TWI279426B - Silane containing polishing composition for CMP - Google Patents
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Description
1279426 A7 B7 五、發明説明(彳 ) 發明背景 本發明有關一種化學機械拋光組合物及漿液,用以拋光 基材所具有之一或多種特徵。本發明組合物係包括至少一 種矽烷組合物,其保持於溶液狀態,同時至括至少一種磨 蝕劑。本發明亦包括一種施加矽烷組合物於磨蚀墊之方 法,以形成經矽烷修飾之磨蝕墊。本發明亦包括一種使用 本發明拋光組合物以拋光基材特徵的方法。 (2)技藝描述 積體電路係由形成於矽基材中或矽基材上之數百萬主動 裝置所構成。該主動裝置原先係彼此隔離,經互連後形成 功能性電路及組件。該裝置係經由多層互連物進行互連。 該裝置係使用多層互連物相互連接。互連結構一般具有一 第一層金屬層、一互連層、一第二層金屬層、及視情況存 在之第三層或後續層金屬層。中間層介電質諸如經摻雜及 未經摻雜之二氧化矽(Si02)、或低k介電氮化鋰係用以使矽 基材中或井洞中之不同層金屬絕緣。介於不同互連層之間 的電聯係使用經金屬化之通道達成。美國專利第5,741,626 號一以引用方式併入本文中一係描述一種製造介電氮化钽層 之方法。 相同地,使用金屬接點以於互連層與一井洞中所形成之 裝置之間形成電聯。該金屬通道及接點可充填各種金屬及 合金,包括鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、姮(Ta)、鋁-銅(A1-Cu)、鋁矽(Al-Si)、銅(Cu)、鎢(W)、及其組合物。該金 屬通道及接點通常採用黏著層諸如氮化鈦(TiN)、鈦(Ti)、 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 A7 B7
五、發明説明(2 妲(Ta)、氮化钽(TaN)或其組合物,以將該金層黏著於讀 S i 0 2基材。接點層上’黏著層係作爲擴散障壁,以防止所 充填之金屬及Si02進行反應。 在許多半導體製法中,金屬化通道及接點係藉由毯覆式 金屬沉積接續以化學機械拋光(CMP)步驟而形成。在典裂 的方法中,通道孔係通過介電質(ILD)而蚀刻成内連接管線 或半導體基材。其次’黏著薄層諸如氮化起及/或輕通常係 形成於ILD上,且被導入經蝕刻之通孔中。之後,於該黏著 層上及該通孔内毯覆式地沉積金屬薄膜。沉積係持續至該 通孔填滿該毯覆式沉積金屬。最後,藉化學機械抛光(CMP) 移除過量金屬,以形成金屬通道。製造及/或通道之CMP方 法係揭示於美國專利第4,6 7 1,8 5 1號、第4,9 1 〇,15 5號及第 4,944,836 號中。 典型化學機械拋光方法中,該基材係安置成與旋轉抛光 塾直接接觸。載體施加壓力於該基材之背側。在抛光過程 中,該塾及座台係於保持施加向下力於該基材背部階情況 下旋轉。磨蚀性且化學反應性溶液一通稱爲”漿液”一於抛光 過程中施加於該蟄上。該漿液藉著與欲抛光之薄膜進行化 學反應而起始該拋光程序。該拋光程序係於漿液提供於該 晶圓/螯界面的同時,藉著該整相對於基材旋轉移動而進 行。依此方式持續拋光,直至移除絕緣體上所需之薄膜。 拋光組合物調配物於CMP步驟中係爲重要因素。該拋光組 合物應經調整,以於所需之拋光速率下,提供有效之拋光 於金屬層上,同時使表面不完整性、缺陷及腐蝕和侵蚀減 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 A7 B7 五、發明説明(3 ) 至最少。此外,該拋光組合物可用以提供可控制之拋光選 擇性於目前積體電路技術所使用之其他薄膜材料中,諸如 欽、氮化欽、輕、氮化輕等。 先前技藝揭示各種可使用CMP拋光金屬表面特徵的機 制。藉機械移除金屬粒子且將其溶解於該漿液中以進行該 方法時,組合物表面可使用漿液拋光,其中未形成表面薄 膜。該種機制中,化學溶解速率應較緩慢以避免濕式蝕 刻。然而,更佳之機制係爲藉著於金屬表面與漿液中之一 或多種成分諸如錯合劑及/或薄膜成形劑之間進行反應,以 連續地形成可磨蝕之薄層。該可磨蝕之薄層隨之藉著機械 作用而於受控方式下移除。一旦終止該機械拋光程序,鈍 化膜保留於該表面上,控制該濕式蝕刻方法。控制該化學 機械拋光方法遠較使用此種機制之CMP漿液拋光容易得 多。 目前使用化學機械拋光進行拋光之含銅基材亦使用Ta及 TaN黏著層。Ta及TaN極具化學惰性且極具機械硬度,因 此難以藉拋光移除。因此,仍需要一種可用以拋光基材包 括鈕,但對於先前所拋光之銅特徵幾乎不具有負面影響的 抛光組合物。 發明概述 本發明之目的係提出一種拋光組合物,其可有效地拋光 一基材之表面特徵,諸如積體電路。 本發明另一目的係提出一種供積體電路使用之拋光組合 物,其可於可接受之缺陷程度下拋光表面特徵。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 A7 B7 五、發明説明(4 ) 於一具體實例中,本發明包括一種化學機械拋光溶液, 包含至少一種溶液形式之矽烷化合物及至少一種磨蝕劑。 另一具體實例中,本發明包括一種含水之化學機械拋光 組合物,包含至少一種磨蚀劑及至少一種溶液形式之可溶 性矽烷化合物,其中該可溶性矽烷化合物於溶液中之含量 係由約0.02至約5.0重量百分比,其中該溶液形式之矽烷化 合物係具有以下通式 Y-Si-(X!X2R) 包括其二聚物、三聚物及寡聚物,其中選自R、Xi、X2, 及Y之一取代基係選自羥基或可水解之部分,其中選自R、 Χι、X2及Y之三取代基係爲不可水解之部分,其中該不可 水解之取代基中之至少一取代基係選自包括具有2至25個碳 原子之燒基或經官能化烧基之群。 另一具體實例中,本發明係爲一種抛光一基材表面之特 徵的方法。該方法係包括移動一與拋光塾接觸之基材,使 得該基材表面特徵與該拋光墊接觸。其次,該基材係相對 於該拋光墊移動。拋光組合物係於拋光期間施加於該拋光 墊,其中該拋光組合物係爲包含至少一種溶液形式之矽烷 化合物的溶液。 目前具體實例描述 本發明有關一種化學機械拋光組合物,及一種使用該組 合物拋光一基材特徵的方法。 在描述本發明各種較佳具體實例的細節之前,先定義本 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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1279426 A7 B7 五、發明説明(5 ) 發明所使用之部分辭彙。”化學機械拋光組合物’’一辭意指 含水之拋光組合物,其不包括磨蝕性材料。該拋光組合物 可在含有或不含磨蝕劑的情況下與抛光墊組合,以拋光基 材。或本發明化學機械拋光組合物可與微粒磨蝕劑組合, 以形成化學機械拋光(CMP)”漿液”。拋光組合物及漿液可 用以拋光多層金屬所具備之特徵,其可包括但不限於半導 體薄膜、積體電路薄膜,及可使用CMP方法的任何其他薄 膜及表面。 本發明所使用之"基材特徵” 一辭係意指電子基材特徵諸 如通道及銅互連線路,及沉積於該特徵上或該特徵中的材 料層,諸如介電層、低-k材料層、黏著層、金屬層等。本 發明抛光組合物可用以抛光基材,以移除材料層,及用以 拋光曝露之基材特徵。 本發明拋光組合物及漿液係包括至少一種溶液形式之矽 烷化合物。可使用於本發明拋光組合物中之矽烷化合物的 一般類型係包括胺基矽烷、脲基矽烷、烷氧基矽烷、烷基 矽烷、氫硫基矽烷、氰硫基矽烷、乙烯基矽烷、甲基丙烯 基矽烷、氰基矽烷、經官能化之矽烷諸如經官能化之烷基 矽烷、二矽烷、三矽烷及其組合物。 較佳之碎燒組合物具有以下通式: Y-Si-(XiX2R) 且包括其二聚物、三聚物及寡聚物,其中”寡聚物” 一辭意 指含有4至15個矽氧烷單元之化合物。前述通式中,Y、 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 A7 B7 五、發明説明(6 ) R、XiKX2各可個別選自羥基(-0H)或部分其他可水解之取 代基或不可水解之取代基。更佳係前述式中’ Y係爲_I (-0H)或可水解之取代基,Xi&X2個別選自羥基、可水解 之取代基、或不可水解之取代基,且R係爲不可水解之取代 基。較佳具體實例中,該碎燒組合物具有前述通式,其中Y 係爲羥基(-0H)或可水解之取代基,R係爲不可水解之取代 基;且Xi&X2個別係爲不可水解之取代基。 通常,”可水解”取代基係爲在含水之系統中形成Si(〇H) 的化合物。該部分係包括但不限於醇基 '鹵素諸如Cl、、>A 酸基及醯胺基。不可水解之部分係爲在水溶液中不進行水 解以形成Si(〇H)之任何化合物。 該不可水解取代基個別選自烷基、環烷基、芳族物、細 、、父 官能化烷基、經官能化芳族物、經官能化環烷基、烯、燒 基矽烷、其碳原子中之一或多個經一或多個選自氧、氮、 硫 '嶙、ή素、矽及其組合物的原子所取代,其中各個不 可水解之取代基係包括1至100個碳原子,以2至25個硬原 子爲佳,2至1〇個碳原子最佳,其中一或多個碳原子可經— 或多個選自氧、氮、硫、嶙、自素、矽及其組合物的原予 所取代。 ' 各個不可水解之取代基以選自由具有2至25個碳原子之户 基、經官能化烷基及其混合物所構成之化合物之群爲佳^ 各不可水解之取代基以選自包括烷基腈、烷基醯胺、户基 &故、燒基卣、醇、院基脉、及其混合物之群的經官化化 燒基爲更佳。至少一種不可水解之取代基係爲經官能化兩 9- 本紙張尺度適财s s家標準(CNS) Μ規格(⑽χ 297公爱) 1279426 A7 B7 五、發明説明(7 基燒基爲最佳。 當Y係爲羥基或可水解之取代基,R係爲不可水解之取代 基’且Χι及X2兩者皆爲羥基或可水解之取代基時,該矽烷 化合物較佳係選自包括縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷、 異氰醯基丙基三烷氧基矽烷、脲基丙基三烷氧基矽烷、氫 硫基丙基三貌氧基硬烷、氰基乙基三烷氧基矽烷、4,5-二 氫-1-(3-三烷氧基甲矽烷基丙基)咪唑、三烷氧基甲矽烷 基)甲基醋丙酸、三烷氧基[3_(環氧乙烷基烷氧基)丙基]_矽 垸、2-甲基、3-(三烷氧基甲矽烷基)丙基酯r丙烯酸、[3_ (三烷氧基甲矽烷基)丙基μ脲及其混合物之群。 當Υ係爲輕基或可水解之取代基,R係爲不可水解之取代 基,且選自Xi&X2中之一取代基係爲不可水解之取代基 時,該碎燒較佳係選自包括氣丙基甲基二烷氧基矽烷、1,2- 乙烷二基雙[燒氧基二甲基]矽烷、二烷氧基甲基苯基矽嫁、 及其混合物之群。 當Y係爲羥基或可水解之取代基,r、Χι&χ2各爲不町水 解之取代基時,該矽烷較佳係選自包括氰基丙基二甲基烷 氧基矽烷、N,Nf-(烷氧基甲基伸甲矽烷基)雙[Ν-甲基-笨甲 醯胺]、氣甲基二甲基烷氧基矽烷、及其混合物之群。 就本發明而言,前述矽烷名稱中及本文中一般使用之"嫁 氧基” 一辭意指可水解基團,且可包括-OR、Cl、Br、I、 NRRf,其中R及R’可包括由1至20。 本發明組合物及漿液一般包括由約〇.〇1至5.0重量百分比 之矽烷。本發明組合物包括約0.1至約i.〇重量百分比矽烷
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A7 B7 五、發明説明(8 ) 較佳。本發明所使用之”可溶性矽烷”意指於解離 或乳 化形式下存在於該拋光組合物及漿液中之梦嫁。 本發明拋光組合物及漿液可包括任何可溶解或乳化_ ^ 之溶劑。可使用之溶劑的實例係包括極性溶劑諸如醇類及 水。水係爲本發明拋光組合物及漿液之較佳溶劑。 矽烷組合物可選自黏著於拋光漿液中及含磨蝕劑之抛光 墊中之磨蝕粒子上者,及選自黏著於欲抛光之基材特歡的 表面上之矽烷。當本發明係爲包括可溶性矽烷之拋光漿液 時,黏著於該磨蚀粒子上之梦院不被視爲,,可溶性”,不同 以評估本發明組合物中碎统之含量。 較佳係本發明拋光組合物係於開始拋光時包括至少約 0.02重量百分比之溶液形式矽烷。意指當所選擇之矽烷黏 :¾於抛光聚液或抛光藝中之磨蚀粒子時,該組合物之含水 部分應仍包括至少0.02重量百分比之至少一種溶液形式之 矽烷化合物。低於〇·〇2重量百分比臨限値時,溶液形式之 矽烷具有變成無法調整基材表面特徵拋光的傾向。 可使用於本發明抛光組合物及漿液中之矽烷可用以改善 基材特徵拋光結果。矽烷對於基材特徵拋光可具有一或多 種效果。例如,抛光組合物或漿液中之矽烷可降低拋光缺 陷。矽烷亦可改善基材特徵可被拋光之速率,矽烷可改善 拋光選擇性。溶液形式之矽烷可降低拋光組合物拋光基材 特徵的速率。溶液形式之矽烷可改善含有磨蚀劑之拋光蟄 的使用壽命。 在本發明中,可溶性碎垸於拋光溶液或漿液中之含量係 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 1279426 A7 B7 五、發明説明(9 ) 於該溶液施加於一拋光墊之前,藉著自該拋光漿液分離磨 蝕劑,之後測定不含磨蝕劑之溶液中的矽烷含量或測定不 含磨餘劑之拋光溶液的碎燒含量而決定。 期望將本發明拋光組合物之pH保持於約2.0至约12.0之範 圍内,以約5.0至約9.0之間爲佳。本發明拋光組合物及漿 液之pH可使用任何已知之酸、鹼、或胺調整。然而,使用 不含金屬離子之酸或驗爲佳,諸如氫氧化铵及胺類、或硝 酸、畴酸、硫酸或有機酸,以避免將不期望之金屬成份導 入本發明CMP漿液中。 本發明拋光組合物係包括一或多種磨#劑,分散於溶液 中,以形成化學機械拋光(CMP)漿液。本發明抛光組合物 可不含磨蚀劑,且可單獨使用或與含有磨蝕劑之拋光墊一 起使用,以拋光基材上所具備之特徵。 拋光漿液及拋光墊所使用之磨蝕劑一般係選自一或多種 金屬氧化物磨蝕劑,包括但不限於氧化鋁、二氧化鈦、二 氧化錘、氧化鍺、二氧化矽、三氧化二鈽及其混合物之 群。本發明拋光漿液以包括由約0.1至約15.0重量百分比或 更多之磨触劑爲佳。然而,本發明抛光漿液以包括由約1.0 至約6· 0重量百分比之磨蝕劑更佳一當該漿液用以拋光金屬 特徵時,及由約6至約15重量百分比一當該漿液係用以拋光 介電特徵時。 該金屬氧化物磨蝕物可藉熟習該項技術者已知之任何技 術產製,諸如溶膠-凝膠方法、水熱法或電漿法,或製造煙 霧狀或沉澱金氧化物之方法。較佳金屬氧化物係爲煙霧狀 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂 1279426 A7 B7五、發明説明(1〇 ) 或沉澱之磨蝕劑,更佳係爲煙霧狀磨蝕劑,諸如煙霧狀二 氧化矽或煙霧狀氧化鋁,以煙霧狀二氧化矽最佳。 其他眾所周知之拋光漿液添加劑可掺入本發明組合物及/ 或漿液中。可使用之添加劑的實例係包括一或多種氧化劑 諸如過氧化氫、過硫酸銨等;錯合劑,界面活性劑;薄膜 成形劑諸如苯幷三唑;有機酸及無機酸;及/或鹽類諸如硫 酸、蹲酸、膦酸、硝酸、HF酸、氟化铵、铵鹽、钾鹽、鋼 鹽或其他陽離子性鹽硫酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、及氟化 物、用以調整組合物pH之酸及鹼。已知可使用於化學機械 拋光漿液及組合物中之任何成份皆可包括於本發明拋光組 合物及漿液中。 本發明拋光組合物及漿液可使用熟習該項技術者已知之 習用技術產製。該非磨蝕性組份一般係在低剪切條件下, 於預定濃度下混合於含水介質中,諸如去離子水或蒸餾 水,直至該組份完全溶解或摻入該組合物中。本發明之較 佳抛光組合物包裝係包括含水之梦燒溶液,包括一磨蚀劑 粒子分散物。 本發明拋光組合物可用以拋光任何類型之基材特徵。較 佳係使用本發明抛光組合物抛光金屬特徵,因爲本發明組 合物對於金屬層諸如銅層具有所期望之低缺陷性,同時具 有所期望之黏著層、妲、氮化鋰或介電層抛光速率。可使 用本發明組合物拋光之金屬、氧化物及絕緣材料之實例係 包括但不限於銅、銅合金、鋰、氮化鋰、鋰合金、鎢、氮 化鎢、鎢合金、銘、铭合金、飲、鈥合金、二氧化碎、經 -13-
裝 訂
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 A7 B7 五、發明説明(n ) 摻雜之玻璃、無機聚合物、及其任何組合物。 本發明抛光組合物及漿液可使用於任何適用於晶圓所需 之金屬層的標準抛光設備。本發明拋光組合物最適用於拋 光基材包括妲或氮化姮特徵及含銅合金之特徵,兩者皆位 於介電層上。 用以抛光包括金屬特徵之基材時,該拋光組合物係施加 於基材或抛光墊上,該基材使用習用拋光機藉習用方式拋 光。一互拋光步驟完成,該拋光組合物使用去離子水或其 他溶劑自該基材洗除,而基材可進一步處理。 本發明拋光組合物可直接施加於該基材,其可施加於拋 光塾,或其可於基材拋光期間於受控方式下施加於該兩 者。然而,較佳情況係將拋光組合物施加於拋光墊,該墊 隨之與該基材表面接觸,之後該墊相對於基材表面移動, 以拋光基材特徵。本發明拋光組合物及漿液係連續或斷續 地施加於該拋光墊,以於該拋光墊/基材表面上保持足量之 抛光組合物。 本發明拋光組合物可與至少一種磨蝕劑結合,以產生可 用以抛光基材之化學機械拋光漿液。或,本發明拋光組人 物可與含有磨姓劑之抛光塾或不含磨姓劑之拋光塾結人使 用以拋光基材所具備之金屬層、黏著氧化物層及介電層。 可與本發明拋光組合物一起使用之磨蝕墊的實例係揭示於 美國專利第5,849,〇51號及第5,849,〇52號中,以?丨用方式 併入本文中。 $ 本發明之一較佳方法中,包括可溶性矽烷之不含磨蝕劑 -14-
1279426 A7 B7 五、發明説明(12 ) 拋光組合物係施加於包括磨蝕粒子之拋光墊上,如前文所 大體描述者,之後用以拋光基材表面特徵。 該拋光組合物可使用於半導體積體電路製造的各個階 段,以於所需之拋光速率下提供有效之拋光,同時使表面 不完整及缺陷減至最少。 實施例1 此實施例係揭露包括各種含量之溶液形式矽烷的拋光漿 液拋光銅晶圓的能力。所使用之拋光組合物各係爲包括3重 量百分比煙霧狀鋁、0.7重量百分比之草酸銨、及2.5重量 百分比之過氧化氫之水溶液。各漿液之pH係使用氫氧化鉀 調整至7.7。各抛光漿液係包括不同類型或不同含量之矽 燒。下表1列示所測試之各拋光組合物中所包括的碎貌含量 及類型,及於拋光前之溶液中所偵測的矽烷含量。下表1亦 列示所測試之各個漿液的銅抛光速率、TEOS拋光速率、及 短移除速率。 晶圓抛光係使用Applied Materials Mirra拋光機及單階 方法進行,MP/IP/RRP/PS係爲4/4.5/4/63/57。拋光係使 用Rodel IC1000於Suba IV拋光墊上進行。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 A7 B7 五、發明説明(13 ) 表1 程數 矽烷 溶液中 之矽烷 Cu 速率(埃 /分鐘) Dia wiwnu 速率(埃 /分鐘) TEOS 速率(埃 /分鐘) 1 無 8392 5.6 255 11 2 0.25% 3-(二乙氧基甲 基甲矽烷基)丙基胺 0.248% 8790 6.1 154 145 3 0.5% 3-(二乙氧基曱基 甲矽烷基)丙基胺 0.569% 8855 7.8 101 95 4 1.25% 3-(二乙氧基甲基 甲梦貌基)丙基胺 1.413% 9091 9.7 42 82 5 0.25% 3 - [雙(2-¾ 基乙 基)胺基]丙基三乙氧基 矽烷 0.165% 8784 10.1 300 163 6 1.25% 3-[雙(2-#呈基乙 基)胺基]丙基三乙氧基 矽烷 0.867% 8873 12.5 279 224 7 0.03% 3-氰基丙基二甲 基氯梦貌 0.010% 12021 13.2 213 13 “ 8 0.08% 3_氰基丙基二甲 基氣矽燒 0.015% 10728 14.5 242 9 9 0.3% 3-氨基丙基二甲 基氣碎燒 0.05% 10842 14.4 240 7 10 無 9493 19.7 212 47 該拋光結果表示該銅移除速率隨著溶液中矽烷之存在而 增高。結果亦顯示少量之矽烷溶液改善銅移除速率,而不 降低晶圓不均勻性,晶圓平坦度之量度。第2-6程之結果顯 示選擇矽烷且摻入拋光組合物中,以增加介電層拋光速 率。第7-9程之結果顯示矽烷可摻入拋光組合物中,以降低 介電層(氧化物)拋光速率。 -16- 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- —種拋光漿液,其包含至少一種溶液形式之矽烷及至,丨、一 磨餘劑,其中該矽烷係具有以下通式: y Y-Si-(X!X2R) 其二聚物、三聚物及寡聚物,其中Χι、Χ2Λγ係個別選自經 基、可水解之安定性及不可水解之取代基,且其中以係為= 可水解之取代基。 μ…、 2. 3. 如申請專利範圍第i項之拋光漿液,其中γ係為羥基(_〇11)或 可水解之取代基,Xl&X2個別選自羥基、可水解之取代 基、及不可水解之取代基,且R係為不可水解之取代基,其 中該不可水解之取代基係個別選自包括烷基、環烷基、芳族 物、經官能化坑基、經官能化芳族物、經官能化環燒基、 埽、一石夕及二碎燒之群,其碳原子中之一或多個經一或多 個選自氧、氮、硫、磷、!|素及其組合物的原子所取代。 如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中Χι&χ2各選自包括 羥基或可水解之取代基之群。 4·如申請專利範圍第3項之拋光漿液,其中R係選自包括烷基 及經官能化烷基之群。 5. 如申請專利範圍第3項之拋光漿液,其中該矽烷化合物係選 自包括縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷、異氰醯基丙基三烷 氧基矽烷、脲基丙基三烷氧基矽烷、氫硫基丙基三烷氧基矽 烷、氰基乙基三烷氧基矽烷、4,5-二氫-1-(3-三烷氧基甲矽 境基丙基)咪也、3-(三燒氧基甲梦燒基)甲基酯丙酸、三燒 氧基[3-(環氧乙烷基烷氧基)丙基]-矽烷、2-T基、3-(三烷 71680-951017.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) -2- 1279426 bI C8 _________D8 六、申請專利範圍 氧基甲矽烷基)丙基酯2-丙烯酸、[3-(三烷氧基甲矽烷基)丙 基]-脲及其混合物之群。 6·如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中選自Χι&χ2之一取 代基係為不可水解之取代基。 7.如申請專利範圍第6項之拋光漿液,其中選自R之至少一取 代基及選自Xl&X2之不可水解之取代基個別選自包括烷 基、經官能化之烷基、及其混合物之化合物群。 8 ·如申請專利範圍第7項之拋光漿液,其中該矽烷係選自包括 氯丙基甲基二烷氧基矽烷、1,2-乙烷二基雙[烷氧基二甲基] 石夕烷、二烷氧基甲基苯基矽烷、及其混合物之群。 9·如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中Χι&χ2各為不可水 解之取代基。 1〇·如申請專利範圍第9項之拋光漿液,其中R、ΧιΑχ2個別選 自包括烷基及經官能化烷基之化合物群。 Π·如申請專利範圍第10項之拋光漿液,其中該烷基及經官能 化烷基係具有由2至25個碳原子。 12·如申請專利範圍第11項之拋光漿液,其中該不可水解之取 代基中至少一個基團係為經官能化之烷基,選自包括燒基 腈、烷基醯胺、烷基叛酸、烷基鹵、醇、燒基脲、及其混合 物之群。 13·如申請專利範圍第12項之拋光漿液,其中該不可水解之取 代基中至少一個基團係為經官能化之丙基烷基。 14·如申請專利範圍第9項之拋光漿液,其中該矽烷係選自包括 氰基丙基二甲基烷氧基矽烷、Ν,Ν’_(烷氧基甲基伸甲矽烷基) 71680-951017.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)裝 訂 線1279426 έ88 ------- -D8 ---~ 雙[N-甲基-苯甲醯胺]、氯甲基二甲基烷氧基矽烷、及其混 合物之群。 1 5·如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中該矽烷化合物係選 自包括縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷、異氰醯基丙基三烷 氧基矽烷、脲基丙基三烷氧基矽烷、氫硫基丙基三烷氧基矽 心、來基乙▲二燒氧基珍燒、4,5 -二氫-三燒氧基甲石夕 烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲矽烷基)甲基酯丙酸、三烷 氧基[3_(環氧乙貌基燒氧基)丙基卜♦燒、2_甲基、3-(三燒 氧基甲矽烷基)丙基酯2-丙埽酸、[3-(三烷氧基甲矽烷基)丙 基]-脲、氯丙基甲基二虎氧基石夕垸、1,2_乙燒二基雙[燒氧 基二甲基]矽烷、二烷氧基甲基苯基矽烷、氰基丙基二甲基 k氧基硬燒、N,Nf-(统氧基甲基伸甲發貌基)雙[N_甲基_苯 甲醯胺]、氯曱基二甲基烷氧基矽烷、及其混合物之群。 16.如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中該溶液係包括至少 一種溶劑,選自包括水、醇、及其組合物之群。 如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中該溶液係為水。 is.如申請專利範圍第17項之拋光漿液,其具有由2至丨丨之 pH。 19.如申請專利範圍第17項之拋光漿液,其具有由5至9ipH。 20·如申請專利範圍第丨項之拋光漿液,其中該溶液係包括由 〇·〇2至5.0重量百分比之石夕燒。 21·如申請專利範圍第1項之拋光漿液,其中所選擇之矽烷係鍵 結於欲拋光之基材特徵上。 22.如申請專利範圍第丨項之拋光漿液,其中該磨蝕劑係為金屬 71680-951017.doc . q . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426 i D8 六、申請專利範圍 氧化物磨蚀劑。 23. 如申請專利範圍第22項之拋光漿液,其中該磨蝕劑係選自 包括二氧化矽、氧化鋁、氧化鍺、二氧化錘、三氧化二鈽、 及其混合物之群。 24. 如申請專利範圍第23項之拋光漿液,其中該磨蝕劑係選自 包括二氧化矽、氧化鋁及其組合物之群。 2 5 · —種含水之化學機械拋光漿液,包含至少一種磨蚀劑及至少 一種溶液形式之可溶性矽烷化合物,其中該可溶性矽烷化合 物於溶液中之含量係由0.02至5.0重量百分比,其中該碎燒 化合物係具有以下通式: Y-Si-(X!X2R) 其二聚物、三聚物及寡聚物,其中選自R、Χι、X2,及Y之 一取代基係選自羥基或可水解之部分,其中選自R、X:、X2 及Y之三取代基係為不可.水解之部分,其中該不可水解之取 代基中之至少一取代基係選自包括具有2至25個碳原子之烷 基或經官能化烷基部分之群。 26. —種拋光基材之方法,其係包括以下步騾: (a)施加一拋光組合物於一拋光塾,其中該拋光組合物係 包括一溶液,包含至少一種溶液形式之矽烷,該矽烷具有以 下通式: Y-Si-(XiX2R) 其二聚物、三聚物及寡聚物,其中Xi、X2&Y係個別選自羥 71680-951017.doc -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐). ABCD 1279426 六、申請專利範圍 基、可水解之安定性及不可水解之取代基,且其中R係為不 可水解之取代基; (b) 在與一拋光墊接觸之下使該基材移動,使得該基材表 面特徵與拋.光墊接觸;及 (c) 使該拋光墊相對於該基材表面移動。 27. 如申請專利範圍第26項之方法,其中該拋光墊係為含有磨 蚀劑之据光塾。 28. 如申請專利範圍第27項之方法,其中該含有磨蝕劑之拋光 塾係包括至少一種金屬氧化物磨姓劑。 29. 如申請專利範圍第28項之方法,其中該金屬氧化物磨蝕劑 係選自包括二氧化矽、氧化鋁、氧化鍺、二氧化錘、三氧化 二鈽、二氧化鈦及其混合物之群。 30·如申請專利範圍第28項之方法,其中該金屬氧化物磨蝕劑 係為氧化铭、三氧化二卸或其組合物之群。 31. 如申請專利範圍第26項之方法,其中該拋光組合物係包括 至少一種金屬氧化物磨蚀劑。 32. 如申請專利範圍第31項之方法,其中該金屬氧化物磨蝕劑 係選自包括二氧化矽、氧化鋁、氧化鍺、二氧化錘、三氧化. 二鈽、二氧化鈦及其混合物之群。 33. 如申請專利範圍第31項之方法,其中該金屬氧化物磨蝕劑 係為二氧化矽。 34. 如申請專利範圍第26項之方法,其中Y係為羥基(-OH)或可 水解之取代基,Xi&X2個別選自羥基、可水解之取代基、 及不可水解之取代基,且R係為不可水解之取代基,其中該 71680-951017.doc - 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐).A BCD 1279426 六、申請專利範圍 不可水解之取代基係個別選自包括烷基、環烷基、芳族物、 經官能化烷基、經官能化芳族物、經官能化環烷基、婦、二 矽烷及三矽烷之群,其碳原子中之一或多個經一或多個選自 氧、氮、硫、磷、_素及其組合物的原子所取代。 3 5.如申請專利範圍第34項之方法,其中Xi&X2各選自包括羥 基或可水解之取代基之群。 36.如申請專利範圍第35項之方法,其中R係選自包括烷基及經 官能化烷基之群。 3 7.如申請專利範圍第35項之方法,其中該矽烷化合物係選自 包括縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷、異氰醯基丙基三烷氧 基矽烷、脲基丙基三烷氧基矽烷、氫硫基丙基三烷氧基矽 烷、氰基乙基三烷氧基矽烷、4,5-二氫-1-(3-三烷氧基甲矽 烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲矽烷基)甲基酯丙酸、三烷 氧基[3-(ϊ哀氧乙基氧基)丙基]-梦:fe、2-甲基、3-(三: 氧基甲矽烷基)丙基酯2-丙晞酸、[3-(三烷氧基甲矽烷基)丙 基]-脲及其混合物之群。 38. 如申請專利範圍第26項之方法,其中選自—取代 基係為不可水解之取代基。 39. 如申請專利範圍第38項之方法,其中選自R之至少一取代基 及選自Xi&X2之不可水解之取代基個別選自包括烷基、經 官能化之烷基、及其混合物之化合物群。 40. 如申請專利範圍第39項之方法,其中該矽烷係選自包括氯 丙基甲基二烷氧基矽烷、1,2-乙烷二基雙[烷氧基二甲基]矽 烷、二烷氧基甲基苯基矽烷、及其混合物之群。 71680-951017.doc - 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1279426.如申請專利範㈣26項之方法,其中各為 <取代基。 尺解 42· ^請專利第41項之方法,其中R、Xi^__ G括fe基及經官能化燒基之化合物群。 43.如申請專利範圍第42項之方法’其中㈣基及經官能化燒 基係具有由2至2 5個碳原子。 认如申請專利範圍第43項之方法,其中至少一個不可水解之 取代基係為經官能化之燒基,選自包括縣腈、燒基酿胺、 烷基羧酸、烷基自、醇、烷基脲、及其混合物之群。 45.如申請專利範圍第44項之方法,其中至少一個不可水解之 取代基係為經官能化之丙基烷基P 46·如申請專利範圍第41項之方法,其中該矽烷係選自包括氰 基丙基二甲基烷氧基矽烷、N,N,_(烷氧基甲基伸甲矽烷基) 雙[N-甲基-苯甲醯胺]、氯甲基二甲基烷氧基矽烷、及其混 合物之群。 47.如申請專利範圍第26項之方法,其中該矽烷化合物係選自 包括縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷、異氰醯基丙基三烷氧 基硬:ki、勝基丙基二燒氧基碎燒、氫硫基丙基三燒氧基碎 、氰基乙基三燒氧基石夕燒、4,5-二氫-1-(3•三燒氧基甲碎 烷基丙基)咪唑、3-(三烷氧基甲矽烷基)甲基酯丙酸、三燒 氧基[3-(J哀乳乙燒基坑氧基)丙基]-碎燒、2 ·甲基、3-(三燒 氧基甲石夕燒基)丙基酯2-丙晞酸、[3-(三燒氧基甲石夕燒基)丙 基]脲、氣丙基甲基二燒氧基矽燒、1,2 -乙燒二基雙[貌氧 基二甲基]矽烷、二烷氧基甲基苯基矽烷、氰基丙基二曱基 71680-951017.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)裝 訂 線A8 1279426 g D8 六、申請專利範圍 烷氧基矽烷、N,N’-(烷氧基甲基伸甲矽烷基)雙[N-甲基-苯 甲醯胺]、氯甲基二甲基烷氧基矽烷、及其混合物之群。 48. 如申請專利範圍第26項之方法,其中該溶液係包括至少一 種溶劑,選自包括水、醇、及其組合物之群。 49. 如申請專利範圍第26項之方法,其中該溶液係為水。 5 0 ·如申請專利範圍第2 6項之方法’其中該掘光組合物係包括 由0.02至5.0重量百分比之矽烷。 71680-951017.doc -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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