TWI596174B - 在包括特定非離子介面活性劑之化學機械拋光組合物的存在下進行ｉｉｉ－ｖ族材料之化學機械拋光以製造半導體裝置之方法 - Google Patents

在包括特定非離子介面活性劑之化學機械拋光組合物的存在下進行ｉｉｉ－ｖ族材料之化學機械拋光以製造半導體裝置之方法 Download PDF

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Description

在包括特定非離子介面活性劑之化學機械拋光組合物的存在下進行III-V族材料之化學機械拋光以製造半導體裝置之方法
本發明基本上係關於一種包括在包含特定非離子介面活性劑之化學機械拋光組合物的存在下進行III-V族材料之化學機械拋光(下文縮寫為CMP)以製造半導體裝置之方法，及其於拋光半導體工業中包含III-V族材料之基板之用途。
在半導體工業中，化學機械拋光係用於製造高級光子、微機電、及微電子材料及裝置(如半導體晶圓)之熟知技術。
在製造用於半導體工業之材料及裝置期間，採用CMP以使金屬及/或氧化物表面平坦化。CMP利用化學及機械作用之相互作用來實現待拋光表面之平坦化。化學作用係由化學組合物(亦稱為CMP組合物或CMP漿液)提供。機械作用通常係由抛光墊進行，該抛光墊通常係按壓於待拋光表面上並安裝於移動壓板上。該壓板之運動通常係直線式、旋轉式或軌道式。
在典型CMP製程步驟中，旋轉晶圓載具使待拋光晶圓與拋光墊 接觸。CMP組合物通常係施加在該待拋光晶圓與該拋光墊之間。
在當前技術中，包括在包含非離子介面活性劑之CMP組合物的存在下對III-V族材料進行化學機械拋光之方法係已知並描述於(例如)以下參考文獻中。
CN 101096571 A揭示一種用於拋光GaAs之鹼性組合物，其具有11至12之pH值，且包含研磨劑、pH調節劑、水、及作為非離子介面活性劑之脂肪醇聚氧乙烯醚或烷醇醯胺(鏈烷醇醯胺)。
CN 101081966 A揭示一種用於拋光GaAs之鹼性組合物，其具有11至12之pH值，且包含研磨劑、pH調節劑、螯合劑、水、及作為非離子介面活性劑之脂肪醇聚氧乙烯醚或烷醇醯胺(鏈烷醇醯胺)。
JP 2002-025954 A揭示一種用於拋光GaAs之鹼性組合物，其包含以下物質作為非離子介面活性劑：聚乙二醇 -(CH2CH2O)n(n1)，或2-甲氧基乙醇 CH3O(CH2CH2O)H，或N,N-二乙醇甲醯胺 CH3N(CH2CH2OH)2，或2-甲氧基乙醇及N,N-二乙醇甲醯胺之混合物。
US 2008/124913 A1揭示一種在多晶矽層上選擇性形成鈍化層之含非離子介面活性劑之研磨漿液及一種移除於圖案上形成之多晶矽層之上部以形成拋光多晶矽表面之方法。
本發明之目標
本發明之一目標係提供一種適於III-V族材料(尤其GaAs基板)之化學機械拋光且顯示改良拋光性能之CMP組合物及CMP方法，該改良拋光性能尤其係：(i)對III-V族材料(例如GaAs)之高材料移除速率(MRR)，(ii)對III-V族材料(例如GaAs)之低靜態蝕刻速率(SER)，(iii)在CMP步驟後具高表面品質之III-V族材料(例如GaAs)， (iv)安全處理有害副產物-例如在GaAs拋光之情況下為毒性氣體AsH3-及將其減少至最低限度，或(v)(i)、(ii)、(iii)及(iv)之組合。
此外，尋求一種易於應用且需要儘可能少的步驟之CMP方法。
因此，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q1)的存在下對含至少一種III-V族材料之基板或層進行化學機械拋光，該組合物包含：(A)無機顆粒、有機顆粒、或其混合物或複合物，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其具有(b1)至少一個疏水性基團；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元；及(M)水性介質。
此外，發現一種該CMP組合物(Q1)用於對含至少一種III-V族材料之基板或層進行化學機械拋光之用途。
另一方面，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q2)的存在下對含至少一種III-V族材料之基板或層進行化學機械拋光，該組合物包含：(A)無機顆粒、有機顆粒、或其混合物或複合物，(C)至少一種兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑，其具有(c1)至少一個疏水性基團，其係具有不超過8個碳原子之烷基；及(c2)至少一個親水性基團，其係聚氧伸乙基；及(M)水性介質。
此外，發現一種該CMP組合物(Q2)用於對含至少一種III-V族材料之基板或層進行化學機械拋光之用途。
申請專利範圍及本說明書中闡釋較佳實施例。應瞭解，較佳實施例之組合係在本發明之範圍內。
可藉由本發明方法製造半導體裝置，該方法包括在CMP組合物(Q1)或(Q2)的存在下對含至少一種III-V族材料之基板或層(較佳係層)進行化學機械拋光。若該III-V族材料具有層之形狀，則所有包含在該層中之III-V族材料之含量較佳係大於相應層之90重量%，更佳大於95重量%，最佳大於98重量%，尤其大於99重量%，例如大於99.9重量%。III-V族材料係指由至少一種13族元素(包括Al、Ga、In)及至少一種15族元素(包括N、P、As、Sb)組成之材料。因此，換言之，根據本發明，III-V族材料係至少一種13族元素與至少一種15族元素之組合。術語「13族」及「15族」係指為化學元素週期表中之各族命名之現行IUPAC規定。較佳地，該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlAs、AlN、InP、InAs、InSb、InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、GaAlSb、GaInSb、GaAlAsSb或GaInAsSb。更佳地，該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb、InGaAs或InAlAs。最佳地，該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaAs、InP或InAs。特定言之，該III-V族材料係GaAs(砷化鎵)。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)係用於對含至少一種III-V族材料之基板或層進行化學機械拋光，較佳用於對含至少一種III-V族材料之層進行化學機械拋光。若該III-V族材料具有層之形狀，則所有包含在該層中之III-V族材料之含量較佳係大於相應層之90重量%，更佳大於95重量%，最佳大於98重量%，尤其大於99重量%，例如大於99.9重量%。較佳地，該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlAs、AlN、 InP、InAs、InSb、InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、GaAlSb、GaInSb、GaAlAsSb或GaInAsSb。更佳地，該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb、InGaAs或InAlAs。最佳地，該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaAs、InP或InAs。特定言之，該III-V族材料係GaAs(砷化鎵)。
該CMP組合物(Q1)包含組分(A)、(B)、(M)及視情況選用之如下文所述之其他組分。
該CMP組合物(Q2)包含組分(A)、(C)、(M)及視情況選用之如下文所述之其他組分。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)包含無機顆粒、有機顆粒、或其混合物或複合物(A)。(A)可為：-一種無機顆粒，-不同種類無機顆粒之混合物或複合物，-一種有機顆粒，-不同種類有機顆粒之混合物或複合物，或-一或多種無機顆粒及一或多種有機顆粒之混合物或複合物。
複合物係指包含兩種或更多種以機械、化學或以另一方式相互結合之顆粒之複合顆粒。複合物之一實例係核-殼顆粒，其在外層(外殼)包含一種顆粒且在內層(核心)包含另一種顆粒。
一般而言，顆粒(A)可以各種用量包含於該CMP組合物(Q1)或(Q2)中。較佳地，基於該CMP組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(A)之用量係不超過10重量%(重量%表示「重量百分比」)，更佳不超過7重量%，最佳不超過5重量%，尤其不超過3重量%，例如不超過1.5重量%。較佳地，基於該CMP組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(A)之用量係至少0.002重量%，更佳至少0.01重量%，最佳至少0.08重量%，尤其 至少0.4重量%，例如至少0.7重量%。
一般而言，顆粒(A)可以各種粒度分佈包含。顆粒(A)之粒度分佈可係單峰或多峰。在多峰粒度分佈之情況下，通常以雙峰較佳。為在本發明之CMP方法期間具有易再現性性能特徵及易再現性條件，就(A)而言以單峰粒度分佈較佳。(A)最佳具有單峰粒度分佈。
顆粒(A)之平均粒度可在寬廣範圍內變化。平均粒度係(A)在水性介質(M)中之粒度分佈之d50值，且可利用動態光散射技術加以測定。然後，d50值係基於顆粒係實質上球形之假設來計算。平均粒度分佈之寬度係兩個交點之間之距離(以x軸之單位計)，該等交點係粒度分佈曲線與相對顆粒數之50%高度相交之位置，其中使最大顆粒數之高度標準化為100%高度。
較佳地，顆粒(A)之平均粒度係於5至500 nm之範圍內，更佳於10至400 nm之範圍內，最佳於20至300 nm之範圍內，尤其於30至160 nm之範圍內，例如於35至135 nm之範圍內，此係藉由動態光散射技術利用諸如來自Malvern Instruments,Ltd.之高性能粒度分析儀(HPPS)或Horiba LB550之儀器測得。
顆粒(A)可具有各種形狀。因此，顆粒(A)可具有一種或實質上僅一種形狀。然而，顆粒(A)亦可具有不同形狀。例如，可存在兩種不同形狀的顆粒(A)。例如，(A)可具有立方體、具有斜切邊緣之立方體、八面體、二十面體、蠶繭、結核或具有或不具有凸起或凹陷之球體之形狀。較佳地，其等係不具有或僅具有極少凸起或凹陷之球形。根據另一實施例，其等較佳係蠶繭形。蠶繭形顆粒係短軸為10至200 nm且長軸/短軸之比例為1.4至2.2之顆粒。
顆粒(A)之化學性質並無特定限制。(A)可具有相同化學性質或係具有不同化學性質之顆粒之混合物或複合物。一般而言，以具有相同化學性質之顆粒(A)較佳。一般而言，(A)可係： -無機顆粒如金屬、金屬氧化物或碳化物，包括類金屬、類金屬氧化物或碳化物，或-有機顆粒如聚合物顆粒，-無機及有機顆粒之混合物或複合物。
顆粒(A)係：-較佳為無機顆粒、或其混合物或複合物，-更佳為金屬或類金屬之氧化物及碳化物或其混合物或複合物，-最佳為氧化鋁、二氧化鈰、氧化銅、氧化鐵、氧化鎳、氧化錳、二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氧化錫、氧化鈦、碳化鈦、氧化鎢、氧化釔、氧化鋯、或其混合物或複合物，-尤佳為氧化鋁、二氧化鈰、二氧化矽、氧化鈦、氧化鋯、或其混合物或複合物，-尤其為二氧化矽顆粒，-例如膠態二氧化矽顆粒。
通常，膠態二氧化矽顆粒係藉由濕式沈澱法製得。
在其中(A)係有機顆粒或無機及有機顆粒之混合物或複合物之另一實施例中，有機顆粒較佳係聚合物顆粒。聚合物顆粒可係均聚物或共聚物。後者可係(例如)嵌段共聚物或統計共聚物。該等均聚物或共聚物可具有各種結構，例如直鏈、分支鏈、梳狀、樹枝狀、纏結或交聯。該等聚合物顆粒可根據陰離子、陽離子、控制自由基、自由基機制並藉由懸浮或乳液聚合方法獲得。較佳地，該等聚合物顆粒係下列中之至少一者：聚苯乙烯、聚酯、醇酸樹脂、聚胺基甲酸酯、聚內酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚醚、聚(N-烷基丙烯醯胺)、聚(甲基乙烯醚)、或包含乙烯基芳族化合物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、馬來酸酐丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、丙烯酸或甲基丙烯酸中之至少一者作為單體單元之共聚物、或其混合物或複合物。其 中，以具有交聯結構之聚合物顆粒較佳。
該CMP組合物(Q1)包含至少一種兩性非離子介面活性劑(B)，其具有(b1)至少一個疏水性基團；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元。
該兩性非離子介面活性劑(B)較佳係水溶性及/或水分散性，更佳係水分散性。「水溶性」意指本發明組合物之相關組分或成分可在分子水平上溶解於水相中。「水分散性」意指本發明組合物之相關組分或成分可分散於水相中並形成安定乳液或懸浮液。
該兩性非離子介面活性劑(B)包含至少一個疏水性基團(b1)。此意指該兩性非離子介面活性劑(B)可具有超過一個疏水性基團(b1)，例如2、3或更多個基團(b1)，其等係被至少一個下文所述之親水性基團(b2)彼此隔開。
該疏水性基團(b1)較佳係烷基，更佳係具有4至40個、最佳5至20個、尤佳7至18個、尤其10至16個(如11至14個)碳原子之烷基。
該兩性非離子介面活性劑(B)包含至少一個親水性基團(b2)。此意指該兩性非離子介面活性劑(B)可含有超過一個基團(b2)，例如2、3或更多個基團(b2)，其等係被疏水性基團(b1)彼此隔開。
因此，該兩性非離子介面活性劑(B)可具有不同的嵌段狀通式結構。此等嵌段狀通式結構之實例係：(i)b1-b2；(ii)b1-b2-b1；(iii)b2-b1-b2；(iv)b2-b1-b2-b1；(v)b1-b2-b1-b2-b1；(vi)b2-b1-b2-b1-b2。
該親水性基團(b2)係選自由聚氧伸烷基基團組成之群，該等聚氧伸烷基包含 (b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元。
較佳地，該親水性基團(b2)係選自由包括以下各者之聚氧伸烷基基團組成之群的親水性基團：(b21)氧伸烷基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，該等單體單元(b21)與單體單元(b22)並不相同，且(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)。
更佳地，該親水性基團(b2)係選自由包括以下各者之聚氧伸烷基基團組成之群的親水性基團：(b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)。
該等聚氧伸烷基可係寡聚或聚合。
在一實施例中，該等氧伸烷基單體單元(b21)較佳係氧伸乙基單體單元。
在另一實施例中，該等氧伸烷基單體單元(b21)係經取代的氧伸烷基單體單元，其中取代基係選自由烷基、環烷基、芳基、烷基-環烷基、烷基-芳基、環烷基-芳基及烷基-環烷基-芳基組成之群。該等氧伸烷基單體單元(b21)係：-更佳為氧伸乙基單體單元或衍生自經取代的環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由烷基、環烷基、芳基、烷基-環烷基、烷基-芳基、環烷基-芳基及烷基-環烷基-芳基組成之群，-最佳衍生自經烷基取代的環氧乙烷(X)，-尤佳衍生自經取代的環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由具有1 至10個碳原子之烷基組成之群，-例如衍生自甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)。
較佳地，該等除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元(b22)係經取代的氧伸烷基單體單元，其中取代基係選自由烷基、環烷基、芳基、烷基-環烷基、烷基-芳基、環烷基-芳基及烷基-環烷基-芳基組成之群。該等除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元(b22)係：-更佳衍生自經取代的環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由烷基、環烷基、芳基、烷基-環烷基、烷基-芳基、環烷基-芳基及烷基-環烷基-芳基組成之群，-最佳衍生自經烷基取代的環氧乙烷(X)，-尤佳衍生自經取代的環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由具有1至10個碳原子之烷基組成之群，-例如衍生自甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)。
該等經取代的環氧乙烷(X)之取代基本身亦可具有惰性取代基，亦即不會不利地影響環氧乙烷(X)之共聚合作用及兩性非離子介面活性劑(B)之表面活性之取代基。此等惰性取代基之實例係氟及氯原子、硝基及氰基。若存在該等惰性取代基，則其用量係使得其不會不利地影響該兩性非離子介面活性劑(B)之親水-疏水平衡。較佳地，該等經取代的環氧乙烷(X)之取代基不具有此等惰性取代基。
該等經取代的環氧乙烷(X)之取代基較佳係選自由下列組成之群：具有1至10個碳原子之烷基、具有5至10個碳原子之環烷基(呈螺環、環外及/或退火組態)、具有6至10個碳原子之芳基、具有6至20個碳原子之烷基環烷基、具有7至20個碳原子之烷基-芳基、具有11至20 個碳原子之環烷基-芳基、及具有12至30個碳原子之烷基-環烷基-芳基。最佳地，該等經取代的環氧乙烷(X)之取代基係選自由具有1至10個碳原子之烷基組成之群。
尤佳的經取代的環氧乙烷(X)之實例係甲基、乙基、2,2-及2,3-二甲基、2,2,3-三甲基、2,2,3,3-四甲基、2-甲基-3-乙基、2,2及2,3-二乙基、正丙基、2-甲基-3-正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、環戊基、環己基、苯基及萘基環氧乙烷；1,2-環氧-環己烷及-環戊烷；1-氧雜-3-螺[3.4]-庚烷、1-氧雜-3-螺[3.5]-辛烷；及1,2-環氧-2,3-二氫化茚。
最佳的經取代的環氧乙烷(X)之實例係甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)，尤其係甲基環氧乙烷。
最佳地，親水性基團(b2)係由單體單元(b21)及(b22)組成。
在其中該親水性基團(b2)包含單體單元(b21)及(b22)或係由其組成之實施例中，作為親水性基團(b2)之聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)。此意指一個親水性基團(b2)可僅具有一種分佈，亦即：- 無規：...-b21-b21-b22-b21-b22-b22-b22-b21-b22-...；- 交替：...-b21-b22-b21-b22-b21-...；- 梯度：...b21-b21-b21-b22-b21-b21-b22-b22-b21-b22-b22-b22-...；或- 嵌段狀：...-b21-b21-b21-b21-b22-b22-b22-b22-...。
在其中該親水性基團(b2)包含單體單元(b21)及(b22)或係由其組成之實施例中，該親水性基團(b2)亦可包含至少兩種分佈，例如具有無規分佈之寡聚或聚合嵌段及具有交替分佈之寡聚或聚合嵌段。最佳地，該親水性基團(b2)較佳僅具有一種分佈，且最佳地，該分佈係無規或嵌段狀分佈。
在其中該親水性基團(b2)包含單體單元(b21)及(b22)或係由其組成之實施例中，(b21)對(b22)之莫耳比可廣泛變化，且因此可針對本發明之組合物、方法及用途之特定需求作出最有利調整。較佳地，該莫耳比(b21)：(b22)係100：1至1：1，更佳60：1至1.5：1，及最佳50：1至1.5：1，及尤佳25：1至1.5：1，及特定言之15：1至2：1，及例如9：1至2：1。
作為親水性基團(b2)之寡聚及聚合聚氧伸烷基之聚合度亦可廣泛變化，且因此可針對本發明之組合物、方法及用途之特定需求作出最有利調整。較佳地，該聚合度係於5至100，較佳5至90，及最佳5至80之範圍內。
特定言之，該兩性非離子介面活性劑(B)係兩性非離子聚氧伸乙基-聚氧伸丙基烷基醚介面活性劑，其係平均含有具有10至16個碳原子之烷基及呈無規分佈之5至20個氧伸乙基單體單元(b21)及2至8個氧伸丙基單體單元(b22)之分子之混合物。例如，該兩性非離子介面活性劑(B)係兩性非離子聚氧伸乙基-聚氧伸丙基烷基醚介面活性劑，其係平均含有具有11至14個碳原子之烷基及呈無規分佈之12至20個氧伸乙基單體單元(b21)及3至5個氧伸丙基單體單元(b22)之分子之混合物。
該兩性非離子介面活性劑(B)可以各種用量包含於CMP組合物(Q1)中。較佳地，基於該組合物(Q1)之總重量計，(B)之用量係不超過10重量%，更佳不超過3重量%，最佳不超過1重量%，尤佳不超過0.5重量%，尤其不超過0.25重量%，例如不超過0.15重量%。較佳地，基於該組合物(Q1)之總重量計，(B)之用量係至少0.0001重量%，更佳至少0.001重量%，最佳至少0.008重量%，尤佳至少0.02重量%，尤其至少0.05重量%，例如至少0.08重量%。
一般而言，該兩性非離子介面活性劑(B)可具有不同重量平均分子量。(B)之重量平均分子量較佳係至少300，更佳至少500，最佳至 少700，尤其至少800，例如至少900。(B)之重量平均分子量較佳係不超過15,000，更佳不超過6,000，最佳不超過3,000，尤其不超過2,000，例如不超過1,400[g/mol]，此係藉由凝膠滲透層析法(下文縮寫為「GPC」)測得。特定言之，由GPC測定之(B)之重量平均分子量係900至1,400[g/mol]。該GPC係熟習此項技術者已知之標準GPC技術。
一般而言，兩性非離子介面活性劑(B)在水性介質中之溶解度可在大範圍內變化。(B)在pH7、25℃、大氣壓下之水中之溶解度較佳係至少1 g/L，更佳至少5 g/L，最佳至少20 g/L，尤其至少50 g/L，例如至少150 g/L。該溶解度可藉由蒸發溶劑並測量飽和溶液中之剩餘質量加以測定。
該CMP組合物(Q2)包含至少一種兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)，其具有(c1)至少一個疏水性基團，其係具有不超過8個碳原子之烷基；及(c2)至少一個親水性基團，其係聚氧伸乙基；該兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)較佳係水溶性及/或水分散性，更佳水分散性。「水溶性」意指本發明組合物之相關組分或成分可在分子水平上溶解於水相中。「水分散性」意指本發明組合物之相關組分或成分可分散於水相中並形成安定乳液或懸浮液。
該兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)包含至少一個疏水性基團(c1)。此意指(C)可具有超過一個疏水性基團(c1)，例如2、3或更多個基團(c1)，其等係被至少一個下文所述之親水性基團(c2)彼此隔開。
該疏水性基團(c1)係具有不超過8個碳原子之烷基，較佳具有不超過7個碳原子之烷基，更佳具有3至7個碳原子、最佳4至7個碳原子、尤其5至6個碳原子之烷基。
該兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)包含至少一個親水性基團 (c2)。此意指該兩性非離子介面活性劑(C)可含有超過一個親水性基團(c2)，例如2、3或更多個基團(c2)，其等係被疏水性基團(c1)彼此隔開。
因此，該兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)可具有不同的嵌段狀通式結構。此等嵌段狀通式結構之實例為：- c1-c2，- c1-c2-c1，- c2-c1-c2，- c2-c1-c2-c1。- c1-c2-c1-c2-c1，及- c2-c1-c2-c1-c2。
該親水性基團(c2)係聚氧伸乙基，其可係寡聚或聚合。
作為親水性基團(c2)之該等寡聚及聚合聚氧伸乙基之聚合度可廣泛變化，且因此可針對本發明之組合物、方法及用途之特定需求作出最有利調整。較佳地，該聚合度係於5至100，較佳5至90，及最佳5至80之範圍內。
該兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)可以各種用量包含於該CMP組合物(Q2)中。較佳地，基於該組合物(Q2)之總重量計，(C)之用量係不超過10重量%，更佳不超過3重量%，最佳不超過1重量%，尤佳不超過0.5重量%，尤其不超過0.25重量%，例如不超過0.15重量%。較佳地，基於該組合物(Q2)之總重量計，(C)之用量係至少0.0001重量%，更佳至少0.001重量%，最佳至少0.008重量%，尤佳至少0.02重量%，尤其至少0.05重量%，例如至少0.08重量%。
一般而言，該兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)可具有不同重量平均分子量。(C)之重量平均分子量較佳係至少100，更佳至少150，最佳至少200，尤其至少250，例如至少300。(C)之重量平均分 子量較佳係不超過10,000，更佳不超過3,000，最佳不超過1,000，尤其不超過700，例如不超過400[g/mol]，此係藉由凝膠滲透層析法(下文縮寫為「GPC」)測得。特定言之，由GPC測定之(C)之重量平均分子量係200至1,000[g/mol]。該GPC係熟習此項技術者已知之標準GPC技術。
一般而言，兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)在水性介質中之溶解度可在大範圍內變化。(C)在pH 7、25℃、大氣壓下之水中之溶解度較佳係至少1 g/L，更佳至少5 g/L，最佳至少20 g/L，尤其至少50 g/L，例如至少150 g/L。該溶解度可藉由蒸發溶劑並測量飽和溶液中之剩餘質量加以測定。
根據本發明，該CMP組合物(Q1)或(Q2)包含水性介質(M)。(M)可係一種類型或不同類型水性介質之混合物。
一般而言，該水性介質(M)可係任何含水介質。較佳地，該水性介質(M)係水及可與水混溶之有機溶劑(例如醇，較佳C1至C3醇、或烷二醇衍生物)之混合物。更佳地，該水性介質(M)係水。最佳地，該水性介質(M)係去離子水。
若除(M)以外之組分之用量總計為該CMP組合物之y重量%，則(M)之用量係該CMP組合物之(100-y)重量%。
該水性介質(M)可以各種用量包含於該CMP組合物(Q1)或(Q2)中。較佳地，基於該組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(M)之用量係不超過99.9重量%，更佳不超過99.7重量%，最佳不超過99.5重量%，尤佳不超過99重量%，尤其不超過98.5重量%，例如不超過98重量%。較佳地，基於該組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(M)之用量係至少60重量%，更佳至少70重量%，最佳至少80重量%，尤佳至少90重量%，尤其至少93重量%，例如至少96重量%。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)可另外視情況包含至少一種氧化劑 (D)，較佳一至兩種氧化劑(D)，更佳一種氧化劑(D)。就組合物(Q1)而言，該氧化劑(D)係不同於組分(A)及(B)。就組合物(Q2)而言，該氧化劑(D)係不同於組分(A)及(C)。一般而言，該氧化劑係可使待拋光基板或其中一層氧化之化合物。較佳地，(D)係過氧型氧化劑。更佳地，(D)係過氧化物、過硫酸鹽、高氯酸鹽、高溴酸鹽、高碘酸鹽、高錳酸鹽或其衍生物。最佳地，(D)係過氧化物或過硫酸鹽。特定言之，(D)係過氧化物。例如，(D)係過氧化氫。
若該氧化劑(D)存在，則其可以各種用量包含在該CMP組合物(Q1)或(Q2)中。較佳地，基於該組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(D)之用量係不超過20重量%，更佳不超過10重量%，最佳不超過5重量%，尤其不超過3.5重量%，例如不超過2.7重量%。較佳地，基於該組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(D)之用量係至少0.01重量%，更佳至少0.08重量%，最佳至少0.4重量%，尤其至少0.75重量%，例如至少1重量%。若使用過氧化氫作為氧化劑(D)，則基於該組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(D)之用量較佳係1重量%至5重量%，更佳2重量%至3.5重量%，例如2.5重量%。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)可另外視情況包含至少一種殺生物劑(E)，例如一種殺生物劑。就組合物(Q1)而言，該殺生物劑(E)係不同於組分(A)及(B)。就組合物(Q2)而言，該殺生物劑(E)係不同於組分(A)及(C)。一般而言，該殺生物劑係藉由化學或生物方法阻止任何有害有機體、使其無害或對其產生控制效果之化合物。較佳地，(E)係四級銨化合物、異噻唑啉酮基化合物、N-取代重氮烯鎓(diazenium)二氧化鹽或N-羥基-重氮烯鎓氧化鹽。更佳地，(E)係N-取代重氮烯鎓二氧化鹽或N-羥基-重氮烯鎓氧化鹽。
若該殺生物劑(E)存在，則其可以各種用量包含。若(E)存在，則基於相應組合物之總重量計，(E)之用量較佳係不超過0.5重量%，更 佳不超過0.1重量%，最佳不超過0.05重量%，尤其不超過0.02重量%，例如不超過0.008重量%。若(E)存在，則基於相應組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(E)之用量較佳係至少0.0001重量%，更佳至少0.0005重量%，最佳至少0.001重量%，尤其至少0.003重量%，例如至少0.006重量%。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)可另外視情況包含至少一種腐蝕抑制劑(F)，例如一種腐蝕抑制劑。就組合物(Q1)而言，該腐蝕抑制劑(F)係不同於組分(A)及(B)。就組合物(Q2)而言，該腐蝕抑制劑(F)係不同於組分(A)及(C)。一般而言，所有在III-V族材料(例如GaAs)之表面上形成保護性分子層之化合物均可用作腐蝕抑制劑。較佳的腐蝕抑制劑(F)係硫醇、薄膜形成聚合物、多元醇、二唑、三唑、四唑及其衍生物，例如苯并三唑或甲苯并三唑。
若該腐蝕抑制劑(F)存在，則其可以各種用量包含。若(F)存在，則基於相應組合物之總重量計，(F)之用量較佳係不超過10重量%，更佳不超過2重量%，最佳不超過0.5重量%，尤其不超過0.1重量%，例如不超過0.05重量%。若(F)存在，則基於相應組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(F)之用量較佳係至少0.0005重量%，更佳至少0.005重量%，最佳至少0.025重量%，尤其至少0.1重量%，例如至少0.4重量%。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)之性質(如安定性及拋光性能)可取決於相應組合物之pH。一般而言，該CMP組合物(Q1)或(Q2)可具有任何pH值。該組合物(Q1)或(Q2)之pH值較佳係不超過10，更佳不超過9，最佳不超過8，尤佳不超過7，尤其最佳不超過6，尤其不超過5，例如不超過4.5。該組合物(Q1)或(Q2)之pH值較佳係至少0，更佳至少1，最佳至少1.5，尤佳至少2，尤其最佳至少2.5，尤其至少3，例如至少3.5。該組合物(Q1)或(Q2)之pH值較佳係在0至9，更佳1至8，最佳2至7，尤佳2.5至5.5，尤其最佳3至5，尤其3.5至4.5，例如3.8至4.2之範 圍內。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)可另外視情況包含至少一種pH調節劑(G)。就組合物(Q1)而言，該pH調節劑(G)係不同於組分(A)及(B)。就組合物(Q2)而言，該pH調節劑(G)係不同於組分(A)及(C)。一般而言，該pH調節劑(G)係添加至該CMP組合物(Q1)或(Q2)中以將其pH值調節至所需值之化合物。較佳地，該CMP組合物(Q1)或(Q2)包含至少一種pH調節劑(G)。較佳pH調節劑係無機酸、羧酸、胺鹼、鹼金屬氫氧化物、氫氧化銨(包括氫氧化四烷基銨)。例如，該pH調節劑(G)係硝酸、硫酸、氨、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
若該pH調節劑(G)存在，則其可以各種用量包含。若(G)存在，則基於相應組合物之總重量計，(G)之用量係較佳不超過10重量%，更佳不超過2重量%，最佳不超過0.5重量%，尤其不超過0.1重量%，例如不超過0.05重量%。若(G)存在，則基於相應組合物(Q1)或(Q2)之總重量計，(G)之用量係較佳至少0.0005重量%，更佳至少0.005重量%，最佳至少0.025重量%，尤其至少0.1重量%，例如至少0.4重量%。
若需要，則該CMP組合物(Q1)或(Q2)亦可包含至少一種其他添加劑，其包括(但不限於)安定劑、介面活性劑、減摩劑等。就組合物(Q1)而言，該其他添加劑係不同於組分(A)及(B)。就組合物(Q2)而言，該其他添加劑係不同於組分(A)及(C)。該等其他添加劑係(例如)彼等常用於CMP組合物中並因此為熟習此項技術者所知之添加劑。該添加可(例如)使分散液安定，或改善拋光性能或不同層之間的選擇性。
若該其他添加劑存在，則其可以各種用量包含。較佳地，基於相應CMP組合物之總重量計，該等其他添加劑之總量係不超過10重量%，更佳不超過2重量%，最佳不超過0.5重量%，尤其不超過0.1重量%，例如不超過0.01重量%。較佳地，基於相應組合物(Q1)或(Q2)之 總重量計，該等其他添加劑之總量係至少0.0001重量%，更佳至少0.001重量%，最佳至少0.008重量%，尤其至少0.05重量%，例如至少0.3重量%。
根據較佳實施例(PE1)，進行包括在CMP組合物(Q1)的存在下對包含GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlAs、AlN、InP、InAs、InSb、InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、GaAlSb、GaInSb、GaAlAsSb或GaInAsSb之基板或層化學機械拋光之製造半導體裝置之方法，該CMP組合物(Q1)包含：(A)二氧化矽顆粒，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其具有(b1)至少一個疏水性基團，其係烷基；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含(b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，其中該等氧伸烷基單體單元係衍生自經取代的環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由具有1至10個碳原子之烷基組成之群，(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)，及(M)水性介質。
根據較佳實施例(PE2)，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q1)的存在下對包含GaAs之基板或層進行化學機械拋光，該組合物包含：(A)二氧化矽顆粒；(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其具有(b1)至少一個疏水性基團，其係具有5至20個碳原子之烷 基；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含(b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，其中該等氧伸烷基單體單元係衍生自經取代的環氧乙烷(X)，其中取代基係選自由具有1至10個碳原子之烷基組成之群，(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)，及(M)水性介質。
根據較佳實施例(PE3)，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q1)的存在下對包含GaAs之基板或層進行化學機械拋光，該組合物包含：(A)無機顆粒、有機顆粒、或其混合物或複合物，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其具有(b1)至少一個疏水性基團，其係具有5至20個碳原子之烷基；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含(b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，其中該等氧伸烷基單體單元係衍生自甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)，(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)，及(M)水性介質。
根據較佳實施例(PE4)，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q1)的存在下對包含GaAs之基板或層進行化學機械拋光，該組合物包含：(A)二氧化矽顆粒，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其具有(b1)至少一個疏水性基團，其係具有5至20個碳原子之烷基；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含(b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，其中該等氧伸烷基單體單元係衍生自甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)，(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)，(D)氧化劑，及(M)水性介質。
根據較佳實施例(PE5)，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q1)的存在下對包含GaAs之基板或層進行化學機械拋光，該組合物具有1至8之pH值且包含：(A)二氧化矽顆粒，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其具有(b1)至少一個疏水性基團，其係具有5至20個碳原子之烷基；及(b2)至少一個選自由聚氧伸烷基基團組成之群之親水性基團，該等聚氧伸烷基包含 (b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，其中該等氧伸烷基單體單元係衍生自甲基環氧乙烷(環氧丙烷)及/或乙基環氧乙烷(環氧丁烷)，(b2)之該聚氧伸烷基包含呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀分佈之單體單元(b21)及(b22)，(D)氧化劑，及(M)水性介質。
根據較佳實施例(PE6)，本發明係關於一種製造半導體裝置之方法，其包括在CMP組合物(Q2)的存在下對包含GaAs之基板或層進行化學機械拋光，該組合物包含：(A)二氧化矽顆粒，(C)至少一種兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑，其具有(c1)至少一個疏水性基團，其係具有4至7個碳原子之烷基；及(c2)至少一個親水性基團，其係聚氧伸乙基；(D)作為氧化劑之過氧化氫，及(M)水性介質。
製備CMP組合物之方法係眾所周知。此等方法可用以製備CMP組合物(Q1)或(Q2)。此可藉由將上述組分(A)及(B)分散或溶解於水性介質(M)(較佳係水)中並視情況藉由添加酸、鹼、緩衝劑或pH調節劑調節pH值來進行。為此目的，可使用習知的標準混合方法及混合裝置，如攪拌槽、高剪切葉輪、超音波混合器、均質器噴嘴或逆流混合器。
該CMP組合物(Q1)較佳係藉由將顆粒(A)分散於水性介質(M)中，將兩性非離子介面活性劑(B)及視情況之其他添加劑分散及/或溶解於 水性介質(M)中來製備。該CMP組合物(Q2)較佳係藉由將顆粒(A)分散於水性介質(M)中，將兩性非離子聚氧乙烯介面活性劑(C)及視情況之其他添加劑分散及/或溶解於水性介質(M)中來製備。
拋光方法係眾所周知，且可利用程序及設備，在常用於製造具有積體電路之晶圓中之CMP之條件下進行。對可用於進行拋光方法之設備並無限制。
如此項技術中已知，用於CMP方法之典型設備係由覆蓋有拋光墊之旋轉壓板組成。另外，已使用軌道式拋光器。晶圓係安裝在載具或卡盤上。接受加工之晶圓面係面向拋光墊(單側拋光製程)。扣環將該晶圓固定在水平位置。
在該載具下，大直徑壓板通常亦係水平放置，並提供與待拋光晶圓面平行之表面。該壓板上之拋光墊在平坦化製程期間與該晶圓表面接觸。
為產生材料損失，將該晶圓按壓於該拋光墊上。通常使該載具及該壓板均圍繞其各自軸(自該載具及該壓板垂直延伸)旋轉。該旋轉載具軸可相對於旋轉壓板保持固定在原位，或可相對於該壓板水平振動。該載具之旋轉方向通常(但不一定)係與該壓板之旋轉方向相同。該載具及壓板之旋轉速度通常(但不一定)係設定在不同值。在本發明之CMP方法期間，該CMP組合物(Q1)或(Q2)通常係作為連續流或以逐滴方式施加於該拋光墊上。通常，將該壓板之溫度設定為10至70℃之溫度。
可藉由平板將負荷施加於該晶圓上，該平板係由(例如)覆蓋有通常稱為背襯薄膜之軟墊之鋼製成。若使用更先進的設備，則負載有空氣或氮氣壓力之撓性膜將該晶圓壓在該拋光墊上。當使用硬拋光墊時，該膜載具較佳係用於低下壓力製程，因為該晶圓上之下壓力分佈係比具有硬壓板設計之載具更均勻。根據本發明，亦可使用可選擇性 控制該晶圓上之壓力分佈之載具。其等通常係設計成具有許多可相互獨立地負載至某種程度之不同腔室。
就其他細節而言，請參考WO 2004/063301 A1，特定言之，結合圖2參考第16頁第[0036]段至第18頁第[0040]段。
藉助本發明之CMP方法，可得到具有極佳功能且包含介電層之具有積體電路之晶圓。
該CMP組合物(Q1)或(Q2)可作為即用型漿液用於CMP方法中，其等具有長儲存壽命且在長時間內顯示穩定粒度分佈。因此，其等係易於操作及儲存。其等顯示極佳的拋光性能，尤其就低靜態蝕刻速率及產生極少毒性氣體AsH3而言。由於其組分之含量被降低至最低限度，故可以成本有效的方式使用或應用本發明之CMP組合物(Q1)或(Q2)及CMP方法。
實例及比較實例
CMP實驗之一般程序
為評估臺式拋光器，選擇以下參數：程序設定：Power Pro 5000拋光器；工作臺/載具200/150 rpm；下壓力2.5 psi(17238 Pa)；漿液流速20 mL/min；拋光墊IC 1000；就比較實例V1-V2及實例1及2而言，拋光時間係3分鐘；漿液流速18 mL/min；拋光墊IC 1000；就比較實例V3-V6及實例3及4而言，拋光時間係1分鐘。
在將新型CMP組合物用於CMP之前，藉由若干次清掃處理拋光墊。為測定移除速率，對至少三個晶圓進行拋光，並取由此等實例獲得之數據之平均值。
在本地供應站攪拌該CMP組合物。
待拋光物體：未結構化GaAs晶圓
利用Sartorius LA310 S天平，藉由塗層晶圓或毯覆式圓盤在CMP 前後之重量差異測定以該CMP組合物拋光2英寸(=5.08 cm)圓盤之GaAs材料移除速率(在下文中稱為「GaAs-MRR」)。由於已知經拋光材料之密度(就GaAs而言係5.32 g/cm3)及表面積，故可將該重量差異轉化成膜厚度差異。該膜厚度差異除以拋光時間便得到該材料移除率之數值。
藉由在60℃下將1x1英寸(2.54 x 2.54 cm)GaAs試樣塊浸漬於相應組合物中5分鐘並測量浸漬前後之質量損失來測定GaAs層之熱靜態蝕刻速率(在下文中稱為「GaAs-hSER」)。
藉由來自Dräger公司之移動氫化物偵測器(其係安裝在拋光墊上方10 cm處)測定所產生之AsH3氣體量。該裝置具有顯示大氣中AsH3之當前濃度之數位顯示器。
待拋光物體：未結構化SiO2晶圓
利用Sartorius LA310 S天平，藉由塗層晶圓或毯覆式圓盤在CMP前後之重量差異測定以該CMP組合物拋光2英寸(=5.08 cm)圓盤之SiO2材料移除速率(在下文中稱為「氧化物-MRR」)。由於已知經拋光材料之密度(就SiO2而言係1.9 g/cm3)及表面積，故可將該重量差異轉化成膜厚度差異。該膜厚度差異除以拋光時間便得到該材料移除率之數值。
用作顆粒(A)之二氧化矽顆粒係屬於NexSilTM(Nyacol)類。NexSilTM 125K係鉀安定型膠態二氧化矽，其具有85 nm之典型粒度及35 m2/g之典型表面積。
(Z)係兩性非離子聚氧伸乙基-聚氧伸丙基烷基醚介面活性劑，其係平均含有具有11至14個碳原子之烷基及呈無規分佈之12至20個氧伸乙基單體單元及3至5個氧伸丙基單體單元之分子之混合物。(Z)之重量平均分子量係900至1,500[g/mol]。
Emulan HE 50係兩性非離子聚氧伸乙基烷基醚介面活性劑，且係 已與5個環氧乙烷單元反應之C4-C8醇(參見US 2007/0185256 A1)。
製備漿液之標準程序：將組分(A)、(B)或(C)、及(D)(各自用量係如表1及表2中所示)分散或溶解於去離子水中。藉由將10% KOH水溶液或HNO3(0.1%-10%)水溶液添加至該漿液中來調節pH。利用pH電極(Schott,blue line,pH 0-14/-5...100℃/3 mol/L氯化鈉)測量pH值。
實例1、2、3及4(用於本發明方法之組合物)及比較實例V1、V2及V3(比較組合物)及V4-V6(不同拋光基板)。
製備含有如表1中所列組分之水性分散液，以提供實例1、2、3及4及比較實例V1、V2及V3之CMP組合物。
實例1、2、3及4及比較實例V1、V2及V3之CMP組合物之調配物及拋光性能數據係示於表1中：
製備含有如表2中所列組分之水性分散液，以提供比較實例V4、V5及V6之CMP組合物。
比較實例V4、V5及V6之CMP組合物之調配物及拋光性能數據係示於表2中：表2：比較實例V4、V5及V6之CMP組合物、其pH值及其在利用此等組合物對2英寸(=5.08 cm)未結構化SiO2晶圓進行化學機械拋光之過程中之氧化物-MRR，其中該等CMP組合物之水性介質(M)係去離子水。組分(A)、(B)、(C)及(D)之含量係基於相應CMP組合物之重量計，並以重量百分比(重量%)指出。若除(M)外之組分之含量總計為該CMP組合物之y重量%，則(M)之含量係該CMP組合物之(100-y)重量%。
利用實例1、2、3及4之CMP組合物之本發明CMP方法顯示改良的拋光性能(如GaAs層之低熱靜態蝕刻速率(GaAs-hSER)及低AsH3氣體形成傾向所指示)。

Claims (12)

  1. 一種製造半導體裝置之方法，其包括在化學機械拋光組合物(Q1)的存在下對包含至少一種III-V族材料之基板或層進行化學機械拋光，該化學機械拋光組合物(Q1)包含：(A)無機顆粒、有機顆粒、或其混合物或複合物，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其包含(b1)至少一個疏水性基團；及(b2)至少一個為聚氧伸烷基基團之親水性基團，該聚氧伸烷基基團包含(b22)衍生自經取代的環氧乙烷(X)的氧伸烷基單體單元，其包括含有1至10個碳原子之烷基取代基；及(M)水性介質；及其中該拋光組合物(Q1)之pH係1至7。
  2. 如請求項1之方法，其中該III-V族材料係GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlAs、AlN、InP、InAs、InSb、InGaAs、InAlAs、AlGaAs、GaAlN、GaInN、InGaAlAs、InGaAsP、InGaP、AlInP、GaAlSb、GaInSb、GaAlAsSb或GaInAsSb。
  3. 如請求項1之方法，其中該III-V族材料係GaAs。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該聚氧伸烷基基團之氧伸烷基單體單元係呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀之方式分佈。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該親水性基團(b2)另包含：(b21)氧伸乙基單體單元，且其中該氧伸乙基單體單元(b21)與該氧伸烷基單體單元(b22)係呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀之方式分佈。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該組合物(Q1)具有於2.5至5.5範圍內之pH值。
  7. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該組合物(Q1)另外包含(D)至少一種氧化劑。
  8. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該疏水性基團(b1)係包含5至20個碳原子之烷基。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該包括含有1至10個碳原子之烷基取代基之衍生自經取代的環氧乙烷(X)的氧伸烷基單體單元，係甲基環氧乙烷及/或乙基環氧乙烷之至少一者。
  10. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該等顆粒(A)係二氧化矽顆粒。
  11. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該組合物(Q1)包含：(A)二氧化矽顆粒，(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其包含(b1)至少一個疏水性基團，其係包含5至20個碳原子之烷基；及(b2)至少一個為聚氧伸烷基基團之親水性基團，該聚氧伸烷基基團包含(b21)氧伸乙基單體單元，及(b22)除氧伸乙基單體單元以外之氧伸烷基單體單元，且係衍生自甲基環氧乙烷及/或乙基環氧乙烷，(D)氧化劑，及(M)水性介質，其中該氧伸乙基單體單元(b21)與該氧伸烷基單體單元(b22)係呈無規、交替、梯度及/或嵌段狀之方式分佈。
  12. 一種用於化學機械拋光基板或層之方法，該方法包括以化學機 械拋光組合物(Q1)對基板或層進行化學機械拋光，該化學機械拋光組合物(Q1)包含：(A)無機顆粒、有機顆粒、或其混合物或複合物(B)至少一種兩性非離子介面活性劑，其包含(b1)至少一個包含5至20個碳原子之疏水性基團；及(b2)至少一個為聚氧伸烷基基團之親水性基團，該聚氧伸烷基基團包含(b22)衍生自經取代的環氧乙烷(X)的氧伸烷基單體單元，其包括含有1至10個碳原子之烷基取代基；及(M)水性介質，及其中該拋光組合物(Q1)之pH係0至7，及該基板或該層包含至少一種III-V族材料。
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