下文闡述可用於CMP加工(平面化、拋光)含鎢基板之化學機械拋光組合物。該等拋光組合物可在本文中稱為「CMP漿液」、「拋光漿液」、「鎢拋光漿液」、「拋光組合物」、「組合物」、「平面化組合物」及諸如此類。拋光組合物包含液體載劑、分散於液體載劑中之磨料顆粒(較佳係帶正電膠質二氧化矽磨料顆粒)、陽離子界面活性劑及環糊精。視情況且較佳地,拋光組合物亦可含有其他添加劑或次要成份,例如尤其係觸媒、氧化劑、抑制劑、pH調節劑。 磨料顆粒可為任一類型之可用於化學機械拋光之磨料顆粒。實例包含以下各種形式:氧化鋯;金屬氧化物,例如氧化鋁;二氧化鈰;及二氧化矽;該等形式中之任一者可經摻雜、未經摻雜或藉由各種用於不同類型顆粒之已知方法中之任一者來製備。較佳磨料顆粒包含膠質二氧化矽顆粒,尤其係在漿液環境中展現正電荷之膠質二氧化矽顆粒。 如本文中所使用,術語「膠質二氧化矽顆粒」係指使用濕式製程(經沈澱或縮合-聚合之二氧化矽)而非熱解或火焰水解製程(其產生結構不同之顆粒)製得之二氧化矽顆粒。帶電膠質二氧化矽磨料顆粒貫穿液體載劑分散或懸浮。不同類型之膠質二氧化矽顆粒(例如帶電、團聚、非帶電、非團聚)已眾所周知且市面有售。 在存在於拋光組合物中時,膠質二氧化矽磨料顆粒可較佳地展現正電荷。同樣,在存在於拋光組合物中時,帶電膠質二氧化矽磨料顆粒可視情況及較佳地包含團聚顆粒及非團聚顆粒。非團聚顆粒係可為球形或接近球形之個別顆粒,但亦可具有其他形狀(例如大致為橢圓形、矩形或矩形橫截面)。非聚集顆粒稱為初級顆粒。聚集顆粒係多個離散初級顆粒(數量不會太多,例如2、3、4或5個初級顆粒)已變得群集或鍵結至一起以自多個顆粒形成單一顆粒之顆粒,單一顆粒具有大致不規則形狀。 帶正電且視情況團聚之膠質二氧化矽顆粒之各個實施例闡述於申請者之共同待決美國專利申請案14/222,086 (2014年3月21日提出申請)、14/222,736 (2014年3月24日提出申請)及14/750,204 (2015年6月24日提出申請)及美國授予專利9,127,187中。彼等專利申請案中所闡述之帶電膠質二氧化矽磨料顆粒可如本發明所闡述用於拋光組合物中,且可為團聚或非團聚顆粒。在用於CMP製程中之前,所闡述拋光組合物可包含聚集膠質二氧化矽顆粒、非聚集膠質二氧化矽顆粒或二者。聚集顆粒可以有用或有利但不過量之含量(亦即以不在加工期間產生高含量缺陷(例如刮痕)之含量)存在。在某些實施例中,拋光組合物之帶正電膠質二氧化矽顆粒(在用於CMP製程中之前)可部分地聚集。舉例而言,拋光組合物中最多30%、40%或50%之分散膠質二氧化矽顆粒可包含三個或更多個聚集初級顆粒(例如三個、四個或五個聚集初級顆粒),剩餘或實質性剩餘顆粒係以初級顆粒形式存在。團聚顆粒之大小及濃度並不足夠高至在加工期間引起高含量缺陷(例如刮痕)。舉例而言,團聚顆粒可主要係含有不超過10個初級顆粒之團聚顆粒;換言之,大部分團聚顆粒較佳地小於0.5 µm (微米) (亦即500 nm)。 磨料顆粒之粒度係涵蓋顆粒之最小球體之直徑。部分聚集分散液中之顆粒可具有任一適宜粒度,例如在約5 nm至約150 nm範圍內之平均粒度(聚集物大小)。磨料顆粒可具有約20 nm或更大(例如約25 nm或更大、約30 nm或更大、約40 nm或更大或約45 nm或更大)之平均粒度(聚集物大小)。磨料顆粒可具有約100 nm或更小(例如約90 nm或更小、約80 nm或更小、約70 nm或更小或約65 nm或更小)之平均粒度(聚集物大小)。因此,磨料顆粒可具有在約20 nm至約90 nm (例如約25 nm至約90 nm或約30 nm至約90 nm)之範圍內之平均粒度(聚集物大小)。較佳地,磨料顆粒可具有在約40 nm至約70 nm範圍內或在約45 nm至約65 nm範圍內之平均粒度。可使用動態光散射工具(例如可自Malvern Instruments® (Worcestershire, UK)獲得之Zetasizer®)量測膠質二氧化矽顆粒之粒度。 拋光組合物可包含任一適宜量之磨料顆粒(例如帶電膠質二氧化矽磨料顆粒)。較佳拋光組合物可包含約0.01重量%或更多膠質二氧化矽(例如約0.05重量%或更多)。更通常而言,較佳拋光組合物可包含約0.1重量%或更多(例如約1重量%或更多、約5重量%或更多、約7重量%或更多、約10重量%或更多或約12重量%或更多)膠質二氧化矽顆粒。膠質二氧化矽顆粒之量可為約30重量%或更少及更通常約20重量%或更少(例如約15重量%或更少、約10重量%或更少、約5重量%或更少、約3重量%或更少或約2重量%或更少)。較佳地,拋光組合物中之膠質二氧化矽顆粒之量在約0.01重量%至約20重量%及更佳地約0.05重量%至約15重量% (例如約0.1重量%至約10重量%、約0.1重量%至約4重量%、約0.1重量%至約3重量%、約0.1重量%至約2重量%或約0.2重量%至約2重量%)之範圍內。 較佳膠質二氧化矽顆粒在拋光組合物中具有至少6毫伏 (mV) (例如至少8毫伏)之正電荷。分散顆粒(例如膠質二氧化矽顆粒)上之電荷通稱為ζ電勢(或電動力學電勢)。顆粒之ζ電勢係指環繞顆粒之離子電荷與拋光組合物本體溶液(例如液體載劑及溶於其中之任一其他組份)之電荷間的電勢差。ζ電勢通常取決於水性介質之pH。對於給定拋光組合物而言,顆粒之等電點定義為ζ電勢為零之pH。隨著pH自等電點增加或降低,表面電荷(及因此ζ電勢)相應地降低或增加(至負或正ζ電勢值)。可使用可自Dispersion Technologies, Inc. (Bedford Hills, NY)獲得之DT-1202模型聲學及電聲學光譜儀獲得拋光組合物之ζ電勢。 在漿液中時,實例性膠質二氧化矽顆粒可具有約6 mV或更大(例如約8 mV或10 mV或更大、約15 mV或更大、約20 mV或更大、約25 mV或更大或約30 mV或更大)之正電荷。漿液中之膠質二氧化矽顆粒可具有約50 mV或更小(例如約45 mV或更小、約40 mV或更小或約35 mV或更小)之正電荷。較佳地,膠質二氧化矽顆粒具有在約6 mV至約50 mV (例如約10 mV至約45 mV、約15 mV至約40 mV或約20 mV至約40 mV)範圍內之正電荷。 膠質二氧化矽顆粒之正電荷可為永久性,此意味著電荷不易於因(例如)沖洗、稀釋、過濾或諸如此類逆轉。永久正電荷可係(例如)將陽離子化合物納入顆粒上或納入顆粒外表面下方之顆粒內部部分內之結果。陽離子化合物可包含(例如)金屬陽離子、含氮化合物(例如胺)、鏻化合物或該等物質中之兩者或更多者之組合。永久正電荷可(例如)源自顆粒與陽離子化合物之間之共價相互作用,且與可源自(例如)顆粒與陽離子化合物之間之靜電相互作用之可逆正電荷相反。應理解,本發明並不限於獲得永久正電荷之任一特定方式。 儘管如此,如本文中所使用,至少6 mV (例如8 mV或更高)之永久正電荷意指,膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢在下列三步驟過濾測試之後保持高於6 mV (或更高)。經由Millipore Ultracell再生纖維素超濾盤(例如具有100,000道爾頓(Dalton)之MW截止值及6.3 nm之孔徑)過濾一定體積(例如200 ml)之拋光組合物。收集剩餘分散液(大約65 ml由超濾盤阻留之分散液)且補充pH調節之去離子水。使用適宜無機酸(例如硝酸)將去離子水pH調節至拋光組合物之原始pH。重複此程序總共三個過濾循環。然後量測經三重過濾且進行補充之分散液之ζ電勢且可與原始拋光組合物之ζ電勢進行比較。 儘管不期望受限於理論,但據信,由超濾盤保留之分散液(保留分散液)包含二氧化矽顆粒及可位於顆粒中或與顆粒表面締合(例如鍵結、附接、靜電相互作用或與顆粒表面接觸)之任一化學組份(例如帶正電物質)。至少一部分液體載劑及溶於其中之化學組份通過超濾盤。據信,將保留分散液補充至原始體積會擾亂原始拋光組合物中之平衡,從而使得與顆粒表面締合之化學組份可趨向新平衡。位於顆粒內部或與顆粒表面強烈締合(例如共價鍵結)的組分與顆粒保持在一起,從而使其正ζ電勢往往具有極小(若存在)變化。相對地,一部分與顆粒表面具有較弱締合(例如靜電相互作用)之組份可隨著系統趨向新平衡而返回溶液中,由此導致正ζ電勢減小。據信,針對總共三個超濾及補充循環重複此過程會增大上述效應。 較佳地,原始拋光組合物中膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢與在上述三步驟過濾測試之後(在校正源自過濾測試之離子強度差異之後)分散液中膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢之間存在極小差異。舉例而言,較佳地,原始拋光組合物中膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢大於在三步驟過濾測試之後膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢約10 mV以下(例如大約7 mV以下、大約5 mV以下或甚至大約2mV以下)。換言之,較佳地,在三步驟過濾測試之後膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢小於原始拋光組合物中膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢10 mV以下(或小7mV以下或5 mV以下或2 mV以下)。舉例而言,在原始拋光組合物中之膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢為30 mV之實施例中,在三步驟過濾測試之後膠質二氧化矽顆粒之ζ電勢較佳地大於20 mV (或大於23 mV或大於25 mV或大於28 mV)。 可藉由各種方法來製備膠質二氧化矽顆粒及帶電膠質二氧化矽顆粒,一些方法實例在商業上可用且已知。有用膠質二氧化矽顆粒包含經沈澱或縮合聚合之二氧化矽,其可使用已知方法(例如藉由稱為「溶膠凝膠」方法之方法或藉由矽酸鹽離子交換)製得。通常藉由縮合Si(OH)
4
以形成實質性球形顆粒來製備縮合聚合之二氧化矽顆粒。可(例如)藉由水解高純度烷氧基矽烷或藉由酸化水性矽酸鹽溶液來獲得前體Si(OH)
4
。美國專利第5,230,833號闡述在溶液中製備膠質二氧化矽顆粒之方法。 可使用多步驟製程(其中初級顆粒首先在溶液中生長)來製備分散液中之30%或更多膠質二氧化矽顆粒包含三個或更多聚集初級顆粒之部分聚集分散液,例如如‘833專利中所闡述。然後可將溶液pH調節至酸值保持預定時間段以促進部分聚集。可選最終步驟可容許進一步生長聚集物(及任一剩餘初級顆粒)。參見申請者在2014年3月21日提出申請之共同待決美國專利申請案第14/222,086號。 為提供展現正電荷之膠質二氧化矽顆粒,可以包含將能夠展現正電荷之化學化合物(亦即陽離子化合物)置於顆粒表面處或顆粒內部之方式來製備顆粒。舉例而言,可藉由將陽離子化合物置於顆粒之外部表面處來產生展現正電荷之二氧化矽顆粒。包含此類表面帶電膠質二氧化矽磨料顆粒之CMP組合物闡述於(例如)美國專利7,994,057及8,252,687中。 在替代實施例中,可將陽離子化合物納入膠質二氧化矽磨料顆粒中位於外表面下方之內部中。陽離子化合物可為(例如)含氮化合物或含磷化合物(例如胺基矽烷或鏻矽烷化合物)。該等內部帶電顆粒之實例闡述於申請者在2015年6月25日提出申請之共同待決美國專利申請案第14/750,204號中。 在陽離子化合物係含氮化合物時,其較佳地包含胺化合物或銨化合物。在陽離子化合物係含磷化合物時,其較佳地包含膦化合物或鏻化合物。銨化合物可包含R
1
R
2
R
3
R
4
N
+
且鏻化合物可包含R
1
R
2
R
3
R
4
P
+
,其中R
1
、R
2
、R
3
及R
4
各自獨立地代表氫、C
1
-C
6
烷基、C
7
-C
12
芳基烷基或C
6
-C
10
芳基。該等基團可進一步經一或多個羥基取代。 實例性銨化合物可包含四甲基銨、四乙基銨、四丙基銨、四丁基銨、四戊基銨、乙基三甲基銨及二乙基二甲基銨。在某些實施例中,銨化合物較佳地不為氨或銨(NH
3
或NH
4 +
)。 實例性鏻化合物可包含四甲基鏻、四乙基鏻、四丙基鏻、四丁基鏻、四苯基鏻、甲基三苯基鏻、乙基三苯基鏻、丁基三苯基鏻、苄基三苯基鏻、二甲基二苯基鏻、羥甲基三苯基鏻及羥乙基三苯基鏻。實例性鏻化合物亦可包含鏻矽烷化合物。 含氮陽離子化合物亦可包含具有胺基之物質,例如一級胺、二級胺、三級胺或四級胺化合物。此一含氮陽離子化合物可包含胺基酸,例如具有一至八個碳原子之胺基酸,例如離胺酸、麩醯胺酸、甘胺酸、亞胺基二乙酸、丙胺酸、纈胺酸、白胺酸、異白胺酸、絲胺酸及蘇胺酸。 或者,陽離子化合物可為胺基矽烷化合物。該等胺基矽烷化合物可包含一級胺基矽烷、二級胺基矽烷、三級胺基矽烷、四級胺基矽烷及多足(例如二足)胺基矽烷。胺基矽烷化合物可包含實質上任一適宜胺基矽烷,例如含丙基胺基矽烷或包含丙胺之胺基矽烷化合物。適宜胺基矽烷之實例可包含雙(2-羥乙基)-3-胺基丙基三烷氧基矽烷、二乙基胺基甲基三烷氧基矽烷、(N,N-二乙基-3-胺基丙基)三烷氧基矽烷)、3-(N-苯乙烯基甲基-2-胺基乙基胺基丙基三烷氧基矽烷、胺基丙基三烷氧基矽烷、(2-N-苄基胺基乙基)-3-胺基丙基三烷氧基矽烷)、三烷氧基矽基丙基-N,N,N-三甲基氯化銨、N-(三烷氧基矽基乙基)苄基-N,N,N-三甲基氯化銨、(雙(甲基二烷氧基矽基丙基)-N-甲基胺、雙(三烷氧基矽基丙基)尿素、雙(3-(三烷氧基矽基)丙基)-乙二胺、雙(三烷氧基矽基丙基)胺、雙(三烷氧基矽基丙基)胺、3-胺基丙基三烷氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二烷氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三烷氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二烷氧基矽烷、3-胺基丙基三烷氧基矽烷、(N-三烷氧基矽基丙基)聚乙亞胺、三烷氧基矽基丙基二乙烯三胺、N-苯基-3-胺基丙基三烷氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三烷氧基矽烷鹽酸鹽、4-胺基丁基三烷氧基矽烷及其混合物。熟習此項技術者將易於瞭解,胺基矽烷化合物通常在水性介質中發生水解(或部分地水解)。因此,藉由列舉胺基矽烷化合物,應理解,可將胺基矽烷及/或其水解(或部分地水解)物質及/或縮合物質納入膠質二氧化矽磨料顆粒中。 應理解,膠質二氧化矽磨料顆粒可包含兩種或更多種上述陽離子化合物,該等陽離子化合物可納入顆粒內部、位於顆粒表面處或位於此兩處。舉例而言,在帶正電膠質二氧化矽顆粒之一實施例中,第一納入陽離子化合物可包含胺基矽烷化合物且第二納入陽離子化合物可包含銨化合物(例如四級胺)。在第一陽離子化合物係胺基矽烷化合物且第二陽離子化合物係四級胺之實施例中,第一陽離子化合物對第二陽離子化合物之莫耳比較佳地小於約5:1。 藉由申請者在2015年6月25日提出申請之共同待決專利申請案14/750,204中所闡述之某些方法,可藉由將陽離子化合物納入磨料顆粒中(亦即,陽離子化合物位於顆粒內部之顆粒表面下方)之步驟來製備帶正電膠質二氧化矽磨料顆粒。可(例如)藉由以下方式來製作具有提供正電荷之內部陽離子化合物之膠質二氧化矽磨料顆粒:使磨料顆粒在含有陽離子化合物之液體溶液中生長,從而陽離子化合物在顆粒生長期間納入至少一部分膠質二氧化矽顆粒中。可藉由以下方式來製備內部帶電膠質二氧化矽顆粒之替代實施例:使用陽離子化合物處理習用膠質二氧化矽顆粒且然後在陽離子化合物上生長額外二氧化矽以由此使用額外二氧化矽覆蓋陽離子化合物。儘管將陽離子化合物納入膠質二氧化矽磨料顆粒內部,但應理解,一定量之陽離子化合物亦可位於或靠近顆粒表面處,從而陽離子化合物位於自內部至表面處且位於表面處。 藉由一種該實施例,可(例如)藉由以下方式來製備具有內部陽離子化合物之膠質二氧化矽磨料顆粒:(i)提供液體溶液(例如包含處於預定pH下之水),及(ii)組合液體溶液與產二氧化矽化合物及陽離子化合物且使膠質二氧化矽顆粒在液體溶液中生長,從而獲得包含納入陽離子化合物之膠質二氧化矽顆粒之分散液。或者,陽離子化合物可包含於(i)中所提供之液體溶液中。產二氧化矽化合物可包含(例如)四甲基正矽酸鹽(TMOS)、四乙基正矽酸鹽(TEOS)、矽酸、鹼性矽酸鹽或矽酸銨或四鹵化矽。此方法類似於美國專利8,529,787中所揭示之方法,在後者中將TMOS連續添加至包含鹼性觸媒之母液中(類似之處在於將產二氧化矽化合物與液體溶液組合以產生膠質二氧化矽顆粒)。 可以足以將陽離子化合物納入膠質二氧化矽顆粒中之實質上任一適宜量將陽離子化合物添加至液體溶液中(其中顆粒較佳地(但未必)包含小於10重量%之納入其中之陽離子化合物)。水性液體溶液可進一步視情況包含鹼性觸媒,例如包含醚胺、乙烯胺、四烷基胺、醇胺或該等物質中之兩者或更多者。適宜鹼性觸媒可包含有機鹼觸媒,例如乙二胺、二乙烯三胺、三伸乙四胺、氨、脲、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氫氧化銨(TMAH)、四甲基胍、四乙基氫氧化銨、胺基丙基嗎啉、己基氧基丙胺、乙基氧基丙胺(EOPA)、傑夫胺(jeffamine) HK-511或其組合。或者或另外,鹼性觸媒可包含氫氧化鉀(KOH)。可選擇所添加鹼性觸媒之量,從而水性液體溶液之pH通常在約7至約14範圍內且較佳地在約9至約12範圍內。 液體溶液可視情況進一步包含意欲用作用於生長膠質二氧化矽之成核位點之膠質二氧化矽顆粒。在該等實施例中,最終膠質二氧化矽可視為具有核心-殼體結構(或多層結構),其中核心包含最終添加至液體溶液中之膠質二氧化矽顆粒,且殼體(外層)包含生長於核心上之二氧化矽且包含內部陽離子化合物(例如胺基矽烷)。 藉由另一方法,可藉由以下方式來製備具有內部陽離子化合物之帶正電膠質二氧化矽磨料顆粒:(i)提供高pH矽酸鹽溶液(例如矽酸鈉或矽酸鉀溶液),(ii)加工矽酸鹽溶液以使矽酸鹽陰離子質子化並形成矽酸(例如藉由向溶液中添加酸或使溶液穿過離子交換管柱),此繼而使得膠質二氧化矽顆粒在反應器皿中沈澱且生長,及(iii)向反應器皿中添加陽離子化合物,從而其納入生長中之膠質二氧化矽顆粒中。矽酸鹽溶液較佳地具有在約11至約13範圍內之pH。可使矽酸鹽溶液通過離子交換管柱進入反應器皿中,此往往將pH降至在約2至約5範圍內之值。可以實質上任一適宜量且以實質上任一適宜速率將陽離子化合物添加至反應器皿中,從而將足夠量之陽離子化合物納入膠質二氧化矽顆粒中(其中顆粒較佳地(但未必)包含小於10重量%之納入其中之陽離子化合物)。 藉由又一方法,可藉由以下方式來製備帶正電膠質二氧化矽磨料顆粒:使用陽離子化合物處理(例如表面處理)習用(例如未帶電)膠質二氧化矽顆粒,且然後在經處理膠質二氧化矽上(亦即在陽離子化合物上)生長額外二氧化矽。舉例而言,可將含氮化合物(例如四級胺化合物或胺基矽烷化合物)添加至含有膠質二氧化矽之分散液中(例如如美國專利7,994,057及8,252,687中所教示)。在經足夠時間以容許氮化合物與膠質二氧化矽顆粒締合(例如化學鍵結或靜電締合)之後,可向分散液中添加產二氧化矽化合物(例如TMOS、TEOS、矽酸、鹼性矽酸鹽或矽酸銨或二氧化矽四鹵化物)。可視情況加熱分散液(例如加熱至45℃)以加速膠質二氧化矽顆粒之進一步生長,從而陽離子(例如含氮)化合物(表面處理劑)納入顆粒內部之顆粒中。該等帶正電膠質二氧化矽顆粒可視為在核心處及核心上之多個層或塗層上具有以下部分:位於核心上之陽離子化合物之第一內層(亦即經陽離子化合物處理之膠質二氧化矽核心)及沈積於陽離子化合物上之二氧化矽外層,由此將陽離子化合物置於顆粒之內部位置處。 應理解,製備具有內部陽離子化合物之帶正電膠質二氧化矽顆粒之上述方法產生膠質二氧化矽顆粒懸浮於液體載劑中之分散液。在製備本文之化學機械拋光組合物時,可將此分散液稀釋至膠質二氧化矽顆粒之預定濃度。此外,可視需要將其他化學化合物添加至分散液中(在稀釋之前或之後)。 內部帶電膠質二氧化矽顆粒可在其用於CMP加工期間之前或在開始使用時具有任一適宜聚集程度,但聚集程度及聚集顆粒大小不應在CMP加工期間產生不適宜缺陷含量。在開始CMP加工之前,帶正電膠質二氧化矽顆粒可為實質上非聚集(包含主要係初級顆粒),且顆粒可部分地聚集。藉由部分地聚集,50%或更多之膠質二氧化矽磨料顆粒可包含兩個或更多聚集初級顆粒(例如三個、四個或五個聚集顆粒)或30%或更多(或45%或更多)之膠質二氧化矽顆粒包含三個或更多(例如四個或五個)聚集初級顆粒。可(例如)使用初級顆粒首先生長於溶液中之多步驟製程來製備該等部分聚集膠質二氧化矽磨料,例如如美國專利5,230,833中所闡述。然後可將溶液之pH調節至酸值保持預定時間段以促進聚集,例如如美國專利8,529,787中所闡述。可選最終步驟可容許進一步生長聚集物(及任一剩餘初級顆粒)。 帶正電膠質二氧化矽磨料顆粒可進一步具有如下聚集物分佈:其中20%或更多之膠質二氧化矽磨料顆粒包含少於三個初級顆粒(亦即非聚集初級顆粒或僅具有兩個初級顆粒之聚集顆粒,亦稱為單體及二聚體)且50%或更多之膠質二氧化矽磨料顆粒包含三個或更多個聚集初級顆粒。 拋光組合物包含促進將拋光組合物之磨料顆粒以及化學成份及添加劑施加至擬加工(例如拋光、平面化等)基板表面上之液體載劑。液體載劑可為任一適宜載劑(例如溶劑),例如低碳醇(例如甲醇、乙醇等)、醚(例如二噁烷、四氫呋喃等)、水或其混合物。較佳地,液體載劑包括水、更佳地去離子水、基本上由其組成或由其組成。基本上由水組成之載劑可含有最高(不超過) 3重量%、2重量%、1重量%、0.5重量%、0.1重量%或0.05重量%之非水溶劑,例如低碳醇(例如甲醇、乙醇等)、醚(例如二噁烷、四氫呋喃等)。 拋光組合物為酸性,具有小於約7之pH。拋光組合物通常具有約1或更高(例如約2或更高或約3或更高)之pH。拋光組合物可具有約6或更低(例如約5或更低或約4或更低)之pH。 可藉由任一適宜方式來達成或維持拋光組合物之pH。拋光組合物可包含實質上任一適宜pH調節劑或緩衝系統。舉例而言,適宜pH調節劑可包含硝酸、硫酸、磷酸、苯二甲酸、檸檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、馬來酸、氫氧化銨及諸如此類,而適宜緩衝劑可包含磷酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽、丙二酸鹽、草酸鹽、硼酸鹽、銨鹽及諸如此類。 拋光組合物包含環糊精。環糊精係由多個糖分子製得且形成為環結構之熟知化合物家族,該等化合物有時稱為環狀寡醣。環糊精係由α-D-葡萄吡喃醣苷分子單元構成,該等單元由單元之間之1-4鏈接連結(參見下圖)。可用於所闡述拋光組合物中之環糊精形式包含α (阿爾法)-環糊精,其係6-員環;β (貝塔)-環糊精,其係7-員環;及γ (伽馬)-環糊精,其係8-員環:
環糊精可以如下量存在於拋光組合物中:其有效使得在組合物中存在期望量之環糊精-陽離子界面活性劑複合物,而同時向拋光組合物提供有用或改良之加工性質(例如具有期望去除速率)以及經加工基板之有用且期望形貌及缺陷性性質。漿液中之環糊精之特定量可取決於諸如以下等因素:所加工(例如拋光)之具體基板及存在於漿液中之其他成份,例如磨料顆粒、觸媒、氧化劑、抑制劑等之類型及量。在某些有用實施例中,基於組合物之總重量,環糊精可以在約0.01重量%至約2重量%環糊精之範圍內(例如約0.02重量%至約1.5重量%)之量存在於漿液中,意指在用於CMP製程中時存於組合物中,即存於「使用組合物」中。若組合物係呈意欲儲存、傳輸及擬在用於CMP製程中之前稀釋之濃縮形式,則濃度可較高。 陽離子界面活性劑可為如下任一類型:其在漿液環境中形成環糊精-陽離子界面活性劑複合物(參見下文),且同時產生有效加工基板之含鎢表面之CMP組合物。可較佳地選擇陽離子界面活性劑以產生含有陽離子界面活性劑、環糊精及環糊精-陽離子界面活性劑複合物之漿液(亦含有如本文所闡述之其他漿液成份,例如磨料顆粒),且該漿液展現加工期間之加工性質(例如去除速率)及加工基板之形貌及低缺陷含量之有用或有利組合。 在考慮用於加工(例如拋光)含鎢基板表面用CMP漿液之成份選擇時,包含某些類型之化學材料(例如某些含氮化合物,包含某些陽離子界面活性劑)可用於在CMP加工期間抑制鎢、介電材料(例如氧化物,例如TEOS)或二者之去除。因此,僅在陽離子化合物不產生鎢、氧化物(例如TEOS)或二者之過度減小去除速率時,含氮化合物(例如某些類型之陽離子界面活性劑)可包含於用於拋光含鎢表面之漿液中。根據本發明,已鑑別各種類型之含氮陽離子界面活性劑,其在與環糊精一起包含於CMP漿液中(以使得形成環糊精-陽離子界面活性劑複合物之方式)時會提供相對於不含陽離子界面活性劑、環糊精及複合物之原本相同漿液展現期望或有利性能性質(例如改良形貌及減少之缺陷)而仍展現關於鎢及氧化物(例如TEOS)之有用去除速率之CMP拋光漿液。 能夠與環糊精在具有良好性能性質之拋光組合物中形成複合物之陽離子界面活性劑之一些非限制性實例包含具有式I結構的化合物:
其中: n為至少1, X係P
+
或N
+
, R
1
係直鏈或具支鏈(較佳地直鏈)烷基,其視情況經取代,視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子、較佳地8至18個碳原子(例如12至18個碳原子); R
2
、R
3
及R
4
可獨立地選自: 氫, 飽和或不飽和環狀基團,其可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子、帶電基團或二者, 直鏈或具支鏈烷基,其可視情況包含不飽和性、雜原子或帶電基團中之一或多者,及 自R
2
、R
3
及R
4
中之兩者或三者形成之飽和或不飽和環結構,該環視情況經取代。 在式I中,X原子在用於CMP製程中期間於漿液中因漿液pH而為陽離子性帶電,舉例而言,X原子在存在於漿液中時於使用期間為N
+
或P
+
。可以具有任一有用相對離子(例如NO
3-
、OH
-
、Br
-
、Cl
-
等)之鹽形式將陽離子界面活性劑引入漿液中。術語「烷基」係指具支鏈或直鏈未經取代(除非另外指定)之烴基團,包含飽和基團或包含不飽和性之基團。「經取代」基團(例如經取代烷基、環烷基芳基)係指碳鍵結氫由非氫原子(例如鹵化物)或由官能基(例如胺、氫氧化物等)代替之基團。 在某些實施例中,R
1
係R
1
至R
4
基團中之最大者且係與環糊精分子在拋光組合物中有效締合以形成環糊精-陽離子界面活性劑複合物之烷基或經取代烷基(視情況具有不飽和性)。舉例而言,R
1
可含有7至30個碳原子,例如8至18個碳原子或10至18個碳原子;可視情況沿主鏈或作為代替碳鍵結氫原子之取代基團之一部分包含一或多個雜原子;可為飽和或可含有不飽和性。為促進R
1
與環糊精分子之締合,R
1
可較佳係未經取代且飽和或大部分飽和之不帶電直鏈烷基,例如7至20 (例如8至18,例如10至18)個碳原子之直鏈烷基。 在某些較佳實施例中,並非所有R
2
、R
3
及R
4
皆係氫。 在某些實施例中,R
2
不為氫且係含有少於R
1
之碳原子(例如不超過12、10或8個碳原子,例如1至10個碳原子或1至8、1至6或1至4個碳原子)之烷基。R
2
可視情況沿主鏈或作為沿主鏈長度之懸垂官能基之一部分包含一或多個雜原子且可為直鏈、具支鏈、飽和或可含有不飽和性。同樣,視情況,在使用期間存在於漿液中時,R
2
可(例如)因存在帶電雜原子(例如N
+
或P
+
)而包含陽離子電荷。 R
3
及R
4
可獨立地係氫,或可為如上文針對R
2
直接指定之結構。在某些實施例中,R
3
、R
4
或二者可小於R
2
,亦即,含有少於R
2
之碳原子,例如H或低碳飽和烷基,例如具有1至6個碳原子(例如1至3或1至4個碳原子)之直鏈或具支鏈烷基。 根據式I之有用或較佳陽離子性帶電界面活性劑之實例包含R
1
係飽和烷基且R
2
、R
3
及R
4
獨立地係氫或低碳烷基之陽離子化合物。實例包含鯨蠟基三甲基溴化銨(CTAB或西曲溴銨(cetrimoniuim bromide))、肉豆蔻基三烷基銨及其鹽及月桂基三烷基銨及其鹽。 在某些實施例中,R
1
或R
2
可為包含一或多個額外陽離子電荷之基團,從而使得陽離子界面活性劑為二陽離子性、三陽離子性等。該等化合物之實例闡述於美國專利7,695,637中,該專利之全部內容併入本文中。R
2
可包含延伸至第二陽離子原子(例如陽離子氮)之二價連接基團(-Z-),亦即R2 = -Z-N
+
-(-R5)(-R6)(-R7):
陽離子化合物具有式II結構:
在式II中,Z係二價連接基團,其可為飽和烷基、不飽和烷基,或可或者或另外包含雜原子(N、O)作為主鏈或取代基之一部分,或包括另一類取代(鹵素、氫氧化物)。Z之實例包含直鏈二價(伸烷基)基團(例如亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基等)。在該等實施例中,式I之R
3
及R
4
以及R
5
、R
6
及R
7
可各自較佳且獨立地係具有1至5個碳原子之烷基。 二陽離子性帶電界面活性劑之一實例係N,N,N’,N’,N’,-五甲基-N-牛脂基-1,3-丙烷-二銨二氯化物。 二陽離子界面活性劑化合物可以二陽離子帶電狀態存在於漿液中,且可引入漿液中或可以具有任一有用相對離子或多個相對離子之鹽形式存在於漿液外側。化合物之兩個陽離子原子中之每一者之兩個相對離子可相同或不同。 如本文所闡述能夠與環糊精形成複合物且可用於具有良好性能性質之CMP漿液中之陽離子界面活性劑之另一組非限制性實例包含X原子係不飽和雜環結構之一部分(亦即,R
2
、R
3
及R
4
組合形成不飽和環結構)的化合物。環之至少一個取代基(例如但未必附接至X原子之R
1
基團)可為直鏈或具支鏈(較佳地直鏈)烷基,其視情況經取代,視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子、較佳地8至18個碳原子(例如12至18個碳原子),且能夠與環糊精分子形成如本文所闡述之複合物。實例性化合物包含6員雜環經取代或未經取代之環,包含具有如由式III所定義之結構者:
其中: n為至少1, X係P
+
或N
+
, R
1
係直鏈或具支鏈(較佳地直鏈)烷基,其視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子,且 R
8
、R
9
、R
10
、R
11
及R
12
可獨立地選自: 氫, 飽和或不飽和環狀基團,其可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子、帶電基團或二者,及 直鏈或具支鏈烷基,其可視情況包含不飽和性、雜原子或帶電基團中之一或多者。 根據某些較佳實施例,R
8
、R
9
、R
11
及R
12
中之每一者係氫且R
10
係可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子(例如氮)、帶電基團(例如帶電氮雜原子)或二者之不飽和環狀基團。 已鑑別出某些式III化合物在漿液中展現較佳性能。實例包含N,N’-二辛基4,4’-雙吡啶鎓(DOBPB)、C16-N-烷基吡啶鎓(N-十六烷基吡啶鎓)、1-庚基-4-(4-吡啶基)吡啶鎓溴化物(HPPB)及諸如此類。 不受限於理論,與展現相對較低疏水性、較低電荷或二者之陽離子界面活性劑相比,展現相對較高疏水性、相對較高電荷或二者之陽離子界面活性劑可較佳用作陽離子界面活性劑。展現相對較低疏水性、相對較低電荷或二者之某些化合物包含四丁基氫氧化銨(TBAH)、四甲基氫氧化銨(TMAH)、N-己基吡啶鎓(C6py)、溴化六甲雙銨(HMB)。已發現,與具有較高疏水性、較高電荷或二者之化合物(包含提及下列物質:鯨蠟基三甲基溴化銨(CTAB或西曲溴銨)、N,N,N’,N’,N’-五甲基-N-牛脂基-1,3-丙烷-二銨二氯化物、N,N’-二辛基4,4’-雙吡啶鎓(DOBPB)、C16 N-烷基吡啶鎓(N-十六烷基吡啶鎓)及N-庚基-4,4’雙吡啶鎓(HPPB))相比,該等化合物為次佳或具有較小用途。 如本文所闡述能夠與環糊精形成複合物且可以良好性能性質用於拋光組合物中之陽離子界面活性劑之另一組非限制性實例包含X原子係飽和雜環結構之一部分(亦即,R
2
、R
3
及R
4
中之兩者組合形成飽和環結構)的化合物。飽和環之至少一個取代基(例如但未必附接至X原子之R
1
基團)可為直鏈或具支鏈(較佳地直鏈)烷基,其視情況經取代,視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子、較佳地8至18個碳原子(例如12至18個碳原子),且能夠與環糊精分子形成如本文所闡述之複合物。實例性化合物包含6員雜環經取代或未經取代之飽和環,包含具有如由式IV所定義之結構者:
其中: n為至少1, X係P
+
或N
+
, R
1
係直鏈或具支鏈(較佳地直鏈)烷基,其視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子,且 R
13
、R
14
、R
15
、R
16
、R
17
及R
18
可獨立地選自: 氫, 飽和或不飽和環狀基團,其可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子、帶電基團或二者,及 直鏈或具支鏈烷基,其可視情況包含不飽和性、雜原子或帶電基團中之一或多者。 陽離子界面活性劑可以在加工含鎢基板表面時有效提供漿液之期望加工性能性質之量包含於拋光組合物中,該等性質包含以下中之一或多者:期望鎢去除速率;期望氧化物(例如TEOS)去除速率;有用或低粒度生長;期望形貌,包含減少之腐蝕、減少之凹陷或二者;及有用或低缺陷性,如藉由刮痕或殘餘物所量測。在環糊精亦存在於拋光組合物中之情形下,一定量之陽離子界面活性劑可提供該等改良中之一或多者且不會引起關於減小之去除速率或顆粒不穩定性之過度負面影響。陽離子界面活性劑之特定量可取決於諸如以下等因素:所加工(例如拋光)之具體基板及漿液中之其他成份(例如磨料顆粒、觸媒、抑制劑等之類型及量)。 包含於拋光組合物中(以及環糊精)之陽離子界面活性劑之量可為提供期望性能改良且不會產生過度有害效應之量。含有陽離子界面活性劑及環糊精之較佳拋光組合物因存在陽離子界面活性劑而展現有用或改良之性能性質,例如經加工基板之改良形貌(呈減少之腐蝕、凹陷或二者之形式)。在亦存在環糊精時,陽離子界面活性劑不會過度減小漿液之其他期望性質或性能;舉例而言,(鎢及介電材料之)去除速率不會過度減小,且漿液之顆粒穩定性可接受(在儲存期間或在使用期間,如藉由粒度生長所量測)。 在一些實施例中,環糊精容許拋光組合物以相對高於可含於不含環糊精之原本相同組合物中之相同陽離子界面活性劑之量的量(濃度)包含陽離子界面活性劑。因存在環糊精,故陽離子界面活性劑之量可有利地增加,且較佳地不會有害影響漿液之其他物理或性能性質。可期望在漿液中增加陽離子界面活性劑之量,直至該增加量產生增加之性能改良(例如藉由產生改良形貌,例如減少之腐蝕或凹陷),且不會產生另一將超過該改良之有害效應。 在某些有用實施例中,在用於CMP加工期間時,陽離子界面活性劑可基於組合物之總重量以在約0.001重量%至約0.5重量%陽離子界面活性劑範圍內之量(例如基於組合物之總重量約0.01重量%至約0.5重量%陽離子界面活性劑)存在於漿液中。 相對於環糊精,陽離子界面活性劑之量可為容許在拋光組合物中形成期望量複合物之量,例如以可大約為環糊精及陽離子界面活性劑之化學計量量之量,亦即大約等莫耳量。舉例而言,陽離子界面活性劑對環糊精之莫耳比可在0.5莫耳至1.5莫耳陽離子界面活性劑/莫耳環糊精之範圍內,例如0.75莫耳至1.25莫耳陽離子界面活性劑/莫耳環糊精或約0.9莫耳至1.1莫耳陽離子界面活性劑/莫耳環糊精。 在所闡述拋光組合物中,具有至少一個7碳長度或更大之R-取代基之陽離子界面活性劑可與α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精形成複合物。不受限於理論,至少一個具有至少7個碳原子之基團(例如但未必本文所闡述之R
1
基團,較佳地亦係無不飽和性或僅具有輕微不飽和性之不帶電、未經取代之直鏈烷基)可藉由7碳長度或更大之烷基與單一環糊精分子締合,從而位於環糊精分子環之內部。陽離子界面活性劑分子與環糊精分子締合之該組合在本文中稱為「環糊精-陽離子界面活性劑複合物」或簡稱為「複合物」。複合物包含陽離子界面活性劑中含有自環糊精環結構延伸之陽離子之部分,而7碳長或更大之烷基位於環糊精分子環之內部。 存在於拋光組合物中之複合物之量取決於拋光組合物中之陽離子界面活性劑量及環糊精量、其他成份之量及類型及陽離子界面活性劑之化學身份及其在拋光組合物之條件下與環糊精締合且形成複合物之傾向(亦即兩個分開陽離子界面活性劑及環糊精分子與複合物之間之平衡常數)。通常,複合物以在拋光含鎢基板表面時有效提供拋光組合物之期望加工性能性質之量存在,該等性質包含以下中之一或多者:期望鎢去除速率、期望氧化物(例如TEOS)去除速率、有用或低粒度生長及有用或低缺陷性(如藉由刮痕或殘餘物所量測)。複合物之特定量可取決於諸如所加工(例如拋光)之具體基板及拋光組合物中之其他成份等因素。在某些有用實施例中,陽離子界面活性劑可基於組合物之總重量以在約0.001重量%至約0.5重量%陽離子界面活性劑範圍內之量(例如基於組合物之總重量約0.01重量%至約0.5重量%陽離子界面活性劑)存在於拋光組合物中。 拋光組合物之實施例可視情況且較佳地包含有效加工(例如拋光)基板之含鎢表面之觸媒。觸媒可含有金屬,其可為任一金屬(例如鐵)。有效增加鎢CMP操作期間之鎢去除速率之含鐵觸媒已眾所周知。可溶性含鐵觸媒之實例闡述於美國專利5,958,288及5,980,775中,該等文件之全部內容以引用方式併入本文中。此一含鐵觸媒可溶於液體載劑中且可包含(例如)三價鐵(鐵III)或亞鐵(鐵II)化合物,例如硝酸鐵、硫酸鐵)、鹵化鐵(包含氟化鐵、氯化鐵、溴化鐵及碘化鐵以及過氯酸鐵、過溴酸鐵及過碘酸鐵)及有機鐵化合物(例如乙酸鐵、乙醯基丙酮酸鐵、檸檬酸鐵、葡萄糖酸鐵、丙二酸鐵、草酸鐵、鄰苯二甲酸鐵及琥珀酸鐵)及其混合物。 拋光組合物亦可包含與膠質二氧化矽顆粒之表面締合(例如塗覆或鍵結)之含鐵觸媒,如美國專利7,029,508及7,077,880中所揭示。在其中所闡述之實施例中,磨料顆粒可含有含硼穩定劑以及含鐵觸媒。在該等實施例中,穩定劑及觸媒可佔據膠質二氧化矽顆粒上之實質上任一百分比之可用表面位點,例如大於1%、大於50%或大於80%之可用表面位點。 拋光組合物中之含鐵觸媒之量可端視氧化劑(若存在,參見下文)之存在性及類型及觸媒之化學形式而有所變化。在使用過氧化氫(或類似物)作為氧化劑且含使用鐵觸媒(例如硝酸鐵)時,基於組合物之總重量,觸媒可以足以提供約0.1 ppm至約3000 ppm Fe範圍之量存在於組合物中。拋光組合物較佳地包含約1 ppm Fe或更多(例如約5 ppm或更多、約10 ppm或更多或約20 ppm或更多)。拋光組合物較佳地包含約500 ppm Fe或更少(例如約200 ppm或更少、約100 ppm或更少或約50 ppm或更少)。拋光組合物可由此包含約1 ppm至約500 ppm範圍之Fe (例如約3 ppm至約200 ppm、約5 ppm至約100 ppm或約10 ppm至約50 ppm)。 包含含鐵觸媒之拋光組合物亦可包含穩定劑。在不含穩定劑時,含鐵觸媒及氧化劑可以隨時間快速降解氧化劑之方式進行反應。添加穩定劑往往會減小含鐵觸媒之有效性,從而添加至拋光組合物中之穩定劑之類型及量之選擇可對CMP性能具有顯著影響。添加穩定劑可導致形成穩定劑-觸媒複合物,此抑制觸媒與氧化劑(例如過氧化氫)發生反應,而同時容許觸媒保持足夠活性以促進快速鎢拋光速率。 實例性穩定劑包含磷酸、有機酸、膦酸鹽化合物、腈及其他結合至觸媒化合物之金屬且減小其朝向氧化劑(例如過氧化氫)分解之反應性之配體。酸穩定劑可以其共軛形式使用,舉例而言,可使用羧酸鹽代替羧酸。出於本申請案之目的,如用於闡述有用穩定劑之術語「酸」亦意指酸穩定劑之共軛鹼。舉例而言,術語「己二酸」意指己二酸及其共軛鹼。穩定劑可單獨或組合使用且顯著降低氧化劑(例如過氧化氫)分解之速率。 較佳穩定劑包含磷酸、乙酸、苯二甲酸、檸檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天門冬胺酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、馬來酸、戊烯二酸、黏康酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、丙二胺四乙酸(PDTA)及其混合物。較佳穩定劑可以介於約1當量/含鐵觸媒至約3.0重量%或更多之間之量包含於所闡述組合物中。如本文中所使用,術語「當量/含鐵觸媒」意指組合物中之一個穩定劑分子/鐵離子。舉例而言,2當量穩定劑/含鐵觸媒意指每一觸媒離子有兩個穩定劑分子。 拋光組合物可視情況且較佳地包含氧化劑。可在漿液製造製程期間或在即將進行CMP操作之前(例如在位於半導體製作設施處之罐中)將氧化劑添加至拋光組合物中。實例性氧化劑包含無機及有機過化合物。如由霍利簡明化學辭典(Hawley’s Condensed Chemical Dictionary)定義之過化合物係含有至少一個過氧基團(-O--O-)之化合物或含有呈最高氧化態之元素之化合物。含有至少一個過氧基團之化合物之實例包含但不限於過氧化氫及其加合物(例如過氧化氫脲及過碳酸鹽)、有機過氧化物(例如過氧化苯甲醯、過乙酸及二-第三丁基過氧化物)、單過硫酸鹽(SO
5 =
)、二過硫酸鹽(S
2
O
8 =
)及過氧化鈉。含有呈最高氧化態之元素之化合物之實例包含但不限於過碘酸、過碘酸鹽、過溴酸、過溴酸鹽、過氯酸、過氯酸鹽、過硼酸及過硼酸鹽及過錳酸鹽。通常較佳之氧化劑係過氧化氫。 拋光組合物亦可含有抑制劑化合物(例如含氮抑制劑化合物),該抑制劑化合物有效抑制固體鎢至可溶性鎢化合物之轉化,而同時容許獲得固體鎢在CMP加工期間之有效去除速率。抑制劑可為不同於式I化合物之含氮抑制劑化合物。如同式I之陽離子界面活性劑,可選擇含氮抑制劑以產生在拋光期間展現鎢、氧化物(例如TEOS)或二者之期望去除速率之漿液。亦可選擇含氮抑制劑,從而漿液在CMP加工期間不展現過度粒度生長,由此不會增加在加工期間由顆粒生長引起之缺陷(例如殘餘物或刮痕)。 作為鎢蝕刻之有用抑制劑之化合物種類包含具有含氮官能基(例如含氮雜環、烷基銨離子、胺基烷基及胺基酸)之化合物。有用胺基烷基腐蝕抑制劑包含(例如)己基胺、四甲基-對-伸苯基二胺、辛基胺、二伸乙基三胺、二丁基苄基胺、胺基丙基矽醇、胺基丙基矽氧烷、十二烷基胺、其混合物及合成與天然胺基酸(包含(例如)離胺酸、酪胺酸、麩醯胺酸、麩胺酸、胱胺酸、甘胺酸(胺基乙酸))。 在拋光組合物之某些實施例中,胺化合物可包含多陽離子胺。二四級胺化合物可包含(例如) N,N'-亞甲基雙(二甲基四癸基溴化銨)、1,1,4,4-四丁基六氫吡嗪二鎓二溴化物、二甲基-1,5-二氮鎓(diazonia)二環(3.2.2)壬烷二溴化物、雙十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二銨二碘化物或N(1),N(6)-二十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二銨二碘化物。 拋光組合物可包含實質上任一適宜濃度之抑制劑化合物。一般而言,期望濃度足夠高以提供適當蝕刻抑制,但期望足夠低以便化合物可溶且不會將鎢拋光速率降至低於可接受程度。可溶意指化合物完全溶於液體載劑中或其在液體載劑中形成膠束或以膠束形式攜載。可能需要端視各種因素來改變抑制劑化合物之濃度,該等因素(例如)包含其溶解性、其中之胺基團數量、烷基長度、蝕刻速率抑制與拋光速率抑制之間之關係、所用氧化劑、氧化劑濃度等。在某些期望實施例中,拋光組合物中之鎢抑制劑化合物之濃度可在約0.1 µM至約10 mM範圍內(亦即10
-7
至約10
-2
莫耳濃度)。舉例而言,在使用具有高分子量之基於胺之聚合物之實施例中,濃度可位於該範圍之低端(例如約10
-7
至約10
-4
莫耳濃度)。在使用相對簡單之胺化合物(基於較少胺基團及較低分子量)之其他實施例中,濃度可位於該範圍之高端(例如約10
-5
至約10
-2
莫耳濃度)。 在某些化學機械拋光應用(例如淺溝槽應用)中,可拋光鎢及氧化矽與矽氮材料(例如氮化矽(SiN))之組合。在特定應用中,可期望達成關於氧化矽及矽氮材料之高去除速率(舉例而言,從而TEOS:SiN拋光速率選擇性小於約15:1且從而TEOS及SiN拋光速率大於鎢拋光速率)。化學機械拋光組合物可由此視情況進一步包含矽氮拋光加速劑。矽氮拋光加速劑可包含(例如)實質上任一適宜多元酸,例如多羧酸、多膦酸或該等物質之混合物。實例性多羧酸可包含(例如)草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸、磺基琥珀酸及苯二甲酸。應理解,該等多羧酸可通常以其共軛形式使用,舉例而言,可使用羧酸鹽代替羧酸。出於本申請案之目的,如用於闡述有用矽氮加速劑之術語「酸」亦意指酸之共軛鹼(或鹼)。 適宜多膦酸可包含(例如)亞甲基膦酸化合物及二膦酸化合物,例如1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、二乙烯三胺五(亞甲基膦酸)及雙(六亞甲基三胺五(亞甲基膦酸))。應理解,該等多膦酸通常可以其共軛形式使用,舉例而言,可使用膦酸鹽代替膦酸(如上文針對羧酸所闡述)。上述多膦酸化合物之適宜實例係以Dequest®商標名(Italmatch Chemicals, Genova, Italy)出售。 拋光組合物可視情況進一步包含用於改良拋光速率之晶圓內均勻性(例如晶圓邊緣至中心拋光速率比率或差異)之均勻性添加劑,例如聚乙二醇。 拋光組合物可視情況進一步包含殺生物劑。殺生物劑可包含任一適宜殺生物劑,例如異噻唑啉酮殺生物劑。拋光組合物中之殺生物劑之量可在約1 ppm至約50 ppm及較佳地約1 ppm至約20 ppm之範圍內。 已觀察到,在拋光組合物之電導率較低時,所闡述拋光組合物之某些實施例會達成較高二氧化矽(TEOS)拋光速率。該等實施例可有利地用於鎢擦光應用。實例性拋光組合物可由此有利地具有小於2000 µS/cm (例如小於1500 µS/cm、小於1000 µS/cm、小於800 µS/cm、小於500 µS/cm或小於400 µS/cm或小於300 µS/cm)之電導率。 經具體設計以用於加工含鎢基板表面之拋光組合物之某些實施例亦可排除或最小化存在於經設計以用於加工其他類型基板之CMP漿液中的成份,該等其他類型成份係以不超過較低量之量或不顯著量存在,例如足夠低以防止對CMP製程(例如鎢拋光CMP製程)中之漿液性能之顯著有害效應之量。 舉例而言,闡述拋光組合物之某些實施例可完全排除或包含不超過極低含量之不同於本文所定義之陽離子界面活性劑之界面活性劑。該等實施例可包含不超過較低含量或不顯著含量之陰離子界面活性劑或非離子界面活性劑,例如多乙烯醇界面活性劑、聚乙二醇界面活性劑、多丙烯酸酯界面活性劑、聚氧乙烯界面活性劑。舉例而言,基於組合物之總重量,該等實施例可分開或組合包含不超過0.1重量%、0.05重量%或0.01重量%之該等非陽離子界面活性劑中之任一者。不同於本文所闡述陽離子界面活性劑之某些界面活性劑之實例(其可視情況自本文所闡述漿液排除或以較低或極低含量使用)闡述於美國專利6,979,252中,該專利之揭示內容以引用方式併入本文中。 作為另一實例,某些實施例亦可包含不超過較低含量或不顯著含量之電解質(例如KNO
3
)。該等實施例可包含不超過0.1重量%、0.05重量%、0.01重量%或0.001重量%之KNO
3
。 作為另一實例,某些拋光組合物實施例亦可包含不超過較低含量或不顯著含量不能與所闡述環糊精形成複合物或另外不可用於所闡述拋光組合物中之陽離子化合物,該等化合物不可用於所闡述拋光組合物中係由於(例如):陽離子化合物可產生磨料顆粒之不穩定性(例如帶電膠質二氧化矽顆粒之不穩定性),可在CMP加工期間產生粒度生長,可產生鎢或氧化物(例如TEOS)之過低去除速率,或可另外在CMP加工期間產生組合物之不可接受性能。該等陽離子化合物之實例包含四丁基氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、N-十二烷基吡啶鎓、N-己基吡啶鎓及溴化六甲雙銨。因此,根據某些實施例,較佳拋光組合物可包含不超過0.1重量%、0.05重量%、0.01重量%或0.001重量%之該等陽離子化合物中之任一者或多者。 作為另一實例,某些拋光組合物實施例可完全排除或包含不超過較低或極低含量之不同於如本文所闡述較佳膠質二氧化矽顆粒之磨料顆粒。換言之,該等具體實施例之磨料顆粒可包含可與所闡述陽離子界面活性劑及環糊精組合使用之膠質二氧化矽磨料顆粒,且可完全排除或可含有不超過少量或非實質量之任一其他類型之磨料顆粒;亦即,漿液之磨料顆粒可由所闡述膠質二氧化矽磨料顆粒(例如帶電膠質二氧化矽顆粒)組成或基本上由其組成。如本文中所使用,「基本上由膠質二氧化矽顆粒組成」之磨料顆粒意指,磨料顆粒不含大於較低量或非實質量之任一其他類型之磨料顆粒,例如基於拋光組合物中之磨料顆粒之總重量不超過3%、2%或1% (例如不超過0.5重量%、0.1重量%、0.05重量%或0.01重量%)之另一類型之磨料顆粒。 可使用任一適宜技術來製備拋光組合物,許多技術已為熟習半導體材料技術者所習知。可以間歇或連續製程製備拋光組合物。通常,拋光組合物可藉由以任何順序組合其組份來製備。本文所用之術語「組份」係指組合物之離散成份,例如膠質二氧化矽或其分散液、陽離子界面活性劑、可選觸媒(例如含鐵觸媒)等)。 可藉由包含以下之步驟來製備帶正電膠質二氧化矽磨料顆粒:在水性液體載劑中生長顆粒,且將化學化合物納入顆粒內部或其表面處(仍處於分散液中)以提供如本文所闡述具有電荷之顆粒。然後可稀釋所得分散液且(例如)藉由添加酸來將pH調節至預定值。然後可添加其他組份(例如陽離子界面活性劑、可選觸媒、可選穩定劑及可選抑制劑)且藉由任一可用於均勻將彼等所添加組份納入拋光組合物中之方法來加以混合。氧化劑可在製備拋光組合物期間之任何時間處添加。舉例而言,可在使用之前製備拋光組合物,其中一或多種組份(例如氧化劑)添加係在拋光組合物即將用於CMP操作中之前(例如在CMP操作約1分鐘內或約10分鐘內或約1小時內或約1天內或約1週內)添加。拋光組合物亦可藉由在CMP期間在基板表面處(例如在拋光墊上)混合該等組份來製備。 拋光組合物可供應為含有帶電膠質二氧化矽顆粒、陽離子界面活性劑、可選觸媒(例如含鐵觸媒)、可選抑制劑、可選穩定劑、可選殺生物劑及水之單包裝系統。在某些實施例中,氧化劑與拋光組合物之其他組份分開供應且由(例如)最終使用者在使用前不久(例如使用前1週或更短、使用前1天或更短、使用前1小時或更短、使用前10分鐘或更短或使用前1分鐘或更短)與拋光組合物之其他組份組合。 拋光組合物可有利地提供為意欲使用適當量水稀釋以在用於CMP加工中之前形成「使用組合物」之濃縮物。在此一實施例中,拋光組合物濃縮物可包含帶電膠質二氧化矽磨料顆粒及其他可選組份,該等組份之量應使得在使用適當量之水稀釋濃縮物後,拋光組合物之每一組份以在上文針對每一組份所列舉適當範圍內之量存在於拋光組合物中。舉例而言,膠質二氧化矽磨料顆粒可以大於上文針對每一組份所列舉濃度約2倍(例如約3倍、約4倍、約5倍或甚至約10倍)之量存在於拋光組合物中,從而在使用等體積水(或者分別為2倍、3倍、4倍或甚至9倍等體積水)稀釋濃縮物時,每一組份以在上文所陳述範圍內之量存在於拋光組合物中。另外,如所理解,濃縮物可含有最終拋光組合物中存在之適當分數之水以確保其他組份至少部分或完全溶於濃縮物中。 在一實施例中,適宜濃縮物包含至少5重量%或10重量%分散於基於水之液體載劑中之膠質二氧化矽磨料顆粒(例如包含納入顆粒外表面內部之含氮化合物(例如胺基矽烷化合物)或含磷化合物(例如鏻矽烷化合物)之膠質二氧化矽)以及陽離子界面活性劑、環糊精及其他可選成份。膠質二氧化矽顆粒可具有至少6、8或10 mV之永久正電荷。經濃縮組合物可進一步包含上述含鐵觸媒及其他可選組份。此外,組合物之pH可在約1至約6 (例如2至約5)之範圍內。 儘管可使用本發明之拋光組合物來拋光任一基板,但拋光組合物尤其可用於拋光包含至少一種金屬(包含鎢)及至少一種介電材料之基板表面。可將鎢層沈積於一或多個障壁層(例如鈦或氮化鈦(TiN))上。介電層可為金屬氧化物(例如衍生自正矽酸四乙酯(TEOS)、多孔金屬氧化物、多孔或無孔摻碳氧化矽、摻氟氧化矽之氧化矽層)、玻璃、有機聚合物、氟化有機聚合物或任一其他適宜高k或低k絕緣層。 所闡述拋光組合物可用於使用化學-機械拋光(CMP)裝置之拋光方法中。通常,裝置包含平臺,該平臺在使用時處於運動中並具有由軌道、線性及/或圓周運動引起之速度。拋光墊接觸平臺且在運動時與平臺一起移動。載體藉由接觸基板表面且相對於拋光墊表面移動基板平面來固持擬拋光基板。藉由以下方式來加工基板表面:將基板置於與拋光墊及拋光組合物接觸處,同時相對於基板表面移動拋光墊以磨蝕至少一部分基板(例如鎢、鈦、氮化鈦及/或如本文所闡述之介電材料)。 有用製程可為鎢拋光CMP製程,其中將具有含鎢表面之擬拋光基板(晶圓)安裝於載體(拋光頭)上,該載體繼而安裝於載體總成上且經定位與CMP裝置(拋光工具)中之拋光墊接觸。載體總成向基板提供可控壓力,從而抵靠拋光墊壓製基板。基板及墊藉由外部驅動力相對於彼此發生移動。基板及墊之相對運動磨蝕且去除來自基板表面之材料,由此拋光基板。材料之拋光及去除可基於拋光組合物(例如存在於拋光漿液中之觸媒、氧化劑等)之化學活性之組合效應及懸浮於拋光組合物中之磨料顆粒之機械活性。 可使用化學機械拋光組合物與任何適宜拋光墊(例如拋光表面)來平面化或拋光基板。適宜拋光墊包含(例如)織物及非織物拋光墊。此外,適宜拋光墊可包括具有各種密度、硬度、厚度、可壓縮性、壓縮後回彈能力及壓縮模數之任何適宜聚合物。適宜聚合物包含(例如)聚氯乙烯、聚氟乙烯、耐綸(nylon)、氟碳化合物、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、其共同形成之產品及其混合物。 在介電特徵間佈置有鎢(或另一金屬)特徵之基板之一實例係包含提供於介電材料特徵間之鎢「插腳」及「互連」結構的半導體基板。為產生該等結構,提供包含結構化介電表面之基板。結構化介電表面係非平面,此意味著其包含實質性平坦或平面性之表面,只是因存在空間(例如孔洞、通道、溝槽或諸如此類)而發生中斷且變得不連續。將鎢施加於結構化介電表面上以使用鎢填充空間且產生過量鎢在結構化介電材料上之連續層。下一步驟係去除過量鎢且亦暴露下伏介電層,從而產生佈置於結構化介電材料之特徵之間之鎢的平面表面。 藉由一些方法,在顯露介電表面之單一步驟中去除鎢。藉由其他方法,可使用「兩步驟」製程。在第一步驟中,去除大部分過量鎢,但未暴露介電層。此步驟通稱為「本體」去除步驟,在此期間期望高鎢去除速率。可使用後續(第二)步驟去除最後部分之剩餘鎢且暴露下伏介電材料,且鎢填充介電特徵之間之空間。此步驟有時稱為「擦光」拋光步驟,其中高鎢去除速率可較為重要,但其中其他性能需求亦較為重要,例如呈缺乏腐蝕或凹陷形式之形貌、鎢及介電材料之良好去除速率及低含量缺陷(例如刮痕)。 在一實施例中,化學機械拋光包含鎢及矽氧材料(例如TEOS)之基板之方法使用一種(例如)具有酸性pH及小於約4重量%膠質二氧化矽磨料顆粒之所揭示拋光組合物。在此一實施例中,TEOS在2.0 psi下壓力下之平均去除速率可大於100 Å/min (或甚至大於500 Å/min或甚至大於1000 Å/min或更大)。此外,TEOS之去除速率可大於鎢之去除速率(亦即,TEOS:W選擇性可大於1)。在基板進一步包含矽氮材料之實施例中,矽氮材料之去除速率亦可大於鎢之去除速率。 在另一實施例中,化學機械拋光包含鎢及矽氧材料(例如TEOS)之基板之方法使用一種(例如)具有小於4之pH及小於約2重量%膠質二氧化矽磨料顆粒的所揭示拋光組合物。在此一實施例中,鎢在2.5 psi下壓力下之平均去除速率可大於200 Å/min (或甚至大於500 Å/min)。該等拋光速率可在具有實質上任一適宜直徑之晶圓上(例如在200 mm直徑晶圓、300 mm直徑晶圓或450 mm直徑晶圓上)達成。 應理解,本發明包含諸多實施例。該等實施例包含(但不限於)下列編號實施例。 1. 一種可用於加工含鎢表面之化學機械拋光組合物,該漿液包括 液體載劑, 分散於該液體載劑中之磨料顆粒, 選自α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精或其組合之環糊精,及 具有陽離子及自該陽離子延伸且包含含有至少7個碳原子之鏈之疏水尾部之陽離子界面活性劑,該陽離子界面活性劑能夠與該環糊精在該漿液中形成複合物。 2. 如實施例1之拋光組合物,其中該陽離子界面活性劑具有以下結構:
其中: n為至少1, X係P
+
或N
+
, R
1
係直鏈或具支鏈烷基,其視情況經取代,視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子, R
2
、R
3
及R
4
可獨立地選自: 氫, 飽和或不飽和環狀基團,其可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子、帶電基團或二者,及 直鏈或具支鏈烷基,其可視情況包含不飽和性、雜原子或帶電基團中之一或多者,及 自R
2
、R
3
及R
4
中之兩者或三者形成之飽和或不飽和環結構,該環視情況經取代。 3. 如實施例2之拋光組合物,其中R
1
係7至20個碳原子之直鏈烷基。 4. 如實施例2或3之拋光組合物,其中R
2
係包括不超過6個碳原子之烷基。 5. 如實施例2至4中任一項之拋光組合物,其其中R
3
及R
4
中之每一者獨立地係具有1至6個碳原子之烷基。 6. 如實施例2之拋光組合物,其中該陽離子界面活性劑係二陽離子性。 7. 如實施例6之拋光組合物,其中該界面活性劑具有下式:
其中 R1係具有8至20個碳原子之烷基, R
3
、R
4
、R
5
、R
6
及R
7
各自獨立地係具有1至5個碳原子之烷基,且 Z係具有1至5個碳原子之二價連接基團。 8. 如實施例7之拋光組合物,其中該二陽離子界面活性劑係N,N,N’,N’,N’-五甲基-N-牛脂基-1,3-丙烷二銨二氯化物。 9. 如實施例1之拋光組合物,其中該陽離子界面活性劑具有下式:
其中: n為至少1, X係P
+
或N
+
, R
1
係直鏈或具支鏈烷基,其視情況含有不飽和性,含有至少7個碳原子,且 R
8
、R
9
、R
10
、R
11
及R
12
可獨立地選自: 氫, 飽和或不飽和環狀基團,其可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子、帶電基團或二者,及 直鏈或具支鏈烷基,其可視情況包含不飽和性、雜原子或帶電基團中之一或多者。 10. 如實施例9之拋光組合物,其中R
8
、R
9
、R
11
及R
12
中之每一者係氫且R
10
係可經取代或未經取代且可視情況包含雜原子(例如氮)、帶電基團(例如帶電氮雜原子)或二者之不飽和環狀基團。 11. 如實施例1至10中任一項之拋光組合物,其基於漿液總重量包括約0.001重量%至約0.5重量%之該陽離子界面活性劑。 12. 如實施例1至11中任一項之拋光組合物,其基於漿液總重量包括約0.01重量%至約2重量%之該β-環糊精。 13. 如實施例1至12中任一項之拋光組合物,其包括該β-環糊精與陽離子界面活性劑締合之陽離子界面活性劑-環糊精複合物。 14. 如實施例13之拋光組合物,其包括約0.001重量%至約0.5重量%之該陽離子界面活性劑-β環糊精複合物。 15. 如實施例1至14中任一項之拋光組合物,其中該等磨料顆粒係在該漿液中於1至6之pH下具有至少6毫伏(mV)之正電荷之二氧化矽磨料顆粒。 16. 如實施例15之拋光組合物,其中30%或更多之該等二氧化矽磨料顆粒包含三個或更多個聚集初級顆粒。 17. 如實施例15或16之拋光組合物,其中該等二氧化矽磨料顆粒包含納入該等顆粒中之陽離子化合物,其中該陽離子化合物係帶電含氮化合物或帶電含磷化合物。 18. 如實施例15至17中任一項之拋光組合物,其中該等二氧化矽磨料顆粒具有至少10毫伏之永久正電荷。 19. 如實施例15至17中任一項之拋光組合物,其中該等二氧化矽磨料顆粒具有至少10毫伏之非永久正電荷。 20. 如實施例15至19中任一項之拋光組合物,其中該等二氧化矽磨料顆粒具有在約30奈米至約70奈米範圍內之平均粒度。 21. 如實施例1至20中任一項之拋光組合物,其包括約1重量%至約4重量%之磨料顆粒。 22. 如實施例1至21中任一項之拋光組合物,其具有在約2至約5範圍內之pH。 23. 如實施例1至22中任一項之拋光組合物,其包括: 約0.001重量%至約1重量%之抑制劑,及 約0.001重量%至約0.5重量%之觸媒。 24. 如實施例23之拋光組合物,其中該觸媒係可溶性含鐵觸媒。 25. 如實施例1至24中任一項之拋光組合物,其包括氧化劑。 26. 一種化學機械拋光包含含鎢表面之基板之方法,該方法包括: (a) 使該基板與漿液接觸,該漿液包括: 液體載劑, 分散於該液體載劑中之二氧化矽磨料顆粒,該等顆粒在該漿液中於1至6之pH下具有至少6毫伏(mV)之正電荷, 選自α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精之環糊精,及 具有陽離子及自該陽離子延伸之疏水端之陽離子界面活性劑,其中該陽離子界面活性劑能夠與該環糊精在該漿液中形成複合物, (b) 相對於該基板移動該漿液;及 (c) 磨蝕該基板以自該基板去除該鎢之一部分。 27. 一種化學機械拋光包含含鎢表面之基板之方法,該方法包括: (a) 使該基板與如實施例1至25中任一項之漿液接觸, (b) 相對於該基板移動該漿液;及 (c) 磨蝕該基板以自該基板去除該鎢之一部分。 28. 如實施例26或27之方法,其中該基板具有包含分散於介電特徵陣列之間之鎢特徵陣列之表面。
實例
下列實例進一步闡釋本發明,但當然不應理解為以任何方式限制本發明範圍。 實例1 此實例顯示本發明之拋光組合物在鎢擦光應用中關於圖案拋光性能之優點。拋光組合物(包含對比調配物及發明性調配物)闡述於表1中。對比實例1-A含有經改造膠質二氧化矽顆粒(二氧化矽-A)、包括硝酸鐵及丙二酸之鐵觸媒以及二陽離子界面活性劑化合物N,N,N’,N’,N’-五甲基-N-牛脂基-1,3-丙烷二銨二氯化物及過氧化氫。二氧化矽-A顆粒係具有約50 nm之二級粒度及約12 mV之電荷之帶電膠質二氧化矽顆粒。 發明性組合物1B含有等效濃度之相同經改造膠質二氧化矽顆粒(二氧化矽-A)、相同鐵觸媒及相同陽離子化合物及過氧化氫;然而,使用環糊精調配發明性組合物以形成如本文所闡述之複合物。 組合物1C提供使用替代經改造膠質顆粒(二氧化矽-B)調配之發明性組合物之實例。二氧化矽-B顆粒係具有約55 nm之二級粒度及約25 mV之電荷之膠質二氧化矽顆粒。 兩種類型之顆粒(二氧化矽-A及二氧化矽-B)皆藉由使用納入顆粒中之「內部」帶電材料而帶電,如實施方式中所闡述。 表1.漿液組合物。
Abr. =磨料;Cat. =九水合硝酸鐵;MA =丙二酸;Surf. =界面活性劑 = N,N,N’,N’,N’-五甲基-N-牛脂基-1,3-丙烷二銨二氯化物(NPMNTPDAC);BCD = β-環糊精。 對比漿液及發明性漿液之圖案拋光性能展示於表2中。顯而易見,發明性漿液較對比漿液具有諸多關於降低之腐蝕值之優點。舉例而言,發明性組合物1B之腐蝕值量僅為對比漿液1A之十分之一;而發明性組合物1C之腐蝕量僅為對比實例1A之五分之一。 表2.漿液拋光結果(裝置= Reflexion LK,墊= IC1010 (Dow),A3700調節器(3M Company),1.5 psi (下壓力,DF),PS/HS 93/87 rpm) (平臺速度/頭速度)。
實例2 此實例顯示含有環糊精及能夠與環糊精形成複合物之陽離子化合物之本發明組合物相對於對比調配物關於缺陷之優點。在每一組中,以相同方式製備對比漿液及發明性漿液,只是存在環糊精化合物。組合物陳述於表3中。 表3.漿液濃縮物
Abr. =磨料;Cat. =九水合硝酸鐵;MA =丙二酸;Surf. =界面活性劑 = N,N,N’,N’,N’-五甲基-N-牛脂基-1,3-丙烷二銨二氯化物(NPMNTPDAC);BCD = β-環糊精 表4.漿液缺陷性能(裝置= Reflexion LK,墊= IC1010 (Dow),A3700調節器(3M Company),1.5 psi DF (下壓力),PS/HS 93/87 rpm) (平臺速度/頭速度)。
自表4中所陳述之資訊顯而易見,發明性漿液3-B之缺陷性能顯著優於對比漿液3-A。在HF處理之後,觀察到使用發明性漿液拋光之TEOS晶圓中大於110 nm大小之缺陷數小於使用對比漿液拋光之TEOS晶圓的八分之一。 實例3 此實例展示根據本發明使用膠質二氧化矽(自Fuso Inc.獲得)作為磨料調配之發明性拋光組合物關於顆粒穩定性之優點。 表5.漿液組合物
CS =膠質二氧化矽。PL-7 CS係自Fuso Inc.獲得。所有漿液皆含有甘胺酸(0.3%)、四丁基氫氧化銨(0.2%)、丙二酸(0.05%)及九水合硝酸鐵(0.002%)。 表6.顆粒穩定性
發明性調配物關於穩定性之優點展示於表6中。在將具有疏水尾部CTAB或NPMNTPDAC之陽離子界面活性劑納入經調配用於拋光鎢且不含環糊精之漿液中時,觀察到粒度生長及沉降。此展示於實例5A (關於CTAB)及實例5C (關於NPMNTPDAC)中。在根據本發明調配該等漿液時,可形成具有β環糊精之複合物,兩種漿液皆展現優良穩定性。舉例而言,發明性漿液5B在保持(45℃,2週)之後不展現沉降且PS在保持之後保持0.1 µm。同樣,發明性漿液5D在保持(45℃,1週)之後不展示沉降且PS在保持之後保持0.1 µm。