TWI687507B - 用於拋光記憶體硬碟以展現減少邊緣滾離之組合物及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供化學機械拋光組合物，其包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合，(c) 胺基酸，(d) 過氧化氫，及(e) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。本發明亦提供藉由使基板、尤其鎳-磷基板與本發明化學機械拋光組合物接觸來化學機械拋光該基板之方法。

Description

用於拋光記憶體硬碟以展現減少邊緣滾離之組合物及方法
本發明提供化學機械拋光組合物以及化學機械拋光基板、尤其鎳-磷基板之方法。
增加記憶體或硬磁碟中之儲存容量之需求及記憶體或硬磁碟小型化之趨勢(由於電腦設備中對更小的硬驅動器之需求)繼續強調記憶體或硬磁碟製造製程之重要性，該製程包括該等碟之平面化或拋光以確保最大性能。儘管存在若干種與半導體裝置製造結合使用之化學機械拋光(CMP)組合物及方法，但較少習用CMP方法或市售CMP組合物充分適用於記憶體或硬磁碟之平面化或拋光。
由於對更多大儲存容量之需求增加，因此需要用於拋光該等記憶體或硬磁碟之經改良方法。術語「記憶體或硬磁碟」係指用於以電磁形式保存資訊之任何磁碟、硬碟、硬磁碟或記憶體碟。記憶體或硬磁碟通常具有包含鎳-磷之表面，但記憶體或硬磁碟表面可包含任何其他適宜材料。必須改良記憶體或硬磁碟之平面性，此乃因磁碟機之記錄頭與記憶體或硬磁碟之表面之間之距離降低，其中記錄密度之改良要求磁頭相對於記憶體或硬磁碟具有低浮動高度。為允許磁頭之較低浮動高度，需要改良記憶體或硬磁碟之表面光度。
在拋光記憶體或硬磁碟期間，碟之邊緣通常自拋光工具接收比碟之剩餘表面區域高之壓力。通常，拋光係使用磨料、拋光墊及液體載劑之組合來實施，其中磨料可懸浮於液體載劑中或可附著於墊之表面。由於拋光製程主要由藉由磨料及/或墊來機械研磨碟連同可存在之化學品之作用組成，且研磨速率至少部分地隨所施加壓力而變，故碟之邊緣經歷高於碟之其餘部分之研磨速率。此導致在碟邊緣處形成彎曲或圓形輪廓，在此項技術中稱為邊緣滾離、磨掉或刮掉。碟上之此等圓形區域不適用於記錄。因此，若滾離量可減少，則碟之記錄容量可增加。
因此，業內仍需要記憶體或硬磁碟之化學機械拋光組合物，其展現令人滿意的鎳-磷移除速率，同時最小化由拋光產生之滾離量。
本發明提供化學機械拋光組合物，其包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 約10 ppm至約1000 ppm之式(I)化合物：
Figure 02_image003
其中R係選自 直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基，
Figure 02_image005
及 R 5C 6H 4，及 R 6-O-(R 7O) n-， 其中R 1-R 5獨立地選自直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基或R 8-C 6H 4-， 其中R 7係直鏈或具支鏈C 2-C 10伸烷基， 其中R 8係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中n係1至約20之整數， 其中X及Y獨立地係O或共價鍵，且 其中A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺化合物， (c) 胺基酸，(d) 過氧化氫，及(e) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
本發明亦提供化學機械拋光組合物，其包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 式(II)化合物：
Figure 02_image007
其中R 9係H或羥基烷基，且 其中m係2至約6之整數， (c) 選自芳基氧基醇、二酯及三酯之疏水有機化合物，(d) 過氧化氫，(e) 胺基酸，及(f) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
本發明進一步提供化學機械拋光基板之方法，其包含(i) 提供基板，(ii) 提供拋光墊，(iii) 提供化學機械拋光組合物，該化學機械拋光組合物包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 約10 ppm至約1000 ppm之式(I)化合物：
Figure 02_image009
其中R係選自 直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基，
Figure 02_image011
及 R 5C 6H 4，及 R 6-O-(R 7O) n-， 其中R 1-R 5獨立地選自直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基或R 8-C 6H 4-， 其中R 7係直鏈或具支鏈C 2-C 10伸烷基， 其中R 8係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中n係1至約20之整數， 其中X及Y獨立地係O或共價鍵，且 其中A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺化合物， (c) 胺基酸，(d) 過氧化氫，及(e) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH，(iv) 使基板與拋光墊及化學機械拋光組合物接觸，及(v) 相對於基板移除拋光墊及化學機械拋光組合物以研磨基板表面之至少一部分，以藉此拋光基板。
本發明另外提供化學機械拋光基板之方法，其包含(i) 提供基板，(ii) 提供拋光墊，(iii) 提供化學機械拋光組合物，該化學機械拋光組合物包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 式(II)化合物：
Figure 02_image013
其中R 9係H或羥基烷基，且 其中m係2至約6之整數， (c) 選自芳基氧基醇、二酯及三酯之疏水有機化合物，(d) 過氧化氫，(e) 胺基酸，及(f) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH，(iv) 使基板與拋光墊及化學機械拋光組合物接觸，及(v) 相對於基板移動拋光墊及化學機械拋光組合物以研磨基板表面之至少一部分，以藉此拋光基板。
在實施例中，本發明提供化學機械拋光組合物，其包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 約10 ppm至約1000 ppm之式(I)化合物：
Figure 02_image015
其中R係選自 直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基，
Figure 02_image017
及 R 5C 6H 4，及 R 6-O-(R 7O) n-， 其中R 1-R 5獨立地選自直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基或R 8-C 6H 4-， 其中R 7係直鏈或具支鏈C 2-C 10伸烷基， 其中R 8係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中n係1至約20之整數， 其中X及Y獨立地係O或共價鍵，且 其中A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺化合物， (c) 胺基酸，(d) 過氧化氫，及(e) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
本發明亦提供化學機械拋光組合物，其包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 式(II)化合物：
Figure 02_image019
其中R 9係H或羥基烷基，且 其中m係2至約6之整數， (c) 選自芳基氧基醇、二酯及三酯之疏水有機化合物，(d) 過氧化氫，(e) 胺基酸，及(f) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
化學機械拋光組合物包括磨料，該磨料膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之組合、基本上由其組成或由其組成。磨料可包含任何適宜相對比例之膠體二氧化矽對熔融二氧化矽。舉例而言，相對於膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之組合之總量，磨料可包括約50%至約90%膠體二氧化矽及約10%至約50%熔融二氧化矽。
膠體二氧化矽可為任何適宜膠體二氧化矽。舉例而言，膠體二氧化矽可為濕法二氧化矽，例如縮合聚合之二氧化矽。縮合聚合之二氧化矽通常係藉由使Si(OH) 4縮合以形成膠體粒子而製備，其中膠體定義為平均粒徑介於約1 nm與約1000 nm之間。此等磨料粒子可根據美國專利5,230,833來製備或可作為各種市售產品中之任一者來獲得，該等市售產品係例如Akzo-Nobel Bindzil™ 50/80、30/360、159/500、40/220及40/130產品及Nalco 1050、1060、2327及2329產品以及可自DuPont、Bayer、Applied Research、Nissan Chemical、Fuso及Clariant購得之其他類似產品。
膠體二氧化矽可具有任何適宜平均粒徑(即，平均粒子直徑)。磨料粒子之粒徑係囊括磨料粒子之最小球體之直徑。膠體二氧化矽之平均粒徑可為約5 nm或更大，例如約10 nm或更大、約15 nm或更大、約20 nm或更大、約25 nm或更大、約30 nm或更大、約35 nm或更大、或約40 nm或更大。或者或另外，膠體二氧化矽之平均粒徑可為約200 nm或更小，例如約190 nm或更小、約180 nm或更小、約170 nm或更小、約160 nm或更小或約150 nm或更小。因此，膠體二氧化矽可具有由任兩個上文所提及之端點界定之平均粒徑。例如，膠體二氧化矽之平均粒徑可為約5 nm至約200 nm，例如約10 nm至約200 nm、約10 nm至約190 nm、約20 nm至約180 nm、約20 nm至約170 nm、約20 nm至約160 nm、約20 nm至約150 nm、約30 nm至約150 nm或約40 nm至約150 nm。
在一些實施例中，拋光組合物可包含兩種或更多種不同膠體二氧化矽。兩種或更多種不同膠體二氧化矽可具有相同或不同平均粒徑，條件係兩種或更多種不同膠體二氧化矽中之每一者具有如本文所述之平均粒徑。
熔融二氧化矽可為任何適宜熔融二氧化矽。熔融二氧化矽係與膠體二氧化矽或發煙二氧化矽明顯不同之材料，且與膠體二氧化矽及發煙二氧化矽相比，具有(例如)不同化學及物理性質，包括不同拋光特徵。膠體二氧化矽通常係在溶液中以濕法如上文所述製造。水解條件產生不同粒徑分佈及粒子形態，如通常球形或似球狀粒子。發煙二氧化矽係藉由熱解諸如四氯化矽等前體及自氣相縮合來產生。發煙二氧化矽由具有支鏈、鏈狀、三維二級粒子之非晶形二氧化矽的奈米至微米級粒子組成，其隨後聚集成三級粒子，且具有低容積密度及高表面積。與此相比，熔融二氧化矽係玻璃，其係在高溫下自(例如)矽藉由氧化及熔融、通常之後粉碎及/或篩分以產生細粉末而產生。與在粒子表面上具有大量羥基官能基之膠體二氧化矽相比，熔融二氧化矽(如發煙二氧化矽)具有實質上完全縮合之表面，其具有極少或無SiOH基團。
在一些實施例中，熔融二氧化矽之粒子形態可更像膠體二氧化矽之典型球形或似球狀粒子而非發煙二氧化矽之典型聚集粒子。另外，熔融二氧化矽具有比膠體二氧化矽或發煙二氧化矽高之真實密度。熔融二氧化矽之等電點係約零。
在某些實施例中，熔融二氧化矽之粒子形態係高度不規則形狀，例如，如共同待決之美國專利申請案第15/951,358號中所述，該申請案之揭示內容以引用方式併入本文中。在該等實施例中，高度不規則形狀之熔融二氧化矽包含可區別於包含球形或似球狀粒子之熔融二氧化矽的粒子。如本文所用，術語「球形或似球狀粒子」係指在其表面上基本上整個圓形且看似(例如在顯微照片中)相對平滑的粒子，此意味著粒子在三個(正交)維度中在其橫斷面形狀中為實質上圓形、彎曲及平滑。
與球形或似球狀熔融二氧化矽相反，如本文中所使用之術語，高度不規則形狀之熔融二氧化矽包含不同於球形或似球狀粒子且作為粒子之集合展現改變之形式及不同形狀及幾何學(包括大量不對稱)的粒子。與整個球形或似球狀表面及大部分對稱橫斷面相反，高度不規則形狀之粒子包括展現大量橫斷面不對稱、例如具有(在顯微照片中觀看時)平坦、有凸起、成角度(有角度或有角的)、粗糙或不規則之其表面及邊緣之顯著部分的粒子，其具有平坦、鋸齒狀、成角度或破裂之表面特徵及表面之非圓形(例如線性、鋸齒狀、有角度、粗糙或有角的)邊緣，包括包含大量或高量(比例)之非圓形、粗糙、鋸齒狀或破裂表面及邊緣之粒子。
熔融二氧化矽可具有任何適宜平均粒徑(即平均粒子直徑)。熔融二氧化矽之平均粒徑可為約10 nm或更大，例如約20 nm或更大、約30 nm或更大、約40 nm或更大、約50 nm或更大、約60 nm或更大、約70 nm或更大、約80 nm或更大、約90 nm或更大、或約100 nm或更大。或者或另外，熔融二氧化矽之平均粒徑可為約1000 nm或更小，例如約950 nm或更小、約900 nm或更小、約850 nm或更小、約800 nm或更小、約750 nm或更小、約700 nm或更小、約650 nm或更小、約600 nm或更小、約550 nm或更小或約500 nm或更小。因此，熔融二氧化矽可具有由任兩個上文所提及之端點界定之平均粒徑。例如，熔融二氧化矽之平均粒徑可為約10 nm至約1000 nm，例如約20 nm至約900 nm、約30 nm至約800 nm、約40 nm至約700 nm、約50 nm至約600 nm、約70 nm至約600 nm、約80 nm至約600 nm、約90 nm至約600 nm或約100 nm至約800 nm。
拋光組合物可包含任一適宜量之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽的組合。通常，拋光組合物可包含約0.1 wt.%或更多之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽的組合，例如約0.2 wt.%或更多、約0.4 wt.%或更多、約0.6 wt.%或更多、約0.8 wt.%或更多或約1 wt.%或更多。或者或另外，拋光組合物可包含約10 wt.%或更少之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽的組合，例如約9 wt.%或更少、約8 wt.%或更少、約7 wt.%或更少、約6 wt.%或更少或約5 wt.%或更少。因此，拋光組合物可包含由任兩個上文所提及之端點界定之量的膠體二氧化矽與熔融二氧化矽之組合。舉例而言，拋光組合物可包含約0.1 wt.%至約10 wt.%之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽之組合，例如約0.2 wt.%至約10 wt.%、約0.4 wt.%至約9 wt.%、約0.6 wt.%至約8 wt.%、約0.8 wt.%至約7 wt.%、約1 wt.%至約6 wt.%或約1 wt.%至約5 wt.%。
包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料較佳為膠體穩定的。術語膠體係指磨料粒子於液體載劑中之懸浮液。膠體穩定性係指經過一段時間仍能維持此懸浮液形式。在本發明之上下文中，若當將磨料置於100 ml量筒中且不攪動使其靜置2小時之時間時，量筒底部50 ml之粒子濃度([B]，以g/ml表示)與量筒頂部50 ml之粒子濃度([T]，以g/ml表示)之間之差值除以磨料組合物中粒子之初始濃度([C]，以g/ml表示)小於或等於0.5 (即{[B] – [T]}/[C] ≤ 0.5)，則認為磨料係膠體穩定的。更佳地，[B]-[T]/[C]之值小於或等於0.3，且最佳小於或等於0.1。
在某些實施例中，拋光組合物包含式(I)化合物：
Figure 02_image021
其中R係選自 直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基，
Figure 02_image023
及 R 5C 6H 4，及 R 6-O-(R 7O) n-， 其中R 1-R 5獨立地選自直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基或R 8-C 6H 4-， 其中R 7係直鏈或具支鏈C 2-C 10伸烷基， 其中R 8係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中n係1至約20之整數， 其中X及Y獨立地係O或共價鍵，且 其中A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺化合物。
式(I)化合物(其中R係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基且其中X係O)之非限制性實例包括硫酸烷基酯(例如CH 3(CH 2) 9SO 3H、CH 3(CH 2) 11SO 3H、CH 3(CH 2) 13SO 3H、CH 3(CH 2) 15SO 3H、CH 3(CH 2) 17SO 3H及CH 3(CH 2) 19SO 3H)、其鈉鹽及其有機胺鹽。
式(I)化合物(其中R係具支鏈C 1-C 20烷基且X係共價鍵)之非限制性實例包括二級磺酸烷基酯，例如，其中R係二級C 13-C 18具支鏈烷基，例如具有CAS登記號68037-49-0、68188-18-1及97489-15-1之化合物。
式(I)化合物(其中R係
Figure 02_image025
，X係共價鍵，且R 1及R 2二者皆係乙基己基)之非限制性實例包括磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽、其鈉鹽及其有機胺鹽。
式(I)化合物(其中R係R 5C 6H 4且X係共價鍵)之非限制性實例包括苯磺酸直鏈烷基酯，例如苯磺酸十二烷基酯及其他苯磺酸烷基酯，例如其二級烷基衍生物，例如苯磺酸C 10-C 13二級烷基衍生物、其鈉鹽及其有機胺鹽，例如異丙胺鹽。
式(I)化合物(其中R係
Figure 02_image027
且X及Y二者皆係共價鍵)之非限制性實例包括二苯醚二磺酸鹽、其烷基化衍生物(即，烷基二苯醚二磺酸鹽)，例如二苯醚二磺酸鹽C 10-烷基及C 12-烷基衍生物、其鈉鹽及其有機胺鹽。適宜二苯醚二磺酸鹽之實例包括Dowfax™表面活性劑(Dow Chemical Co., Midland, MI)，包括Dowfax™ C10L。
式(I)化合物(其中R係R 6-O-(R 7O) n-且R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基)之非限制性實例包括單烷基具支鏈丙氧基硫酸鹽，例如烷基(聚)丙氧基硫酸鹽。式(I)化合物(其中R係R 6-O-(R 7O) n-且R 6係R 8-C 6H 4-)之非限制性實例係聚乙二醇壬基苯基醚硫酸鹽。
在式(I)化合物中，A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺。鹼金屬陽離子可為任何適宜鹼金屬陽離子且並無具體限制。舉例而言，鹼金屬陽離子可為鋰離子、鈉離子、鉀離子、銣離子或銫離子。有機胺可為任何適宜胺且並無具體限制。舉例而言，有機胺可為一級胺(例如異丙胺)、二級胺(例如二乙胺或二丁胺)或三級胺(例如三乙胺)及諸如此類。當A及/或B係有機胺時，熟習此項技術者應瞭解，式(I)化合物係有機胺之鹽。
拋光組合物可包含任何適宜量之式(I)化合物。通常，拋光組合物包含約10 ppm或更多之式(I)化合物，例如約20 ppm或更多、約30 ppm或更多、約40 ppm或更多、約50 ppm或更多、約60 ppm或更多、約70 ppm或更多、約80 ppm或更多、約90 ppm或更多、或約100 ppm或更多。或者或另外，拋光組合物包含約1000 ppm或更少之式(I)化合物，例如約900 ppm或更少、約800 ppm或更少、約700 ppm或更少、約600 ppm或更少、約500 ppm或更少、或約400 ppm或更少。因此，拋光組合物可包含由任兩個上文所提及之端點界定之量的式(I)化合物。舉例而言，拋光組合物可包含約10 ppm至約1000 ppm之式(I)化合物，例如約20 ppm至約900 ppm、約30 ppm至約800 ppm、約40 ppm至約700 ppm、約50 ppm至約600 ppm、約60 ppm至約500 ppm、約70 ppm至約500 ppm、約80 ppm至約500 ppm、約90 ppm至約500 ppm、約100 ppm至約500 ppm、約150 ppm至約500 ppm、或約200 ppm至約500 ppm。較佳地，拋光組合物包含約100 ppm至約500 ppm之式(I)化合物。
在其他實施例中，拋光組合物包含式(II)化合物與疏水有機化合物之組合：
Figure 02_image029
(II) 其中R 9係H或羥基烷基，且其中m係2至約6之整數，該疏水有機化合物係選自芳基氧基醇、二酯及三酯。
式(II)化合物(其中R 6係H)之非限制性實例係乙二胺。式(II)化合物(其中R 6係羥基烷基)之非限制性實例係羥基乙基乙二胺。
拋光組合物可包含任一適宜量之式(II)化合物與疏水有機化合物的組合。通常，拋光組合物包含約100 ppm或更多式(II)化合物與疏水有機化合物之組合，例如約150 ppm或更多、約200 ppm或更多、約400 ppm或更多、約600 ppm或更多、約800 ppm或更多或約1000 ppm或更多。或者或另外，拋光組合物包含約4000 ppm或更少之式(II)化合物與疏水有機化合物之組合，例如約3800 ppm或更少、約3600 ppm或更少、約3400 ppm或更少、約3200 ppm或更少、約3000 ppm或更少、約2800 ppm或更少、約2600 ppm或更少、約2400 ppm或更少、約2200 ppm或更少或約2000 ppm或更少。因此，拋光組合物可包含由任兩個上文所提及之端點界定之量的式(II)化合物與疏水有機化合物之組合。舉例而言，拋光組合物可包含約100 ppm至約4000 ppm之式(II)化合物及疏水有機化合物，例如約200 ppm至約4000 ppm、約400 ppm至約4000 ppm、約600 ppm至約4000 ppm、約600 ppm至約3800 ppm、約600 ppm至約3600 ppm、約600 ppm至約3400 ppm、約600 ppm至約3200 ppm、約600 ppm至約3000 ppm、約800 ppm至約3000 ppm、或約1000 ppm至約3000 ppm。
疏水有機化合物可為任何適宜芳基氧基醇、二酯或三酯。適宜芳基氧基醇之非限制性實例係苯氧乙醇。適宜三酯之非限制性實例係檸檬酸三乙酯。
拋光組合物包含胺基酸。胺基酸可為任何適宜胺基酸。適宜胺基酸之非限制性實例包括甘胺酸、丙胺酸、離胺酸及精胺酸。拋光組合物可含有任一適宜量之胺基酸。舉例而言，拋光組合物可包含約0.1 wt.%至約5 wt.%胺基酸，例如約0.1 wt.%至約4 wt.%、約0.1 wt.%至約3 wt.%、約0.1 wt.%至約2 wt.%、或約0.1 wt.%至約1 wt.%。
拋光組合物包含過氧化氫。過氧化氫可以任一適宜量存於拋光組合物中。舉例而言，拋光組合物可包含約0.1 wt.%至約10 wt.%過氧化氫，例如約0.5 wt.%至約10 wt.%、約0.5 wt.%至約5 wt.%、約0.1 wt.%至約5 wt.%、約0.1 wt.%至約2.5 wt.%、或約0.1 wt.%至約1 wt.%。
拋光組合物包含水。水可為任何適宜水且可為(例如)去離子水或蒸餾水。在一些實施例中，拋光組合物可進一步包含與水組合之一或多種有機溶劑。舉例而言，拋光組合物可進一步包含羥基溶劑(例如甲醇或乙醇)、酮溶劑、醯胺溶劑、亞碸溶劑及諸如此類。較佳地，拋光組合物包含純水。
拋光組合物可具有任一適宜pH。通常，拋光組合物之pH可為約1或更大、例如約1.2或更大、約1.4或更大、約1.6或更大、約1.8或更大或約2或更大。或者或另外，拋光組合物之pH可為約5或更小、例如約4.5或更小、約4或更小、約3.5或更小或約3或更小。因此，拋光組合物可具有由任兩個上文所提及之端點界定的pH。舉例而言，拋光組合物之pH可為約1至約5，例如約1至約4.5、約1至約4、約1至約3.5、約1至約3、約1至約2.5或約1至約2。
拋光組合物視情況包含礦物酸。適宜礦物酸之非限制性實例包括硝酸、硫酸及磷酸。
拋光組合物可進一步包含用以調節拋光組合物之pH之鹼。適宜鹼之非限制性實例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀及氫氧化銨。
拋光組合物可藉由任何適宜技術來製備，其中許多技術為熟習此項技術者已知。拋光組合物可以分批或連續製程來製備。通常，拋光組合物可藉由以任何順序組合其組分來製備。如本文所用術語「組分」包括個別成分(例如膠體二氧化矽、熔融二氧化矽、式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合、胺基酸、過氧化氫等)以及成分之任一組合(例如膠體二氧化矽、熔融二氧化矽、式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合、胺基酸、過氧化氫等)。
舉例而言，膠體二氧化矽及熔融二氧化矽可分散於水中。隨後可添加式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合及胺基酸，且可藉由能將該等組分引入拋光組合物中之任何方法混合。過氧化氫可在製備拋光組合物期間之任何時間添加。拋光組合物可在使用前製備，其中一或多種組分(例如過氧化氫)在即將使用前(例如，使用前約1分鐘內、或使用前約1小時內或使用前約7天內)添加至拋光組合物中。拋光組合物亦可藉由在拋光操作期間在基板表面混合該等組分來製備。
拋光組合物可以單一包裝系統供應，該系統包含膠體二氧化矽、熔融二氧化矽、式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合、胺基酸及水。或者，膠體二氧化矽及熔融二氧化矽可在第一容器中以於水中之分散液形式供應，且式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合、胺基酸可在第二容器中以乾燥形式或以於水中之溶液或分散液形式供應。期望地，過氧化氫與拋光組合物之其他組分分開供應且由(例如)最終使用者在使用前不久(例如，使用前1週或更短時間、使用前1天或更短時間、使用前1小時或更短時間、使用前10分鐘或更短時間或使用前1分鐘或更短時間)與拋光組合物之其他組分組合。第一或第二容器中之組分可呈乾燥形式，而另一容器中之組分可呈水性分散液之形式。而且，適宜的是第一及第二容器中之組分具有不同pH值或另一選擇為具有實質上類似或甚至相等之pH值。其他兩個容器、或三個或更多個容器、拋光組合物之組分之組合在熟習此項技術者之知識範圍內。
本發明之拋光組合物亦可以濃縮物形式提供，該濃縮物意欲在使用之前利用適當量之水來稀釋。在此一實施例中，拋光組合物濃縮物可包含膠體二氧化矽、熔融二氧化矽、式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合、胺基酸及水，且具有或無過氧化氫，其量使得在使用適當量之水稀釋濃縮物時及在添加過氧化氫(若尚未以適當量存在)時，拋光組合物之每一組分將以上文針對每一組分所述適當範圍內之量存於拋光組合物中。舉例而言，膠體二氧化矽、熔融二氧化矽、式(I)化合物或式(II)化合物與疏水有機化合物之組合及胺基酸可各自以為以上針對每一組分所述濃度之約2倍(例如，約3倍、約4倍或約5倍)之量之濃度存在，以使得當利用等體積(例如，分別2等體積之水、3等體積之水或4等體積之水)連同適宜量之過氧化氫稀釋濃縮物時，每一組分將以上文針對每一組分所述範圍內之量存於拋光組合物中。另外，如由熟習此項技術者將理解，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分至少部分或完全溶於濃縮物中。
本發明亦提供化學機械拋光基板之方法，其包含(i) 提供基板，(ii) 提供拋光墊，(iii) 提供如本文所述化學機械拋光組合物，(iv) 使基板與拋光墊及化學機械拋光組合物接觸，及(v) 相對於基板移動拋光墊及化學機械拋光組合物以研磨基板表面之至少一部分，以藉此拋光該基板。
欲使用本發明方法拋光之基板可為任何適宜基板、尤其含有鎳-磷之基板。較佳基板包含在基板表面上之至少一層、尤其用於拋光之暴露層，其包含鎳-磷、基本上由其組成或由其組成，使得研磨(即，去除)基板表面上之鎳-磷之至少一部分以拋光基板。特別適宜之基板包括(但不限於)記憶體或硬磁碟，例如塗覆有鎳-磷之鋁碟。較佳基板係鎳-磷塗覆之鋁記憶體碟。
本發明之拋光方法尤其適於連同化學機械拋光(CMP)裝置使用。通常，該裝置包含平臺，當使用時該平臺運動且具有因軌道、直線或圓周運動產生之速率；拋光墊，其與該平臺接觸且當平臺運動時與平臺一起移動；及載體，其藉由接觸拋光墊並相對於拋光墊之表面移動來固持欲拋光之基板。藉由放置基板接觸拋光墊及本發明之拋光組合物且然後使拋光墊相對於基板移動，從而研磨基板之至少一部分以拋光基板來進行基板之拋光。
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。適宜拋光墊包括(例如)織造及非織造拋光墊。此外，適宜拋光墊可包含具有不同密度、硬度、厚度、可壓縮性、壓縮時反彈能力及壓縮模量之任一適宜聚合物。適宜聚合物包括(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、其共同形成之產物及其混合物。
期望地，CMP裝置進一步包含原位拋光終點偵測系統，許多該等系統為業內已知。業內已知藉由分析自工件表面所反射之光或其他輻射來檢查及監測拋光製程之技術。該等方法闡述於(例如)美國專利第5,196,353號、美國專利第5,433,651號、美國專利第5,609,511號、美國專利第5,643,046號、美國專利第5,658,183號、美國專利第5,730,642號、美國專利第5,838,447號、美國專利第5,872,633號、美國專利第5,893,796號、美國專利第5,949,927號及美國專利第5,964,643號中。期望地，關於所拋光工件之拋光製程進度之檢查或監測使得可確定拋光終點，即確定何時終止關於具體工件之拋光製程。
期望地，與習用拋光組合物相比，本發明拋光組合物展現減少之滾離。具體而言，本發明拋光組合物展現減小之XRC (極限曲率半徑)及減小之XRCE (在碟之極限邊緣之極限曲率半徑)，如藉由光學輪廓儀所量測。
本發明可由以下實施例表徵。 實施例
(1)    在實施例(1)中提供化學機械拋光組合物，其包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 約10 ppm至約1000 ppm之式(I)化合物：
Figure 02_image031
其中R係選自 直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基，
Figure 02_image033
及 R 5C 6H 4，及 R 6-O-(R 7O) n-， 其中R 1-R 5獨立地選自直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基或R 8-C 6H 4-， 其中R 7係直鏈或具支鏈C 2-C 10伸烷基， 其中R 8係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中n係1至約20之整數， 其中X及Y獨立地係O或共價鍵，且 其中A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺化合物， (c) 胺基酸，(d) 過氧化氫，及(e) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
(2)    在實施例(2)中提供實施例(1)之拋光組合物，其中該膠體二氧化矽之平均粒徑為約10 nm至約200 nm。
(3)    在實施例(3)中提供實施例(1)或(2)之拋光組合物，其中該熔融二氧化矽之平均粒徑為約100 nm至約800 nm。
(4)    在實施例(4)中提供實施例(1)-(3)中任一實施例之拋光組合物，其中該式(I)化合物係選自十二烷基硫酸鈉、磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽、十二烷基苯磺酸鹽、苯磺酸之二級烷基衍生物、烷基二苯醚二磺酸鹽、二級烷烴磺酸鹽、單烷基具支鏈丙氧基硫酸鹽、聚乙二醇壬基苯基醚硫酸鹽及其組合。
(5)    在實施例(5)中提供實施例(1)-(4)中任一實施例之拋光組合物，其中該胺基酸係甘胺酸或丙胺酸。
(6)    在實施例(6)中提供實施例(1)-(5)中任一實施例之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約100 ppm至約500 ppm之該式(I)化合物。
(7)    在實施例(7)中提供實施例(1)-(6)中任一實施例之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約0.1 wt.%至約10 wt.%之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽之組合。
(8)    在實施例(8)中提供化學機械拋光基板之方法，其包含(i) 提供基板，(ii) 提供拋光墊，(iii) 提供實施例(1)-(7)中任一實施例之化學機械拋光組合物，(iv) 使該基板與該拋光墊及該化學機械拋光組合物接觸，及(v) 相對於該基板移動該拋光墊及該化學機械拋光組合物以研磨該基板表面之至少一部分，以藉此拋光該基板。
(9)    在實施例(9)中提供實施例(8)之方法，其中該基板係鎳-磷塗覆之鋁記憶體碟，其中該基板包含在該基板表面上之鎳-磷，且其中研磨該基板表面上之該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。
(10) 在實施例(10)中提供化學機械拋光組合物，其包含(a) 包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料，(b) 式(II)化合物：
Figure 02_image035
其中R 9係H或羥基烷基，且其中m係2至約6之整數， (c) 選自芳基氧基醇、二酯及三酯之疏水有機化合物，(d) 過氧化氫，(e) 胺基酸，及(f) 水，其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
(11) 在實施例(11)中提供實施例(10)之拋光組合物，其中該膠體二氧化矽之平均粒徑為約10 nm至約200 nm。
(12) 在實施例(12)中提供實施例(10)或(11)之拋光組合物，其中該熔融二氧化矽之平均粒徑為約100 nm至約800 nm。
(13) 在實施例(13)中提供實施例(10)-(12)中任一實施例之拋光組合物，其中該式(II)化合物係乙二胺或羥基乙基乙二胺。
(14) 在實施例(14)中提供實施例(10)-(13)中任一實施例之拋光組合物，其中該疏水有機化合物係苯氧乙醇。
(15) 在實施例(15)中提供實施例(10)-(14)中任一實施例之拋光組合物，其中該疏水有機化合物係檸檬酸三乙酯。
(16) 在實施例(16)中提供實施例(10)-(15)中任一實施例之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約100 ppm至約3000 ppm之該式(II)化合物與該疏水有機化合物之組合。
(17) 在實施例(17)中提供實施例(10)-(16)中任一實施例之拋光組合物，其中該胺基酸係甘胺酸或丙胺酸。
(18) 在實施例(18)中提供實施例(10)-(17)中任一實施例之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約0.1 wt.%至約10 wt.%之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽之組合。
(19) 在實施例(19)中提供化學機械拋光基板之方法，其包含(i) 提供基板，(ii) 提供拋光墊，(iii) 提供實施例(10)-(18)中任一實施例之化學機械拋光組合物，(iv) 使該基板與該拋光墊及該化學機械拋光組合物接觸，及(v) 相對於該基板移動該拋光墊及該化學機械拋光組合物以研磨該基板表面之至少一部分，以藉此拋光該基板。
(20) 在實施例(20)中提供實施例(19)之方法，其中該基板係鎳-磷塗覆之鋁記憶體碟，其中該基板包含在該基板表面上之鎳-磷，且其中研磨該基板表面上之該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。 實例
以下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之範疇。
在以下實例中，利用Ceiba CR200™拋光墊使用Speedfam™ 16B拋光器(Konegawa, Japan)拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。在每次運行中以550 mL/min之漿液流速將二十(20)個碟拋光至150 ± 5 mg之目標NiP移除量。拋光後，在超音波浴中使用清潔溶液清潔碟，且隨後乾燥。使用Zygo Newview™ 100 (Middlefield, CT)於80-600 μm波長下測定邊緣滾離量測值XRC (極限曲率半徑)及XRCE (碟之極限邊緣之極限曲率半徑)。分別於碟(雙面)之120°、240°及360°下量測每一輪之兩個碟。較低XRC/XRCE值指示較小邊緣滾離。
所有拋光組合物皆包含基礎調配物，該基礎調配物包含0.8 wt.%之平均粒徑為0.45 μm (即，450 nm)之熔融二氧化矽、3.4 wt.%之平均粒徑為110 nm之膠體二氧化矽、0.8 wt.%之平均粒徑為70 nm之膠體二氧化矽、0.2 wt.%之甘胺酸、1.2 wt.%之過氧化氫及1.6 wt.%之磷酸，其餘(92%)為去離子水。使用時拋光組合物之pH為1.5 ± 0.1。 實例1
此實例展現根據本發明之實施例添加式(I)化合物對由基礎調配物展現之XRC及XRCE的效應。
利用拋光組合物1A-1I拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物1B-1O (本發明)包括基礎調配物且進一步含有表1中所示之類型及量的式(I)化合物。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表1中。 表1：式(I)化合物對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0001
如自表1中所述之結果可明瞭，經含有式(I)化合物之拋光組合物1B-1O拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值實質上低於經不含式(I)化合物之對照組合物拋光的碟所展現之XRC及XRCE值。具體而言，經包括式(I)化合物之拋光組合物拋光的碟所展現之XRC值係經對照拋光組合物拋光之碟所展現之XRC值的大約59-89%，且經包括式(I)化合物之拋光組合物拋光的碟所展現之XRCE值係經對照拋光組合物拋光之碟所展現之XRCE值的大約63-82%。 實例2
此實例展現根據本發明之實施例增加式(I)化合物之濃度對經包含式(I)化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及2A-2C拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物2A-2C (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有250 ppm、375 ppm及500 ppm之十二烷基硫酸鈉(即，式(I)化合物)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表2中。 表2：十二烷基硫酸鈉之濃度對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0002
如自表2中所述之結果可明瞭，經含有十二烷基硫酸鈉之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE隨著十二烷基硫酸鈉之濃度增加而減小，其中XRCE之減小在375與500 ppm十二烷基硫酸鈉之間似乎為平臺期。 實例3
此實例展現根據本發明之實施例增加式(I)化合物之濃度對經包含式(I)化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及3A-3D拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物3A-3D (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有150 ppm、300 ppm、450 ppm及600 ppm之磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽(即，式(I)化合物)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表3中。 表3：磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽之濃度對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0003
如自表3中所述之結果可明瞭，經含有磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE隨著磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽之濃度增加至高達450 ppm而減小，其中XRC及XRCE之減小在450與600 ppm磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽之間似乎為平臺期。 實例4
此實例展現根據本發明之實施例增加式(I)化合物之濃度對經包含式(I)化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及4A-4C拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物4A-4C (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有200 ppm、400 ppm及600 ppm之十二烷基苯磺酸鹽(即，式(I)化合物)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表4中。 表4：十二烷基苯磺酸鹽之濃度對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0004
如自表4中所述之結果可明瞭，經含有十二烷基苯磺酸鹽之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE隨著十二烷基苯磺酸鹽之濃度增加至高達400 ppm而減小，其中XRC及XRCE之減小在400與600 ppm十二烷基苯磺酸鹽之間似乎為平臺期。 實例5
此實例展現根據本發明之實施例增加式(I)化合物之濃度對經包含式(I)化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及5A-5C拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物5A-5C (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有200 ppm、300 ppm及400 ppm之十二烷基苯磺酸鹽-異丙胺鹽(即，式(I)化合物)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表5中。 表5：十二烷基苯磺酸鹽-異丙胺鹽之濃度對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0005
如自表5中所述之結果可明瞭，經含有十二烷基苯磺酸鹽-異丙胺鹽之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE隨著十二烷基苯磺酸鹽-異丙胺鹽之濃度增加至高達300 ppm而減小，其中XRC及XRCE之減小在300與400 ppm十二烷基苯磺酸鹽-異丙胺鹽之間似乎為平臺期。 實例6
此實例展現根據本發明之實施例增加式(I)化合物之濃度對經包含式(I)化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及6A-6C拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物6A-6C (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有200 ppm、300 ppm及400 ppm之苯磺酸C 10-C 13二級烷基衍生物異丙胺鹽(即，式(I)化合物)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表6中。 表6：苯磺酸C 10-C 13二級烷基衍生物-異丙胺鹽之濃度對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0006
如自表6中所述之結果可明瞭，經含有苯磺酸C 10-C 13二級烷基衍生物-異丙胺鹽之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE隨著苯磺酸C 10-C 13二級烷基衍生物-異丙胺鹽之濃度增加至高達300 ppm而減小，其中XRC及XRCE之減小在300與400 ppm苯磺酸C 10-C 13二級烷基衍生物-異丙胺鹽之間似乎為平臺期。 實例7
此實例展現根據本發明之實施例增加式(I)化合物之濃度對經包含式(I)化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及7A-7H拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(I)化合物。拋光組合物7A-7C (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有200 ppm、300 ppm及400 ppm之二苯醚二磺酸鹽C 10-烷基衍生物(即，式(I)化合物)。拋光組合物7D及7E (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有300 ppm及400 ppm之二苯醚二磺酸鹽C 10-烷基衍生物Dowfax™ C10L (即，式(I)化合物)。拋光組合物7F-7H (本發明)包括基礎調配物且進一步分別含有200 ppm、300 ppm及400 ppm之二苯醚二磺酸鹽C 12-烷基衍生物(即，式(I)化合物)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表7中。 表7：二磺酸二苯基酯對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0007
如自表7中所述之結果可明瞭，拋光組合物7A-7H中二苯醚二磺酸鹽化合物之存在導致使用其拋光之鎳-磷塗覆之鋁碟中觀察之XRC及XRCE減小。 實例8
此實例展現根據本發明之實施例式(II)化合物及疏水有機化合物之組合對經包含式(II)化合物及疏水有機化合物之拋光組合物拋光的鎳-磷塗覆之鋁碟所展現之XRC及XRCE值的效應。
利用拋光組合物1A及8A-8G拋光鎳-磷塗覆之鋁碟。拋光組合物1A (對照)係基礎調配物且不含式(II)化合物、疏水有機化合物或式(I)化合物。拋光組合物8A-8G包括基礎調配物且進一步含有600 ppm之乙二胺(即，式(II)化合物) (拋光組合物8A)、1000 ppm之羥基乙基乙二胺(即，式(II)化合物) (拋光組合物8B)、2000 ppm之苯氧乙醇(即，疏水有機化合物) (拋光組合物8C)、600 ppm之乙二胺及2000 ppm之苯氧乙醇(拋光組合物8D)、2000 ppm之檸檬酸三乙酯(即，疏水有機化合物) (拋光組合物8E)、600 ppm之乙二胺及2000 ppm之檸檬酸三乙酯(拋光組合物8F)、或1557 ppm之羥基乙基乙二胺及2000 ppm之檸檬酸三乙酯(拋光組合物8G)。
在拋光後，測定XRC及XRCE，且結果闡述於表8中。 表8：式(II)化合物及疏水有機化合物之組合對XRC及XRCE之效應
Figure 108117822-A0305-0008
如自表8中所述之結果可明瞭，單獨乙二胺、羥基乙基乙二胺、苯氧乙醇或檸檬酸三乙酯(即單獨式(II)化合物或單獨疏水有機化合物) (如在拋光組合物8A、8B、8C及8E中)之存在導致XRCE中等減小。乙二胺及苯氧乙醇、乙二胺及檸檬酸三乙酯、或羥基乙基乙二胺及檸檬酸三乙酯之組合(即，式(II)化合物及疏水有機化合物之組合(如在拋光組合物8D、8F及8G中)之存在導致XRCE顯著減小。舉例而言，含有乙二胺及苯氧乙醇之組合之拋光組合物8D展現比含有乙二胺但不進一步含有苯氧乙醇之拋光組合物8A低約5.6%之XRCE。含有羥基乙基乙二胺及檸檬酸三乙酯之組合之拋光組合物8G展現比含有羥基乙基乙二胺但不進一步含有檸檬酸三乙酯之拋光組合物8B低約19%之XRCE。含有乙二胺及苯氧乙醇之組合之拋光組合物8D展現比含有苯氧乙醇但不進一步含有乙二胺之拋光組合物8C低11%之XRCE。含有乙二胺及檸檬酸三乙酯之組合之拋光組合物8F展現比含有檸檬酸三乙酯但不進一步含有乙二胺之拋光組合物8E低12%之XRCE。含有羥基乙基乙二胺及檸檬酸三乙酯之組合之拋光組合物8G展現比含有檸檬酸三乙酯但不進一步含有羥基乙基乙二胺之拋光組合物8E低21%之XRCE。
本文所引用之所有參考文獻(包括出版物、專利申請案及專利)均以引用方式併入本文中，其併入程度如同將每一參考文獻個別且特別指示以引用方式併入本文中且其全文列示於本文中一般。
除非本文另外指明或上下文明顯矛盾，否則在闡述本發明之上下文(尤其在下文申請專利範圍之上下文)中術語「一(a及an)」及「該」及「至少一個」及相似指示物之使用均應解釋為涵蓋單數及複數二者。除非本文另外指明或上下文明顯矛盾，否則緊接著一或多個物項之清單使用之術語「至少一者」(例如，「A及B中之至少一者」)應解釋為意指選自所列示物項之一個物項(A或B)或兩個或更多個所列示物項之任何組合(A及B)。除非另外註明，否則術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」應視為開放式術語(即，意指「包括但不限於」)。除非本文另外指明，否則本文中之數值範圍僅意欲作為個別提及落入此範圍內之每一單獨值之速記方法，並且每一單獨值係如同在本文個別列舉一般併入說明書中。除非本文另有說明或上下文另外明顯矛盾，否則本文所闡述之所有方法皆可以任何適宜順序實施。除非另有主張，否則，本文中所提供之任何及所有實例或例示性語言(例如，「例如」)之使用僅意欲更好地闡明本發明且並不對本發明的範圍強加限制。本說明書中之任何語言均不應解釋為指示任何未主張要素對於本發明實踐係必需的。
本文中闡述本發明之較佳實施例，包括發明者已知用於實施本發明之最佳模式。熟習此項技術者在閱讀上述說明後可瞭解彼等較佳實施例之變化形式。發明者期望熟習此項技術者適當採用該等變化形式，且發明者期望本發明可以不同於本文特定闡述之方式實施。因此，本發明包括適用法律所允許之本文所附申請專利範圍中所引述標的物之所有修改形式及等效形式。此外，除非本文另外指明或上下文另外明顯矛盾，否則在其所有可能之變化形式中，上述要素之任何組合皆涵蓋於本發明中。
Figure 01_image001

Claims (20)

  1. 一種化學機械拋光組合物，其包含： (a)    包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料， (b)    約10 ppm至約1000 ppm之式(I)化合物：
    Figure 03_image037
    其中R係選自 直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基，
    Figure 03_image039
    ， R 5C 6H 4，及 R 6-O-(R 7O) n-， 其中R 1-R 5獨立地選自直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中R 6係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基或R 8-C 6H 4-， 其中R 7係直鏈或具支鏈C 2-C 10伸烷基， 其中R 8係直鏈或具支鏈C 1-C 20烷基， 其中n係1至約20之整數， 其中X及Y獨立地係O或共價鍵，且 其中A及B獨立地係鹼金屬陽離子或有機胺化合物， (c)    胺基酸， (d)    過氧化氫，及 (e)    水， 其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
  2. 如請求項1之拋光組合物，其中該膠體二氧化矽之平均粒徑為約10 nm至約200 nm。
  3. 如請求項1之拋光組合物，其中該熔融二氧化矽之平均粒徑為約100 nm至約800 nm。
  4. 如請求項1之拋光組合物，其中該式(I)化合物係選自十二烷基硫酸鈉、磺基琥珀酸二乙基己基酯鹽、十二烷基苯磺酸鹽、苯磺酸之二級烷基衍生物、烷基二苯醚二磺酸鹽、二級烷烴磺酸鹽、單烷基具支鏈丙氧基硫酸鹽、聚乙二醇壬基苯基醚硫酸鹽及其組合。
  5. 如請求項1之拋光組合物，其中該胺基酸係甘胺酸或丙胺酸。
  6. 如請求項1之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約100 ppm至約500 ppm之該式(I)化合物。
  7. 如請求項1之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約0.1 wt.%至約10 wt.%之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽之組合。
  8. 一種化學機械拋光基板之方法，其包含： (i)    提供基板， (ii)   提供拋光墊， (iii ) 提供如請求項1之化學機械拋光組合物， (iv)   使該基板與該拋光墊及該化學機械拋光組合物接觸，及 (v)    相對於該基板移動該拋光墊及該化學機械拋光組合物以研磨該基板表面之至少一部分，以藉此拋光該基板。
  9. 如請求項8之方法，其中該基板係鎳-磷塗覆之鋁記憶體碟，其中該基板包含在該基板表面上之鎳-磷，且其中研磨該基板表面上之該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。
  10. 一種化學機械拋光組合物，其包含： (a)    包含膠體二氧化矽及熔融二氧化矽之磨料， (b)    式(II)化合物：
    Figure 03_image041
    其中R 9係H或羥基烷基，且 其中m係2至約6之整數， (c)    選自芳基氧基醇、二酯及三酯之疏水有機化合物， (d)    過氧化氫， (e)    胺基酸，及 (f)    水， 其中該拋光組合物具有約1至約5之pH。
  11. 如請求項10之拋光組合物，其中該膠體二氧化矽之平均粒徑為約10 nm至約200 nm。
  12. 如請求項10之拋光組合物，其中該熔融二氧化矽之平均粒徑為約100 nm至約800 nm。
  13. 如請求項10之拋光組合物，其中該式(II)化合物係乙二胺或羥基乙基乙二胺。
  14. 如請求項10之拋光組合物，其中該疏水有機化合物係苯氧乙醇。
  15. 如請求項10之拋光組合物，其中該疏水有機化合物係檸檬酸三乙酯。
  16. 如請求項10之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約100 ppm至約4000 ppm之該式(II)化合物與該疏水有機化合物之組合。
  17. 如請求項10之拋光組合物，其中該胺基酸係甘胺酸或丙胺酸。
  18. 如請求項10之拋光組合物，其中該拋光組合物包含約0.1 wt.%至約10 wt.%之膠體二氧化矽與熔融二氧化矽之組合。
  19. 一種化學機械拋光基板之方法，其包含： (i)    提供基板， (ii)   提供拋光墊， (iii) 提供如請求項10之化學機械拋光組合物， (iv)   使該基板與該拋光墊及該化學機械拋光組合物接觸，及 (v)    相對於該基板移動該拋光墊及該化學機械拋光組合物以研磨該基板表面之至少一部分，以藉此拋光該基板。
  20. 如請求項19之方法，其中該基板係鎳-磷塗覆之鋁記憶體碟，其中該基板包含在該基板表面上之鎳-磷，且其中研磨該基板表面上之該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。
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