記號、切削處（di vots )及其他表面 缺陷減至最少或避免之=本發明凝集體大小分佈可利用諸 如透射型電子顯微鏡（T E Μ )之已知技術決定。平均凝集體 直徑意指使用Τ Ε Μ影像分析一即根據凝集體剖面積—時之 平均等球體直徑。力意指金屬氧化物粒子之表面電位或水 合力需足以排斥克服該粒子間之凡得瓦力。 _ -12 -_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X 297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 438880 A7 B7 五、發明説明（10 ) 於另一個較佳具體實例中，金屬氧化物磨蝕劑可由主要 粒徑小於0.4微米（400毫微米）且表面積由約丨〇米2 /克至 25 0米2/克範圍内之不連續個別金屬氧化物粒子所組成。 4金屬氧化物磨独劑以金屬氧化物之濃縮含水分散液之 形式摻入磨光漿液之水性媒質中較佳，該金屬氧化物磨蝕 劑之含水分散液一般有約3 %至約4 5 %之固體，而介於 1 0 %及2 0 %間之固體較佳。金屬氧化物之含水分散液可利 用習用技術製造，諸如緩緩添加金屬氡化物磨蝕劑於適當 媒貝’例如去離子水’以形成膠態分散液。該分散液一般 藉著接受熟習此技藝者已知之高剪切混合條件而達成。漿 液之pH可自等電點調整至使膠體安定性達到最高。 本發明CMP漿液可另外包含有機酸。有許多習用有機 酸、有機酸鹽、及其混合物皆可用於本發明C Μ P漿液中， 以增進對氧化物磨光速率之選擇性，諸如單官能基酸、雙 官能基酸、羥基/幾酸、鉗合、非鉗合酸、及其鹽。較佳 有機酸係選自乙酸、己二酸、丁酸、癸酸、己酸、辛酸、 檸檬酸、戊一酸、乙醇酸、甲酸、反丁稀二酸、乳酸、十 二酸、蘋果酸、順丁埽二酸、丙二酸、肉豆蔻酸、草酸、 十六酸、苯二甲酸、丙酸、丙酮酸、硬脂酸、琥珀酸、酒 石酸、戊酸及衍生物，包括其鹽。 有機酸或鹽於最終CMP漿液中個別或與其他有機酸或鹽 結合之含量應足以增進氧化物選擇性，而不對C μ ρ漿液安 4性產生負面影響。因此，有機酸於漿液中之含量一般由 約0，0 5重量％至1 5重量％，而於〇 5重量％及5 〇重量。/❶之間 ________- 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

釘 438880 經濟部中夹栳率局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（11) 較佳。包含有機酸及其鹽之化學機械性磨光漿液之實例係 揭不於美國專利申請案第08/644,509號，在此供作參考。 較佳有機紅係爲琥雜酸。已發現破拍酸促進銘純化，亦抑 制介電層之移除。 可將其他眾所周知之磨光漿液添加劑摻入本發明化學機 械性磨光漿液中。其中一種選擇性添加劑係爲無機酸及/ 或其鹽’其可添加於該磨光漿液中，以進_步改善或增進 晶圓中障壁層之磨光速率，諸如鈦及鈕。有用之無機添加 劑包括硫酸、鱗酸、硝酸、按鹽、納鹽或硫酸及鱗酸之其 他陽離子鹽。 爲了促使包含氧化劑之磨光漿液相對於沉降、絮凝及分 解之安定性，可使用各種非必要添加劑，諸如界面活性 劑、安定劑、或分散劑。若將界面活性劑添加於c Μ P漿 液’則其可爲陰離子性、陽離子性、非離子性、或兩性界 面活性劑或兩種或多種界面活性劑之組合物。此外，已發 現添加界面活性劑可用以降低晶圓之晶圓内均勻性 (WIWNU )，以改善晶圓表面，並減少晶圓缺陷。可用於本 發明C Μ Ρ漿液之較佳安定劑非限制實例包括但不限於瞵 酸，諸如胺基三（亞甲基膦）酸、1-羥基亞乙基-4 -二膦酸， 六亞甲基二胺四亞甲基膦酸'及二伸乙基四胺五亞甲基瞵 酸。本發明C Μ Ρ漿液可含有足以有效產生漿液安定性之量 的一或多種安定劑。膦酸安定劑於漿液中之含量通常由約 100 ppm至約5.0重量百分比。於衣發明c Μ Ρ漿液中添加一 或多種膦酸亦可抑制金屬腐蝕3 -14-_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（2丨〇><別公瘦） n 1^1 —B^i *1 n I HI 一°1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 43888 0 A7 五、發明説明（12 ) 可用於本發明之諸如界面活性劑之添加劑用量應足以使 漿液有效地JL體安定化，—般係視所選擇之特定界面活性 劑及金屬氧化物磨蝕劑之表面性質而定。例如，若未使用 足量（所選擇界面活性劑，則對安定化無影響或幾乎無影 響。另一方面，C MP漿液中界面活性劑太高時，可能於漿 液中造成不期望之發泡及/或絮凝。結果，諸如界面活性 劑之安定劑含量通常應於約〇 〇〇 i重量％及W重量％之間。 此外，可將添加劑直接添加於漿液中，或利用已知技術處 理於金屬氧化物磨餘劑表面上。任一種情況下，添加劑含 量皆凋整至達到磨光漿液中所期望之濃度。 期望使本發明CMP漿液保持在約2〇至約8範圍内，較佳 介於約3 ‘ 5至約6間，以利於c M p方法之控制。詳言之，已 發現本發明CMP漿液之金屬表面薄膜鈍化能力於高pH下 車父佔優勢，例如高於8 ^相同地，當本發明CMp漿液p H太 低，例如低於2時，產生漿液操作問題及基材磨光品質問 題。本發明CMP漿液pH可使用任何已知酸、鹼或胺而調 整。然而，使用不含金屬離子之酸或鹼，諸如氫氧化銨及 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 胺、或硝酸 '磷酸、硫酸 '或有機酸，有利於避免將不期 望之金屬成份導入本發明CMP漿液中。 已發現本發明化學機械性磨光漿液具有高鈦（Ti)磨光速 率，及針對於氮化鈦（TiN)及含鋁層之高磨光速率，尤其 是針對Al-Cu金屬層。此外，化學機械性磨光漿液對介電 絕緣層具有所期望之低磨光速率。 本發明化學機械性磨光漿液之一重要用途係用於包含

438880 經濟部中央椟準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（13 ) 鈦、鋁及諸如Al-Cu之含鋁合金之薄層膜進行化學機械磨 光。於此種磨光應用中，該單一磨光漿液可磨光鈦、氮化 鈦、及含鋁合金之層。本發明CMP漿液較佳具有由約2 : 1 至約1 : 1及較佳約1 : 1.25至約1.25 : 1之Al-Cu對鈦[A1-(：1):丁丨]磨光選擇性及八卜(：11對1^〜[入1-(：11:丁丨1^]磨光選 擇性。本發明C Μ P漿液同時具有極低介電質（s i 〇 2)磨光速 率’ Si〇2磨光速率低於40埃/分鐘較佳。 該C Μ P漿液可使用熟習此技藝者熟知之技術製造。該氧 化劑及任何非必要添加劑一般係於低剪切條件下於預定濃 度下混入諸如去離子水或蒸餾水之水性媒質中，直至該成 份完全溶於該媒質中。諸如煙霧狀氧化鋁之金屬氧化物磨 蝕劑之濃縮分散液添加於該媒質中，並稀釋至最終CMP漿 液中磨蝕劑有所需之充塡量。 本發明C Μ Ρ漿液可於單包系統（氧化劑、磨蝕劑、及添 加劑於安定之水性媒質中）形式下供應。然而，爲了避免 CMP漿液之可能降解，使用至少一個雙包式系統較佳，其 中第一個包裝包含第一氧化劑，而第二個包裝包含第二氧 化劑。其餘成份、磨蝕劑、有機酸、及任何非必要添加劑 皆可置入第一個容器、第二個容器或第三個容器中。然 而，當第一氧化劑係爲過氧化氫脲時，兩種乾燥固體形式 之氧化物可置入第一個容器中，而殘留水性成份則置入第 二個容器中。 第一個容器或第二個容器之成份可爲乾燥形式，而對應 容器中之成份係爲含水分散液形式。例如，第一個容器可 ___ -16 - 本紙張尺度適用中國國家檫準（CNS ) Α4规格（21〇Χ297公釐） ^^1· In — - -I 11 I 1^1- ^^^1 tl^i .^ϋ· ^^^1J-4J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 438880 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（14 ) 包含水性之第一氧化劑，而第二個容器則包含磨蝕劑'第 二氧化劑及有機酸之水性分散液。或者，第一個容器可包 含磨轴劑及第一氧化劑之水性分散液，而第二個容器則可 包含水性开）式之有機酸及第二氧化劑。本發明c M p漿液成 份之雙容器組合物係一般熟習此技藝者所熟知d 包裝C Μ P漿液系統可與任何適用於晶圓所需金屬層之 標準磨光裝置一起使用。該多包裝系統包括於兩個或多個 容器中之水性或乾燥形式CMP漿液成份。藉著結合來自各 種各益之所品量之成份’以產生包含前述量至少兩種氧化 劑、磨蚀劑、及有機酸之C Μ Ρ漿液，而使用該多包裝系 統。 本發明CMP漿液無法使二氧化矽磨光速率大幅增高至超 過約40埃/分鐘。然而，本發明CMP漿液在保持針對鋁及 諸如Al-Cu之含銘合金之高磨光速率的同時，大幅增加對 鈦或氮化鈦之磨光速率。因此，本發明C Μ P漿液可控制 鈦，氮化鈦及Al-Cu之磨光選擇性。本發明磨光漿液可用 於半導體積體電路之各個製造階段中，以於表面不完全及 缺陷減至最少之同時，於所需磨光速率下提供有效磨光。 已發現本發明包含過氧化氫脲之C Μ P漿液可藉著於使用 前將過氧化氫添加於包含脲及任何其他有用之漿液成份之 漿液先質中而調配，產生含有過氧化氫脲之CMP漿液。自 含脲之漿液先質調配本發明CMP漿液時，消除含過氧化氨 之漿液所產生之安定性、運輸及安全性問题，因爲含骑之 CMP漿液.先質可被製備並運輸至使用位置，而於使用前於 __-17- 本紙張尺度適用^國家標準（CNS ) Α4規格（210;297公釐1 ^ - —^1 t ^^^^1 v^i.1 pf i^l^i I ^^^^1 m^i \， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 438880 A7 B7 五、發明説明（ 15 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 使用C Μ P漿液之位置上所現存之過氧化氫混合。 較佳本發明漿液先質包含脲及至少一種第二氧化劑之乾 燥或含水混合物。其他成份可摻入含脲之漿液先質中，其 包含至少一種磨蝕劑、至少一種有機酸、及任何其他可用 於C Μ Ρ漿液之添加劑，諸如界面活性劑。 最佳之本發明漿液先質包含約2.0至約24.0重量％聪、前 述含量之煙霧狀氧化鋁、過硫酸銨、及琥珀酸。 任何適用於晶圓所需金屬層上之標準磨光裝置上皆可使 用多包裝C Μ Ρ漿液系統。該多包裝系統包括位於兩個或多 個容器中之一個或多個C Μ Ρ漿液成份，其視需要使用含水 或乾燥形式。該多包裝系統係於將漿液施加於基材之前或 之時藉著結合來自各容器之所需量之成份以產生包含前述 量至少一種第一氧化劑、至少一種第二氧化劑、至少一種 有機酸及至少一種磨蝕劑之CMP漿液而使用。 較佳包裝系統包括第一個容器，其包括包含氧化鋁、 脲、過硫酸銨、琥珀酸之CMP漿液及包括過氧化氫之第二 個谷器。於磨光位置上，於磨光時結合測定量之C μ ρ先質 及過氧化氫，產生本發明CMP漿液。 實施例 吾人已發現包含兩種氧化劑之C Μ Ρ漿液，其可於高速率 下磨光多金屬層，其包含鈦、氮化鈦、及Al_Cu,而對介 電層具有可接受之低磨光速率3 以下實施例説明本發明較佳具體實例，及使用本發明组 合物之較佳方法。 I· n —i I n --- I ^ n n n ___ T - .-3 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS 規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 438880 A7 _______B7五、發明説明（16 ) 實施例1 此實施例中，c Μ P磨光係使用包含4.0重量百分比過硫 酸銨、3.0重量百分比琥珀酸、5.0重量百分比煙霧狀氧化 I呂磨触劑—來自 Aurora, Illinois,之 Microelectronics Materials Division of Cabot Corporation 所售之 SEMI-SPERSE® W-A3 55分散液及〇或3.0重量百分比之過氧化氮 之C Μ P漿液’漿液之其餘部分係由去離子水所组成。該漿 液以氫氧化銨調整至pH 5.0。 該C Μ P漿液施加於厚2000埃之覆T i晶圓上。該晶圓置入 IPEC Planar所製之IPEC 472工具中。該晶圓接受5 psi下 壓力、枱速45轉每分鐘，而錠子速度爲60轉每分鐘。 CMP漿液於200毫升/分鐘之速率下，施加於R0(jel，ine. 所製之XMGH 1158墊上。 不含過氧化氫之CMP漿液的鈦移除速率爲8.6毫微米/ 分鐘，而Al-Cu /鈦選擇性高於23。含有3.0重量百分比 過氧化氫之CMP漿液的鈦移除速率爲200毫微米/分鐘， 而鈇/ Al-Cu選擇性爲1 : 1。兩試驗中，Al-Cu移除速率 皆約200毫微米/分鐘。 實施例2 此例研究不同之溶液p Η對鋁磨光速率及本發明c Μ P漿液 之S i Ο 2選擇性的影響。此例使用之本發明c Μ Ρ槳液具有以 下組成·· 4.0重量百分比過硫酸銨：3.0重量百分比琥珀 酸’· 3.0重量百分比過氧化氫；5.0重量百分比氧化鋁磨蚀 劑（W-A3 5 5 )，其餘者爲去離子水。漿液ρ Η使用氫氧化銨 _-19- H氏張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格（210X297公釐） '~~ ' (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 4 3 888 0 A7 _ B7 五、發明説明（17) 調整產生兩種漿液；第一種pH 3.5，第二種pH 5,0。 CMP漿液施加於覆有Al、Ti、TiN、及SiOx之晶圓上。 該晶圓置入IPEC 472工具中，使用5 psi下壓力，45轉每 分鐘之枱速，及60轉每分鐘之錠子速度磨光。該cmp槳液 於200毫升/分鐘速率下施加於xmgH 1 1 58墊上3下表1 列出此例之結果。 表1 pH 3.5 pH 5.0 Α1移除速率 350毫微米/分鐘 600毫微米/分鐘 A1WIWNU 7.6% 14% 對Ti選擇性 1.72 ： 1 1.61 ： 1 對TiN選擇性 1,79 : 1 3.9 ： 1 對Si02選擇性 88 : 1 n/m 變形，50# m* 57毫微米 40.5毫微米 變形，128"m** 198毫微米 164毫微米 腐蝕 65毫微米 54毫微米 * 根據750毫微米之原始圖案深度，覆有15微米AlCu所 得之結果。 **根據750毫微米之原始圖案深度，覆有〇 8微米AlCu所 得之結果。 上表1所列之磨光結果清楚地顯示本發明c Μ P漿液可於 廣幅pH範圍内使用。 -20. 紙張尺度適用中围國家標準（CNS ) A4規格（210X297公麓） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 鲤濟部中央標準局員工消費合作.社印製 本 438880 A7 —___B7 五、發明説明（18 ) 實施例3 此例研究將膦酸添加於本發明C Μ P漿液時對欽溶解之影 響3此例之CMP漿液係由4_0重量百分比過硫酸按、3 〇重 量百分比琥珀酸、3.0重量百分比過氧化氫、5 〇重量百分 比氧化館磨蚀劑（W A - 3 5 5 )、及去離子水所組成。將添加 或不添加少量胺基三（亞甲基膦酸）之C Μ P漿液導入電化學 電池中，藉磨蚀停止五分鐘後之電化學技術許估剛磨蝕之 表面的T i溶解速率。顯示膦酸抑制τ i溶解之結果列於下表 2中： 表2 漿液pH 膦酸％ 丁i溶解速率(埃/分鐘） 3.5 0 3.4 5.0 0 6.0 5.0 0.1 3.0 5.0 0.5 1.3 5.0 1.0 1.0 8.05 0 68 8.05 1.0 3.4 此等實例之結果證明包含第一氧化劑及第二氧化劑之 CMP漿液可於寬幅PH下於單一磨光步驟中用於磨光多層 金屬。結果亦證明將安定劑添加於本發明C Μ P漿液可抑制 金屬基材之金屬腐蝕。 _-21 -________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） .---------装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} *ϊτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 438880 A7 B7 __— ------ — 五、發明説明（19 ) 實施例4 此例對照過氧化氫腺及過氧化氫作爲有用之C Μ P氧化劑 的效果。詳言之，此例對照兩氧化剖對時間之安定性。 於水性媒質（去離子水）中製備具有以下组成之四種漿 液。每一種漿液皆使用SEMI-SPERSE® W-A355氧化鋁分 散液製備，以去離子水稀釋至5重量百分比之氧化鋁。 漿液A : 5。/。氧化鋁、3%過氧化氫[HP]、3 %琥珀酸，原 始 pH = 3.50。 漿液B : 5 %氧化鋁、8 · 5 %過氧化氫脉[υ Η P ](對應於約 3 · 0重量百分比之Η2 Ο 2水溶液）、3 °/。琥珀酸，原始 ρ Η = 3.55 ° 漿液C : 5 °/〇氧化鋁、3 %過氧化氫[υ Η Ρ ]、4 %過硫酸 銨、3%琥珀酸，原始ρΗ = 4.00。 漿液D : 5 %氧化鋁、8 5 %過氧化氫脲[Η ρ ](對應於約 3.0重量百分比之Η"2水溶液）、4%過硫酸銨、3%琥站 酸，原始ρΗ = 4.00。 經濟部中央標準局wc工消費合作杜印製 --11__!11 I - ---1--訂 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁〕 漿液Α及β於室溫下放置7週之時間。定期分析漿液Α及Β 試樣之pH，於酸性溶液中以過錳酸鉀滴定，以決定活性過 氧化物之百分比。結果記綠於下表3中。 表3 -漿液A及B之安定柯研究

活性 2〇2% 、一 几_ dH 漿液A 漿液B 漿液A 紫^凌Β HP UHP —HP__ UHP _ -22- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規掊（ 438880 A7 B7 過硫酸鹽氧化劑活 五、發明説明（2D ) 0週 3.35 3.28 . · ^ so 3 55 1週 3.30 ---------- 3 48 2週 2.85 1 f〇 3週 3.24 3 52 5週 3.12 3 49 7週 1.82 ^ CA 平均變化/週 -0.22 -0.03 ---2·)4 ____ρ.006 -0.012 試驗結果顯示包含過氧化氫之衆液中的活性過氧化物之 降解速率遠高於包含過氧化氫腸之漿液。兩紫液之pH安定 性皆相同。 如前評估漿液C及D之過氧化物活性、 性及p Η。漿液C及D之安定性評估結果t ^^—^—1— I t^n ^^^1 I ^^^1 .^ϋ ^^^1 TJ p-n (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局J Η消費合作社印製 3 2 兒錄於下表4中 表4 -漿液C及D之耍定，w：加* 活性H: >〇2% ---9L 過硫酸鹽％ n]H 漿液C 漿液D 漿液C 漿液D - Μ1 漿液c 漿液D 00 3.10 3.21 4.27 4.11 4.00 4 00 1曰 3.13 4.09 3.74 2曰 3.08 3.73 3.61 3曰 2.96 3.21 3.15 3.89 3.26 3 90 4曰 2.90 3.14 2.69 4.16 2.84 3 86 5曰 3.15 4.18 3.86 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2丨0X297公釐） ο 8 8 8 3 4

7 7 A B 五、發明説明（21 ) 6曰 3.09 4.06 3.81 7曰 3,06 4.02 3.77 11日 3.06 3.98 3.68 平均變化/日 -0.05 -0.01 -0.40 -0.01 -0.29 -0.03 表4所記錄之安定性結果確認包含過氧化氫脲之漿液的活 性相對於時間之安定性較含有過氧化氫之漿液高。此外， 表4所記錄之結果亦證明過氧化氫脲使第二氧化劑安定 化，而大幅抑制相對於時間之降解。因此，過氧化氫脲於 包含至少兩種氧化劑之C Μ P漿液中同時充作氧化劑及安定 劑，而可於使用前多日即製備摻有過氧化氫脲之槳液，而 不喪失氧化劑活性。 實施例5 根據前述實施例1之方法評估漿液C及D之磨光性能。磨 光結果列於下表5中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 表5 -漿液C及D之磨光結果 漿液C 漿液D A1速率(平均値） 4922 5195 ΤιΝ速率(平均値） >3724 >3767 對TiN選擇性 <1.32 <1.38 Τι速率(平均値） >2754 >2772 對Τι之選擇性 <1.79 <1.87 氧化物速率(平均値） 97 67 對氧化物之選擇性 50.9 77.5 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） 4388 8 0 A7 ____ B7 五、發明説明（22 ) 該磨光結果顯示兩種漿液皆可有效地磨光各秸 贫屬層。此 外，摻有過氧化氫脲之漿液D依需要地對氧化物層具有較 含有過氧化氫之漿液C高之選擇性。 雖已就特定具體實例描述了本發明，但已知可在不偏離 本發明精神下進行各種改良。本發明範圍不受限於前述説 明書及實施例之描述，而由以下申請專利範圍所定義。 ---------f-- (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _-25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部令央標準局肩工消費合作社印«. /13 88 8 0 ΛΗ 第S(il丨3S37珑筝利中請窠 BS ，卜請牟利範丨?丨仔正本(89年丨；!）-^ 六，中請專利範阐 公告衣 1. 一種化半機械性磨光漿液組合物，其包含： 水性媒質； 麽蝕劑； 由0,2至丨0.0重货百分比之笫一氧化劑； 由0.5至10.0重量百分比之第二氧化劑； 由0.5至15.0重量百分比之至少一種有機酸，其中該組 合物之ρ Η係由2.0至8.0。 2. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該第一氧化劑 係為至‘少一種經由羥基解離之學氧化合物。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之in合物，其中該第一氧化 劑係選自過氧化氫、過氧化氫脲、及其混合物。 4. 一種化學機械性磨光漿液組合物，其包含： 磨蝕劑； 過氧化氲脲；及 至少一種第二氧化劑。 5. 根據申請專利範圍第4項之組合物，其中該過氧化氫脈 於該组合物中之含量係介於1,5重量百分比及30.0重量百 分比範圍間。 6. 根據申請專利範圍第5項之组合物，其中該過氧化氫脲 於該组合物中之含量係介於5.0重量百分比及12.0重量百 分比範圍内。 7. —種化學機械性磨光漿液先質組合物，其包含： 脲；及 至少一種第二氧化劑。 本纸铁尺度逋用中國國家標率（CNTS ) A4洗格（210X297公釐） — If I i - n n ^訂 J ~, .系 (請先閱讀背面之注意y項再填寫本頁) 4388 8 0 經濟部中央標準局負工消t合作钍印装 A8 B8 C8 D8 六、中請專利範圊 &根據巾請牟利範圓笫7項之组合物，其中該組合物另外 包含磨触劑。 9.根據巾叫牟利範固笫1、4或7項之组合物，其中該組合 物包含0.2至丨0·〇重量百分比之第二氧化劑。 10_根據申叫專利固第9項之組合物，其中該第二氧化劑 係為至少一種選自二過硫酸鹽、二過硫酸、單過硫酸 鹽、單過硫酸中之化合物及其混合物。 11. 根據申請專利範圍第1 〇項之组合物，其中該第二氧化剖 為過硫酸銨。 12. 根據申請專利範圍第4或7項之姐合物，其中該组合物另 外包含至少一種有機酸。 13. 根據申請專利範固第1 2項之組合物’其中該有機酸於該 组合物中之含量係由0.5重量百分比至15 〇重量百分比。 14. 根據申請專利範圍第1或丨3項之組合物，其中該有機酸 係為琥珀酸。 15. 根據申請專利範圍第1、4或7項之组合物，其中該组合 物另外包含至少一種界面活性劑。 16. 根據申請專利範圍第1、4或7項之組合物，其中該組合 物另外包含至少一種安定劑。 17-根據申請專利範圍第1或8項之組合物，其中該磨蝕劑係 為金屬氧化物。 18. 根據申請專利範圍第1或8項之组合物’其中該磨蝕劑係 為金屬氧化物之含水分散液。 19. 根據申請專利範圍第1或8項之組合物，其中該金屬氧化 -2 · 本纸铁元变適用中國国家標準（CNS ) A4洗格（210x297公A ) ----------- --„--------裝------—Γ訂 ------^ (锖先《讀背面之注意事項弄填寫本頁) ^38880 AH mc« UH 經濟部令央標準局舅工消費合作社印¾ t、屮請專利範® - 物冶蚀劑係由粒子大小分佈小於〇微米而平均凝㈣直 徑小於0.4微米之金屬氧化物斤組成， 汍枨據中請牟利範阁第…項之組合物，丨中該金屬氧化 物磨^劑係由主要粒子直徑小於〇彻微米，而表面積由 丨〇米2/克至250米克之不連绩個別金屬氧化物球所 组成。 21. 根據申請專利範園第丨或8項之組合物，纟中該金屬氧化 物磨蝕劑之表面積係由5米2 /克至4 3 〇米2 /克。 22. 根據中.請專利簡第⑷項^合物，其中該金屬氧化 物曆蝕劑之表面積係由30米2,克至口〇米2/克。 23. 根據申請專利範圍第…項之组合物，纟中該金屬氧化 物磨蝕劑係選自包括沉數之金屬氧化物磨蝕劑或煙霧狀 金屬氧化物磨蝕劑。 24. 根據申t青專利範圍第！或8項之组合物，其中該金屬氧化 物磨蝕劑係選自包括氧化鋁、氧化鈽、氧化鍺' 二氧化 秒、二氧化鈦、二氧化锆及其混合物。 2D.根據申請專利範圍第丨或8項之纽合物，其中該磨蝕劑係 選自包括二氧化矽、氧化鋁、及其混合物。 26. 根據申請專利範圍第！或8項之組合物，其中該磨蝕劑有 1-0至9.0重量百分比之氧化鋁。 27. 根據申請專利範圍第i項之组合物，其中該磨蝕劑係含 量介於1.0重量百分比至9.0重量百分比問之氧化鋁；第 一氧化劑為含量介於0.5重量百分比至1〇 〇重量百分比間 之過氧化氫，弟二氧化劑為含量介於〇.2重量百分比至 K纸浃尺度通用中國國家標準{ CNS ) A4^ ( 210X297公瘦） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 4 388 8 Ο A8 m C8 DH 經濟部中央標準局員工消费合作社印¾ 六、中請專利範圍 丨〇_〇企t百分比間之過硫酸鉍；而冇機酸為含童介於0 5 龙量百分比至5.0企量百分比間之琥珀酸。 28. 根據中請卑利範固第4項之组合物，其中該磨蚀劑為含 量介於1.0重立百分比至9.〇重f百分比間之氧化鋁；過 氧化氫脲含量介於1.5重量百分比至3 0.0重量百分比間； 而第二氧化劑為含量介於0.2重殳百分比至]〇.〇重量百分 比間之過硫酸銨。 29. 根據申請專利範圍第2 8項之组合物，其中該組合物另外 包含介於0.5重量百分比至5.0 量百分比間之琥珀酸。 30·根據申請專利範園第7或8項之4a合物，其中該組合物另 外包含有機酸。 31. 根據申請專利範園第3 〇項之组合物，其中該腺含量介於 2.0重量百分比至20.0重量百分比間；第二氧化劑為含量 介於0‘2重量百分比至10·0重量百分比間之過硫酸銨；而 有機故為含量介於0.5重量百分比至5.〇重量百分比間之 琥珀酸。 32. 根據申清專利範圍第3 1項之组合物，其中該組合物另外 包含含量介於1.0重量百分比至9 〇重量百分比範圍内之 氧化鋁磨蝕劑。 33. —種磨光基材之方法，其包括以下步驟： (a) 於脲對過氧化氫莫耳比由〇 75 :】至2 : 1下，摻合 根據申請專利範圍第7、8或30-3 2項之組合物與過氡化 氫以形成磨光漿液組合物； (b) 將該磨光漿液組合物施加於該基材上；及 4- 4 - I - I i^n^i I nn I 1^1 - - - fi— 1 - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4388 8 0 A8 B8 C8 ______ D8 _ 六、申請專利範固 (C)藉著一墊與該基材接觸，使該墊相對於該基材移 動’而自該基材除去至少一部分金屬層。 34. —種磨光基材之方法，其包括以下步驟： U)施加根據申請專利範固第1 _3 2項之磨光組合物於 該基材上；及 (b)藉著一墊與該基材接觸，使該墊相對於該基材移 動，而自該基材除去至少一部分金屬層。 35. 根據申凊專利範園第3 3或3 4項之方法，其中該基材包括 钦粘著層及含有鋁合金之層，f中自基材除去至少一部 分鈇層及至少一部分含有鋁合金L之層。 36. 根據申請專利範圍第3 3項之方法，其中該基材另外包括 氮化飲層’其中自基村去除至少一部分氮化欽層 37. 根據申請專利範圍第3 3項之方法，其中該化學機械性磨 光漿液係於該墊與該基材接觸之前先施加於該墊上。 38. —種化學機械性磨光组合物多包裝系統，其包含： (a) 第一個容器，其包含根據申請專利範圍第7 ' 8或 30-32項之組合物；及 (b) 第二個容器，其包含過氧化氫。 II--------裝-----Ί 訂·^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印$L 本紙張尺度逋用中國圉家標準（CNS ) A4况格（2丨0 X 297公釐） 申请日期 86.9.23 案 號 86113837 類 則 說明書修正頁(89年8月） A4 C4 438SS0 it rl 印 發明 一、L名稱 中 文 荚 文 姓 名 國 藉 一 發明， 一、金Η 七-人 U _1_卜’ 住、居所 姓 名 (名稱） 國 籍 三、申請人 住 '居所 (事袴所） S 代表人 姓 名 1. 夫拉斯塔布昔克卡夫曼 2. 王恕民 1.美國 2.中國大陸 美商卡博特微電子公司 美國 馬修·奈維爾 本紙狀度賴t關家^ { CNS ) A4^： %』專利説明書 化學機械性磨光组合物和衆液及其用途 CHEMICAL MECHANICAL POLISHING COMPOSITIONS AND SLURRIES AND THEIR USES 1. 美國伊利諾州吉内法市依斯頓大道721號 2. 美國伊利諾州那佩村市達克塔區1006號 美國伊利諾州阿羅拉市議院大道870號 (210x297公釐） 裝 訂 線 經濟却智慧財產局員工消費合作社印4!<· 4388 b U 第xf»m扰刈'丨’靖窠 B5-% η - w *屮文妗明摘要（發叫之名科： ） 化嗲機械性;!ίί光組合物和漿液及其用途 一种化半機械性扮光之漿液先贺组合物’其包含脲及至 少一杜弟二乳化劑。該组合物亦選擇性地包含有機酸及磨 蚀劑〃亦揭示一種磨光槳液，其包含至少兩種氧化劑、有 機酸及磨蝕劑，及一種麽光漿液，其包含過氧化氫脲、第 二氣化劑、及磨蝕劑。另外揭示一種自該先質製備磨光漿 液之方法，及一種使用本發明组合物自基材去除含鈦、氮 化鈦、及鋁合金之層之方法。 英X發明摘要（發明之名稱：CHEMICAL MECHANICAL POLISHING COMPOSITIONS AND SLURRIES AND THEIR USES A chemical mechanical polishing slurry precursor composition comprising urea and at least one second oxidizer. The composition also optionally includes an organic acid, and an abrasive. Also disclosed is a polishing slurry which comprises at least two oxidizers, an 1 V organic acid and an abrasive, as 'well as a polishing slurry which comprises urea hydrogen peroxide, a second oxidizer, and an abrasive. Further disclosed are methods for preparing a polishing sluny from the precursor as well as methods for using the compositions described 4 9. herein to remove titanium, titanium nitride, and an aluminum alloy containing layer from a substrate. -2- 本纸張泛度违弓中园舀家缥準（CXS)A4規格（210 X 297公Ϊ ) -------------裝--------1Τ·· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁各櫊) 線 經濟部令央標準局肩工消費合作社印«. /13 88 8 0 ΛΗ 第S(il丨3S37珑筝利中請窠 BS ，卜請牟利範丨?丨仔正本(89年丨；!）-^ 六，中請專利範阐 公告衣 1. 一種化半機械性磨光漿液組合物，其包含： 水性媒質； 麽蝕劑； 由0,2至丨0.0重货百分比之笫一氧化劑； 由0.5至10.0重量百分比之第二氧化劑； 由0.5至15.0重量百分比之至少一種有機酸，其中該組 合物之ρ Η係由2.0至8.0。 2. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該第一氧化劑 係為至‘少一種經由羥基解離之學氧化合物。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之in合物，其中該第一氧化 劑係選自過氧化氫、過氧化氫脲、及其混合物。 4. 一種化學機械性磨光漿液組合物，其包含： 磨蝕劑； 過氧化氲脲；及 至少一種第二氧化劑。 5. 根據申請專利範圍第4項之組合物，其中該過氧化氫脈 於該组合物中之含量係介於1,5重量百分比及30.0重量百 分比範圍間。 6. 根據申請專利範圍第5項之组合物，其中該過氧化氫脲 於該组合物中之含量係介於5.0重量百分比及12.0重量百 分比範圍内。 7. —種化學機械性磨光漿液先質組合物，其包含： 脲；及 至少一種第二氧化劑。 本纸铁尺度逋用中國國家標率（CNTS ) A4洗格（210X297公釐） — If I i - n n ^訂 J ~, .系 (請先閱讀背面之注意y項再填寫本頁)