TWI361831B - Onium-containing cmp compositions and methods of use thereof - Google Patents

Description

1361831 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於拋光組合物及使用該等拋光組合物拋光一 基板之方法。更特定言之，本發明係關於適於拋光半導體 表面之化學·機械拋光組合物。 【先前技術】 一半導體晶圓通常包括一基板，諸如妙或神化鎵，在該 基板上成形複數個電晶體。藉由圖案化基板中之區域及基 板上之層而使電晶體化學地及物理地連接至基板。藉由主 要包含某種形式之一氧化石夕（Si〇2)的層間介電質（ild)分隔 電晶體與層。經由使用熟知多級互連將電晶體互連。典型 多級互連包含由下列材料中之一或多者組成的層疊薄膜： 鈦（Ti)、氮化鈦（TiN)、钽（Ta)、鋁-銅（Al-Cu)、鋁-矽（A1-Si)、銅（Cu)、鎢（W)、摻雜多晶矽（聚_Si)及其各種組合。 另外，經常經由使用經諸如二氧化矽、氮化矽及/或多晶 矽之絕緣材料填充的溝槽將電晶體或電晶體組彼此隔離。 用於化學-機械拋光（CMP) —半導體基板之表面的組合物 及方法在此項技術中已為吾人所熟知。用於CMP半導體基 板（例如積體電路）之表面的拋光組合物（亦稱為拋光漿料、 CMP漿料及CMP組合物）通常含有研磨劑、各種添加劑化 合物及其類似物。 一般而言，CMP包括同時化學及機械拋光一上覆第一層 以暴露上面形成有該第一層之一非平面第二層的表面。一 種此類方法係描述於Beyer等人之美國專利第4,789,648號 124386.doc 1361831 中。簡言之，Beyer等人揭示一種CMp方法，其使用一拋 光墊及漿料以比移除第二層快之速率移除第一層直至材料 之上覆第一層的表面變得與覆蓋第二層之上表面共平面為 止。化學機械拋光之較詳細說明係見於美國專利第 4,671，851號、第 4,910，155 號及第 4,944,836 號中。 在習知CMP技術中，將一基板載體或抛光頭安裝於一載 體總成上且使其與一 CMP裝置之一拋光墊接觸安置。該載 體總成提供對基板之可控制壓力，迫使基板與該拋光墊相 抵。使墊及載體與其所附著之基板相對於彼此移動。墊與 基板之相對運動用以研磨基板之表面以自基板表面移除一 部分材料，藉此拋光基板。通常進一步藉由拋光組合物之 化學活性（例如’藉由存在於CMP組合物中之氧化劑或其 他添加劑）及/或懸浮於拋光組合物中之研磨劑之機械活性 來輔助基板表面之拋光。典型研磨材料包括二氧化碎、氧 化鈽、氧化鋁、氧化鍅及氧化錫。 舉例而言，Neville等人之美國專利第5,527,423號描述一 種藉由使一金屬層之表面與包含懸浮於水性介質中之高純 度精細金屬氧化物顆粒的拋光漿料接觸來化學-機械拋光 該金屬層的方法。或者’該研磨材料可併入拋光墊中。 Cook等人之美國專利第5,489,233號揭示具有一表面結構或 圖案之拋光塾的用途，且Bruxvoort等人之美國專利第 5，958,794號揭示一種固定研磨拋光墊。 儘管許多已知CMP漿料組合物適合於有限目的，但上述 漿料傾向於展現對於各種組份材料（諸如二氧化矽）而言不 124386.doc 1361831 可接受之拋光速率及對於移除用於晶圓製造之材料的相應 選擇性。 正需要開發可展現對於諸如二氧化矽之半導體材料之適 用移除速率的新穎CMP組合物。本發明提供此類改&CMp 組合物。根據本文提供之對本發明的描述，本發明之此等 及其他優點以及額外發明特徵將變得顯而易見。 【發明内容】

本發明提供一種適於拋光含有二氧化矽之半導體材料的 化學-機械拋光（CMP)組合物《該組合物具有5或更小之pH 值且包含膠態二氧化矽、至少一種可為鐫鹽、錡鹽或其組 合之鑌鹽及水性載劑（例如，水）^較佳地，該鑌鹽為鱗 rrAs. 鹽。

在一較佳實施例中’該組合物具有5或更小之pH值且包 含〇.〇5至35重量％之膠態二氧化矽、〇 〇4至2〇〇微莫耳/公克 (μηιοΐ/g)之至少一種鑌化合物及諸如水之水性載劑。較佳 地’該鑌化合物為具有下式之鱗鹽：

X- 其中各R1、R2、R3&R4獨立地為選自由直鏈Ci Ci6烷 基、支鏈（VCw烷基、C6-C1()芳基、經直鏈^^“烷基取代 之C6-c10芳基及經支鏈C3_Ci6烷基取代之芳基組成之 群的經取代或未經取代之烴基，其中該烴基視情 況可經一 或多個選自由羥基取代基、鹵基取代基、醚取代基、酯取 124386.doc (S ) 1361831 代基、羧基取代基及胺基取代基組成之群的官能取代基取 代；且X-為酸之共軛鹼。或者，…與…一起可形成具有磷 P之飽和、不飽和或芳族雜環。當該雜環為芳族雜環時， R4不存在。

視情況，可利用銕化合物替代鎸化合物或與其組合。 本發明亦提供一種用於拋光一基板之化學·機械拋光方 法。該方法包含用本發明之CMP組合物研磨一基板之一表 面。一較佳CMP方法包含以下步驟：使一半導體基板之一 表面與一拋光墊及本發明之水性CMp組合物接觸及使得 該拋光墊與該基板之間相對運動，同時保持一部分該CMp 組合物與介於該墊與該基板之間的表面接觸歷時足以研 磨至少一部分該表面之時間段。 【實施方式】 本發明提供一種適用於拋光一基板（例如，一半導體基 板）之CMP組合物。該等CMP組合物含有膠態二氧化矽作 為研磨劑、至少一種鏽化合物及諸如水之水性載劑。該鑌 化合物可為鱗鹽、銃鹽或其組合。本發明之CMp組合物提 供相較於習知CMP組合物而言對二氧化矽之均勻快速移 除。在膠態二氧化矽存在下包括鱗鹽之本發明CMp組合物 產生比類似固體濃度及接近i iipH值的習知煙霧狀二氧化 矽漿料（諸如SS25，標準基於煙霧狀二氧化矽之CMp漿料） 高得多之移除速率。另外’本發明之基於鱗鹽/膠態二氧 切的組合物與含有㈣之習知膠態二氧切聚料相比展 現顯著較高之BPSG移除速率' &良之熱及料穩定性及 124386.doc • 9· 1361831 f，之平坦化效率。此等優點於低鑌濃度下尤其明顯，此 可提供優於習知組合物之顯著經濟效益。 在較佳實施例中，膠態二氧化矽係以在〇 〇5至35重量〇/〇 範圍内之量存在於組合物中。在其他較佳實施例中移態 二氧化矽係以在⑴丨至^重量％、較佳1至6重量％範圍内之 量存在於CMP組合物中。如藉由此項技術中熟知之雷射光 散射技術所測定，膠態二氧化矽顆粒較佳具有在丨nm至 2〇〇 nm、更佳2 nm至100 nm範圍内之平均粒度。 理想地，使膠態二氧化矽懸浮於CMp組合物中，更具體 而言懸浮於CMP組合物之水性載劑組份中。當膠態二氧化 矽懸浮於CMP組合物中時，其較佳為膠態穩定的。術 語"膠體"係指研磨劑顆粒於液體載劑中之懸浮液。"膠態 穩定性"係指彼懸浮液隨時間之保持性。在本發明之内容 中’若認為研磨劑為膠態穩定的，則當將該研磨劑置於 100 ml量筒中且使其在未攪拌之情況下靜置2小時時，該 量筒下部50 ml中之顆粒濃度（[B]，以g/ml表示）與該量筒 上部50 ml中之顆粒濃度（[T]，以g/mi表示）之間的差除以 研磨組合物令之顆粒初始濃度（[C]，以g/ml表示）所得的值 小於或等於 0.5(亦即 ’（[B]-[T])/[C]£0.5)。希望 [T])/[C]之值小於或等於0.3，且較佳小於或等於〇 j。 適用於本發明之組合物及方法中之較佳鱗鹽具有下式* R1 4 I+ 2 R——P-R2 X- 124386.doc •10· 中各R、R、厌及汉4獨立地為選自由直鏈Ci_Ci6烷 基支鍵c3-c16烧基、c6_Ci。芳基、經直鏈c「c“烧基取代 之C6_Cl0芳基及經支鏈C3_Cu烷基取代之C6-ClG芳基組成之 群的經取代或未經取代之煙基，其中該烴基視情況可經一 或多個選自由羥基取代基、鹵基取代基、醚取代基、酯取 代基、缓基取代基及胺基取代基組成之群的官能取代基取 代或者，R與r2一起可形成具有磷p之飽和、不飽和或 芳族雜環。當該雜環為芳族雜環時，R4不存在。 X為無機酸或有機酸之共軛鹼。無機酸之共輊鹼之非限 制性實例包括經基、鹵化物（例如，氟化物、氣化物、溴 化物及碘化物）、硫酸鹽、硫酸氫鹽、硝酸鹽、磷酸鹽' 磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、胺基磺酸鹽、高氣酸鹽及其類似 物。有機酸之共軛鹼之非限制性實例包括羧酸鹽（例如， 曱酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、苯甲酸鹽、甘胺酸鹽、乳酸 鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽及三氟乙酸鹽）、有機磺酸鹽（曱 磺酸鹽、三氟曱磺酸鹽、苯磺酸鹽及曱苯磺酸鹽）、有機 膦酸鹽（例如，甲基膦酸鹽、苯膦酸鹽及甲苯膦酸鹽）、有 機填酸鹽（例如，乙基磷酸鹽）及其類似物。 適合用於本發明之組合物及方法中之鎸鹽的非限制性實 例包括漠化四苯基鳞（Ph4PBr)、溴化甲基三苯基鱗 (MePh3Br)、溴化乙基三苯基鳞（EtPhJBr)、溴化丁基三苯 基鱗（BuPhsBr)、溴化己基三苯基鱗（HexPh3pBr)、溴化苯 甲基二苯基鎸（BzPhaPBr)、溴化四丁基鱗（Bu4PBr)、氯化 四苯基鱗（Ph4pCl)及氫氧化四丁基鱗（Bu4POH)及其類似 124386.doc 丄361831 物》 視情況，可使用銃鹽替代銷鹽或與其組合。適用銃鹽之 非限制性實例具有下式： R5 Ζ \ X-， 其中各R5、R6及R7獨立地為選自由直鏈CiCi6烷基支 φ 鏈C3'C】6烷基、Κιο芳基、經直鏈C〗-C〗6烷基取代之c6- c1〇芳基及經支鏈C3_Cl6烷基取代之C6_Ci〇芳基組成之群的 經取代或未經取代之烴基，其中該烴基視情況可經一或多 個選自由羥基取代基、齒基取代基、醚取代基、酯取代 基羧基取代基及胺基取代基組成之群的官能取代基取 代，且X-係如上文對於鱗化合物所定義。或者，尺5與尺6可 一起形成具有磷P之飽和、不飽和或芳族雜環。當該雜環 為芳族雜環時，R7不存在。 φ 適合用於本發明之組合物及方法中之鍍鹽的非限制性實 例包括溴化三甲基鎳、溴化甲基二苯基疏、溴化三笨基 銃、乳酸二丁基-2,3-二羥基丙基鎳、乳酸雙_(2_羥基乙 基）-2,3·二羥基丙基銃及其類似物。 本發明之CMP組合物可包括一或多種鏽化合物，亦即一 或多種鳞化合物、-或多種疏化合物或一或多種鱗化合物 與一或多種琉化合物之組合。在一些較佳實施例中，鐵化 合物係以在每公克組合物〇 〇4至2〇〇 pm〇1g圍内之濃度存 在於組合物中。在其他較佳實施例中，該鏽化合物：以 124386.doc 1361831 0.4至20 μιηοΐ/g、較佳1至10 Mm〇1/g之濃度存在。 本發明之CMP組合物視情況可包括一或多種氧化劑（例 如，以氧化半導體表面之組份，諸如金屬組份適合用 於本發明之CMP組合物及方法中之氧化劑包括（但不限於） 過氧化氫 '過硫酸鹽（例如，單過硫酸銨、二過硫酸銨、 單過硫酸鉀及二過硫酸鉀）、過碘酸鹽（例如，過碘酸鉀）、 諸如鈽（IV)或鐵（III)鹽之高氧化態金屬鹽及上述氧化劑中 之兩者或兩者以上的組合。較佳地，如半導體CMP技術中 所熟知’氧化劑係以足以氧化存在於半導體晶圓中之一或 多種所選金屬或半導體材料的量存在於組合物中。 本發明之CMP組合物亦可視情況包括適量一或多種通常 包括於CMP組合物中之其他添加劑材料，諸如腐蝕抑制 劑、黏度調節劑、殺生物劑及其類似物。 在一些實施例中，CMP組合物進一步包含殺生物量之殺 生物劑（例如’異噻唑啉酮組合物，諸如得自R〇hm& Haas 之KATHON®殺生物劑）。 水性載劑可為任何水性溶劑，例如，水、水性甲醇、水 性乙醇、其組合及其類似物。較佳地，水性載劑為去離子 水。 本發明之CMP組合物具有5或更小、較佳2i52pH值。 除組合物之其他酸性及鹼性組份（例如，有機胺基化合物 及酸性金屬錯合劑）外，CMP組合物可視情況包含一或多 種pH值緩衝材料，例如：酸，諸如鹽酸、乙酸及其類似 物；鹼，諸如氨、氫氧化鈉、氫氧化鉋及其類似物；或其 124386.doc •13· 1361831 組合。

本發明之CMP組合物可藉由任何合適技術製備，"許 多技術為熟習此項技術者所已知eCMp組合物可以分批或 連續方法製備。通常，CMP組合物可藉由以任何順序組合 其組份來製備。本文所使用之術語"組份，，包括個別成份（例 如，研磨劑、鑌化合物、酸、驗、氡化劑及其類似物)， 以及成份之任何組合。舉例而言，可使研磨劑分散於水 中’且可添加鑌化合物，並藉由任何能夠將組份併入cMp 組合物中之方法加以混合。可在任何合適時刻調節阳值。 本發明之CMP組合物亦可以濃縮物形式提供，該潰縮物 意欲在使用之前用適量水性溶劑（例如，水）加以稀釋。在 該實施例中，CMP組合物濃縮物可包括以一定量分散或溶 解於水性溶劑中之各種組份以便一旦用適量水性溶劑稀釋 該濃縮物後，拋光組合物之各組份將以在適當使用範圍内 之3T存在於CMP組合物中。

本發月亦k供一種化學·機械拋光一基板之方法。該方 法包含用本發明2CMP組合物研磨一基板之一表面。較佳 地，該基板為一包含二氧化矽之半導體基板。 一較佳方法包含⑴使一基板之一表面與一拋光墊及如本 文所述之本發明之CMP組合物接觸，及（Π)使該拋光墊相 對於該基板之該表面連同兩者之間的該搬光組合物一起移 動’藉此研磨至少一部分該表面以拋光該基板。 本發明之CMP方法可用於拋光任何合適基板，且尤其適 用於抛光包含二氧化矽之基板。該二氧化矽可為I任何形 124386.doc -14- 式。通常用於半導體材料中之二氧化矽之非限制性實例包 括熱一氧化梦、棚墻碎玻璃（BPSG)、麟>6夕玻璃（PSG)、無 摻雜矽玻璃（USG)、高密度電漿氧化物、電漿增強原矽酸 四乙酯（PETEOS)及其類似物。 本發明之組合物及方法之一特定優點在於因鑌化合物之 存在而大大增加二氧化矽移除速率，而無需增加研磨劑濃 度。 本發明之CMP方法尤其適合與化學-機械拋光裝置結合 使用。通常’該CMP裝置包含一壓板，其在使用時運轉且 具有由軌道、線性及/或圓周運動引起之速度；一拋光 塾’其與該壓板接觸且在運轉時相對於該壓板移動；及一 載體’其藉由相對於該拋光墊之表面接觸及移動而保持拋 光一基板。該基板之拋光藉由使基板與拋光墊及本發明之 CMP組合物接觸置放且接著使拋光墊相對於基板移動，以 便研磨至少一部分基板以拋光基板而進行。 可用本發明之CMP組合物’使用任何合適拋光墊（例 如’拋光表面）平坦化或拋光一基板◎合適之拋光墊包括 (例如）編織及非編織拋光墊、有槽或無槽墊、多孔或無孔 墊及其類似物。此外，合適之抛光墊可包含具有不同密 度、硬度、厚度、壓縮性、壓縮後彈回能力及壓縮模數之 任何合適聚合物。合適之聚合物包括（例如）聚氣乙烯、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（coformed)產物及其混合物。 124386.doc •15· 1361831 理想地’ CMP裝置進一步包含一原位拋光終點偵測系 統，其中許多系統在此項技術中係已知的。藉由分析自工 件之表面反射之光或其他輻射來檢查及監測拋光處理的技 術在此項技術中係已知的。該等方法係描述於（例 如）8&11(11111等人之美國專利5，196,353、1^1131^等人之美國專 利5,433,651、Tang之美國專利5,949,927及Birang等人之美 國專利5,964,643中。理想地，關於一所拋光工件之拋光處 理之進程的檢查或監測能夠實現判定拋光終點，亦即判定 何時終止關於一特定工件之拋光處理。 下列實例進一步說明本發明，但當然不應將其理解為以 任何方式限制本發明之範疇。 實例1 此實例說明本發明之CMP組合物用於拋光二氧化矽表面 之有效性。 製備本發明之CMP組合物’其含有於水中之6重量％具 有在30 nm範圍内之平均粒度的膠態二氧化矽、3 85 μηιοΐ/g之鱗化合物’ pH值為4❶使用下列鱗化合物：溴化 四苯基鱗（PluPBr)、溴化甲基三苯基鱗（MePhsBr)、溴化乙 基三苯基鱗（EtPhsPBr)、溴化丁基三苯基鱗（Buph3Br)、溴 化己基三苯基銷（HexPhPBr)、溴化苯甲基三笨基鐫 (BzPh3PBr)、漠化四丁基鱗（BqPBr)、氯化四苯基鱗 (Pt^PCl)及氫氧化四丁基鐫（BU4P〇h)。出於比較目的，亦 製備含有氫氡化四丁基銨替代鎸化合物之調配物。另外， 亦製備包括僅6%膠態二氧化矽及僅12%煙霧狀二氧化矽且 124386.doc 16 1361831 不包括鑌化合物之對照組合物。 藉由拋光熱氧化物及BPSG毯覆式晶圓來評估組合物。 於一 Logitech CMP拋光器上，使用一 IC-1000墊、3.6磅/平 方吋（psi)之向下力、60轉/分（rpm)之壓板速度、56 rpm之 載體速度及150毫升/分（mL/min)之漿料饋送速率來拋光該 等晶圓。熱氡化物評估之結果展示於圖1及圖2中，且記述 為以埃/分（A/min)表示之二氧化矽移除速率。獲得高達 2400人/min之熱氧化物移除速率。利用溴化己基三苯基鎸 獲得最高的熱氧化物移除速率（2462 A/min)。在利用相同 組合物拋光BPSG晶圓之過程中獲得高達5596 A/mini BPSG移除速率。含有僅6%膠態二氧化矽之對照組合物具 有70人/min之熱氧化物移除速率，而pH n之含有12%煙霧 狀二氧化矽之對照組合物（無鑌化合物存在）具有22〇〇 A/min之移除速率。 實例2 此實例比較鱗化合物與銨化合物對二氧化矽移除速率、 平坦化效率及儲存穩定性之影響。 評估包含鱗化合物（溴化四丁基鱗）之本發明的組合物於 2至8 μηιοΐ/g範圍内之鱗濃度下對拋光BpsG毯覆式晶圓之 〜響’該組合物具有存於去離子水中之6%膠態二氧化矽 ⑼⑽平均值為4。㈣例μ㈣之條件下抛 光該等晶®。與含有氫氧化四T基敍（TBAH)替代鱗鹽之 組合物進行比較。結果展示於圖3中。 如自圖3中之資料明顯可見，BPSG移除速率令人驚舒地 124386.doc < 1361831 比用含錄組合物獲得之移除速率高且隨鱗濃度而更為不 同。因此，不同於含有銨鹽之習知組合物本發明之組合 物的BPSG移除速率可藉由改變鑌鹽濃度而調節至所要： 平。 • 另外，在不同鳞鹽濃度下評估本發明之CMP組合物與包 • 括銨鹽（TBAH)替代鱗鹽（氫氧化四丁基鎸’ TBPH)之組合 物相比的儲存穩定性。圖4說明如藉由於43 3。〇(11〇卞）下 將"·且〇物儲存5天後熱氧化物移除速率之降低所判定，鱗 鹽對儲存穩定性之影響。繪製儲存5天後之移除速率與初 始移除速率（儲存之前）之比率與鹽濃度的關係圖。圖4中之 結果展示在所評估之整個濃度範圍内本發明之CMp組合物 令人驚訝地係穩定的（保持9〇%之其熱氧化物移除速率）， 而含有銨鹽之組合物展示不可接受之高變化性。 亦用本發明之含有TBPH的組合物及含有TBAH之習知組 合物平坦化SKW-7圖案晶圓。圖5展示與包括銨鹽之組合 φ 物相比之圖案平坦化的效率。繪製步進移除速率與場移除 速率之比率與SKW-7圖案密度的關係圖。圖5中之結果展 不本發明之含有TBPH的組合物展現相較於習知銨組合物 而s更南之圖案平坦化效率。 實例3 此實例說明不同pH值' 鑌濃度及膠態二氧化矽濃度（固 體）含量對PETEOS移除速率之影響。 利用pH 4之包含600至12〇〇 ppm(2 2至4 4 μιη〇1/§)之氫氧 化四丁基鱗（ΤΒΡΗ)及3至6重量％膠態二氧化矽的組合物在 124386.doc 1361831 大體上類似於實例1及2中所用之拋光條件的條件下拋光 PETEOS毯覆式晶圓。於圖6中以表面曲線圖繪製PETEOS 移除速率與TBPH濃度及二氧化石夕固體含量的關係圖。 亦利用pH值在3.5至4.5範圍内之包含600至1200 ppm(2.2 至4.4 μιηοΐ/g)之氮氧化四丁基鎮（TBPH)及4.5重量％勝態二 氧化矽的組合物在大體上類似於實例1及2中所用之拋光條 件的條件下拋光PETEOS毯覆式晶圓。於圖7中以表面曲線 圖繪製PETEOS移除速率與TBPH濃度及PH值的關係圖。 圖6及7中之表面曲線圖展示PETEOS移除速率可按需要 藉由適當選擇pH值、二氧化矽固體含量及鏽濃度而改變。 【圖式簡單說明】 圖1展示自使用本發明之各種CMP組合物拋光毯覆式晶 圓獲得之二氡化矽移除速率。 圖2展示自使用本發明之各種CMP組合物拋光毯覆式晶 圓獲得之二氡化矽移除速率。 圖3說明與包括銨鹽之組合物相比，鏽化合物濃度對二 氧化矽移除速率之影響。 圖4說明對於本發明之組合物而言與包括銨鹽之習知組 合物相比，如藉由於43.3〇C(110°F)下儲存5天後熱氧化物 移除速率的降低所判定，鏽化合物對儲存穩定性之影響。 圖5說明對於本發明之組合物而言與包括銨鹽之習知組 合物相比’鏽化合物對圖案化晶圓平坦化之功效的影響。 圖6展示於恆定pH值下PETEOS(TEOS)移除速率與氫氧 化四丁基鱗（TBPH)濃度及二氧化矽固體含量之關係表面曲 < S > 124386.doc -19· 1361831

線圖。 圖7展示於恆定二氧化矽固體含量下PETEOS(TEOS)移除 速率與氫氧化四丁基鱗（TBPH)濃度及pH值之關係表面曲 線圖。 124386.doc •20

Claims (1)

1361831 申請專利範園： 第096133589號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇〇年9月） 1· 一種化學-機械拋光（CMP)組合物，其包含：dM")日修正替換頁 (a) 膠態二氧化矽； (b) 至少一種鑌化合物，其係選自由鱗鹽、銃鹽及其組 合組成之群； (c)用於此之水性載劑； 該組合物具有5或更小之pH值， 其中該至少一種鑌化合物包含具有下式之鱗鹽：

X- 其中各R1、R2、R3及R4獨立地為選自由直鏈Ci_Ci6烷 基、支鏈CVC】6烷基' cVCio芳基、經直鏈c〗_Ci6烷基取 代之cvc1G芳基及經支鏈C3_Ci6烷基取代之C6_CM芳基組 成之群的經取代或未經取狀烴基，其巾該烴基視情況

可經-或多個選自由經基取代基、自基取代基、喊取代 基、醋取代基、羧基取代基及胺基取代基組成之群的官 能取代基取代：視情況，R>R、—起形成具有鱗p之 飽和、不飽和或芳族雜環，其限制條件為當該雜環為芳 族雜環時，R4不存在；•為無機酸或有㈣之共輛 驗；及 其中該至少-種鑌化合物包含具有下式之錶鹽 I24386-1000909.doc 其中各R5、R6及R7獨立地為選自由直鏈Ci_Ci6烷基、支鏈 C3-C16烧基、cvcio芳基、經直鏈q·。炫基取代之& c丨〇芳基及經支鏈C3_Cl0烷基取代之C6_Ci〇芳基組成之群 的經取代或未經取代之烴基’其中該烴基視情況可經一 或多個選自由羥基取代基、鹵基取代基、醚取代基、酯 取代基、幾基取代基及胺基取代基組成之群的官能取代 基取代；視情況，R5與R6可一起形成具有硫8之飽和、 不飽和或芳族雜環，其限制條件為當該雜環為芳族雜環 時’ R不存在；且χ_為無機酸或有機酸之共扼驗。 2_如請求項1之CMP組合物，其中該膠態二氧化矽係以在 〇.〇5至35重量％範圍内之量存在於該組合物中。 3. 如請求項1之CMP組合物，其令至少一種鑌鹽係以在每 公克組合物0.04至200微莫耳範圍内之量存在於該組合物 t 0 4. 如請求項1之CMP組合物，其中該pH值係在2至5之範圍 内。 5. —種化學-機械拋光（CMP)組合物，其包含： (a) 0.1至1〇重量％之膠態二氧化矽； (b) 每公克0.4至20微莫耳之至少一種鱗鹽； (c) 用於此之水性載劑； 該組合物具有5或更小之pH值， 124386-1000909.doc • 2 - # s 日修正侧 、τ忒至少一種鑌化合物包含具有下式之- R1 R4—Ρ-R2 X- R3 ， 武其中w nw獨立地為選自由直鏈Ci Ci6烧 支鏈(Vcw基、c6-c10芳基、經直鏈Ci C】6院基取 Γ 2C6-C1G芳基及經支鏈C3_Cu烷基取代之q Cig芳基組 f =群的經取代或未經取代之烴基，其中該烴基視情況 可經—或多個選自由羥基取代基、齒基取代基及胺基取 代基組成之群的官能取代基取代；且χ為無機酸或有機 酸之共軏鹼。 6.如請求項5之CMP組合物，其中該膠態二氧化矽係以在1 至6重量％範圍内之量存在於該組合物中。 7·如請求項5之CMP組合物，其中至少一種鱗鹽係以在每 Α克、及合物1至10微莫耳範圍内之量存在於該組合物 中。 8. 如请求項5之CMP組合物，其中該ρΗ值係在2至5之範圍 内。 9. 一種用於拋光一基板之化學-機械拋光（CMP)方法，該方 法包含用如請求項1之CMP組合物研磨該基板之一表 面。 10. 如請求項9之CMP方法，其中該至少一種鑌化合物包含 至少一種鱗鹽。 11. 一種用於拋光一基板之化學_機械拋光（CMP)方法，該方 124386-1000909.doc 121361831 法包含用如請求項5之CMP組合物研磨該基板之一表 面。 .一種用於拋光一半導體基板之化學_機械拋光（CMp)方 法，該方法包含以下步称： (a) 使一半導體基板之一表面與一拋光墊及水性cMp組 合物接觸，該CMP組合物具有5或更小之pH值且包含膠 態二氧化矽、至少一種選自由鱗鹽、鎳鹽及其組合組成 之群的鏽化合物及用於此之水性載劑；及 (b) 使s亥拋光墊與該基板之間產生相對運動，同時保持 一部分該C Μ P組合物與介於該墊與該基板之間的該表面 接觸，歷時足以研磨至少一部分該半導體表面之時間 段， 其中該至少一種鑌化合物包含具有下式之鱗鹽： R1

其中各R、R、R3及R4獨立地為選自由直鏈c〗_c丨6烷 基、支鏈（VC〗6烷基、C6_C10芳基、經直鏈Cl_Ci6烷基取 代之C6-c1G芳基及經支鏈C3_Ci6烷基取代之C6_CiG芳基組 成之群的經取代或未經取代之烴基，其中該烴基視情況 可經一或多個選自由羥基取代基、齒基取代基、醚取代 基、酯取代基、羧基取代基及胺基取代基組成之群的官 能取代基取代；視情況，Ri與R2可一起形成具有磷p之 飽和、不飽和或芳族雜環，其限制條件為當該雜環為芳 124386-I000909.doc 1361831 族雜裱時，R4不存在；且乂·為無機酸或有機酸之共軛 鹼；及 其中該至少一種鑌化合物包含具有下式之銃鹽： R5 I + 〆％ '

其中各R5、R6及R7獨立地為選自由直鏈Ci_C〗6烷基、 支鏈CyC丨6烷基、C6_CI()芳基、經直鏈Ci_Ci6烷基取代之 (VCw芳基及經支鏈C3_Ci0烷基取代之c6_Ci〇芳基組成之 群的經取代或未經取代之烴基，其中該烴基視情況可經 一或多個選自由羥基取代基、齒基取代基、醚取代基、 酯取代基、羧基取代基及胺基取代基組成之群的官能取 代基取代；視情況，R5與R6可一起形成具有硫s之飽 和、不飽和或芳族雜環，其限制條件為當該雜環為芳族 雜環時，R7不存在；且X-為無機酸或有機酸之共軛鹼。 如請求項12之CMP方法，其中該膠態二氧化矽係以在 0.05至35重量範圍内之量存在於該組合物中。 如請求項12之CMP方法，其中至少一種鱗鹽係以在每公 克組合物0.04至200微莫耳範圍内之量存在於該組合物 中。 15.如請求項12之CMP方法’其中該CMP組合物之該pH值係 在2至5之範圍内。 16_如請求項12之CMP方法，其中該至少一種鑌化合物包含 銃鹽。 17.如請求項12之CMP方法’其中該基板包含二氧化石夕。 124386-1000909.doc