TWI289597B - Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing - Google Patents

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TWI289597B
TWI289597B TW090111843A TW90111843A TWI289597B TW I289597 B TWI289597 B TW I289597B TW 090111843 A TW090111843 A TW 090111843A TW 90111843 A TW90111843 A TW 90111843A TW I289597 B TWI289597 B TW I289597B
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Taiwan
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chemical mechanical
water
honing
cerium oxide
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TW090111843A
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Masayuki Hattori
Hitoshi Kishimoto
Nobuo Kawahashi
Original Assignee
Jsr Corp
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Description

1289597 A7 B7 _____ 五、發明説明（1 ) 置ϋ背景 發明所屬技術領域 本發明係有關化學機械硏磨用水系分散體。更詳細地 說係有關半導體裝置製造過程中，特別適用於絕緣膜之化 學機械硏磨的化學機械硏磨用水系分散體。 目前技術 隨著半導體裝置之集成度提升及多屬配線化等，而使 記憶體容量飛躍式大增。雖然其受加工技術微細化進步之 影響，但多屬配線化及微細化會使步驟增加且提高尖端成 本。因此，將化學機械硏磨技術導入被加工膜等之硏磨步 驟深受注目。又，適用之化學機械硏磨技術可使平坦化等 多數微細化技術具體化。 已知之微細化技術如，微細化元件分離（Shallow Trench Isolation)，即 S T I 技術。該 S T I 技術中，作 爲制動膜之氮化矽膜與氧化矽膜的硏磨速度比，即選擇性 係重點，且需使用最合適之硏磨劑。 發明槪要 有鑑於上述S T I技術之情況，本發明之目的爲，提 供一種能增加氧化矽膜之硏磨速度，且減小氮化矽膜之硏 磨速度，即選擇性較高之化學機械硏磨用水系分散體。 本發明如下列所述。 1 . 一種化學機械硏磨用水系分散體，其特徵爲，含 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） I-I-HIL0 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 1289597 A7 B7 _ 五、發明説明（2) 有無機磨粒及具有陰離子基之有機粒子，且氧化矽膜之硏 磨速度爲氮化矽膜之硏磨速度的5倍以上。 2 .如1 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中，陰離子基爲羧基、羥基、硫酸酯基、磺酸基、磷酸基 及環氧基中至少1個。 3 .如2 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中，無機磨粒爲二氧化砍、二氧化鈽、氧化錦、二氧化鈦 及氧化銷中至少1個。 4 .如3 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中，具有陰離子基之有機粒子的動電位（Zeta potential) 爲一 10mV以下。 5 .如2 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中，無機磨粒爲加濕法二氧化矽或膠體二氧化矽。 6 .如5 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中，具有陰離子基之有機粒子的動電位（Zeta potential) 爲一 1 0 m V以下。 7 .如6 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中，具有陰離子基之有機粒子的動電位（Zeta potential) 爲_20mV以下。 8 .如7 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 係使用於製造半導體裝置之微細化元件分離步驟。 9 .如1 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體，其 中另含有陰離子系表面活性劑，且無機磨粒爲二氧化矽時 ，氧化矽膜之硏磨速度爲氮化矽膜之硏磨速度的6倍以上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5_ 1289597 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A 7 B7五、發明説明（3)〇 1 0 ·如9 ·所記載之化學機械硏磨用水系分散體， 其中，陰離子基爲羧基、羥基、硫酸酯基、磺酸基、磷酸 基及環氧基中至少1個。 1 1 ·如1 0 ·所記載之化學機械硏磨用水系分散體 ，其中，具有陰離子基之有機粒子的動電位爲- 1 OmV 以下。 1 2 ·如1 1 ·所記載之化學機械硏磨用水系分散體 ，其係使用於製造半導體裝置之微細化元件分離步驟。 1 3 ·如1 ·所記載之化學機械硏磨用水系分散體， 其中另含有陰離子系表面活性劑，且無機磨粒爲二氧化鈽 時，氧化矽膜之硏磨速度爲氮化矽膜之硏磨速度的1 0倍 .以下。 1 4 ·如1 3 ·所記載之化學機械硏磨用水系分散體 ，其中，陰離子基爲羧基、羥基、硫酸酯基、磺酸基、磷 酸基及環氧基中至少1個。 1 5 .如1 4 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體 ，其中，具有陰離子基之有機粒子的動電位（Zeta potential)爲—l〇mV 以下。 1 6 .如1 5 .所記載之化學機械硏磨用水系分散體 ，其係使用於製造半導體裝置之微細化元件分離步驟。 由本發明可得，能以充分速度硏磨氧化矽膜及，充分 增加與氮化矽膜之硏磨速度比的選擇性，且適用於不會產 生刮傷及控溝等S T I步驟的化學機械硏磨用水系分散體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----!和_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -6- A7 1289597 _ B7 五、發明説明（4) 發明詳細說明 解決問題之方法 本發明之化學機械硏磨用水系分散體的特徵爲’含有 無機磨粒及具有陰離子基之有機粒子，且氧化砂膜之硏磨 速度爲氮化矽膜之硏磨速度的5倍以上。 該「無機磨粒」如，二氧化矽、二氧化鈽、氧化錦、 二氧化鈦、氧化锆等，其中又以二氧化矽、二氧化鋪特別 佳。所使用之二氧化矽可爲，①於存在氫及氧下使氯化矽 反應而得之加濕法二氧化矽，②對矽酸鹽進行離子交換而 得之膠體二氧化矽，③由金屬醇鹽經分解及縮合而得之膠 體二氧化矽等。又，所使用之二氧化鈽可爲，將碳酸鈽、 氫氧化鈽、草酸铈等燒成而得之物，其中又以將碳酸鈽燒 成而得之物特別佳。無機磨粒可單獨使用，或二氧化矽及 二氧化鈽、二氧化矽及氧化鋁、二氧化鈽及氧化鋁等2種 以上組合使用。 無機磨粒之平均粒徑較佳爲0 . 0 1至3 ，該平 均粒徑低於0 . 0 1 // m時，將無法得到硏磨速度充足之 水等分散體。又平均粒徑超過3 // m時，無機磨粒會因沈 降而易分離，故不易成爲安定水系分散體。該平均粒徑又 以0· 02至1 · 0//m爲佳，更佳爲〇 . 04至0 · 7 μ m。具有該平均粒徑之無機磨粒可增加硏磨速度，且抑 制磨粒沈降分離而成爲安定化學機械硏磨用水系分散體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1289597 A7 B7 五、發明説明（5) 又’該平均粒徑可利用動性光散射法測定機、激光散射衍 射型測定機等測定，或利用透射型電子顯微鏡觀察並計測 。另外，可依據所測得之乾燥粉體化無機磨粒之比表面積 而算出。 水系分散體中無機磨粒之含量可因無機磨粒種類而異 ’爲二氧化矽時；對水系分散體1 0 0質量單位（以下簡 稱「單位」）可爲2至2 0單位，又以4至1 5單位爲佳 ’更佳爲6至1 2單位。二氧化矽含量低於2單位時，將 無法充分提升硏磨速度，又，超過2 0單位時，會降低水 系分散體之安定性且提高成本而不佳。又，爲二氧化鈽時 ’對水系分散體1 0 0單位可爲0 · 0 2至5單位，又以 〇 · 0 5至2單位爲佳，更佳爲0 · 1至1單位。二氧化 鈽含量低於下限或超出上限時，會產生同二氧化矽之問題 而不佳。 所使用之具有陰離子基的「有機粒子」可爲，分子鏈 導入陰離子基之樹脂所形成之物。 分子鏈導入陰離子基之樹脂如，聚氯乙烯、聚苯乙烯 及苯乙烯系共聚合物、聚乙縮醛、飽和聚酯、聚醯胺、聚 碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚—1 - 丁烯、聚-4 一甲基 - 1 -戊烯等聚烯烴及烯烴系共聚合物、苯氧樹脂、聚甲 基甲基丙烯酸酯等（甲基）丙嫌樹脂及（甲基）丙烯系共 聚合物等熱可塑性樹脂。 又如，苯乙烯、甲基甲基丙烯酸酯等與二乙烯基苯、 乙二醇二甲基丙烯酸酯等共聚合而得之具有交聯構造的共 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 P. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 1289597 A7 B7 五、發明説明（6 ) 水口樹S日’或本酣樹脂、尿素樹脂、三聚氨胺樹脂、環氧 樹脂、醇酸樹脂及不飽和聚酯樹脂等熱硬化性樹脂。 該有機粒子之製法可爲，乳化聚合法，懸浮聚合法、 乳化分散法、粉碎法等各種方法。又，該有機粒子可單獨 使用或2種以上倂用。 上述「陰離子基」可爲，能使水系分散體中有機粒子 之動電位爲負之官能基，並無特別限制。具體例如，羧基 、羥基、硫酸酯基、磺酸基、磷酸基及環氧基等。其中又 以羧基、磺酸基爲佳，特別佳爲竣基。又，具有陽離子基 之有機粒子會降低氧化矽膜的硏磨速度。 於同硏磨漿p Η之p Η的水中，所測得之具有該陰離 子基的有機粒子之動電位可爲- 1 〇 m V以下，更佳爲 —20mV以下。又，其下限一般爲一 l〇〇mV。 有機粒子之平均粒徑較佳爲0 · 0 1至3 //m。平均 粒徑低於0 · 0 1 // m時，會減少氧化矽膜之硏磨速度對 氮化矽膜之硏磨速度比，而無法充分提升選擇性。又，平 均粒徑超過3 //m時，會使有機粒子沈降而易分離，故難 得到安定水系分散體。該平均粒徑又以0 · 0 2至1 · 0 //m爲佳，更佳爲〇 · 〇4至0 · 7//m。因具有該平均 粒徑之有機粒子可提高選擇性，且可抑制粒子沈降及分離 ，故可得安定化學機械硏磨用水系分散體。又，該平均粒 徑之測法可同無機磨粒。 水系分散體中有機粒子之含量會因無機磨粒種類及平 均粒徑等而異，無機磨粒爲二氧化矽時，其對水系分散體 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) L· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 1289597 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明説明（7 ) 100單位可爲0 · 05至10單位，又以0 · 1至5單 位爲佳，更佳爲0 · 2至3單位。有機粒子含量低於 0 · 0 5單位時，將無法充分提升選擇性，又，超過1 0 單位時會降低水系分散體之安定性及提高成本而不佳。無 機磨粒爲二氧化铈時，有機粒子含量對水系分散體1 0 0 單位可爲0 · 02至5單位，又以0 · 05至2單位爲佳 ，更佳爲0 · 1至1單位。又，有機粒子含量低於下限或 高於上限時，會產生同無機磨粒爲二氧化矽時之問題而不 佳。 無機磨粒及有機粒子無須以各自獨立狀態分散。例如 ，可以無機磨粒混合有機粒子之狀態使烷氧基矽烷聚縮合 ，而使有機粒子至少於表面鍵結聚矽烷氧等，再以靜電等 .鍵結二氧化矽、二氧化鈽等無機磨粒之形態等。又，所生 成之聚矽氧烷等可直接鍵結於有機粒子所具有之陰離子基 ，或介有矽烷偶合劑等間接鍵結。 水系分散體之媒體可爲水、水及甲醇等以水爲主成分 之混合媒體，但以水爲佳。 本發明之化學機械硏磨用水系分散體因含有無機磨粒 、有機粒子及水，而適用於製造半導體裝置之S T I步驟 及，可爲具有選擇性高之優良性能的硏磨劑。目前所使用 之二氧化矽的選擇性爲2至3，但本發明因組合使用具有 陰離子基之有機粒子及二氧化矽，故選擇性可爲5以上。 又，以二氧化鈽爲無機磨粒時，於最適化條件下選擇性可 爲1 0以上，又以2 0以上爲佳，更佳爲3 0以上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I — I ———IL·! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I訂 -10- 1289597 A7 __ B7 ____ 五、發明説明（8) 另外添加陰離子性表面活性劑時，可更進一步提升選 擇性，例如無機磨粒爲二氧化矽時，選擇性可爲6以上。 又，無機磨粒爲二氧化鈽時，選擇性爲1 0以上，又以 2 0以上爲佳，更佳爲3 0以上。 本發明之水系分散體可添加各種添加劑以提升性能。 又，含有酸可使水系分散體安定及提高選擇性。該酸 並無特別限制，可爲有機酸或無機酸。有機酸如，對甲苯 基磺酸、月桂基苯磺酸、異戊二烯磺酸、葡糖酸、乳酸、 檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乙醇酸、丙二酸、蟻酸、草酸 、琥珀酸、富馬酸、馬來酸及苯二酸等。無機酸如硝酸、 鹽酸及硫酸等。該有機酸及無機酸可各自單獨使用或2種 以上倂用，或有機酸與無機酸倂用。該酸對水系分散體 100單位之含量爲0·02至2單位，又以0·05至 1單位爲佳。 水系分散體可另含碱以調整p Η，而進一步提升分散 性、硏磨速度及選擇性。該ρ Η並無特別限制，一般爲5 至1 2，又以6至1 1爲佳。該碱並無特別限制，可爲有 機碱或無機碱。有機碱如，伸乙基二胺、乙醇胺等含氮有 機化合物等。無機碱如，氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧 化鉀等。又，該碱可單獨使用或2種以上倂用。碱含量係 以調整ρ Η爲重點，對水系分散體1 〇 〇單位可爲 0 · 01至1單位，又以〇 · 〇2至0 · 5單位爲佳。較 佳之ρ Η會因無機磨粒而異，二氧化矽時ρ η較佳爲1 〇 至1 2 ’二氧化姉時ρ η較佳爲5至1 2，因該範圍下可 本矣氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） " -----— — — — L0! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 1289597 A7 B7 五、發明説明（9) 同時提升硏磨速度及選擇性而爲佳。 水系分散體可添加其他添加劑如，氧化劑、多價金屬 離子、表面活性劑等。 該氧化劑如，過氧化氫、過硫酸鹽及雜多酸等。該多 價金屬離子如，鋁、鈦、釩、鉻及鐵等。 該表面活性劑如，陰離子性表面活性劑、非離子性表 面活性劑、陽離子性表面活性劑或兩性表面活性劑，其中 又以陰離子性表面活性劑爲佳。該陰離子性表面活性劑如 ’月桂基苯磺酸鉀、月桂基硫酸銨等。其含量對全部分散 體爲0至0 · 5重量％，又以0 · 005至0 · 2重量％ 爲佳，更佳爲0 . 01至0 . 1重量％。 又，可含有聚丙烯酸等分散劑及聚丙烯基醯胺等粘度 調整劑等。 因本發明之水系分散體含有無機磨粒、具有陰離子基 之有機粒子及必要時組合上述各種添加劑，故可更進一步 提升選擇性。 又，使用本發明之化學機械硏磨用水系分散體對被硏 磨面進行化學機械硏磨時，可使用市售之化學機械硏磨裝 置（股份公司荏原製作所製，型式「E P〇—1 1 2」、 「EPO — 222」等；拉普達SFT公司製，型式「 LGP—510」 「LGP—552」等；阿普來公司製 ，品名「Mirra」；拉姆吉公司製，品名 「Teres」；Speed Fam-IPEC公司製，型式「AVANTI 472」等）以一定條件 進行硏磨。 本^張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210父297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) L·. 、言 %». 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 1289597 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（10) 發明實施形態 下面將以實施例更詳細說明本發明。 (1 )合成有機粒子 合成例1 〔合成有機粒子之陰離子聚甲基甲基丙烯酸酯（ 陰離子PMMA)粒子〕 將甲基甲基丙烯酸酯9 6單位、甲基丙烯酸4單位、 月桂基硫酸銨0 · 1單位、過硫酸銨0 · 5單位及離子交 換水4 0 0單位投入容量2 <之燒瓶中，氮氣下攪拌時升 溫至7 0 °C，進行6小時聚合，得具有羧基及硫酸酯基之 平均粒徑0 · 2 // m的含陰離子Ρ Μ Μ A粒子之水分散體 。又，聚合收獲率爲9 5 %，以電導度滴定法測得之羧基 分布爲，粒子內部4 0 %、粒子表面5 0 %、水相部1 0 %。又，以激光超音波電泳光散射法動電位測定器（ COULTER公司製，型式「DELSA440」）所測得之動電位 爲—2 5 m V。 合成例2 〔合成有機粒子之陰離子聚苯乙烯（陰離子PS )粒子〕 將苯乙烯9 6單位、甲基丙烯酸4單位、月桂基硫酸 銨0 · 1單位、過硫酸銨〇 . 5單位及離子交換水4 0 0 單位投入容量2 <之燒瓶中，氮氣下攪拌時升溫至8 0 °C ，進行1 2小時聚合，得具有羧基及硫酸酯基之平均粒徑 (請先閱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準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 - 1289597 A7 ___ B7 __ 五、發明説明（11) I — -lull#— — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 。2 // m的含陰離子P S粒子之水分散體。又，聚合收獲 率爲9 5 %，以電導度滴定法測得之羧基分布爲，粒子內 部40%、粒子表面50%、水相部10%。又，同合成 例1所測得之動電位爲一 3 6 m V。 比較合成例1 〔合成陽離子PMMA粒子〕 將甲基甲基丙烯酸酯9 5單位、4 一乙烯基吡啶5單 位、偶氮系聚合引發劑（和光純藥股份公司製，商品名^ V 5 0」）2單位及離子交換水4 0 0單位投入容量2 < 之燒瓶中，氮氣下攪拌時升溫至7 0 °C，進行8小時聚合 ，得具有胺基之平均粒徑〇·2#m之陽離子PMMA粒 子。又，聚合收獲率爲96%。 比較合成例2〔合成陽離子PS粒子〕 麵· 將苯乙烯9 5單位、4 一乙烯基吡啶5單位、偶氮系 聚合引發劑（和光純藥股份公司製，商品名「V 5 0」） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2單位及離子交換水4 0 0單位投入容量2 <之燒瓶中， 氮氣下攪拌時升溫至7 5 °C，進行1 4小時聚合，得具有 胺基之平均粒徑0 · 2//m的含陽離子PS粒子。又，聚 合收獲率爲9 4 %。 (2 )含有二氧化矽無機磨粒之水系分散體及使用其 之化學機械硏磨 實施例1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 1289597 A7 B7 五、發明説明（12) 將合成例1之陰離子PMMA粒子2質量％加入含有 加濕法二氧化矽（日本艾洛基股份公司製，商品名「 ----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) #90 艾洛基」）10質量％&K〇H 0 · 2質量％ 之水分散體中，調製爲水系分散體。 使用該水系分散體，以下列條件進行化學機械硏磨。 將膜厚1 0 0 0 nm之熱氧化矽膜及膜厚2 0 0 nm 之氮化矽覆蓋網安置於化學機械硏磨裝置（股份公司荏原 製作所製，型式「EPO—112」）上，使用多孔質聚 尿烷製硏磨台（洛德尼公司製，商品名「I C 1 0 0 0」 )，將上述水系分散體以2 0 0 c c /分之速度供給該尿 烷台表面時，分別以荷重：3 0 0 g / c m2，台回轉數： 5 0 r pm、頂部回轉數：5 0 r pm進行3分鐘硏磨。 結果氧化矽膜之硏磨速度爲1 4 4 n m /分，氮化矽覆蓋 網之硏磨速度爲2 8 . 2 n m /分。因此，選擇性爲充分 高之5 · 1且無刮傷，故爲對S T I步驟具有充分性能之 水系分散體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 刮傷個數係同上述對8英寸熱氧化膜網進行2分鐘硏 磨後，利用無圖型網表面異物檢查裝置（蓋端提公司製’ 型式「撒佛斯6 4 2 0」）測定。以下之實施例及比較例 的刮傷個數測定亦相同。 實施例2至7及比較例1至4 依表1所示二氧化矽種類、有機粒子種類、添加劑種 類，同實施例1評估熱氧化矽膜及氮化矽覆蓋網之硏磨速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- A7 1289597 __ B7 五、發明説明（13) 度與刮傷個數。 又，表1中DBS — K爲月桂基苯磺酸鉀、PAA — K爲聚丙烯酸鉀鹽（分子量：25000)。膠體二氧化 5夕如】.〇£(1：〇11〇1(1旺11(111116“&。6 8(^611。6 2 5，6 2 — 6 9 ( 1 9 6 8 )所記載，於水中對以乙醇及水爲媒體及 以銨爲觸媒，而使四乙氧基矽烷縮合所得之物進行溶劑取 代者。又，控制粒徑之方式爲，調整乙醇及水之組成。 結果同實施例1倂列於表1。 由表1得知，實施例1至7所得之硏磨速度爲充分之 lOlnm/分以上，且選擇性爲5.1以上，故適用爲 S T I步驟之水系分散體。又，未檢驗出刮傷而爲佳。相 對地，比較例1、4之選擇性各自爲較低之2 · 8及 2 · 6，故無法作爲S T I步驟之水系分散體，比較例2 、3之選擇性更低，硏磨速度亦較小，故無實用性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i# —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -16- 289597
A B 五、發明説明（ (s 囊 0 0 州— 606 別 Ύί "W" 1Υ
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(ϋμπ/mu) 侧雲奮IS CN.II τιι 3 IOCNII τ%ι
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -17- 1289597 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 __ 五、發明説明（15) (3 )含有二氧化鈽無機磨粒之水系分散體及使用其 之化學機械硏磨 實施例8 以氟碳鈽礦爲原料，經碱處理後將其溶解於硝酸中， 再利用有機溶劑萃取，去除不純物後溶解於硝酸，再重覆 3次碳酸鹽再結晶，得高純度化鈽碳酸鹽。其後以9 0 0 °C燒成，得二氧化鈽。將二氧化鈽分散於離子交換水中， 使其含量爲0 · 3質量％後，以氨將p Η調整爲6 · 5， 得平均粒徑0 · 2 4 // m含有二氧化鈽之水分散體。接著 以含量爲0 · 7質量％方式加入合成例1之陰離子PMM A粒子，調製爲水系分散體。 除了使用該水系分散體及將荷重改爲2 5 0 g / c m2 、硏磨時間改爲3分鐘外，其他同實施例1評估熱氧化矽 膜及氮化矽覆蓋網之硏磨速度。結果氧化矽膜之硏磨速度 爲299nm/分，氮化矽覆蓋網之硏磨速度爲13·6 nm/分。因此，選擇性爲充分之22，且無刮傷，故爲 對S T I用其充分性能之水系分散體。 實施例9至1 6及比較例5至1 0 依表2所示二氧化鈽濃度、有機粒子種類及濃度、添 加劑種類，同實施例8評估熱氧化矽膜及氮化矽覆蓋網之 硏磨速度與刮傷個數。 又，表 2 中 DBS — K、PAA — K 及 I PS — K 同 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貢)
-18- 1289597 A7 B7 五、發明説明（16) 經濟部智慧財產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) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 、11
19- 1289597 A7 B7 五、發明説明（17)
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fc 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1289597 A7 B7 五、發明説明（18) 由表2得知，實施例8至1 6之硏磨速度爲充分之 ^ 4 5 nm/分以上，且選擇性爲充分高之2 2以上。又 ’無刮傷現象而爲佳。至於比較例5、8、9及1 0之選 擇性較低，且多刮傷，故難使用於S T I。又，比較例6 及7之氧化矽膜的硏磨速度不足且多刮傷而不佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1289597 公告本 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 煩trf貝明示，本案修正後是否 員工消費合作社印製 特徵爲，含 述無機磨粒 // m之範圍 速度的5倍 磨用水系分 酸酯基、磺 磨用水系分 化鈽、氧化 磨用水系分 (Zeta (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第901 1 1 843號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國93年 1 . 一種化學機械硏磨用水系分散體，其 有無機磨粒及具有陰離子基之有機粒子，且上 與上述有機粒子之平均粒徑皆爲0 . 0 1〜3 ，又，氧化矽膜之硏磨速度爲氮化矽膜之硏磨 以上。 2 ·如申請專利範圍第1項之化學機械硏 散體，其中，陰離子基爲選自羧基、羥基、硫 酸基、磷酸基及環氧基中至少1個。 3 ·如申請專利範圍第2項之化學機械硏 散體，其中，無機磨粒爲選自二氧化矽、二氧 鋁、二氧化鈦及氧化鉻中至少1個。 4 ·如申請專利範圍第3項之化學機械硏 ，散體，其中，具有陰離子基之有機粒子的動電位 potential)爲—1 〇 mV 以下。 5 ·如申請專利範圍第2項之化學機械硏磨用水系分 散體’其中，無機磨粒爲加濕法二氧化矽或膠體二氧化矽 6 ·如申請專利範圍第5項之化學機械硏磨用水系分 散體’其中，具有陰離子基之有機粒子的動電位爲一 1 〇 m V以下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1289597 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第6項之化學機械硏磨用水系分 散體’其中，具有陰離子之有機粒子的動電位爲- 2 0 m V以下。 8 ·如申請專利範圍第7項之化學機械硏磨用水系分 ^體’其係使用於製造半導體裝置之微細化元件分離步驟 〇 9 ·如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨用水系分 ^體’其中，另含有陰離子系表面活性劑，且無機磨粒爲 z氧化矽時，氧化矽膜之硏磨速度爲氮化矽膜之硏磨速度 的6倍以上。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之化學機械硏磨用水系 #散體，其中，陰離子基爲選自羧基、羥基、硫酸酯基、 石黃酸基、磷酸基及環氧基中至少1個。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項之化學機械硏磨用水 /系分散體，其中，具有陰離子基之有機粒子的動電位爲 —1 0 m V以下。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之化學機械硏磨用水 Μ #散體，其係使用於製造半導體裝置之微細化元件分離 步驟。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨用水系 分散體，其中，另含有陰離子系表面活性劑，且無機磨粒 爲二氧化鈽時，氧化矽膜之硏磨速度爲氮化矽膜之硏磨速 度的1 0倍以上。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之化學機械硏磨用水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -2 - ,-—————— - 4—訂 2_ ---I -- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 1289597 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 系分散體，其中，陰離子基爲選自羧基、羥基、硫酸酯基 、磺酸基、磷酸基及環氧基中至少1個。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之化學機械硏磨用水 系分散體，其中，具有陰離子基之有機粒子的動電位爲 一 1 0 m V以下。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之化學機械硏磨用水 系分散體，其係使用於製造半導體裝置之微細化元件分離 步驟。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 -
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