TWI573848B - 含有釕及銅之基板之化學機械硏磨方法 - Google Patents

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Description

含有釕及銅之基板之化學機械研磨方法
本發明係關於一種化學機械研磨包含釕及銅之基板的方法。更具體地，本發明係關於一種化學機械研磨包含釕及銅之半導體基板的方法。
隨著半導體基板之線寬及層厚持續降低，釕日益增加替代多種積體方案中銅種子層之使用。而且，對於高密度積體電路之需求的增加，驅使裝置設計合併多層之金屬互連結構疊層。為了促使此等多層裝置設計，關鍵為使每一裝置層平面化。半導體製造係依賴化學機械研磨作為成本有效之途徑，以提供平坦之基板表面。
因為不同半導體製造商所採用之積體方案不同，故化學機械研磨步驟中研磨多種裝置層所需之速率選擇性亦不同。此外，於用於給定裝置組態自給定研磨操作過程中存在之化學機械研磨副產物可改變。舉例而言，設計用於釕研磨至傳統研磨組成物典型係含有強氧化劑，具有低pH，或者亦具有低pH且亦含有強氧化劑。此等製劑可提供可用之釕移除速率；惟，它們亦提供形成四氧 化釕之潛能。四氧化釕係高毒性氣體，其在化學機械研磨操作過程中需要特別防範。
此外，當將銅曝露於含有強氧化劑之研磨組成物時，其氧化非常迅速。由於釕及銅還原電位之差異，當使用傳統釕研磨組成物研磨某些裝置組態時，銅可遭受釕造成之電流侵蝕。這可導致研磨時銅與釕之移除速率的差異，造成非所欲之不均勻性。
一種所宣稱之研磨含有釕及銅之基板層的解決手段係由Li等入揭露於第2009/0124173號美國專利申請案中。Li等入揭露一種化學機械研磨組成物，其係包含：(a)研磨劑；(b)水性載劑；(c)氧化劑，其係具有相對於標準氫電極大於0.7V且小於1.3V之標準還原電位；以及(d)視需要之硼酸陰離子源，前提為當該氧化劑包含過氧化物而非過硼酸鹽、過碳酸鹽、或過磷酸鹽時，該化學機械研磨組成物復包含硼酸陰離子源，其中，該化學機械研磨組成物之pH係介於約7與約12之間。
儘管如此，對於用於研磨具有釕及銅表面特徵之基板的新化學機械研磨漿料組成物及方法存在持續需求。
本發明係提供一種化學機械研磨基板之方法，其係包含：提供研磨機；提供基板，其中，該基板係包含釕及銅；提供化學機械研磨漿料組成物，其係包含下列各者作為初始組分：水；0.1至25重量%之研磨劑；0.05 至1重量%之次氯酸鈉或次氯酸鉀；0.001至1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物；0.005至1重量%之銅腐蝕抑制劑(較佳係BTA)；0至0.01重量%之聚甲基乙烯基醚(PMVE)；0至0.1重量%之非離子性界面活性劑；其中，該化學機械研磨漿料組成物之pH係8至12；提供化學機械研磨墊；將該化學機械研磨墊及該基板安裝於化學機械研磨機中；以0.69至34.5kPa之下壓力於該化學機械研磨墊與該基板之間創製動態接觸；將該化學機械研磨漿料組成物分配於接近該化學機械研磨墊與基板間之界面處；其中，該化學機械研磨漿料組成物與該基板之釕及銅接觸；其中，該基板被研磨；以及，其中，一部分釕係自該基板移除。
本發明係提供一種化學機械研磨基板之方法，其係包含：提供研磨機；提供基板，其中，該基板係包含釕及銅；提供化學機械研磨漿料組成物，其係包含下列各者作為初始組分：水；5至15重量%之研磨劑，其中，該研磨劑係平均粒徑為1至100nm的膠體氧化矽研磨劑；0.05至1重量%之次氯酸鈉；0.001至1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物所具丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：5至5：1，且其重量平均分子量為10,000至50,000公克/莫耳；0.005至1重量%之銅腐蝕抑制劑，其中，該銅腐蝕抑制劑係苯并三唑；0.0005至0.005重量%之聚(甲基乙烯基醚)，其中，該聚(甲基乙烯基醚)之重量平均分子量為10,000至50,000公 克/莫耳；0.005至0.05重量%之非離子性界面活性劑，其中，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂酸酯；其中，該化學機械研磨漿料組成物之pH為9至11；提供化學機械研磨墊；將該化學機械研磨墊及該基板安裝於化學機械研磨機；以0.69至34.5kPa之下壓力於該化學機械研磨墊與該基板之間創製動態接觸；將該化學機械研磨漿料組成物分配於接近該化學機械研磨墊與基板間之界面處；其中，該化學機械研磨漿料組成物與該基板之釕及銅接觸；其中，該基板被研磨；以及，其中，一部分釕係自該基板移除。
本發明係提供一種化學機械研磨基板之方法，其係包含：提供研磨機；提供基板，其中，該基板係包含釕及銅；提供化學機械研磨漿料組成物，其係包含下列各者作為初始組分：水；5至15重量%之研磨劑，其中，該研磨劑係平均粒徑為25至85nm的膠體氧化矽研磨劑；0.05至1重量%之次氯酸鈉；0.001至1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：5至5：1，且其重量平均分子量為20,000至25,000公克/莫耳；0.005至1重量%之銅腐蝕抑制劑，其中，該銅腐蝕抑制劑係苯并三唑；0.0005至0.005重量%之聚(甲基乙烯基醚)，其中，該聚(甲基乙烯基醚)之重量平均分子量為25,000至40,000公克/莫耳；0.005至0.05重量%之非離子性界面活性劑，其中，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂 酸酯；其中，該化學機械研磨漿料組成物之pH係9至11；提供化學機械研磨墊；將該化學機械研磨墊及該基板安裝於化學機械研磨機；以0.69至34.5kPa之下壓力於該化學機械研磨墊與該基板之間創製動態接觸；將該化學機械研磨漿料組成物分配於接近該化學機械研磨墊與基板間之界面處；其中，該化學機械研磨漿料組成物與該基板之釕及銅接觸；其中，該基板被研磨；以及，其中，一部分釕係自該基板移除。
本發明係提供一種化學機械研磨基板之方法，其係包含：提供研磨機；提供基板，其中，該基板係包含釕及銅；提供化學機械研磨漿料組成物，其係包含，作為初始組分：水；7至12重量%之膠體氧化矽研磨劑，其中，該膠體氧化矽研磨劑之平均粒徑為25至85nm；0.07至1重量%之次氯酸鈉；0.01至0.1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：5至5：1，且其重量平均分子量為15,000至30,000公克/莫耳；0.03至0.05重量%之苯并三唑；0.001至0.0025重量%之聚(甲基乙烯基醚)，其中，該聚(甲基乙烯基醚)之重量平均分子量為25,000至40,000公克/莫耳；0.0075至0.015重量%之非離子性界面活性劑，其中，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂酸酯；其中，該化學機械研磨漿料組成物之pH係10至11；提供化學機械研磨墊；將該化學機械研磨墊及該基板安裝於該化學機械研磨機；以0.69至34.5kPa 之下壓力於該化學機械研磨墊與該基板之間創製動態接觸；將該化學機械研磨漿料組成物分配於接近該化學機械研磨墊與基板間之界面處；其中，該化學機械研磨漿料組成物與該基板之釕及銅接觸；其中，該基板被研磨；以及，其中，一部分釕係自該基板移除。
本發明係提供一種化學機械研磨基板之方法，其係包含：提供研磨機；提供基板，其中，該基板係包含釕及銅；提供化學機械研磨漿料組成物，其係包含，作為初始組分：水；7至12重量%之膠體氧化矽研磨劑，其中，該膠體氧化矽研磨劑之平均粒徑為25至85nm；0.075至0.5重量%之次氯酸鈉；0.05至0.075重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該共聚物係具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為2：3，且其重量平均分子量為20,000至25,000公克/莫耳；0.03至0.05重量%之苯并三唑；0.001至0.0025重量%之聚(甲基乙烯基醚)，其中，該聚(甲基乙烯基醚)之重量平均分子量為25,000至40,000公克/莫耳；0.0075至0.015重量%之非離子性界面活性劑，其中，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂酸酯；其中，該化學機械研磨漿料組成物之pH係10至11；提供化學機械研磨墊；將該化學機械研磨墊及該基板安裝於該化學機械研磨機；以0.69至34.5kPa之下壓力於該化學機械研磨墊與該基板之間創製動態接觸；將該化學機械研磨漿料組成物分配於接近該化學機械研磨墊與基板間之界面處；其中，該化學機械研磨漿料組成物與該基板之釕及銅 接觸；其中，該基板被研磨；以及，其中，一部分釕係自該基板移除。
多數顯現藉由空白層研磨實驗所證實之所欲之釕移除速率及釕與銅選擇性的預期化學機械研磨，未成功顯現區分藉由多種圖案化之基板(亦即，具有釕及銅兩種表面特徵之基板)顯現之裝置組態的穩健之研磨效能。咸信，於化學機械研磨包含釕及銅之基板之過程中產生的副產物係包括銅離子。復咸信，此等銅離子係導致次氯酸鈉氧化劑之分解。業經令入驚奇地發現，於本發明之方法中使用之含有次氯酸鈉氧化劑的化學機械研磨漿料組成物係顯現對於多種具有釕及銅兩種表面特徵之裝置組態的穩健之研磨特性。
本發明之化學機械研磨基板的方法係可用於化學機械研磨包含釕及銅之基板的表面。本發明之用於化學機械研磨基板表面的方法係特別適用於化學機械研磨具有釕及銅表面特徵之半導體晶圓的表面，其中，該化學機械研磨漿料組成物與該等表面特徵之釕及銅接觸；以及，其中，一些釕係自該基板移除。
較佳地，作為初始組分而於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物中的水係經去離子及蒸餾之至少一者以限制附帶雜質。
適用於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物中的研磨劑係包括，舉例而言，無機氧化物、無機氫氧化物、無機氫氧化物氧化物、金屬硼化物、金屬碳化物、金屬氮化物、聚合物粒子、以及包含前述之至少一者的混合物。適宜之無機氧化物係包括，舉例而言，氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈰(CeO2)、氧化錳(MnO2)、氧化鈦(TiO2)、或包含前述氧化物之至少一者的組合。若需要，可使用此等無機氧化物之改質形式，如有機聚合物包覆之無機氧化物粒子以及無機包覆之粒子。適宜之金屬碳化物、硼化物及氮化物係包括，舉例而言，碳化矽、氮化矽、碳氮化矽(SiCN)、碳化硼、碳化鎢、碳化鋯、硼化鋁、碳化鉭、碳化鈦、或包含前述金屬碳化物、硼化物及氮化物之至少一者的組合。較佳地，所使用之研磨劑係膠體氧化矽研磨劑。更佳地，所使用研磨劑係藉由習知雷射光散射技術測得之平均粒徑為1至100nm(更佳地，10至100nm；最佳地，25至85nm)的膠體氧化矽。
於本發明之化學機械研磨方法中使用的化學機械研磨漿料組成物較佳係包含以下各者作為初始組分：0.1至25重量%(較佳地，1至20重量%；更佳地，5至15重量%；最佳地，7至12重量%)之研磨劑。較佳地，該研磨劑係膠體氧化矽研磨劑。更佳地，該研磨劑係平均粒徑為1至100nm(更佳地，10至100nm；最佳地，25至85nm)之膠體氧化矽研磨劑。最佳地，本發明之化學機械研 磨漿料組成物係包含以下各者作為初始組分：5至15重量%(更佳地，7至12重量%)之平均粒徑為10至100nm(更佳地，25至85nm)的膠體氧化矽研磨劑。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係包含以下各者作為初始組分：0.05至1重量%(更佳地，0.07至1重量%；最佳地，0.075至0.5重量%)之次氯酸鈉與次氯酸鉀之至少一者。更佳地，於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係包含，作為初始組分，0.05至1重量%(更佳地，0.07至1重量%；最佳地，0.075至0.5)之次氯酸鈉。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係包含，作為初始組分，0.001至1重量%(較佳地，0.0075至0.5重量%；更佳地，0.01至0.1重量%；最佳地，0.05至0.075重量%)之至少一種丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物。較佳地，該至少一種丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物係選自於由具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：10至10：1(更佳地，1：5至5：1；最佳地，2：3)的丙烯酸與甲基丙烯酸共聚物所組成之群組。較佳地，該至少一種丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物係選自具有重量平均分子量為5,000至100,000公克/莫耳(更佳地，10,000至50,000公克/莫耳；又更佳地，15,000至30,000公克/莫耳；最佳地，20,000至25,000公克/莫耳)的丙烯酸與甲基丙烯酸共聚物所組成之群組。最佳地，該至少一種丙 烯酸與甲基丙烯酸之共聚物係選自於由具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：10至10：1(更佳地，1：5至5：1；最佳地，2：3)且重量平均分子量為5,000至100,000公克/莫耳(更佳地，10,000至50,000公克/莫耳；再更佳地，15,000至30,000公克/莫耳；最佳地，20,000至25,000公克/莫耳)的丙烯酸與甲基丙烯酸共聚物所組成之群組。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係包含，作為初始組分，0.005至1重量%(較佳地，0.0075至0.5重量%；更佳地，0.01至0.1重量%；最佳地，0.03至0.05重量%)之銅腐蝕抑制劑。較佳地，該銅腐蝕抑制劑係唑類抑制劑。更佳地，該銅腐蝕抑制劑係選自苯并三唑(BTA)、巰基苯并噻唑(MBT)、甲苯基三唑(TTA)及咪唑所組成之群組的唑類抑制劑。最佳地，該銅腐蝕抑制劑係苯并三唑。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物視需要包含，作為初始組分，0至0.01重量%(較佳地，0.0005至0.005重量%；最佳地，0.0010至0.0025重量%)之聚(甲基乙烯基醚)(PMVE)。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物中之聚(甲基乙烯基醚)的重量平均分子量為5,000至100,000公克/莫耳(更佳地，10,000至50,000公克/莫耳；最佳地，25,000至40,000公克/莫耳)。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物視需要包含，作為初始組分，0至 0.1重量%(較佳地，0.005至0.05重量%；最佳地，0.0075至0.015重量%)之非離子性界面活性劑。較佳地，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂酸酯(如，可透過Sigma-Aldrich獲得之Tween® 20)。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係具有pH為8至12(較佳地，9至11；更佳地，9.5至11；最佳地，10至11)。於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物視需要係包括pH調節劑。較佳地，該視需要之pH調節劑係選自無機酸或無機鹼。最佳地，該視需要之pH調節劑係選自硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、硫酸鉀及氫氧化鉀。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含過氧基氧化劑。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「過氧基氧化劑」係意指，選自過氧化物、去氧化氫脲、過碳酸鹽、過氧化苯甲醯、過乙酸、過氧化鈉、過氧化二-第三丁基、單過硫酸鹽、二過硫酸鹽、鐵(III)化合物的氧化劑。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含過氧基氧化劑」係意指，該化學機械研磨漿料組成物係含有<1ppm之過氧基氧化劑。較佳地，於本發明之方法中使用的化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限的過氧基氧化劑。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含過碘酸。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含過碘酸」係意指，該化 學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之過碘酸及其鹽。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的過碘酸及其鹽。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含硼酸陰離子。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含硼酸陰離子」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之硼酸陰離子。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的硼酸陰離子。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含過硼酸鹽。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含過硼酸鹽」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之過硼酸鹽。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的過硼酸鹽。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含過碳酸鹽。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含過碳酸鹽」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之過碳酸鹽。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的過碳酸鹽。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含過磷酸鹽。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含過磷酸鹽」係意指， 該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之過磷酸鹽。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的過磷酸鹽。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含鈣離子。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含鈣離子」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<0.1ppm之鈣離子。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的鈣離子。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含鎂離子。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含鎂離子」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<0.1ppm之鎂離子。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的鎂離子。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含具有環氧乙烷(oxirane)之材料。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含具有環氧乙烷之材料」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之具有環氧乙烷之材料(如，含有環氧乙烷之水溶性聚合物及含有環氧乙烷之界面活性劑)。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的具有環氧乙烷之材料。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化 學機械研磨漿料組成物較佳係不含醯胺基。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含醯胺基」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之具有醯胺基之材料。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的具有醯胺基之材料。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含磷酸。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含磷酸」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之磷酸。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的磷酸。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含氰酸鹽。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含氰酸鹽」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之氰酸鹽。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的氰酸鹽。
於本發明之化學機械研磨方法中使用之化學機械研磨漿料組成物較佳係不含經羧酸官能性改質之水溶性纖維素。本文及後附申請專利範圍中所使用之術語「不含經羧酸官能性改質之水溶性纖維素」係意指，該化學機械研磨漿料組成物矽含有<1ppm之經羧酸官能性改質之水溶性纖維素。較佳地，於本發明之方法中使用之化學機械研磨漿料組成物係含有小於可偵檢限制值的經羧酸官能 性改質之水溶性纖維素。
於本發明之化學機械研磨方法中使用的化學機械研磨墊可係發明所屬技術領域中習知之任何適宜之研磨墊。該化學機械研磨墊較佳可選自紡織研磨墊及非織研磨墊。該化學機械研磨墊可由具有各種密度、硬度、厚度、壓縮性及模量之任何適宜之聚合物作成。如需要者，該化學機械研磨墊可開溝槽及開孔。
較佳地，於本發明之化學機械研磨方法中，該化學機械研磨漿料組成物係分配於該化學機械研磨墊之研磨表面上的該化學機械研磨墊與該基板間之界面處或接近該處。
本發明之某些具體實施例現將於下述實施例中進一步詳細描述。
[實施例] 比較例A及實施例1至4：化學機械研磨漿料組成物
所測試之化學機械研磨漿料組成物係如表1中描述者。化學機械研磨漿料組成物A係比較性製劑，其係不包括於本發明所主張之範疇內。使用氫氧化鉀(KOH)將該等化學機械研磨漿料組成物之pH調節之表1中標註者。
研磨測試
使用表1中揭示之化學機械研磨漿料組成物(CMPC)於銅(Cu)、原矽酸四乙酯(TEOS)、Black Diamond® SiCOH膜(BD)、及物理氣相沉積之釕(RuPVD)空白晶圓上施行研磨實驗。使用配備ISRM偵檢器系統之Applied Materials,Inc.Reflexion LK®300mm研磨機以及具有SP2310次墊及1010溝槽圖案之VisionPadTM VP3100聚氨酯研磨墊(可自羅門哈斯電子材料公司商購之)，於1psi (6.89kPa)下壓力、化學機械研磨漿料組成物流速300毫升/分鐘、平台速度93rpm及載體速度87rpm下施行研磨實驗。Kinik® 32P-3FN金剛石墊調整器(可自中國砂輪企業股份有限公司(Kinik Company)商購之)係用以調整該研磨墊。使用該調整器以下壓力7.0lbs(3.18kg)處理20分鐘，該研磨墊破裂。於研磨過程中，以10掃描/分鐘之速率自距離該研磨墊中心2.0吋處至13.7吋處以下壓力6lbs(2.72kg)進一步調整該研磨墊。表2中記錄之Cu及RuPVD移除速率係使用約旦河谷(Jordan Valley)JVX-5200T度量工具測得。表2中記錄之TEOS及BD移除速率係藉由使用KLA-Tencor FX200度量工具在研磨之前及之後量測膜厚度而測得。研磨測試之結果係表現於表2中。

Claims (10)

  1. 一種化學機械研磨基板之方法，包含：提供研磨機；提供基板，其中，該基板係包含釕及銅；提供化學機械研磨漿料組成物，該組成物包含下列各者作為初始組分：水；0.1至25重量%之研磨劑；0.05至1重量%之次氯酸鈉或次氯酸鉀；0.001至1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物；0.005至1重量%之銅腐蝕抑制劑；0至0.01重量%之聚甲基乙烯基醚(PMVE)；0至0.1重量%之非離子性界面活性劑；其中，該化學機械研磨漿料組成物具有8至12之pH；提供化學機械研磨墊；將該化學機械研磨墊及該基板安裝於該化學機械研磨機內；以0.69至34.5kPa之下壓力於該化學機械研磨墊與該基板之間創製動態接觸；將該化學機械研磨漿料組成物分配於接近該化學機械研磨墊與該基板間之界面處； 其中，該化學機械研磨漿料組成物與該基板之釕及銅接觸；其中，該基板被研磨；以及，其中，一些釕係自該基板移除。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該化學機械研磨漿料組成物係包含下列各者作為初始組分：水；5至15重量%之研磨劑，其中，該研磨劑具有平均粒徑為1至100nm之膠體氧化矽研磨劑；0.05至1重量%之次氯酸鈉；0.001至1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：5至5：1，且重量平均分子量為10,000至50,000公克/莫耳；0.005至1重量%之銅腐蝕抑制劑，其中，該銅腐蝕抑制劑係苯并三唑；0.0005至0.005重量%之聚(甲基乙烯基醚)，其中，該聚(甲基乙烯基醚)之重量平均分子量為10,000至50,000公克/莫耳；0.005至0.05重量%之非離子性界面活性劑，其中，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂酸酯；其中，該化學機械研磨漿料組成物具有9至11之pH。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該膠體氧 化矽研磨劑具有平均粒徑為25至85nm。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物具有重量平均分子量為20,000至25,000公克/莫耳。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該聚甲基乙烯基醚具有重量平均分子量為25,000至40,000公克/莫耳。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該膠體氧化矽研磨劑具有平均粒徑為25至85nm；其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物具有重量平均分子量為20,000至25,000公克/莫耳；以及，其中，該聚甲基乙烯基醚具有重量平均分子量為25,000至40,000公克/莫耳。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該化學機械研磨漿料組成物係包含下列各者作為初始組分：水；7至12重量%之膠體氧化矽研磨劑，其中，該膠體氧化矽研磨劑具有平均粒徑為25至85nm；0.07至1重量%之次氯酸鈉；0.01至0.1重量%之丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為1：5至5：1，且重量平均分子量為15,000至30,000公克/莫耳；0.03至0.05重量%之苯并三唑； 0.001至0.0025重量%之聚(甲基乙烯基醚)，其中，該聚(甲基乙烯基醚)具有重量平均分子量為25,000至40,000公克/莫耳；0.0075至0.015重量%之非離子性界面活性劑，其中，該非離子性界面活性劑係聚乙二醇脫水山梨醇單月桂酸酯；其中，該化學機械研磨漿料組成物具有10至11之pH。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，該化學機械研磨漿料組成物係包含下列各者作為初始組分：0.075至0.5重量%之次氯酸鈉。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，該化學機械研磨漿料組成物係包含下列各者作為初始組分：0.05至0.075重量%之聚丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該共聚物具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為2：3，且重量平均分子量為20,000至25,000公克/莫耳。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，該化學機械研磨漿料組成物係包含下列各者作為初始組分：0.075至0.5重量%之次氯酸鈉；以及0.05至0.075重量%之聚丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物，其中，該共聚物具有丙烯酸與甲基丙烯酸之比為2：3，且重量平均分子量為20,000至25,000公克/莫耳。
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