TWI565771B - 化學機械硏磨組成物及硏磨鎢之方法 - Google Patents

化學機械硏磨組成物及硏磨鎢之方法 Download PDF

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • H10P52/403—

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Description

化學機械研磨組成物及研磨鎢之方法
本發明係關於化學機械研磨之領域。特別的是，本發明係針對化學機械研磨組成物，該化學機械研磨組成物含有：金屬氧化物研磨料；氧化劑；根據化學式I之鎢移除率增進物質；以及水；其中，研磨組成物呈現增強型鎢移除率及鎢移除率增強率。本發明亦關於研磨鎢基材之方法。
鎢在半導體製造中廣用於在製造積體電路時形成連接層間金屬線接觸貫孔及孔洞。典型地，通孔係蝕刻而穿過交層介電質(interlevel dielectric，ILD)至互連線或至半導體基材。接著，薄黏附層，例如氮化鈦或鈦，可形成在ILD上方及蝕刻之通孔內。接著，在黏附層上方及貫孔內毯覆式沉積鎢膜。藉由化學機械研磨移除過量鎢以形成鎢貫孔。
鎢研磨時使用的化學機械研磨組成物是判定程序成功與否之重要變數。取決於研磨料及其它添加劑之選擇，化學機械研磨組成物可經裁適而在所欲研磨率下 有效研磨各個層，同時仍最小化表面瑕疵、缺陷、腐蝕、以及相鄰於鎢貫孔之交層介電質之侵蝕。再者，化學機械研磨組成物可用以對出現於所研磨之基材表面的其它材料提供可控研磨選擇性，該等材料舉例而言，如氧化矽、鈦、氮化鈦、氮化矽及類似者。
典型為使用包括研磨料粒子及化學試劑之化學機械研磨組成物來完成鎢研磨。用於鎢研磨之習知研磨組成物在嚴苛的氧化環境中使用氧化鋁(Al2O3)或矽土(SiO2)微粒子作為研磨料材料。氧化劑之選擇取決於研磨組成物之總體配方及基材中整合鎢之特定要求。使用之研磨組成物正逐漸以經設計用以蝕刻鎢以便增強組成物呈現之鎢移除率的成分來配製。然而，在許多例子中，其產生的組成物蝕刻鎢採用的方式是從表面化學蝕刻鎢而非將鎢轉換成軟性氧化膜之方式，該軟性氧化膜更容易藉由機械磨耗從表面移除。由於這種增強型化學作用，此類組成物易於造成鎢插塞凹陷。貫孔中鎢表面低於週圍層間介電材料表面情況下凹陷之鎢貫孔會對裝置其它區域造成電接觸問題。此外，鎢貫孔中心凹陷會在後續裝置層上導致非平面性提升。從貫孔中心蝕刻鎢亦會造成不理想的「鑰孔成形」。
用於改良鎢貫孔形成之一項聲稱的解決方案是由Grumbine等人在美國專利第6,136,711號中揭示。Grumbine等人揭示一種化學機械研磨組成物，其包含能夠蝕刻鎢之化合物；以及至少一鎢蝕刻抑制劑，其中，該鎢 蝕刻抑制劑是一種包括含有官能基之氮的化合物，該官能基係選自於具有三或多個碳原子之化合物，其形成烷基銨離子、具有三或多個碳原子之胺烷基、有別於含胺基酸之硫的胺基酸及其混合物。
儘管如此，仍持續需要呈現增強型鎢研磨率及選擇性之新穎的化學機械研磨組成物。
本發明提供一種用於研磨包含鎢之基材的化學機械研磨組成物，其包含：金屬氧化物研磨料；氧化劑；根據化學式I之鎢移除率增進物質；其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-4烷基(alky)團；以及水；其中，該化學機械研磨組成物具有1至5之pH；其中，該化學機械研磨組成物呈現2,000Å/min之鎢移除率WRR；以及其中，根據化學式I之該鎢移除率增進物質賦予該化學機械研磨組成物增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0其中，WRR係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下獲得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及其中，根據下列方程式，該化學機械研磨組成物呈現根據下列方程式10%之鎢移除率增強率△WRR△WRR=((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 100%。
本發明提供一種用於研磨包含鎢及氧化矽 之基材的化學機械研磨組成物(例如：TEOS)，其由下列所組成：0.1wt%至5wt%之矽土研磨料；0.1wt%至0.5wt%之KIO3氧化劑；0.01wt%至<1wt%之根據化學式I之鎢移除率增進物質；其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-4烷基團；以及任選的pH調整劑；其中，該化學機械研磨組成物具有1至5之pH；其中，該化學機械研磨組成物呈現2,000Å/min之鎢移除率WRR；以及其中，根據化學式I之該鎢移除率增進物質賦予該化學機械研磨組成物增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0其中，WRR係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下獲得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及其中，該化學機械研磨組成物呈現根據下列方程式10%之鎢移除率增強率△WRR△WRR=((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 100%。
本發明提供一種化學機械研磨基材之方法，其包含：提供研磨機；提供基材，其中，該基材包含鎢；提供本發明之化學機械研磨組成物；提供化學機械研磨墊；在該研磨機中安裝該化學機械研磨墊及該基材；在該化學機械研磨墊與該基材之間產生動態接觸；於接近介於該化學機械研磨墊與該基材間的介面，施配該化學機械研磨組成物；其中，該化學機械研磨組成物與該基材之鎢 接觸；以及其中，自該基材移除一些鎢。
本發明之化學機械研磨組成物係經設計用於研磨包含鎢之基材。本發明之化學機械研磨組成物尤其是設計用於從基材大量移除鎢。在某些整合方案中，為了填充接觸孔而在基材表面上方塗敷鎢。在此類方案中，可在氧化物層上方塗敷鎢。在這些方案中，從基材表面將過量鎢研磨掉，在接觸孔中留下插塞。
因為將根據化學式I之鎢移除率增進物質添加至化學機械研磨組成物，本文及隨附申請專利範圍中用以描述鎢之移除率(用於以Å/min為單位測量之移除率)所使用的用語「增強型鎢移除率」意味著滿足下列表示式。WRR>WRR 0其中，WRR為如實施例中所提研磨條件下測量，以Å/min為單位用於含有根據化學式I之鎢移除率增進物質之本發明之化學機械研磨組成物的鎢移除率；WRR 0為以Å/min為單位在同樣條件下獲得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之鎢移除率增進物質不存在於化學機械研磨組成物。
本文及隨附申請專利範圍中使用之用語「鎢移除率增強率」或「△WRR」意味著根據下列方程式之鎢移除率中之相對增強率△WRR=((WRR-WRR 0)/WRR 0)*100% 其中，△WRR為含有根據化學式I之鎢移除率增進物質之本發明之化學機械研磨組成物呈現之鎢移除率增強率；WRR為如實施例中所提研磨條件下測量，以Å/min為單位用於含有根據化學式I之鎢移除率增進物質之本發明之化學機械研磨組成物的鎢移除率；以及WRR 0為以Å/min為單位在同樣條件下獲得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之鎢移除率增進物質不存在於化學機械研磨組成物。
本發明之化學機械研磨組成物含有：金屬氧化物研磨料；氧化劑；根據化學式I之鎢率增進物質 其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-4烷基團；以及水；其中，根據化學式I之鎢移除率增進物質賦予化學機械研磨組成物增強型鎢移除率，其中，化學機械研磨組成物呈現鎢移除率增強率。
用於研磨包含鎢之基材之本發明之化學機械研磨組成物，較佳為包含：0.01wt%至40wt%(較佳為0.1wt%至10wt%；更佳為0.1wt%至5wt%；最佳為1wt%至4wt%)之金屬氧化物研磨料。
金屬氧化物研磨料較佳為矽土研磨料。金屬氧化物研磨料更佳為矽土研磨料，其中，矽土研磨料係 選自於膠質矽土研磨料及煙氣矽土研磨料之至少一者。金屬氧化物研磨料最佳為選自於下列至少一者之矽土研磨料：帶正電膠質矽土研磨料(例如：可得自Fuso Chemical Co.,Ltd.之Fuso PL-3膠質矽土研磨料)及煙氣矽土研磨料(例如：可得自Evonik Industries之親水性煙氣矽土之AERODISP® W 7512 S分散劑)。
金屬氧化物研磨料較佳為具有1nm至300nm(更佳為10nm至300nm；最佳為10nm至200nm)之粒子大小。金屬氧化物研磨料更佳為選自於下列至少一者之矽土研磨料：具有10nm至200nm(最佳為25nm至50nm)平均粒子大小之帶正電膠質矽土研磨料及具有10nm至300nm(最佳為100nm至200nm)平均粒子大小之煙氣矽土研磨料。
本發明之化學機械研磨組成物較佳為含有0.001wt%至10wt%(更佳為0.01wt%至1wt%；最佳為0.1wt%至0.5wt%)之氧化劑。
氧化劑較佳為選自於過氧化氫(H2O2)、單過氧硫酸鹽、碘酸鹽、過酞酸鎂脂(magnesium perphthalate)、過氧乙酸及其它過酸、過硫酸鹽、溴酸鹽、過碘酸鹽、硝酸鹽、鐵鹽、鈰鹽、Mn(III)、Mn(IV)及Mn(VI)鹽、銀鹽、銅鹽、鉻鹽、鈷鹽、鹵素、次氯酸鹽及其混合物。氧化劑更佳為選自於KIO3及KIO4 -。氧化劑最佳為KIO3。
本發明之化學機械研磨組成物較佳為含有0.001wt%至10wt%(更佳為0.01wt%至<1wt%；最佳為0.1 wt%至0.8wt%)之根據化學式I之鎢移除率增進物質；其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-4烷基團(較佳為其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-2烷基基團；最佳為其中，R1、R2及R3各獨立為甲基基團)。根據化學式I之物質最佳為氫氧化芐三甲基銨(benzyltrimethylammonium hydroxide)。
本發明之化學機械研磨組成物中含有之水較佳為經去離子及蒸餾之至少一者以限制伴隨的雜質。
本發明之化學機械研磨組成物較佳係設計用於在1至5之pH下研磨。本發明之化學機械研磨組成物更佳係設計用於在2至4(還更佳為2至3；最佳為2至2.5)之pH下研磨。本發明之化學機械研磨組成物可供選擇地包括無機及有機pH調整劑。可選的pH調整劑較佳為選自於無機酸及無機鹼。可選的pH調整劑最佳為選自於硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、硫酸鉀及氫氧化鉀。
用於研磨包含鎢之基材之本發明之化學機械研磨組成物較佳為含有藉由靜態蝕刻或其它移除機制控制非鐵質互連材移除率<0.001wt%之抑制劑。用於研磨包含鎢之基材之本發明之化學機械研磨組成物更佳為含有藉由靜態蝕刻或其它移除機制控制非鐵質互連材移除率<0.0001wt%之抑制劑。用於研磨包含鎢之基材之本發明之化學機械研磨組成物最佳為含有藉由靜態蝕刻或其它移除機制控制非鐵質互連材移除率小於(<)可檢測極限之抑制劑。藉由靜態蝕刻用以控制非鐵質互連材移除率之抑制劑包括用於銅與銀互連材之唑抑制劑。典型的唑抑制劑包括 苯并三唑(BTA)、巰基苯并唑硫(mercaptobenzothioazole)(MBT)、甲苯三唑(tolytriazole)及咪唑。
本發明之化學機械研磨組成物較佳為呈現2,000Å/min(較佳為2,500Å/min；更佳為2,600Å/min；最佳為2,700Å/min)之鎢移除率WRR，測量所利用的台板速率為113每分鐘旋轉數、載體速率為111每分鐘旋轉數、化學機械研磨組成物流率為150ml/min、以及使用包含聚氨酯研磨層之化學機械研磨墊在200mm研磨機上之標稱下壓力為29kPa，該聚氨酯研磨層含有聚合型空心微粒子及聚氨酯浸漬型非織子墊；其中，根據化學式I之鎢移除率增進物質賦予化學機械研磨組成物增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0其中，WRR係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下獲得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及其中，本發明之化學機械研磨組成物呈現根據下列方程式10%(較佳為15%；更佳為20%；最佳為25%)之鎢移除率增強率△WRR△WRR=((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 100%。本發明之化學機械研磨組成物最佳為呈現鎢移除率增強率△WRR，其中，下列方程式之至少一者得到滿足：((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10010； ((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10015；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10020；以及((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10025。
用於研磨包含鎢(較佳為鎢與氧化矽)之基材之本發明之化學機械研磨組成物較佳為由下列組成：0.1wt%至5wt%之矽土研磨料；0.1wt%至0.5wt%之KIO3氧化劑；0.01wt%至<1wt%(較佳為0.01wt%至0.8wt%)之根據化學式I之鎢移除率增進物質，其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-4烷基團(較佳為其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-2烷基基團；最佳為其中，R1、R2及R3各獨立為甲基基團)；水；以及供選擇地，pH調整劑；其中，化學機械研磨組成物具有1至5(較佳為2至4；更佳為2至3；最佳為2至2.5)之pH；其中，化學機械研磨組成物呈現2,000Å/min(較佳為2,500Å/min；更佳為2,600Å/min；最佳為2,800Å/min)之鎢移除率WRR，測量使用的台板速率為113每分鐘旋轉數、載體速率為111每分鐘旋轉數、化學機械研磨組成物流率為150ml/min、以及使用包含聚氨酯研磨層之化學機械研磨墊在200mm研磨機上之標稱下壓力為29kPa，該聚氨酯研磨層含有聚合型空心微粒子及聚氨酯浸漬型非織子墊；其中，根據化學式I之鎢移除率增進物質賦予化學機械研磨組成物增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0其中，WRR係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物 之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下測得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及其中，本發明之化學機械研磨組成物呈現根據下列方程式10%(較佳為15%；更佳為20%；最佳為25%)之鎢移除率增強率△WRR△WRR=((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 100%。
本發明之化學機械研磨法較佳為包含：提供研磨機；提供基材，其中，該基材包含鎢；提供本發明之化學機械研磨組成物；提供化學機械研磨墊；在該研磨機中安裝該化學機械研磨墊及該基材；在該化學機械研磨墊與該基材之間產生動態接觸；於接近介於該化學機械研磨墊與該基材間的介面，施配該化學機械研磨組成物；其中，該化學機械研磨組成物與該基材之鎢接觸；以及其中，自該基材移除一些鎢。
本發明之化學機械研磨法中提供的基材包含鎢。提供的基材較佳為包含塗敷於基材表面上方用以填充接觸孔之鎢，其中，本發明之方法係用於從基材上接觸孔中留下鎢插塞之基材大量移除鎢。提供的基材更佳為包含塗敷於基材表面上氧化物上方用以填充接觸孔之鎢。該氧化物較佳為氧化矽(例如：硼磷矽酸鹽玻璃(BPSG)、電漿蝕刻型四乙基正矽酸鹽(PETEOS)、熱氧化物、未摻雜矽酸鹽玻璃、高密度電漿(HDP)氧化物)。
本發明之化學機械研磨法中提供的化學機 械研磨墊可為所屬領域已知之任何合適的研磨墊。提供的化學機械研磨墊較佳為選自於織型及非織研磨墊。提供的化學機械研磨墊較佳為包含聚氨酯研磨層。提供的化學機械研磨墊可由密度、硬度、厚度、壓縮度及模數不同之任何合適的聚合物製成。提供的化學機械研磨墊較佳為具有開槽型及打孔型研磨表面之至少一者。
在本發明之化學機械研磨法中，較佳為在介於化學機械研磨墊與基材間的介面處或附近之化學機械研磨墊之研磨表面上施配化學機械研磨組成物。
在本發明之化學機械研磨法中，較佳為以0.69kPa至34.5kPa之下壓力在介於化學機械研磨墊與基材間的介面處產生動態接觸。
在本發明之化學機械研磨法中，提供的化學機械研磨組成物較佳為呈現2,000Å/min之鎢移除率WRR。在本發明之化學機械研磨法中，提供的化學機械研磨組成物更佳為呈現2,000Å/min(較佳為2,500Å/min；更佳為2,600Å/min；最佳為2,700Å/min)之鎢移除率WRR，測量利用的台板速率為113每分鐘旋轉數，化學機械研磨組成物流率為150ml/min，以及使用包含聚氨酯研磨層之化學機械研磨墊在200mm研磨機上之標稱下壓力為29kPa，該聚氨酯研磨層含有聚合型空心微粒子及聚氨酯浸漬型非織子墊，其中，鎢移除率為增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0 其中，WRR係以Å/min為單位而用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下測得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物。
在本發明之化學機械研磨法中，提供的化學機械研磨組成物較佳為呈現2,000Å/min之鎢移除率WRR；以及10%之鎢移除率增強率△WRR(其中，所提供之該化學機械研磨組成物係滿足下列方程式之至少一者：((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10010；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10015；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10020；以及((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10025。在本發明之化學機械研磨法中，提供的化學機械研磨組成物更佳為呈現2,000Å/min(較佳為2,500Å/min；更佳為2,600Å/min；最佳為2,700Å/min)之鎢移除率WRR，測量利用的台板速率為113每分鐘旋轉數，化學機械研磨組成物流率為150ml/min，以及使用包含聚氨酯研磨層之化學機械研磨墊在200mm研磨機上之標稱下壓力為29kPa，該聚氨酯研磨層含有聚合型空心微粒子及聚氨酯浸漬型非織子墊，其中，鎢移除率為增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0其中，WRR係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下 測得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及10%之鎢移除率增強率△WRR(最佳的是，其中，所提供的化學機械研磨組成物滿足下列方程式之至少一者：((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10010；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10015；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10020；以及((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10025。
在本發明之化學機械研磨法中，提供的基材較佳為更包含氧化矽。較佳的是，在本發明之化學機械研磨法中，其中，提供的基材係進一步包含氧化矽，提供的化學機械研磨組成物呈現5：1(較佳為6：1；更佳為50：1；最佳為75：1)之鎢對氧化矽移除率選擇性。更佳的是，在本發明之化學機械研磨法中，其中，提供的基材係進一步包含氧化矽，提供的化學機械研磨組成物呈現2,000Å/min(較佳為2,500Å/min；更佳為2,600Å/min；最佳為2,700Å/min)之鎢移除率WRR，測量使用的台板速率為113每分鐘旋轉數，載體速率為111每分鐘旋轉數，化學機械研磨組成物流率為150ml/min，以及使用包含聚氨酯研磨層之化學機械研磨墊在200mm研磨機上之標稱下壓力為29kPa，該聚氨酯研磨層含有聚合型空心微粒子及聚氨酯浸漬型非織子墊；其中，鎢移除率為增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足WRR>WRR 0 其中，WRR係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，並且WRR 0係以Å/min為單位在同樣條件下測得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及其中，化學機械研磨組成物呈現10%之鎢移除率增強率△WRR(較佳的是，其中，下列方程式之至少一者得到滿足：((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10010；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10015；((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10020；以及((WRR-WRR 0)/WRR 0)* 10025；以及，其中，化學機械研磨組成物呈現5：1(較佳為6：1；更佳為50：1；最佳為75：1)之鎢對氧化矽移除率選擇性，測量使用的台板速率為113每分鐘旋轉數，載體速率為111每分鐘旋轉數，化學機械研磨組成物流率為150ml/min，以及使用包含聚氨酯研磨層之化學機械研磨墊在200mm研磨機上之標稱下壓力為29kPa，該聚氨酯研磨層含有聚合型空心微粒子及聚氨酯浸漬型非織子墊。
現將在以下實施例中詳述本發明之某些具體實施例。
對照實施例C1至C7及實施例1至6 化學機械研磨組成物
對照實施例C1至C7及實施例1至6之化學機械研磨組成物係藉由以表1(以wt%為單位)中所列之量來組合成分而製備，以去離子水作為平衡劑，並且視 需要以硝酸或氫氧化鉀調整組成物之pH至表1中列示之最終pH。
對照實施例PC1至PC7及實施例P1至P6 化學機械研磨移除率實驗
分別使用在對照實施例PC1-PC7及實施例P1至P6中根據對照實施例C1至C7及實施例1至6製備之化學機械研磨組成物(CMPC)之各者，進行移除率研磨試驗以判定二氧化矽移除率(以Å/min為單位)及鎢移除率(以Å/min為單位)。在出自SEMATECH SVTC之200mm毯覆式1k四乙基正矽酸鹽(TEOS)片體晶圓，及可得自SEMATECH SVTC之鎢(W)毯覆式晶圓上進行研磨移除率實驗。Applied Materials之200mm Mirra®拋光機係用於所有研磨試驗。在表2中列示的研磨條件下，使用IC1010TM聚氨酯研磨墊(市售自Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.)進行所有研磨實驗。AM02BSL8031C1-PM鑽石墊調態器(市售自Saesol Diamond Ind.Co.,Ltd.)係用以調態研磨墊。研磨墊係以調態器使用7.0 lbs(3.18kg)之下壓力打斷(broken in)20分鐘。研磨墊是在使用5.2 lbs(2.36kg)之下壓力研磨前先進一步異地調態。在使用KLA-Tencor FX200度量衡工具研磨之前及之後，藉由測量膜厚度來判定表3中列示之TEOS移除率。表3中列示之W移除率是使用Jordan Valley JVX-5200T度量衡工具來判定。

Claims (16)

  1. 一種用於研磨包含鎢之基材之化學機械研磨組成物，係包含：金屬氧化物研磨料；氧化劑；根據化學式I之鎢移除率增進物質 其中，R1、R2及R3各獨立選自於C1-4烷基團；以及，水；其中，該化學機械研磨組成物具有1至5之pH；其中，該化學機械研磨組成物呈現2,000Å/min之鎢移除率W RR ；以及其中，根據化學式I之該鎢移除率增進物質賦予該化學機械研磨組成物增強型鎢移除率，其中，下列表示式得到滿足W RR >W RR 0 其中，W RR 係以Å/min為單位用於該化學機械研磨組成物之該鎢移除率，以及W RR 0 係以Å/min為單位在同樣條件下獲得之鎢移除率，差別在於根據化學式I之該鎢移除率增進物質不存在於該化學機械研磨組成物；以及其中，該化學機械研磨組成物呈現根據下列方程式 10%之鎢移除率增強率△W RR △W RR =((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨組成物，其中，該化學機械研磨組成物含有藉由靜態蝕刻或其它移除機制用以控制非鐵質互連材移除率<0.001wt%之抑制劑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨組成物，係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 10。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨組成物，係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 15。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨組成物，係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 20。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨組成物，係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 25。
  7. 一種化學機械研磨基材之方法，係包含：提供研磨機；提供基材，其中，該基材包含鎢；提供如申請專利範圍第1項所述之化學機械研磨組成物；提供化學機械研磨墊； 在該研磨機中安裝該化學機械研磨墊及該基材；在該化學機械研磨墊與該基材之間產生動態接觸；接近介於該化學機械研磨墊與該基材間的介面施配該化學機械研磨組成物；其中，該化學機械研磨組成物與該基材之鎢接觸；以及其中，自該基材移除一些鎢。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，提供之該化學機械研磨組成物含有藉由靜態蝕刻或其它移除機制用以控制非鐵質互連材移除率<0.001wt%之抑制劑。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，所提供之該化學機械研磨組成物係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 10。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，提供之該化學機械研磨組成物呈現2,500Å/min之鎢移除率W RR 。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，所提供之該化學機械研磨組成物係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 10。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，提供之該基材更包含氧化矽。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，提供之該化學機械研磨組成物呈現5：1之鎢對氧化矽移除率選擇性。
  14. 如申請專利範圍第8或10項所述之方法，其中，所提供之該化學機械研磨組成物係滿足下列方程式： ((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 15。
  15. 如申請專利範圍第8或10項所述之方法，其中，所提供之該化學機械研磨組成物係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 20。
  16. 如申請專利範圍第8或10項所述之方法，其中，所提供之該化學機械研磨組成物係滿足下列方程式：((W RR -W RR 0 )/W RR 0 )*100 25。
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