TWI748808B - 用於拋光有機膜的漿料組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種用於拋光有機膜的漿料組合物，根據本發明一實施例的用於拋光有機膜的漿料組合物，包括拋光粒子、包括有機酸、無機酸或兩者的拋光調節劑、包括醯胺類化合物或醯胺類聚合物的有機膜拋光增強劑、氧化劑以及pH調節劑。

Description

用於拋光有機膜的漿料組合物
本發明涉及一種用於拋光有機膜的漿料組合物。
隨著半導體元件越來越多樣且高度集成化，開始使用一種能夠形成細微圖案的技術，這使得半導體元件的表面結構越來越複雜，表面膜的階梯差也越來越大。在製造半導體元件的過程中使用化學機械拋光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)的平坦化技術來去除形成在基板上的特定膜上的階梯差。例如，根據拋光材料的不同，可以將其分類為氧化物(oxide)CMP製程、金屬(metal)CMP製程、多晶矽(poly-Si)CMP製程和有機膜CMP製程等。
作為應用拋光有機膜的CMP製程的半導體製程，最典型的製程為層間介質(ILD，Inter Layer Dielectric)製程。ILD製程是一種形成精細圖案的製程，是去除過度形成的有機膜(C-SOH)的製程。
傳統上，將諸如三氯化鈦等還原劑添加到用於有機膜的CMP漿料組合物中並進行使用，但當使用此類現有的用於有機膜的CMP漿料組合物時，無法獲得與ILD製程所需的無機膜相比的有機膜的選擇性拋光比。
此外，由於傳統的用於有機膜的CMP漿料組合物必須根據每單位時間以高拋光量進行拋光，同時還保證無劃痕之類的表面缺陷，因此需包括高分子拋光材料。然而，由於有機膜和聚合拋光材料的材料不同，當使用傳統的 有機膜CMP漿料組合物進行拋光時，無法根據有機膜的不同提高拋光面的平坦度，同時又獲得理想的拋光量。此外，根據有機膜的不同無法獲得所需的拋光量或可能會出現劃痕，從而導致拋光表面缺陷並降低平坦度。
因此，需要開發一種對有機膜具有優異的拋光性能的用於拋光有機膜的漿料組合物。
本發明的目的在於解決上述問題，為此提供一種能夠提高對有機膜的拋光率的用於拋光有機膜的漿料組合物。
然而，本發明要解決的問題並非受限於上述言及的問題，未言及的其他問題能夠藉由以下記載由本領域普通技術人員所明確理解。
根據本發明一實施例的用於拋光有機膜的漿料組合物，包括拋光粒子、包括有機酸、無機酸或兩者的拋光調節劑、包括醯胺類化合物或醯胺類聚合物的有機膜拋光增強劑、氧化劑以及pH調節劑。
根據一實施例，所述拋光粒子可以包括從由氧化物、經有機物或無機物塗覆的氧化物及膠體狀態的所述氧化物組成的群組中選擇的至少任一種，所述氧化物可以包括從由二氧化矽、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、鋇二氧化鈦、氧化鍺、氧化錳及氧化鎂組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述拋光粒子的一部分可以被有機酸置換。
根據一實施例，所述拋光粒子可以包括被有機酸所置換的膠體二氧化矽。
根據一實施例，所述拋光粒子的粒徑可以包括10nm至250nm的一次粒子及30nm至300nm的二次粒子。
根據一實施例，所述拋光粒子可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至10重量%。
根據一實施例，所述有機酸可以包括從由草酸、蘋果酸、順丁烯二酸、丙二酸、甲酸、乳酸、乙酸、吡啶甲酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、戊二酸、谷氨酸、乙醇酸、丙酸、富馬酸、水楊酸、庚二酸、苯甲酸、丁酸、天冬氨酸、磺酸及鄰苯二甲酸組成的群組中選擇的至少任一種，所述無機酸可以包括從由硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸、溴酸、碘酸、氨基磺酸、高氯酸、鉻酸、亞硫酸、亞硝酸、硼酸及氟硼酸組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述拋光調節劑可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至3重量%。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑可以包括從由乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N-乙基乙醯胺、鄰氨甲醯苯甲酸、丙烯醯胺、苯甲醯胺、萘酚醯胺、煙醯胺、異煙醯胺、鄰苯二醯胺、異酞醯胺、已二醯二胺、對苯二甲醯胺、丙二醯胺、丁二醯胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯醯胺共聚物、聚丙烯醯胺三元共聚物(terpolymer)及聚丙烯醯胺四元共聚物(tetrapolymer)組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述聚丙烯醯胺共聚物可以為丙烯酸衍生物。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑的分子量可以是10K至1000K。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%至0.5重量%。
根據一實施例，所述氧化劑可以包括從由過氧化氫、尿素過氧化氫、尿素、過碳酸鹽、高碘酸、高碘酸鹽、高氯酸、高氯酸鹽、過溴酸、過溴酸鹽、過硼酸、過硼酸鹽、高錳酸、高錳酸鹽、過硫酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽、碘酸、過硫酸銨、過氧化苯甲醯、過氧化鈣、過氧化鋇、過氧化鈉及過氧化脲組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述氧化劑可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至5重量%。
根據一實施例，所述pH調節劑可以包括從由苄胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲醇胺、二甲基苄胺、乙氧基苄胺、單異丙醇胺、氨乙基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、二乙烯三胺(DETA，Diethylenetriamine)、三乙烯四胺(TETA，Triethylenetetramine)、四乙基五胺(TEPA，Tetraethylenepentamine)、五亞乙基六胺(PEHA，Pentaethylenehexamine)、雙(六亞甲基)三胺、N-(3-氨丙基)乙二胺(Am3)、N，N'-雙(3-氨丙基)乙二胺(Am4)、N，N，N'-三(3-氨丙基)乙二胺(Am5)、N-3-氨丙基-1,3-二氨基丙烷、N，N'-雙(3-氨丙基)-1,3-二氨基丙烷、N，N，N'-三(3-氨丙基)-1,3-二氨基丙烷、雙-(3-氨丙基)胺、二亞丙基三胺及三亞丙基四胺組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述pH調節劑是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%至1重量%。
根據一實施例，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的pH範圍可以是1至3.5。
根據一實施例，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的ζ電位範圍可以是-50mV至-10mV。
根據一實施例，所述有機膜可以包括含有碳氫鍵的碳基膜。
根據一實施例，所述有機膜可以包括從由無定形碳層(ACL，Amorphous Carbon Layer)、APF(產品名稱，由AMAT製造)、SiLK(產品名稱，由陶氏化學製造)、NCP(產品名稱，由ASM製造)、AHM(產品名稱，由Novellus製造)及C-旋轉塗佈硬遮罩(C-SOH，Carbon-Spin On Hardmask)組成的群組中選擇的任一種。
根據一實施例，所述有機膜的碳含量可以是90原子%以上。
根據一實施例，所述有機膜的拋光量可以是30Å/min至200Å/min。
根據本發明一實施例的用於拋光有機膜的漿料組合物藉由增加對具有高碳含量的有機膜的拋光率來具有高拋光功能。並且，當pH值在特定範圍內時，可以有效地去除有機膜，並減少由拋光粒子或殘留物引起的表面缺陷。
以下，對本發明的實施例進行詳細說明。在對本發明進行說明的過程中，當判斷對於相關習知功能或構成的具體說明會不必要地混淆實施例時，省略其詳細說明。並且，本發明中使用的術語用於恰當地說明本發明的較 佳實施例，能夠基於使用者、採用者的意圖或本發明所屬領域的慣例有所不同。因此，對本發明中術語進行定義時應基於說明書的整體內容。
在整體說明書中，當記載某個部件位於其他部件「上」時，不僅表示某一部件接觸其他部件的情況，也包括兩個部件之間存在其他部件的情況。
在整體說明書中，當說明某一部分「包括」某一構成要素時，不表示排除其他構成要素，還能夠包括其他構成要素。
以下，參照實施例對本發明的用於拋光有機膜的漿料組合物進行具體說明。然而，本發明並非受限於實施例。
根據本發明一實施例的用於拋光有機膜的漿料組合物，包括拋光粒子、包括有機酸、無機酸或兩者的拋光調節劑、包括醯胺類化合物或醯胺類聚合物的有機膜拋光增強劑、氧化劑以及pH調節劑。
根據本發明一實施例的用於拋光有機膜的漿料組合物藉由增加對具有高碳含量的有機膜的拋光率來具有高拋光功能。並且，當pH值在特定範圍內時，可以有效地去除有機膜，並減少由拋光粒子或殘留物引起的表面缺陷。
根據一實施例，所述拋光粒子可以包括從由氧化物、經有機物或無機物塗覆的氧化物及膠體狀態的所述氧化物組成的群組中選擇的至少任一種；所述氧化物可以包括從由二氧化矽、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、鋇二氧化鈦、氧化鍺、氧化錳及氧化鎂組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述拋光粒子的一部分被有機酸置換。所述有機酸可以包括從由草酸、蘋果酸、順丁烯二酸、丙二酸、甲酸、乳酸、乙酸、吡啶甲酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、戊二酸、谷氨酸、乙醇酸、丙酸、富馬酸、 水楊酸、庚二酸、苯甲酸、丁酸、天冬氨酸、磺酸及鄰苯二甲酸組成的群組中選擇的至少任一種。
藉由所述有機酸的置換，拋光粒子在pH3.4以下具有負電荷(negative charge)。ζ電位變為0的pH值稱為等電點(IEP，Isoelectric Point)，有機膜中無定形碳層(ACL，Amorphous Carbon Layer)的ζ電位為3.4。在pH3.4以下，ACL膜的ζ電位具有正電荷(positive charge)。因此，有機膜與被有機酸置換的拋光粒子之間的吸附力強，可以提高有機膜的拋光率。
根據一實施例，可以藉由液相法製備所述拋光粒子，並進行分散使得拋光粒子的表面具有負電荷。所述拋光粒子可以包括藉由液相法製備的拋光粒子，但並不限於此。液相法是藉由使拋光粒子前驅體在水溶液中發生化學反應，並使結晶生長從而獲得微粒子的溶膠-凝膠(sol-gel)法，或者是將拋光粒子離子在水溶液中進行沉澱的共沉法，以及在高溫高壓中形成拋光粒子的水熱合成法等進行製備的方法。藉由液相法製備的拋光粒子被進行分散使得拋光粒子的表面具有負電荷。
根據一實施例，所述拋光粒子可以包括被有機酸所置換的膠體二氧化矽。
根據一實施例，所述拋光粒子的粒徑可以包括10nm至250nm的一次粒子及30nm至300nm的二次粒子。所述拋光粒子的平均粒徑是能夠藉由掃描電子顯微鏡分析或動態光散射檢測的視野範圍內的多個粒子粒徑的平均值。為確保粒子均勻性，一次粒子的大小應為200nm以下，並且當不到5nm時會降低拋光率。對於所述用於拋光有機膜的漿料組合物的二次粒子，當二次粒子大小不到30nm時，會由於研磨產生過多的小粒子，降低洗滌性，並且在晶片表面產生 過多缺陷，當超過300nm時，會因過度拋光導致難以調節選擇比，具有發生凹陷、腐蝕及表面缺陷的可能性。
根據一實施例，所述拋光粒子除了單一大小的粒子外，還可以使用包括多分散(multi dispersion)形態的粒子分布的混合粒子，例如混合兩種具有不同平均粒度的拋光粒子，從而形成雙峰(bimodal)模式的粒子分布，或者混合三種具有不同平均粒度的拋光粒子，從而形成三個峰值的粒度分布。或者混合四種以上的具有不同平均粒度的拋光粒子形成多分散形態的粒子分布。藉由混合相對較大的拋光粒子和相對較小的拋光粒子能夠實現更優秀的分散性，期待減少晶片表面的劃痕的效果。
根據一實施例，所述拋光粒子的形狀可以包括從由球形、方形、針狀及板狀組成的群組中選擇的至少任一種，較佳地，可以是球形。
根據一實施例，所述拋光粒子可以為單晶。當使用單晶拋光粒子時，與多晶拋光粒子相比可以達到減少劃痕的效果，可以改善凹陷現象，並可以提高拋光後的洗滌性。
根據一實施例，所述拋光粒子可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至10重量%。當所述拋光粒子在所述用於拋光有機膜的漿料組合物中的含量不到1重量%時，會降低拋光速度；當超過10重量%時，由於拋光速度過高以拋光粒子數量的增加，可能會因為殘留於表面的粒子吸附性引發表面缺陷。
根據一實施例，所述拋光調節劑可以藉由打破形成有機膜的聚合物化合物之間的鍵來執行化學拋光作用。
根據一實施例，所述有機酸可以包括從由草酸、蘋果酸、順丁烯二酸、丙二酸、甲酸、乳酸、乙酸、吡啶甲酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、戊二酸、谷氨酸、乙醇酸、丙酸、富馬酸、水楊酸、庚二酸、苯甲酸、丁酸、天冬氨酸、磺酸及鄰苯二甲酸組成的群組中選擇的至少任一種；所述無機酸可以包括從由硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸、溴酸、碘酸、氨基磺酸、高氯酸、鉻酸、亞硫酸、亞硝酸、硼酸及氟硼酸組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述拋光調節劑是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至3重量%。當所述拋光調節劑的含量小於所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%時，可能會降低拋光速率；當超過3重量%時，可能會過度拋光有機膜。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑可以包括醯胺類化合物或醯胺類聚合物。當使用醯胺類化合物時，可以略微提高有機膜的拋光速率；當使用醯胺類聚合物時，可以提高有機膜的拋光率。尤其，隨著分子量的增加(高達400K)，有機膜的拋光速率增加，之後，會出現飽和(saturation)現象。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑可以包括從由乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N-乙基乙醯胺、鄰氨甲醯苯甲酸、丙烯醯胺、苯甲醯胺、萘酚醯胺、煙醯胺、異煙醯胺、鄰苯二醯胺、異酞醯胺、已二醯二胺、對苯二甲醯胺、丙二醯胺、丁二醯胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯醯胺共聚物、聚丙烯醯胺三元共聚物(terpolymer)及聚丙烯醯胺四元共聚物(tetrapolymer)組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述聚丙烯醯胺共聚物為丙烯酸衍生物。
根據一實施例，例如，所述聚丙烯醯胺共聚物可以包括CELB-217-063-2或DP/EM5015。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑的分子量為10K至1000K。當所述有機膜拋光增強劑的分子量小於10K時，可能會惡化有機膜的拋光性能；但即使超過1000K，其拋光性能也無法得到改善。
根據一實施例，所述有機膜拋光增強劑可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%至0.5重量%。
根據一實施例，所述氧化劑藉由氧化所述有機膜來提高拋光率。
根據一實施例，所述氧化劑可以包括從由過氧化氫、尿素過氧化氫、尿素、過碳酸鹽、高碘酸、高碘酸鹽、高氯酸、高氯酸鹽、過溴酸、過溴酸鹽、過硼酸、過硼酸鹽、高錳酸、高錳酸鹽、過硫酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽、碘酸、過硫酸銨、過氧化苯甲醯、過氧化鈣、過氧化鋇、過氧化鈉及過氧化脲組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述氧化劑可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至5重量%。當所述氧化劑的含量小於所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%時，可能會降低有機膜的拋光速率及氧化速率；當超過5重量%時，由於有機膜可能會變硬(hard)，導致無法進行拋光。
根據一實施例，由於pH調節劑在分散穩定性方面具有優勢，因此對於本發明的作為拋光對象的有機膜，可以保證高速拋光性能和良好的拋光表面。
根據一實施例，所述pH調節劑可以包括從由苄胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲醇胺、二甲基苄胺、乙氧基苄胺、單異丙醇胺、氨乙 基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、二乙烯三胺(DETA，Diethylenetriamine)、三乙烯四胺(TETA，Tiiethylenetetramine)、四乙基五胺(TEPA，Tetraethylenepentamine)、五亞乙基六胺(PEHA，Pentaethylenehexamine)、雙(六亞甲基)三胺、N-(3-氨丙基)乙二胺(Am3)、N，N'-雙(3-氨丙基)乙二胺(Am4)、N，N，N'-三(3-氨丙基)乙二胺(Am5)、N-3-氨丙基-1,3-二氨基丙烷、N，N'-雙(3-氨丙基)-1,3-二氨基丙烷、N，N，N'-三(3-氨丙基)-1,3-二氨基丙烷、雙-(3-氨丙基)胺、二亞丙基三胺及三亞丙基四胺組成的群組中選擇的至少任一種。
根據一實施例，所述pH調節劑可以是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%至1重量%。當所述pH調節劑的含量小於所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%時，可能會降低拋光速率；當超過1重量%時，可能會過度拋光有機膜。
根據一實施例，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的pH範圍可以是1至3.5。較佳地，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的pH範圍可以是1.5至2.5或2。作為調整拋光有機膜的漿料組合物的pH值，可以添加pH調節劑。當所述用於拋光有機膜的漿料組合物的pH值超出上述範圍時，可能會降低拋光速率，並導致凹陷及表面不平衡等缺陷。
根據一實施例，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的ζ電位範圍可以是-50mV至-10mV。較佳地，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的ζ電位可以是顯示負(negative)電荷的負漿料組合物。所述用於拋光有機膜的漿料組合物的ζ電位範圍可以是-50mV至-10mV。由於帶有負電荷的拋光粒子，所述用於拋光有機膜的漿料組合物的ζ電位可以是顯示負(negative)電荷的負漿料組合 物，並且當ζ電位值超過-10mV時，由於靜電斥力的分散性較弱，可能會出現凝結現象。
根據一實施例，所述有機膜可以包括含有碳氫(C-H)鍵的碳基膜。
根據一實施例，所述有機膜可以包括從由無定形碳層(ACL，Amorphous Carbon Layer)、APF(產品名稱，由AMAT製造)、SiLK(產品名稱，由陶氏化學製造)、NCP(產品名稱，由ASM製造)、AHM(產品名稱，由Novellus製造)及C-旋轉塗佈硬遮罩(C-SOH，Carbon-Spin On Hardmask)組成的群組中選擇的任一種。
根據一實施例，所述C-旋塗硬掩模一般指碳基硬掩膜，但在本發明中，將其統稱為在自排列雙成型技術(SaDPT，Self-aligned Double Patterning Technology)中形成的抗蝕劑膜、填充沉積在圖案化晶片上的二氧化矽膜等無機膜的通孔的填縫(gap-filling)或具有抗蝕功能的碳基膜，例如蝕刻防蝕膜等。
根據一實施例，所述有機膜的碳含量可以是90原子%以上。例如，所述有機膜的碳含量可以是約90原子%至99原子%或約95原子%至約99原子%。當在上述範圍內使用用於拋光有機膜的漿料組合物進行拋光時，可以獲得較高的拋光量，不會產生劃痕，並且拋光面的平坦度也高。
可以藉由塗覆有機膜組合物後在高溫下進行熱固化來製備本發明的待拋光的有機膜，例如，約300℃至700℃。當在上述範圍內使用拋光組合物進行拋光時，可以獲得較高的拋光量，不會產生劃痕，並且拋光面的平坦度也高。
根據一實施例，所述有機膜的拋光量可以是30Å/min至200Å/min。本發明的用於拋光有機膜的漿料組合物可以具有至少約30Å/min(例如，至少約8500Å/min、至少約9000Å/min、至少約9500Å/min、至少約10000Å/min、至少約10500Å/min、至少約11000Å/min、至少約11500Å/min或至少約12000Å/min)至最多約15000Å/min(例如，最多約14000Å/min或最多約13000Å/min)的ACL去除率。如本文所述，在2.0psi的拋光下壓力下測量ACL去除率。
下面，參照實施例及比較例對本發明進行更詳細的說明。
但下面的實施例僅作為本發明的示例，本發明的技術思想並非受限於此。
[實施例1]
將由超純水65重量%有機酸置換的膠體二氧化矽1重量%進行分散後，添加作為拋光調節劑的草酸0.3重量%、作為有機膜拋光增強劑的分子量400K的聚丙烯醯胺(PAAM，Polyacrylamide)0.1重量%，再添加作為氧化劑的過氧化氫0.5重量%，並添加作為pH調節劑的苄胺以將pH調節到2.0，然後混合30分鐘來製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例2]
除了在實施例1中添加作為有機膜拋光增強劑的分子量120的煙醯胺(N-amide)0.25重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例3]
除了在實施例1中添加作為有機膜拋光增強劑的分子量100K的聚丙烯醯胺0.05重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例4]
除了在實施例1中添加作為有機膜拋光增強劑的聚丙烯醯胺0.05重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例5]
除了在實施例1中添加作為有機膜拋光增強劑的分子量5000K的聚丙烯醯胺0.05重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例6]
除了在實施例1中添加作為氧化劑的過氧化氫3.0重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例7]
除了在實施例1中添加作為拋光粒子的有機酸置換的膠體二氧化矽5重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[實施例8]
除了在實施例1中添加作為拋光調節劑的檸檬酸0.3重量%外，與實施例1相同的方式製備了用於拋光有機膜的漿料組合物。
[比較例1]
除了在實施例1中不添加有機膜拋光增強劑外，與實施例1相同的方式製備了漿料組合物。
[比較例2]
除了在比較例1中添加作為拋光粒子的現有的膠體二氧化矽拋光粒子外，與比較例1相同的方式製備了漿料組合物。
[比較例3]
除了在實施例1中添加分子量90K的羥乙基纖維素(HEC，Hydroxyethyl Cellulose)0.05重量%而非聚丙烯醯胺有機膜拋光增強劑外，與實施例1相同的方式製備了漿料組合物。
[比較例4]
除了在實施例1中添加分子量20K的聚乙二醇(PEG，Polyethylene Glycol)0.05重量%而非聚丙烯醯胺有機膜拋光增強劑外，與實施例1相同的方式製備了漿料組合物。
在上述拋光條件下，使用實施例1至8的用於拋光有機膜的漿料組合物及比較例1至4的用於拋光的漿料組合物來進行了拋光。
[拋光條件]
1. 拋光裝置：AP-300(CTS公司)
2. 載體RPM(Carrier RPM)：87rpm
3. 壓板RPM(Platen RPM)：93rpm
4. 晶片壓力：2.0psi
5. R-ring壓力：6.5psi
6. 漿料流量(Flow rate)：250mL/min
7. 拋光墊：IC 1000(DOW公司)
下面，表1示出了使用實施例1至8的用於拋光有機膜的漿料組合物及比較例1至4的用於拋光的漿料組合物的ACL拋光量。
Figure 109144959-A0305-02-0017-1
A：有機酸置換的膠體二氧化矽
B：現有的膠體二氧化矽
參照表1可以看出，當使用實施例1至8的用於拋光有機膜的漿料組合物時，與使用比較例1至4的漿料組合物時相比，ACL中的拋光率更高。
實施例2至3的用於拋光有機膜的漿料組合物的低拋光率原因在於，添加了低分子量的醯胺類化合物和醯胺類聚合物。
綜上，藉由有限的實施例進行了說明，本領域普通技術人員能夠基於所述記載進行多種更改與變形。例如，所說明的技術按照與說明的方法不同的順序執行，和/或所說明的構成要素按照與說明的方法不同的形態進行結合或組合，或者由其他構成要素或者等同物置換或代替，也能得到適當的結果。由此，其他體現，其他實施例以及申請專利範圍的等同物，均屬本發明的申請專利範圍。

Claims (17)

  1. 一種用於拋光有機膜的漿料組合物，包括：拋光粒子；包括有機酸、無機酸或兩者的拋光調節劑；包括醯胺類化合物或醯胺類聚合物的有機膜拋光增強劑；氧化劑；以及pH調節劑，其中，該漿料組合物的ζ電位範圍為-50mV至-10mV，該有機膜包括含有碳氫鍵的碳基膜，且該有機膜的拋光量為30Å/min至200Å/min。
  2. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述拋光粒子包括從由氧化物、經有機物或無機物塗覆的氧化物及膠體狀態的所述氧化物組成的群組中選擇的至少任一種，所述氧化物包括從由二氧化矽、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、鋇二氧化鈦、氧化鍺、氧化錳及氧化鎂組成的群組中選擇的至少任一種。
  3. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述拋光粒子的一部分被有機酸置換。
  4. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述拋光粒子包括被有機酸所置換的膠體二氧化矽。
  5. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述拋光粒子的粒徑包括10nm至250nm的一次粒子及30nm至300nm的二次粒子。
  6. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述拋光粒子是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至10重量%。
  7. 如請求項1項所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述有機酸包括從由草酸、蘋果酸、順丁烯二酸、丙二酸、甲酸、乳酸、乙酸、吡啶甲酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、戊二酸、谷氨酸、乙醇酸、丙酸、富馬酸、水楊酸、庚二酸、苯甲酸、丁酸、天冬氨酸、磺酸及鄰苯二甲酸組成的群組中選擇的至少任一種，所述無機酸包括從由硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸、溴酸、碘酸、氨基磺酸、高氯酸、鉻酸、亞硫酸、亞硝酸、硼酸及氟硼酸組成的群組中選擇的至少任一種。
  8. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述拋光調節劑是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至3重量%。
  9. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述有機膜拋光增強劑包括從由乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N-乙基乙醯胺、鄰氨甲醯苯甲酸、丙烯醯胺、苯甲醯胺、萘酚醯胺、煙醯胺、異煙醯胺、鄰苯二醯胺、異酞醯胺、已二醯二胺、對苯二甲醯胺、丙二醯胺、丁二醯胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯醯胺共聚物、聚丙烯醯胺三元共聚物及聚丙烯醯胺四元共聚物組成的群組中選擇的至少任一種。
  10. 如請求項9所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述聚丙烯醯胺共聚物為丙烯酸衍生物。
  11. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述有機膜拋光增強劑的分子量為10K至1000K。
  12. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述有機膜拋光增強劑是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%至0.5重量%。
  13. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述氧化劑包括從由過氧化氫、尿素過氧化氫、尿素、過碳酸鹽、高碘酸、高碘酸鹽、高氯酸、高氯酸鹽、過溴酸、過溴酸鹽、過硼酸、過硼酸鹽、高錳酸、高錳酸鹽、過硫酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽、碘酸、過硫酸銨、過氧化苯甲醯、過氧化鈣、過氧化鋇、過氧化鈉及過氧化脲組成的群組中選擇的至少任一種，所述氧化劑是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.1重量%至5重量%。
  14. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述pH調節劑包括從由苄胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲醇胺、二甲基苄胺、乙氧基苄胺、單異丙醇胺、氨乙基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、二乙烯三胺(DETA，Diethylenetriamine)、三乙烯四胺(TETA，Triethylenetetramine)、四乙基五胺(TEPA，Tetraethylenepentamine)、五亞乙基六胺(PEHA，Pentaethylenehexamine)、雙(六亞甲基)三胺、N-(3-氨丙基)乙二胺(Am3)、N，N'-雙(3-氨丙基)乙二胺(Am4)、N，N，N'-三(3-氨丙基)乙二胺(Am5)、N-3-氨丙基-1,3-二氨基丙烷、N，N'-雙(3-氨丙基)-1,3-二氨基丙烷、N，N，N'-三(3-氨丙基)-1,3-二氨基丙烷、雙-(3-氨丙基)胺、二亞丙基三胺及三亞丙基四胺組成的群組中選擇的至少任一種，所述pH調節劑是所述用於拋光有機膜的漿料組合物的0.01重量%至1重量%。
  15. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述用於拋光有機膜的漿料組合物的pH範圍為1至3.5。
  16. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述有機膜包括從由無定形碳層(ACL，Amorphous Carbon Layer)、APF(產品名稱，由AMAT製造)、SiLK(產品名稱，由陶氏化學製造)、NCP(產品名稱，由ASM製造)、AHM(產品名稱，由Novellus製造)及C-旋轉塗佈硬遮罩(C-SOH，Carcon-Spin On Hardmask)組成的群組中選擇的任一種。
  17. 如請求項1所述之用於拋光有機膜的漿料組合物，其中所述有機膜的碳含量為90原子%以上。
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