TWI618791B - 用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物、其製備方法以及使用其的研磨方法 - Google Patents

用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物、其製備方法以及使用其的研磨方法 Download PDF

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Abstract

本文中揭露一種用於有機膜的化學機械研磨研漿組成 物、其製備方法以及使用其的研磨方法。所述化學機械研磨研漿組成物包含氧化劑及溶劑，其中所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式1所計算的為5°至90°的水接觸角變化(△θw)。
[方程式1]水接觸角變化(△θw)=｜θ1-θ2｜---(1)

Description

用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物、其製 備方法以及使用其的研磨方法
本申請案主張於2015年8月21日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2015-0118245號的優先權及權利，所述韓國專利申請案全文倂入本案供參考。
本發明是有關於一種用於有機膜的化學機械研磨（chemical mechanical polishing，CMP）研漿組成物、其製備方法以及使用其研磨有機膜的方法。更具體而言，本發明是有關於適用於對在例如半導體晶圓等研磨目標的表面上形成的有機膜進行研磨的化學機械研磨研漿組成物、其製備方法以及使用其研磨有機膜的方法。
隨著半導體裝置的高度整合，正日益需要形成更精細的圖案及多層電路。因此，存在一種使用形成於半導體上的無機膜（例如，氧化矽膜或氮化矽膜）以及可被排他性地蝕刻的烴有機膜作為輔助材料的技術。舉例而言，提出了以下方法，在所述方法中，將無機膜（例如，氧化矽膜或氮化矽膜）形成於圖案化矽晶圓上，隨後進行間隙填充製程，在所述間隙填充製程中以有機膜材料填充在所述無機膜中形成的通孔。在所述間隙填充製程之後，進行平坦化製程以藉由化學機械研磨（chemical mechanical polishing，CMP）來移除過量的有機膜。
然而，大多數化學機械研磨研漿通常用於研磨銅線或例如氧化矽膜或氮化矽膜等無機膜，而不適用於研磨有機膜。有機膜軟於無機膜。因此，當使用用於無機膜的化學機械研磨研漿來研磨有機膜時，研磨顆粒的機械作用被分散，從而嚴重限制對有機膜的研磨。當增大研磨顆粒的量或大小以提高研磨速率時，可存在凹坑（dishing）問題，即其中無機膜亦與有機膜一起被研磨的現象。
為了克服該些問題，韓國專利申請案第2007-0057009 A號揭露了一種使用在其表面上具有官能基的聚合物顆粒代替無機顆粒作為化學機械研磨研漿的研磨顆粒的方法。然而，此種方法所存在的問題在於此種包含聚合物顆粒作為研磨顆粒的化學機械研磨研漿在用於研磨具有高膜密度或高硬度的有機膜時無法提供充足的研磨速率。
由於有機膜根據其組成而具有不同的膜品質，因此有必要提供針對作為研磨目標的有機膜而具有最優組成的化學機械研磨研漿。不同於無機膜，有機膜是藉由各種化合物之間的反應而形成的，且難以根據化學機械研磨研漿的組成來預測有機膜的研磨特性。因此，用於有機膜的化學機械研磨研漿正在藉由以下方式得到開發：製備具有特定組成的研漿，利用所述研漿來研磨塗佈有待研磨有機膜的晶圓，並觀察膜厚度及膜特性以監測所述研漿的組成是否恰當。然而，此種方法存在增加生產時間及生產成本且效率低下的問題。
本發明的一個態樣是提供一種在研磨有機膜時具有優異效果的用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物。
根據本發明的一個態樣，提供一種用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物，所述用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物包含氧化劑及溶劑。所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式1所計算的為5°至90°、具體而言為5°至70°、更具體而言為10°至50°的水接觸角變化（Δθw ）： [方程式1] 水接觸角變化（Δθw ）=│θ1 - θ2 │， 其中θ1 表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將去離子（DI）水滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的水接觸角，且θ2 表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將去離子水滴至所述有機膜的所述表面上所量測的所述有機膜的水接觸角。
所述氧化劑可包括選自Fe3+ 、Ce4+ 、Ce3+ 、Cu2+ 、及Ag+ 中的至少一者，且視需要可更包括過氧化氫。具體而言，所述氧化劑可包括Fe3+ 、Cu2+ 、Ce3+ 或Ce4+ ，或可包括選自Ce4+ 、Ce3+ 、Cu2+ 及Ag+ 中的至少一種金屬離子與過氧化氫的混合物。
所述氧化劑可以重量比1:1.5至1:3包括包含Ce的金屬鹽與過氧化氫。
所述氧化劑可以按重量計0.001%（0.001重量%）至5重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。
所述化學機械研磨研漿組成物可更包含磨料，所述磨料包括選自氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦及氧化鋯中的至少一者。此處，所述磨料可以0.01重量%至5重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。
所述化學機械研磨研漿組成物可具有藉由方程式2所計算的為1°至50°、具體而言為1°至20°、更具體而言為1°至10°的環己烷接觸角變化（Δθn ）： [方程式2] 接觸角變化（Δθn ）=│θ3 – θ4 │， 其中θ3 表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將環己烷滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的接觸角，且θ4 表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將環己烷滴至所述有機膜的所述表面上所量測的所述有機膜的接觸角。
作為研磨目標的所述有機膜可具有50重量%至95重量%的碳含量。
所述化學機械研磨研漿組成物可具有相對於所述有機膜為500埃/分鐘至10,000埃/分鐘、具體而言為1,000埃/分鐘至80,000埃/分鐘、更具體而言為1,500埃/分鐘至5,000埃/分鐘的研磨速率。
藉由增大所述磨料的平均粒徑並減小所述磨料在所述研漿組成物中的量，所述化學機械研磨研漿組成物可相對於所述有機膜具有提高的研磨速率並相對於無機膜具有低研磨速率。
根據本發明的另一態樣，提供一種製備用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物的方法，所述方法包括：使氧化劑與溶劑混合，其中進行所述氧化劑與所述溶劑的混合以使得所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式1所計算的為5°至90°的水接觸角變化(△θw)。
根據本發明的又一態樣，提供一種研磨有機膜的方法，所述方法包括：利用如上所述的用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物來對有機膜進行研磨。
以下，將詳細闡述本發明的實施例。用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物
首先，將闡述根據本發明的用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物。
根據本發明的用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物包含溶劑及氧化劑，且具有藉由方程式1所計算的為5°至90°的水接觸角變化（Δθw ）。
舉例而言，用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物可具有藉由方程式1所計算的為5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°、50°、51°、52°、53°、54°、55°、56°、57°、58°、59°、60°、61°、62°、63°、64°、65°、66°、67°、68°、69°、70°、71°、72°、73°、74°、75°、76°、77°、78°、79°、80°、81°、82°、83°、84°、85°、86°、87°、88°、89°或90°的水接觸角變化（Δθw ）。此外，用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物可具有大於或等於以上數值中的一者及小於或等於以上數值中的一者的水接觸角變化（Δθw ）。具體而言，用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物可具有藉由方程式1所計算的為5°至70°、更具體而言為10°至50°的水接觸角變化（Δθw ）： [方程式1] 水接觸角變化（Δθw ）=│θ1 - θ2 │， 其中θ1 表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將去離子水滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的水接觸角，且θ2 表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將去離子水滴至所述有機膜的所述表面上所量測的所述有機膜的水接觸角。
如上所述，由於有機膜具有藉由各種組分之間的化學反應而形成的複雜結構，因此難以預測有機膜的研磨特性。在進行了廣泛的研究之後，發明人發現有機膜的研磨特性與水接觸角變化相關，此是藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於化學機械研磨研漿組成物中之前和之後量測作為研磨目標的所述有機膜的水接觸角而發現的。
具體而言，當藉由在將研磨目標浸漬於化學機械研磨研漿組成物中之前和之後量測所述研磨目標的水接觸角而發現水接觸角變化介於5°至90°的範圍之間（例如，5°至70°或10°至50°）時，化學機械研磨研漿組成物針對作為研磨目標的有機膜展現出優異的研磨效能。若水接觸角變化小於5°或大於90°，則化學機械研磨研漿組成物針對有機膜具有相當低的研磨速率。
在量測水接觸角時使用的塗佈有有機膜的晶圓可藉由將有機膜塗佈於氧化矽晶圓上而製備。
所述氧化矽晶圓可為（但不限於）其中在直徑為200毫米或300毫米的標準矽晶圓上均勻地形成2,000埃至12,000埃厚的氧化矽膜以使得所述氧化矽膜的厚度的相對標準偏差在10%以內的晶圓。
塗佈有有機膜的晶圓可藉由將有機膜組成物塗佈於氧化矽晶圓上而製備。此處，有機膜的塗佈可藉由具有利用每分鐘不同轉數（rpm）的多個步驟的製程而進行，但並非僅限於此。舉例而言，有機膜的塗佈可藉由在以下條件下的三步驟旋塗製程進行： 步驟1：1,000轉/分鐘，2秒。 步驟2：1,500轉/分鐘，20秒。 步驟3：1,000轉/分鐘，2秒。
可利用通用標準旋塗機（例如，可自三笠（Mikasa）股份有限公司購得的MS-A200）進行所述旋塗製程。將有機膜組成物塗佈於晶圓上，隨後在熱板上進行烘烤以固化所述有機膜。舉例而言，在空氣中在處於約400℃下的熱板上進行2分鐘烘烤。在烘烤之後，在室溫下進行10分鐘冷卻，藉此形成有機膜。藉由以上製程，可均勻地形成具有為2,000埃至3,000埃的平均厚度的有機膜以使得所述膜的厚度的相對標準偏差處於5%以內。
可藉由在沿塗佈有有機膜的晶圓表面的直徑等距間隔開的30個點處量測有機膜的厚度而發現所述有機膜的平均厚度及所述有機膜的厚度的相對標準偏差。此處，例如使用可自K-MAC股份有限公司購得的標準光譜反射儀來量測每一點處的有機膜的厚度，且基於晶圓的切割面的掃描式電子顯微鏡（SEM）影像來對藉由所述光干涉方法而測得的值進行校準以使得所測得值之間的誤差可處於所測得值的5%以內。
可在如上所述製備的塗佈有有機膜的整個晶圓上或在藉由在不對有機膜造成損害的情況下將所述晶圓切割成2公分×2公分（長度×寬度）或大於2公分×2公分的大小而獲得的樣本上量測水接觸角。應理解，在上面塗佈有有機膜的晶圓表面上進行水接觸角的量測。
氧化劑藉由使有機膜的表面氧化而有利於對有機膜的研磨，且可藉由勻平有機膜的表面而提高平坦化程度。
所述氧化劑可包括Fe3+ 、Ce4+ 、Ce3+ 、Cu2+ 及Ag+ 中的至少一者。舉例而言，就研磨速率而言，所述氧化劑可包括Fe3+ 、Cu2+ 、Ce3+ 及Ce4+ 中的至少一者。具體而言，所述氧化劑可為含有如上所述的金屬離子的金屬鹽，且可包括例如硝酸鈰銨、硫酸鈰、氯化銅、氮化銅、氮化鐵、氯化鐵、硝酸鈰及硝酸銀中的至少一者。
除金屬離子以外，所述氧化劑可更包括過氧化氫。當所述氧化劑更包括過氧化氫時，可提高氧化能力，藉此進一步提高研磨速率。舉例而言，所述氧化劑可包括但不限於Ce4+ 、Ce3+ 、Cu2+ 及Ag+ 中的至少一種金屬離子與過氧化氫的混合物。
所述氧化劑可以0.001重量%、0.005重量%、0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%、或5重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。此外，可存在大於或等於以上數值中的一者及小於或等於以上數值中的一者的量的所述氧化劑。舉例而言，所述氧化劑可以0.001重量%至5重量%（例如，0.01重量%至3重量%、或0.05重量%至3重量%）的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。在此範圍內，化學機械研磨研漿組成物可相對於有機膜保持恰當的蝕刻性質。
溶劑可用以在以磨料研磨有機膜時減小摩擦，且可包括例如水、去離子水、有機胺、有機醇、有機醇胺、有機醚、有機酮等。溶劑可以餘量存在於化學機械研磨研漿組成物中。
根據本發明的用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物可更包含磨料。此處，所述磨料可為金屬氧化物磨料。所述磨料可以高研磨速率研磨有機膜，且可包括例如選自氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦及氧化鋯中的至少一者。具體而言，所述磨料可包括能夠提供更佳分散穩定性的氧化矽及能夠提供更高研磨速率的氧化鈰中的至少一者。
所述磨料可為球形顆粒，並具有10奈米至150奈米（例如，30奈米至70奈米）的平均粒徑。在此範圍內，所述磨料可相對於作為研磨目標的有機膜提供充分的研磨速率而不會產生刮擦，且可提高平整度。
所述磨料可以0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%、或5重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。此外，可存在大於或等於以上數值中的一者及小於或等於以上數值中的一者的量的所述磨料。具體而言，所述磨料可以0.01重量%至5重量%（例如，0.01重量%至3重量%）的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。在此範圍內，所述磨料可相對於作為研磨目標的有機膜提供充分的研磨速率而不會產生刮擦，且可展現出良好的分散穩定性。具體而言，藉由增大所述磨料的平均粒徑並減小所述磨料在所述研漿組成物中的量，所述化學機械研磨研漿組成物可相對於有機膜具有提高的研磨速率並相對於無機膜具有低研磨速率。
在根據本發明的化學機械研磨研漿組成物中，磨料可以100:1至1:500（具體而言10:1至1:100）的重量比與氧化劑混合。
在一些實施例中，所述化學機械研磨研漿組成物可為酸性的。在該些實施例中，所述化學機械研磨研漿組成物可相對於有機膜增大每單位時間的研磨量，提高經研磨表面的平整度，並增大對無機膜的研磨選擇性。具體而言，所述化學機械研磨研漿組成物可具有為7或小於7、例如為6或小於6、更具體而言為1至5的pH。舉例而言，藉由pH調節劑，所述化學機械研磨研漿組成物可被調整至處於如上所述範圍內的pH。所述pH調節劑可包括但不限於：無機酸，例如硝酸、磷酸、鹽酸及硫酸中的至少一者；以及有機酸，例如具有為5或小於5的pK a的有機酸，例如醋酸及檸檬酸中的至少一者。
所述化學機械研磨研漿組成物可更包含添加劑。所述添加劑用以補充所述化學機械研磨研漿組成物的性質並可為研磨加速劑。當所述化學機械研磨研漿組成物更包含所述研磨加速劑時，可藉由相對於無機膜抑制研磨速率來提高對無機膜的研磨選擇性。研磨加速劑可包括有機酸，例如蘋果酸、檸檬酸、甲酸、戊二酸、草酸、鄰苯二甲酸、琥珀酸、酒石酸、馬來酸及丙二酸中的至少一者。所述研磨加速劑可以0.01重量%至1重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。在此範圍內，研漿加速劑不會對研磨速率、研漿的分散穩定性及有機碳膜的表面性質產生不利影響。
用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物可具有藉由方程式2所計算的為1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°或50°的環己烷接觸角變化（Δθn ）。此外，化學機械研磨研漿組成物可具有大於或等於以上數值中的一者及小於或等於以上數值中的一者的環己烷接觸角變化（Δθn ）。舉例而言，化學機械研磨研漿組成物可具有藉由方程式2所計算的為1°至50°、具體而言為1°至20°、更具體而言為1°至10°的環己烷接觸角變化（Δθn ）： [方程式2] 接觸角變化（Δθn ）=│θ3 – θ4 │， 其中θ3 表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將環己烷滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的接觸角，且θ4 表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將環己烷滴至所述有機膜的所述表面上所量測的所述有機膜的接觸角。此處，在量測所述接觸角時使用的晶圓相同於在量測水接觸角時使用的晶圓。
化學機械研磨研漿組成物可相對於有機膜具有為500埃/分鐘至10,000埃/分鐘、具體而言為1,000埃/分鐘至8,000埃/分鐘、更具體而言為1,500埃/分鐘至5,000埃/分鐘的研磨速率，且因此具有優異的研磨速率。製備用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物的方法
一種根據本發明的製備用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物的方法可包括使氧化劑與溶劑混合，其中進行所述氧化劑與所述溶劑的混合以使得藉由方程式1所計算的水接觸角變化（Δθw ）介於5°至90°的範圍之間。
使氧化劑與溶劑混合可更包括混合磨料。
使氧化劑與溶劑混合可更包括混合添加劑，例如研磨加速劑。
由於氧化劑、溶劑、磨料及添加劑的實例及量的細節相同於以上所述者，因此不再對其予以贅述。有機膜
以下，將詳細闡述作為根據本發明的化學機械研磨研漿組成物的研磨目標的有機膜。
本文中所用的「經取代或未經取代」中的「經取代」意指官能基中的至少一個氫原子經以下取代：羥基、鹵素原子、亞硫醯基、硫醇基、氰基、胺基、C1 至C30 烷基、C2 至C30 烯基、C2 至C30 炔基、C3 至C30 環烷基、C3 至C30 環烯基、C6 至C30 芳基、C7 至C30 芳烷基、C1 至C20 雜烷基、C2 至C30 雜環烷基、C2 至C30 雜環烯基、C2 至C30 雜芳基、C2 至C30 雜芳烷基、C1 至C20 烷基胺基、C1 至C30 烷氧基、C6 至C30 芳氧基、C1 至C20 醛基、C1 至C40 烷基醚基、C7 至C20 伸芳烷基醚基、C1 至C30 鹵代烷基、含有P的官能基、含有B的官能基或其組合。
本文中，「含有P的官能基」可由式A表示，且「含有B的官能基」可由式B表示。 ＜式A＞ *-(O)n -(CH2 )m -P(=O)(Ra )(Rb ) ＜式B＞ *-B(Rc )(Rd ) （其中n是0或1；m是0至10的整數；且Ra 、Rb 、Rc 及Rd 各自獨立為氫、羥基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基、經取代或未經取代的C2 至C20 烯基、經取代或未經取代的C3 至C20 環烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 鹵代烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基磺酸酯基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基磺醯基、經取代或未經取代的C2 至C20 烷基醯胺基、經取代或未經取代的C3 至C20 烷基酯基、經取代或未經取代的C2 至C20 氰基烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷氧基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳烷基或經取代或未經取代的C6 至C30 芳氧基，或者Ra 與Rb 或Rc 與Rd 彼此連接以形成經取代或未經取代的C3 至C20 環烷基或經取代或未經取代的C3 至C20 雜環烷基。
具體而言，含有P的官能基是含有P及O的官能基，例如，-O-P(=O)(OH)2 、-P(=O)(OCH2 CH3 )2 及-P(=O)(C2 H4 C6 H5 )(OCH2 CH3 )，且含有B的官能基是含有B及O的官能基，例如，-B(OH)2 、-B(H)(CH3 )及-B(CH2 CH3 )2 。
在一些實施例中，有機膜可具有為50重量%至95重量%、具體而言為65重量%至95重量%、或70重量%至92重量%的碳含量。舉例而言，有機膜可具有為50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%或95重量%的碳含量。在此範圍內，當以磨料進行研磨時，有機膜可具有高研磨速率而不會經受刮擦，且可在經研磨表面上展現出高平整度。
在一些實施例中，有機膜可具有為0.5克/立方公分（g/cm3 ）至2.5克/立方公分、具體而言為1.0克/立方公分至2.0克/立方公分、或1.2克/立方公分至1.6克/立方公分的膜密度。舉例而言，有機膜可具有為0.5克/立方公分、0.6克/立方公分、0.7克/立方公分、0.8克/立方公分、0.9克/立方公分、1.0克/立方公分、1.1克/立方公分、1.2克/立方公分、1.3克/立方公分、1.4克/立方公分、1.5克/立方公分、1.6克/立方公分、1.7克/立方公分、1.8克/立方公分、1.9克/立方公分、2.0克/立方公分、2.1克/立方公分、2.2克/立方公分、2.3克/立方公分、2.4克/立方公分或2.5克/立方公分的膜密度。在此範圍內，當以磨料進行研磨時，有機膜可具有高研磨速率而不會經受刮擦，且可在經研磨表面上展現出高平整度。
在一些實施例中，有機膜可具有為0.4 GPa或大於0.4 GPa、具體而言為1.0 GPa或大於1.0 GPa、或1.3 GPa或大於1.3 GPa的硬度。舉例而言，有機膜可具有為1.0 GPa至1.5 GPa（例如，0.4 GPa、0.5 GPa、0.6 GPa、0.7 GPa、0.8 GPa、0.9 GPa、1.0 GPa、1.1 GPa、1.2 GPa、1.3 GPa、1.4 GPa或1.5 GPa）的硬度。在此範圍內，當以磨料進行研磨時，有機膜可具有高研磨速率而不會經受刮擦，且可在經研磨表面上展現出高平整度。
此外，根據本發明的有機膜可具有實質上為0 mg KOH/g的酸價。在本文中，用語「實質上」意指所述酸價不僅包括0 mg KOH/g，而且亦包括處於可接受的誤差裕度內的0 mg KOH/g。當有機膜具有實質上為0 mg KOH/g的酸價時，對有機膜的研磨速率可進一步提高。
具體而言，根據本發明的有機膜可由包含含有經取代或未經取代的芳族基的化合物的有機膜組成物形成。更具體而言，根據本發明的有機膜可藉由以下方式形成：將包含含有經取代或未經取代的芳族基的化合物的有機膜組成物塗佈於無機膜上，然後在高溫下（例如，在200℃至400℃的溫度下）進行烘烤。
由包含含有經取代或未經取代的芳族基的化合物的有機膜組成物形成的有機膜在烘烤之後不會經受芳族基的分解，且因此具有高的碳含量。所述芳族基可為具有單環結構或稠合多環結構的C6 至C100 （例如，C6 至C50 ）芳族基。舉例而言，所述芳族基可包含由式1-1至式1-26表示的化合物。 ＜式1-1＞＜式1-2＞＜式1-3＞＜式1-4＞＜式1-5＞＜式1-6＞＜式1-7＞＜式1-8＞＜式1-9＞＜式1-10＞＜式1-11＞＜式1-12＞＜式1-13＞＜式1-14＞＜式1-15＞＜式1-16＞＜式1-17＞＜式1-18＞＜式1-19＞＜式1-20＞＜式1-21＞＜式1-22＞＜式1-23＞＜式1-24＞＜式1-25＞＜式1-26＞， 其中Z1 至Z18 各自獨立為單鍵、經取代或未經取代的C1 至C20 伸烷基、經取代或未經取代的C2 至C20 伸烯基、經取代或未經取代的C2 至C20 伸炔基、經取代或未經取代的C3 至C20 伸環烷基、經取代或未經取代的C3 至C20 伸環烯基、經取代或未經取代的C6 至C20 伸芳基、經取代或未經取代的C2 至C20 伸雜芳基、-(C=O)-、-NRe -、-CRf Rg -、氧（O）、硫（S）、或其組合，且Re 、Rf 及Rg 各自獨立為氫、經取代或未經取代的C1 至C10 烷基、鹵素原子、經取代或未經取代的C6 至C20 伸芳基、經取代或未經取代的C2 至C20 伸雜芳基或其組合。
接下來，將更詳細地闡述包含含有經取代或未經取代的芳族基的化合物的有機膜組成物的實施例。
在第一實施例中，有機膜組成物可包含一種包含由式2表示的單元的材料來作為含有經取代或未經取代的芳族基的化合物。 ＜式2＞， 其中a滿足1≤a＜190； R1 是氫、羥基、鹵素原子、烯丙基、亞硫醯基、硫醇基、氰基、經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 炔基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烯基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、經取代或未經取代的C7 至C30 芳烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷氧基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷氧基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳氧基、經取代或未經取代的C1 至C20 醛基、經取代或未經取代的C1 至C40 烷基醚基、經取代或未經取代的C7 至C20 伸芳烷基醚基、經取代或未經取代的C1 至C30 鹵代烷基、含有P的官能基、含有B的官能基、或其組合； R2 是氫、經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷氧基、經取代或未經取代的C6 至C20 芳氧基、-NRh Ri （Rh 及Ri 各自獨立為經取代或未經取代的C1 至C10 烷基、或經取代或未經取代的C6 至C10 芳基）、羥基、鹵素原子、烯丙基、亞硫醯基、硫醇基、氰基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 炔基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烯基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、經取代或未經取代的C7 至C30 芳烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷氧基、經取代或未經取代的C1 至C20 醛基、經取代或未經取代的C1 至C40 烷基醚基、經取代或未經取代的C7 至C20 伸芳烷基醚基、經取代或未經取代的C1 至C30 鹵代烷基、含有P的官能基、含有B的官能基、或其組合；且 R3 是選自由以下各式表示的經取代或未經取代的材料中的一者：。
舉例而言，R2 可為經取代或未經取代的C1 至C10 烷氧基。
在對有機膜組成物進行烘烤之後，包含由式2表示的單元的材料可增大有機膜的碳含量、膜密度及硬度。在韓國專利第10-0866015號中揭露了一種製備包含由式2表示的單元的材料的更詳細的製程。
除包含由式2表示的單元的材料以外，根據第一實施例的有機膜組成物亦可更包含交聯組分、酸性觸媒及有機溶劑中的至少一者。具體而言，根據第一實施例的組成物可包含1重量%至20重量%的包含由式2表示的單元的材料、0.1重量%至5重量%的交聯組分、0.001重量%至0.05重量%的酸性觸媒、及75重量%至98.8重量%的有機溶劑。
所述交聯組分可包括三聚氰胺樹脂（例如，N-甲氧基甲基-三聚氰胺樹脂或N-丁氧基甲基-三聚氰胺樹脂）、甲基化或丁基化脲樹脂、胺基樹脂、由式3表示的乙炔脲衍生物、由式4表示的雙環氧化合物、以及由式5表示的三聚氰胺衍生物中的至少一者。 ＜式3＞＜式4＞＜式5＞
所述酸性觸媒可包括對甲苯磺酸單水合物、對甲苯磺酸吡啶酯、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、甲苯磺酸安息香酯、甲苯磺酸-2-硝基苄基酯、及有機磺酸的烷基酯中的至少一者。
所述有機溶劑可為任何能夠充分溶解含有經取代或未經取代的芳族基的化合物的有機溶劑，對此無限制。舉例而言，所述有機溶劑可包括丙二醇單甲醚醋酸酯、環己酮、乳酸乙酯等。
可藉由將根據第一實施例的有機膜組成物塗佈至500埃至4,000埃、具體而言2,000埃至3,000埃的厚度、隨後在200℃至400℃的溫度下烘烤10秒至10分鐘來生產所述有機膜，但並非僅限於此。
在第二實施例中，有機膜組成物可包括由式6表示的材料來作為含有經取代或未經取代的芳族基的化合物。 ＜式6＞， 其中R4 至R9 及X1 至X6 各自獨立為氫、羥基、鹵素原子、烯丙基、亞硫醯基、硫醇基、氰基、經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 炔基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烯基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、經取代或未經取代的C7 至C30 芳烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷氧基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷氧基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳氧基、經取代或未經取代的C1 至C20 醛基、經取代或未經取代的C1 至C40 烷基醚基、經取代或未經取代的C7 至C20 伸芳烷基醚基、經取代或未經取代的C1 至C30 鹵代烷基、含有P的官能基、含有B的官能基、或其組合；且n1 至n6 各自獨立介於0至2的範圍之間且滿足2≤n1 +n2 +n3 +n4 +n5 +n6 ≤6。
舉例而言，R4 至R9 可各自獨立為經取代或未經取代的C1 至C10 烷基、經取代或未經取代的C6 至C20 芳基、經取代或未經取代的C3 至C20 環烷基、經取代或未經取代的C3 至C20 環烯基、含有P的官能基、或含有B的官能基。
舉例而言，X1 至X6 可各自獨立為氫、羥基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基胺基、胺基、含有P的官能基、或含有B的官能基。
除根據第二實施例的有機膜組成物包含由式6表示的材料來代替包含由式2表示的單元的材料以作為含有經取代或未經取代的芳族基的化合物以外，根據第二實施例的有機膜組成物實質上相同於根據第一實施例的有機膜組成物。因此，以下將僅詳細闡述由式6表示的材料。
由式6表示的芳族化合物可具有為500克/莫耳至4000克/莫耳的重量平均分子量。在此範圍內，有機膜組成物可形成具有恰當厚度的優異的薄膜或有機膜。
由式6表示的材料可藉由一種此項技術中已知的典型方法來製備。舉例而言，可藉由使乙醯氯、苯甲醯氯、萘醯氯或環己烷甲醯氯與蔻反應、隨後對所得的材料進行還原來製備由式6表示的材料，但並非僅限於此。在韓國專利第10-1311942號中揭露了一種製備由式6表示的材料的更詳細的製程。
在對有機膜組成物進行烘烤之後，由式6表示的材料可增大有機膜的碳含量、膜密度及硬度。包含由式6表示的材料的有機膜組成物包含在短波長（例如，193奈米或248奈米）下展現出強吸收性的芳族環，且因此即使在不使用特定觸媒的情況下亦在高溫下發生交聯，藉此防止因觸媒（特別是酸）而引起污染。由式6表示的材料可為在不同位置處包含取代基的二或更多種化合物的混合物。
在第三實施例中，有機膜組成物可包含選自以下化合物（i）、（ii）及（iii）中的含有芳族基的聚合物來作為含有經取代或未經取代的芳族基的化合物。 （i）一種包含由式7表示的單元的化合物。 （ii）一種包含由式7表示的單元的化合物與包含由式8表示的單元的化合物的混合物。 （iii）一種包含由式9表示的單元的化合物。 ＜式7＞＜式8＞＜式9＞， 其中b、c、d及e各自獨立為1至750； c及d滿足2≤c+d＜1500； R10 是選自由以下各式表示的經取代或未經取代的材料中的一者：， R是經取代或未經取代的C1 至C10 烷基、經取代或未經取代的C6 至C20 芳基、經取代或未經取代的C3 至C20 環烷基、或經取代或未經取代的C3 至C20 環烯基； R11 是氫、羥基、鹵素原子、亞硫醯基、硫醇基、氰基、經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 炔基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烯基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、經取代或未經取代的C7 至C30 芳烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷氧基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳氧基、經取代或未經取代的C1 至C20 醛基、經取代或未經取代的C1 至C40 烷基醚基、經取代或未經取代的C7 至C20 伸芳烷基醚基、經取代或未經取代的C1 至C30 鹵代烷基、含有P的官能基、含有B的官能基、或其組合； R12 及R14 各自獨立為選自由以下各式表示的經取代或未經取代的材料中的一者：； R13 是選自由以下各式表示的經取代或未經取代的材料中的一者：， R是經取代或未經取代的C1 至C10 烷基、經取代或未經取代的C6 至C20 芳基、經取代或未經取代的C3 至C20 環烷基、或經取代或未經取代的C3 至C20 環烯基；且 R15 是選自由以下各式表示的經取代或未經取代的材料中的一者：， R是經取代或未經取代的C1 至C10 烷基、經取代或未經取代的C6 至C20 芳基、經取代或未經取代的C3 至C20 環烷基、或經取代或未經取代的C3 至C20 環烯基， 其中R10 、R13 及R15 中的R各自獨立為氫、羥基、鹵素原子、亞硫醯基、硫醇基、氰基、經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 炔基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烷基、經取代或未經取代的C1 至C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C3 至C30 環烯基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、經取代或未經取代的C7 至C30 芳烷基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳基、經取代或未經取代的C2 至C30 雜芳烷基、經取代或未經取代的C1 至C20 烷基胺基、經取代或未經取代的C1 至C30 烷氧基、經取代或未經取代的C6 至C30 芳氧基、經取代或未經取代的C1 至C20 醛基、經取代或未經取代的C1 至C40 烷基醚基、經取代或未經取代的C7 至C20 伸芳烷基醚基、經取代或未經取代的C1 至C30 鹵代烷基、含有P的官能基、含有B的官能基或其組合。
除根據第三實施例的有機膜組成物包含含有芳族基的聚合物來代替包含由式2表示的單元的材料以作為含有經取代或未經取代的芳族基的化合物以外，根據第三實施例的有機膜組成物實質上相同於根據第一實施例的有機膜組成物。
在對有機膜組成物進行烘烤之後，含有芳族基的聚合物可增大有機膜的碳含量、膜密度及硬度，且可藉由此項技術中已知的任何典型方法來製備。更多細節在韓國專利第10-0908601號中進行了揭露。
在第四實施例中，有機膜組成物可包含選自以下中的至少兩者來作為含有經取代或未經取代的芳族基的化合物：包含由式2表示的單元的材料；由式6表示的材料；以及選自化合物（i）、（ii）及（iii）的含有芳族基的聚合物。除根據第四實施例的有機膜組成物包含至少兩種含有經取代或未經取代的芳族基的化合物以外，根據第四實施例的有機膜組成物實質上相同於根據第一實施例的有機膜組成物。研磨有機膜的方法
接下來，將闡述一種根據本發明研磨有機膜的方法。
一種根據本發明研磨有機膜的方法包括使用用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物來研磨有機膜，其中所述用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物可包括根據本發明實施例的用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物。
圖1(a)示出其中在對有機膜進行研磨之前，矽晶圓、無機膜及有機碳膜堆疊在一起的狀態。參照圖1(a)，使矽晶圓100經受圖案化以具有凹刻部分。在矽晶圓100上沈積無機膜110，且在所述無機膜上形成有機碳膜120，隨後在200℃至400℃的溫度下進行烘烤。在圖1(a)中的虛線指示假想的研磨停止線T。將用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物塗佈於圖1(a)所示的有機膜上，隨後將研磨墊安裝於所述化學機械研磨研漿組成物上。接下來，藉由旋轉矽晶圓100而對有機膜進行研磨直至研磨停止線T，藉此獲得其中有機膜經研磨的矽晶圓，如圖1(b)所示。
接下來，將參照一些實例對本發明進行更詳細地闡述。應理解，提供該些實例僅是為了說明，而不應以任何方式將所述實例理解為限制本發明。
為簡潔起見，對熟習此項技術者顯而易見的細節將不再予以贅述。
實例
製備實例1-有機膜組成物
將包括溫度計、冷凝器、機械攪拌器及滴液漏斗的2000毫升的三口燒瓶浸漬於140℃下的油浴中。在熱板上藉由磁體進行加熱及攪拌，並將冷凝器中的冷卻水設定至40℃。將220克(1.0莫耳)1-甲氧基芘及138克(1.0莫耳)1,4-雙甲氧基甲基苯添加至反應器中，然後溶解於656克丙二醇單甲醚醋酸酯中。隨後，將4.6克（0.03莫耳）硫酸二乙酯添加至反應器中。將所述反應器保持在130℃下。藉由在聚合期間以固定時間間隔量測反應產物的分子量來確定反應完成點。此處，藉由使1克反應產物驟冷至室溫、然後以四氫呋喃作為溶劑稀釋0.02克的反應產物使得溶液中的固體含量變為4重量%來製備用於量測分子量的樣本。為了在所確定的反應完成點處完成反應，將4.48克0.03莫耳的三乙醇胺添加至反應器中作為中和劑，然後對所述組分進行攪拌。接下來，將反應產物緩慢冷卻至室溫。以500克丙二醇單甲醚醋酸酯來稀釋所述反應產物。接下來，將溶劑添加至2000毫升的分液漏斗中。製備比率為90克:10克的甲醇與乙二醇的4千克的混合物。將經合成的聚合物溶液在快速攪拌下逐滴添加至醇混合物中。自燒瓶的底面獲得所得的聚合物，並單獨地儲存上清液。在移除上清液之後，藉由在減壓下在60℃的溫度下旋轉蒸發10分鐘而自最終反應產物移除甲醇。
使用四氫呋喃藉由凝膠滲透層析法（GPC）來量測所獲得的共聚物的分子量及分散度。結果是獲得包含由式11表示的單元且具有為4000克/莫耳的重量平均分子量及為2.3的分散度的聚合物。 ＜式11＞， 其中a平均為11，且Me是甲基。
將0.8克所製備的聚合物、0.2克由式4表示的交聯劑（Powderlink 1174，氰特工業公司（Cytec Industries Inc.））、及2毫克對甲苯磺酸吡啶酯溶解於9克丙二醇單甲醚醋酸酯中，然後過濾所述溶液，藉此製備有機膜組成物。製備實例 2- 塗佈有有機膜的晶圓
利用旋塗機（MS-A200，三笠股份有限公司）分別以以下轉速及時間將在製備實例1中製備的有機膜組成物旋塗於藉由在直徑為200毫米的矽晶圓上形成氧化矽膜而製成的氧化矽晶圓的表面上：以1000轉/分鐘的轉速進行所述旋塗2秒鐘（步驟1）、以1500轉/分鐘的轉速進行所述旋塗20秒鐘（步驟2）、及以1000轉/分鐘的轉速進行所述旋塗2秒鐘（步驟3）。
然後，使用處於400℃下的熱板在空氣中對所述有機膜組成物進行2分鐘烘烤並在室溫下冷卻10分鐘。結果是在晶圓上均勻地形成平均厚度為2300埃的有機膜，使得厚度的相對標準偏差處於5%以內。隨後，將晶圓切割成2公分×10公分（寬度×長度）的大小，藉此製備樣本。實例及比較實例
製備包含表1中所列的組分的化學機械研磨研漿組成物及去離子水。對化學機械研磨研漿組成物的組分的詳細說明 （A）氧化劑 （a1）使用硝酸鈰銨（三全（Samchun）化學股份有限公司）。 （a2）使用硫酸鈰（安克勒斯有機化學公司（Acros Organics））。 （a3）使用硝酸鈰（西格瑪-奧德裏奇（Sigma-Aldrich）股份有限公司）。 （a4）使用硝酸銅（大井化金（Daejung Chemicals & Metals）股份有限公司）。 （a5）使用氯化銅（三全化學股份有限公司）。 （a6）使用硝酸鐵（三全化學股份有限公司）。 （a7）使用過氧化氫（東友精密化學（Dongwoo Fine-Chem）股份有限公司）。 （B）磨料：使用膠體氧化鈰（傑努斯（Zenus）股份有限公司）。性質評估
將蒸餾水及非極性溶劑滴至在製備實例2中製備的樣本的有機膜的表面上，以量測在浸漬之前的水接觸角θ1 及非極性溶劑接觸角θ3 。然後，將所述樣本浸漬於實例及製備實例的每一化學機械研磨研漿組成物中達10小時，隨後將所述樣本移出並進行乾燥，然後量測浸漬之後的水接觸角θ2 及非極性溶劑接觸角θ4 。基於所量測的值，計算在浸漬之前及浸漬之後水接觸角及非極性溶劑接觸角的變化。
在本文中，接觸角是指在溶劑液滴與有機膜表面之間的接觸點處由有機膜表面及切線界定的角度。量測結果示出於表1中。
此外，為了評估實例及比較實例的化學機械研磨研漿組成物的研磨性質，使用實例及比較實例的每一化學機械研磨研漿組成物來對在製備實例2中製備的塗佈有有機膜的晶圓進行研磨。
使用H0800化學機械研磨墊（富士紡（FUJIBO）股份有限公司）作為研磨墊。使用200毫米的MIRRA研磨器（應用材料（AMTA）股份有限公司）在1.0磅/平方英吋（psi）的下壓力、200毫升/分鐘的研漿流動速率、60轉/分鐘的壓板速度、及55轉/分鐘的桿頭速度的該些條件下進行30秒鐘研磨，然後利用K-MAC厚度量測系統來量測研磨速率。結果示出於表1中。表1 （單位：重量%）
自表1所示的結果可看出，藉由在將晶圓樣本浸漬於化學機械研磨研漿中之前及之後量測有機膜的水接觸角而發現，實例1至實例7的化學機械研磨研漿組成物具有為5°或大於5°的水接觸角變化，且因此相較於比較實例1及比較實例2中的化學機械研磨研漿組成物具有相當高的研磨速率。
儘管已在本文中闡述了一些實施例，但應理解，提供該些實施例僅是為了說明，而不應以任何方式將所述實施例理解為限制本發明，且可由熟習此項技術者在不背離本發明的精神及範圍的條件下作出各種潤飾、變化、更改、及等效實施例。
因此，本發明的範圍應由隨附申請專利範圍及其等效範圍界定。
本文中已揭露了各種示例性實施例，儘管採用各種具體用語，但該些用語用於且將被解釋為通常及闡述性意義，而並非用以限制目的。在一些情形中，除非另外明確地指明，否則如在本申請案提出申請之前對此項技術中具有通常知識者所顯而易見，結合特定實施例所闡述的特徵、特性、及/或元件可單獨使用或可與結合其他實施例所闡述的特徵、特性、及/或元件組合使用。因此，熟習此項技術者應理解，在不背離由下文申請專利範圍所述的本發明的精神及範圍的條件下，可作出各種形式及細節上的變化。
100‧‧‧矽晶圓
110‧‧‧無機膜
120‧‧‧有機碳膜
T‧‧‧研磨停止線
圖1(a)及圖1(b)是一種根據本發明的一個實施例研磨有機膜的方法的圖式。

Claims (14)

  1. 一種化學機械研磨研漿組成物，包括氧化劑及溶劑，其中所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式1所計算的為5°至90°的水接觸角變化(△θw)：[方程式1]水接觸角變化(△θw)=｜θ1-θ2｜，其中θ1表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將去離子(DI)水滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的水接觸角，且θ2表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將去離子水滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的水接觸角，其中所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式2所計算的為1°至50°的環己烷接觸角變化(△θn)：[方程式2]接觸角變化(△θn)=｜θ3-θ4｜，其中θ3表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將環己烷滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的接觸角，且θ4表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將環己烷滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的接觸角。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述氧化劑包括選自Fe3+、Ce4+、Ce3+、Cu2+及Ag+中的至少一者。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述氧化劑更包括過氧化氫。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述氧化劑包括Fe3+、Cu2+、Ce3+或Ce4+。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述氧化劑包括選自Ce4+、Ce3+、Cu2+及Ag+中的至少一種金屬離子與過氧化氫的混合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述氧化劑以重量比1：1.5至1：3包括包含Ce的金屬鹽與過氧化氫。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述氧化劑以0.001重量%至5重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，更包含磨料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述磨料包括選自氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦及氧化鋯中的至少一者。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述磨料以0.01重量%至5重量%的量存在於所述化學機械研磨研漿組成物中。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述有機膜具有50重量%至95重量%的碳含量。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的化學機械研磨研漿組成物，其中所述化學機械研磨研漿組成物具有相對於所述有機膜為500埃/分鐘至10000埃/分鐘的研磨速率。
  13. 一種製備用於有機膜的化學機械研磨研漿組成物的方法，包括：使氧化劑與溶劑混合，其中進行所述氧化劑與所述溶劑的混合以使得所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式1所計算的為5°至90°的水接觸角變化(△θw)：[方程式1]水接觸角變化(△θw)=｜θ1-θ2｜---(1)，其中θ1表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將去離子(DI)水滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的水接觸角，且θ2表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將去離子水滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的水接觸角，其中所述化學機械研磨研漿組成物具有藉由方程式2所計算 的為1°至50°的環己烷接觸角變化(△θn)：[方程式2]接觸角變化(△θn)=｜θ3-θ4｜，其中θ3表示藉由在將塗佈有有機膜的晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中之前將環己烷滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的接觸角，且θ4表示藉由在將所述晶圓浸漬於所述化學機械研磨研漿組成物中10小時之後將環己烷滴至所述有機膜的表面上所量測的所述有機膜的接觸角。
  14. 一種研磨有機膜的方法，包括：利用如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的化學機械研磨研漿組成物來對有機膜進行研磨。
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