TWI791633B - 抗腐蝕拋光組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提出用於金屬的化學機械拋光(CMP)之方法和組成物。本方法和組成物含括在CMP糊組成物中使用具有通式Cm H2m+1 -(OCH2 CH2 )n -L-R之腐蝕抑制劑，其中m是介於6和11之間的整數，包括終點，和n是大於或等於6的整數，L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和R是陰離子基。本方法和組成物可用以達到高金屬移除速率，同時有效地抑制CMP期間內的金屬腐蝕，且尤其可用於鈷(Co)的CMP。

Description

抗腐蝕拋光組成物
本技術一般係關於用於微電子應用之金屬的化學機械拋光(CMP)之方法和組成物。本技術係關於達到高金屬移除速率，同時展現高腐蝕抑制性能之方法和糊組成物。本方法和組成物尤其可用於鈷(Co)和隔絕膜的拋光。
鈷(Co)是用於半導體工業之相當新的拋光材料。鈷因其相對於鉭(Ta)的電阻率較低，所以曾被用來作為有潛力的隔絕材料。最近，由於鈷相對於鎢(W)的電阻率較低，因此鈷也被用作接觸材料或金屬柵極填充物。
化學機械拋光(CMP)是鑲嵌工藝流程的重要部分。CMP糊的化學組成對於金屬CMP程序的性能具關鍵性。該糊通常包含磨蝕劑(其在金屬拋光中提供機械磨蝕作用)和化學劑(其與金屬膜表面作用)以控制拋光移除速率和腐蝕速率。
用於金屬整體拋光，較佳地具有極高的金屬移除速率(RR)。同時，為了要得到平坦的經拋光表面，較佳地抑制金屬腐蝕或使得金屬腐蝕最小化。基本上，高pH糊料限制了金屬移除速率(RR)，而低pH糊料造成金屬在CMP期間內的嚴重腐蝕。因此，本領域實質上致力於開發於中性或近中性pH的糊組成物以達到高金屬移除速率和良好的腐蝕性能二者。然而，慣用的拋光糊，即使在中性或近中性pH條件下，仍在CMP期間內引發嚴重的鈷腐蝕。因此，對於開發能夠在CMP期間內達到高的鈷移除速率且同時有效地抑制鈷的腐蝕之新的糊組成物有需求存在。
本發明提出用於金屬的化學機械拋光(CMP)之方法和組成物。一方面，本發明提出化學機械拋光(CMP)組成物。一些具體實施例中，該CMP組成物包含至少一種磨蝕劑和至少一種腐蝕抑制劑，其中該腐蝕抑制劑包含藉式(I)表示的化合物：
Figure 02_image001
其中6 ≤m≤ 20； 　　n ≥ 5， 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基。
一些具體實施例中，組成物n ≥ 6。一些具體實施例中，5 ≤ n ≤ 12。一些具體實施例中，6 ≤m≤ 11。一些具體實施例中，m=n=8。
一些具體實施例中，R係選自羧酸、磺酸、膦酸、和其之任何鹽。
一些具體實施例中，該組成物包含具有CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸之腐蝕抑制劑。
一些具體實施例中，該CMP組成物包含約0.0001重量%至約1重量%的腐蝕抑制劑。
一些具體實施例中，該CMP組成物包含甘油或其之鹽。
一些具體實施例中，該組成物的pH是在約6至約10的範圍內，包括終點。
一些具體實施例中，該組成物於50℃的鈷靜態蝕刻速率(cobalt static etching rate)是約20 Å/min或更低。
一些具體實施例中，該磨蝕劑包含氧化矽粒子或氧化鋁粒子。
一些具體實施例中，該CMP組成物包含 　　(a) 約0.01重量%至約10重量%的磨蝕劑； 　　(b) 約0.0001重量%至約1重量%之藉式(I)表示的腐蝕抑制劑：
Figure 02_image003
其中6 ≤m≤ 20； 　　n ≥ 5， 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基； 　　(c) 約0.1重量%至約5重量%的錯合劑； 　　其中該組成物的pH是在約6至約10的範圍內，包括終點。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑是具有CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸。
一些具體實施例中，該錯合劑是甘油或其之鹽。
一些具體實施例中，該CMP組成物基本上由以下者所組成 　　(a) 約0.01重量%至約10重量%的磨蝕劑； 　　(b) 約0.0001重量%至約1重量%之具有 CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸： 　　(c) 約0.1重量%至約5重量%的錯合劑或其之鹽； 　　其中該組成物的pH是在約6至約10的範圍內，包括終點。
一些具體實施例中，該CMP組成物由以下者所組成 　　(a) 約0.01重量%至約10重量%的磨蝕劑； 　　(b) 約0.0001重量%至約1重量%之具有 CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸； 　　(c) 約0.1重量%至約5重量%的甘油或其之鹽； 　　(d) pH調整劑；其中該組成物的pH是在約6至約10的範圍內，包括終點；和 　　(e) 視情況選用的氧化劑。
一些具體實施例中，該CMP組成物包含 　　(a) 約0.01重量%至約10重量%的磨蝕劑； 　　(b) 腐蝕抑制劑，其由約0.0001重量%至約1重量%之具有CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸所組成； 　　(c) 約0.1重量%至約5重量%的甘油或其之鹽； 　　其中該組成物的pH是在約6至約10的範圍內，包括終點。
第二方面，本發明提出一種用於具有至少一個金屬表面之物件的化學機械拋光(CMP)之方法。一些具體實施例中，該方法包含： 　　使該金屬表面與拋光墊接觸； 　　將拋光糊輸送至該金屬表面， 　　其中該拋光糊包含至少一種磨蝕劑和至少一種腐蝕抑制劑； 　　其中該腐蝕抑制劑包含藉式(I)表示的化合物：
Figure 02_image005
其中6 ≤m≤ 20； 　　n ≥ 5， 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基；和 　　以該拋光糊拋光該金屬表面。
第三方面，本發明提出一種用於在化學機械拋光(CMP)期間內預防金屬腐蝕的方法。一些具體實施例中，該方法包含： 　　使用包含至少一種藉式(I)表示的腐蝕抑制劑之CMP糊：
Figure 02_image007
其中6 ≤m≤ 20； 　　n ≥ 5， 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基。
本方法的一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑是具有CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸。
一些具體實施例中，該金屬是鈷(Co)。
一些具體實施例中，該方法能夠以大於 2000 Å/min的Co移除速率達到至少第3級腐蝕等級。
一些具體實施例中，該方法製造的拋光表面沒有肉眼可見的腐蝕。
一些具體實施例中，該方法製造的拋光表面包含在放大10倍的顯微鏡下可觀察得到的總腐蝕面積低於該拋光表面的總面積的1%。
第四方面，本發明提出的是用於化學機械拋光(CMP)的系統。一些具體實施例中，該系統包含含括至少一種金屬表面的基板；拋光墊、和拋光糊， 　　其中該拋光糊包含至少一種磨蝕劑和至少一種腐蝕抑制劑；和 　　其中該腐蝕抑制劑包含藉式(I)表示的化合物：
Figure 02_image009
其中6 ≤m≤ 20； 　　n ≥ 5， 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基。
第五方面，本發明提出基板。一些具體實施例中，該基板包含至少一種金屬表面，其中該基板與化學機械拋光(CMP)糊接觸，且其中該CMP糊包含至少一種藉式(I)表示的腐蝕抑制劑：
Figure 02_image011
其中6 ≤m≤ 11； 　　n ≥ 6， 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基。
在基板的一些具體實施例中，該金屬表面包含鈷。
在基板的一些具體實施例中，該金屬表面沒有肉眼可見的腐蝕。
在基板的一些具體實施例中，該金屬表面包含在放大10倍的顯微鏡下可觀察得到的總腐蝕面積低於該拋光表面的總面積的1%。
本發明提出用於進行表面的化學機械拋光(CMP)之組成物和相關方法及系統。文中所用術語“化學機械拋光”或“平面化”是指利用表面化學反應和機械磨蝕的組合而加以平面化(拋光)表面的過程。一些具體實施例中，該化學反應係藉由在表面施以組成物(可互換地稱為‘拋光糊’、‘拋光組成物’、‘糊組成物’或簡稱為‘糊’)而引發，所施用的組成物能夠與表面材料反應，藉此將表面材料轉變成藉同時的機械磨蝕更容易移除的產物。一些具體實施例中，此機械磨蝕係藉由使得拋光墊與表面接觸，及使拋光墊相對於表面地移動的方式進行。組成物
拋光糊組成物可包含含水溶劑和至少一種 Co腐蝕抑制劑。此處所用術語“含水溶劑”是指水、或水(＞ 50%)和與水互溶的溶劑(＜ 50%)之溶劑混合物。拋光糊可含有經具體選擇用於某些類型的表面之加工(如用於拋光含鈷表面而不是不含金屬的不同表面)的化學成分。此化學成分的例子包括觸媒、安定劑、抑制劑、界面活性劑、氧化劑和其他者。可選擇這些成分的各者以改良所須的處理，例如自表面有效地移除材料。此外，糊組成物亦可含有磨蝕粒或晶粒以增進在糊存在下藉機械磨蝕的移除速率。亦可基於擬處理的基質類型選擇磨蝕粒的類型。
化學機械拋光(CMP)是鑲嵌工藝流程的重要部分。一些具體實施例中，在單一步驟中移除金屬材料使得介電表面外露。其他具體實施例中，可使用“二步驟”程序。第一步驟中，移除大部分的過量金屬，但介電層未外露。一般將此步驟稱為“整體”移除步驟，此期間內，須要高金屬移除速率用於高生產量。後續(第二)步驟可用以移除剩餘的金屬並使得下方的介電和金屬表面外露。該步驟有時被稱為“拋光”步驟，其中當與其他亦重要的性能要求平衡時，高金屬移除速率可能是重要的，例如一些CMP糊有引起金屬表面的強腐蝕的趨勢。腐蝕抑制劑
腐蝕是拋光糊常見的副作用。在CMP程序期間內，留在金屬表面上之拋光糊的化學成分持續蝕刻金屬，超出CMP的效果。高度腐蝕造成表面缺陷，如，形成點蝕和形成鎖孔。這些缺陷明顯損及性質且防礙由拋光產物製得的最終產物的有用性。一些具體實施例中，使用或未使用顯微鏡，藉肉眼觀察經拋光表面，並測定在CMP程序期間內因腐蝕而受影響之感興趣的表面積的百分比(請參照實例1)。
一些具體實施例中，本拋光糊適用於鈷(Co)移除。一些具體實施例中，須要高Co移除速率。一些具體實施例中，在進行CMP時，在嚴苛的條件下，高移除速率與防止高度Co腐蝕的需求達成平衡。一些具體實施例中，藉由進行Co CMP，使用含有適當Co腐蝕抑制劑的拋光糊達成這些目標，此拋光糊一方面有效地抑制在CMP條件下的Co腐蝕，且另一方面亦達成高Co移除速率。
一些具體實施例中，使用本拋光糊，CMP程序的Co移除速率低於500 Å/min、或低於1000 Å/min、或低於1500 Å/min、或低於2000 Å/min、或低於2500 Å/min、或低於3000 Å/min、或低於3500 Å/min、或低於4000 Å/min、或低於4500 Å/min、或低於5000 Å/min。
糊組成物的靜態蝕刻速率(SER)可以標的金屬靜態地以無機械磨蝕之助的方式溶於糊組成物中的速率測定。因此，靜態蝕刻速率可以成為藉糊組成物中所含腐蝕抑制劑提供表面保護的指標。一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑用以維持高金屬移除速率並同時使得此靜態蝕刻速率維持於低速。一些具體實施例中，將鈷試樣在50℃下浸入糊組成物中3分鐘，然後以每單位時間試樣厚度的減少測定此靜態蝕刻速率。一些具體實施例中，此糊組成物的靜態蝕刻速率在約0至5埃/分鐘(Å/min)的範圍內。一些具體實施例中，此糊組成物的靜態蝕刻速率較佳地在約5至約10 Å/min的範圍內。一些具體實施例中，此糊組成物的靜態蝕刻速率較佳地在約10至約20 Å/min的範圍內。一些具體實施例中，此糊組成物的靜態蝕刻速率較佳地在約20至約30 Å/min的範圍內。一些具體實施例中，此糊組成物的靜態蝕刻速率較佳地在約30至約40 Å/min的範圍內。一些具體實施例中，此糊組成物的靜態蝕刻速率較佳地在約40至約50 Å/min的範圍內。
不侷限於理論，預期根據本發明之適當的腐蝕抑制劑化合物包含至少一個能夠與金屬表面締合的反應性基團，和至少一個疏水基團。此抑制劑分子的疏水基團可以彼此對齊，使得抑制劑分子形成覆蓋金屬表面的不滲透膜，藉此提供防止由糊化學引起的腐蝕之保護。一些具體實施例中，保護性基團接至金屬表面係經由形成介於反應基和形成於金屬表面上的金屬氧化產物(如在Co表面上的Co氧化物或Co氫氧化物)之間的化學或物理結合而達成。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑的此反應基是陰離子基團。此處所用術語“陰離子基團”是指帶負電的化學部分或在中性pH或該部分外露之環境的pH下能夠承載負電的化學部分。陰離子基團包括但不限於羧酸、磺酸、膦酸、和其之任何鹽，如羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽和膦酸鹽。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑的疏水基是烷基。一些具體實施例中，該烷基係飽和、未經取代且未經支化的。一些具體實施例中，該烷基係非飽和的。一些具體實施例中，該烷基係經取代的。一些具體實施例中，該烷基係經支化的。一些具體實施例中，該烷基包含的碳原子數介於4和15和之間，包括終點。一些具體實施例中，該烷基包含的碳原子數介於6和11和之間，包括終點。一些具體實施例中，該烷基包含的碳原子數介於8和10和之間，包括終點。一些具體實施例中，該烷基包含約4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15個碳原子。一些具體實施例中，該烷基係CH3 -(CH2 )7 -。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑的反應基和疏水基藉親水鏈分離。一些具體實施例中，親水鏈包含複數個伸乙化氧重複單元，各單元具有結構-(O-CH2 -CH2 )-。一些具體實施例中，疏水鏈包含6或更多個伸乙化氧重複單元。一些具體實施例中，疏水鏈包含約6至約12個伸乙化氧重複單元。一些具體實施例中，疏水鏈包含約8至約10個伸乙化氧重複單元。一些具體實施例中，疏水鏈包含約6、7、8、9、10、11、或12個伸乙化氧重複單元。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉式(I)表示：
Figure 02_image013
其中m是介於6和20之間的整數，包括終點； 　　n是大於或等於5的整數； 　　L是鍵、-O-、-S-、-R1 -、-S-R1 -、或-O-R1 -，其中R1 是C1-4 伸烷基；和 　　R是陰離子基。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是介於6和11之間的整數，包括終點。一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是介於7和10之間的整數，包括終點；或m是8；或m是9。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是介於7和19之間的整數，包括終點；或m是介於8和18之間的整數，包括終點；或m是介於9和17之間的整數，包括終點；或m是介於10和16之間的整數，包括終點；或m是介於11和15之間的整數，包括終點；或m是介於12和14之間的整數，包括終點；或m是13。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是低於20，或m是低於19，或m是低於18，或m是低於17，或m是低於16，或m是低於15，或m是低於14，或m是低於13，或m是低於12，或m是低於11，或m是低於10，或m是低於9，或m是低於8，或m是低於7，或m是低於6。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是介於6和11之間的整數；和其中n是大於或等於5的整數。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是介於7和10之間的整數，包括終點，或m是8，或m是9；和其中n是大於或等於5的整數。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m是介於7和19之間的整數，包括終點，或m是介於8和18之間的整數，包括終點，或m是介於9和17之間的整數，包括終點，或m是介於10和16之間的整數，包括終點，或m是介於11和15之間的整數，包括終點，或m是介於12和14之間的整數，包括終點，或m是13；和其中n是大於或等於5的整數。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m低於20，或m低於19，或m低於18，或m低於17，或m低於16，或m低於15，或m低於14，或m低於13，或m低於12，或m低於11，或m低於10，或m低於9，或m低於8，或m低於7，或m低於6；和其中n是大於或等於5的整數。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中n是介於5和12之間的整數，包括終點；或n是介於6和11之間的整數，包括終點；n是介於7和10之間的整數，包括終點，或n是8，或n是9。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中n是大於或等於5的整數，或n是大於或等於6的整數，或n是大於或等於7的整數，或n是大於或等於8的整數，或n是大於或等於9的整數，或n是大於或等於10的整數，或n是大於或等於11的整數。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中n是介於5和12之間的整數，包括終點；n是介於6和11之間的整數，包括終點；或介於7和10之間的整數，包括終點；或n是8，或n是9；和其中m是介於6和20之間的整數，包括終點。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中n是大於或等於5的整數，或n是大於或等於6的整數，或n是大於或等於7的整數，或n是大於或等於8的整數，或n是大於或等於9的整數，或n是大於或等於10的整數，或n是大於或等於11的整數；和其中m是介於6和20之間的整數，包括終點。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m= n = 8。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中m= n = 8，和R是-COOH。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中R1 是C1-4 伸烷基，或R1 是C1-3 伸烷基，或R1 是C1 伸烷基，或R1 是C2 伸烷基。一些具體實施例中，L是-O-CH2 -。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中R係選自羧酸、磺酸、膦酸、和其之鹽。一些具體實施例中，R是-(C(=O)OH)。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中R1 是C1-4 伸烷基，或R1 是C1-3 伸烷基，或R1 是C1 伸烷基，或R1 是C2 伸烷基，其中R係選自羧酸、磺酸、膦酸、和其之鹽。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑係藉以上式(I)表示，其中L是-O-CH2 -，和R是-(C(=O)OH)。
一些具體實施例中，該腐蝕抑制劑是具有CH3 (CH2 )7 (OCH2 CH2 )8 OCH2 COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸。
一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.0001重量%至約1重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.01重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.02重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.03重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.04重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.05重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.06重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.07重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.08重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.09重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.1重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.15重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.2重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.25重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.3重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.35重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.4重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.45重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.5重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.6重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.7重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.8重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約0.9重量%的該腐蝕抑制劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含高於約1.0重量%的該腐蝕抑制劑。錯合劑
一些具體實施例中，此糊組成物另包含至少一種錯合劑。此處所用術語“錯合劑”是指在CMP程序期間內與待拋光的金屬表面交互作用的化學化合物。一些具體實施例中，錯合劑是含氮(N-)化合物。特別地，一些具體實施例中，此錯合劑化合物包含至少一個胺基。
此處所用“胺基”是指含有具有孤對電子和鍵結至氫原子和/或化學取代基的單鍵之鹼性氮原子之官能基。未特定限制此化學取代基，且在各種具體實施例中，可為有機或無機基團，如鹵基、烷基、芳基或醯基。胺是含有至少一個胺基的化合物。特別地，一級胺是指具有兩個氫原子和一個取代基共價鍵結至氮的含氮化合物。二級胺是指具有一個氫原子和兩個取代基共價鍵結至氮的含氮化合物。三級胺是指氮原子共價鍵結至三個取代基的含氮化合物。環狀胺是氮原子含括於由取代基形成的環狀結構中的二級或三級胺。大部分的胺基酸是一級胺。脯胺酸是二級環狀胺。
一些具體實施例中，此錯合劑另包含至少一個具有通式-(C(=O)OH)的羧基。一些具體實施例中，此羧基用以增進介於錯合劑和待拋光的金屬之間的化學作用，例如藉由使得錯合劑吸附於金屬膜表面上。
一些具體實施例中，錯合劑具有藉化學鏈接結構連接的至少一個胺基和至少一個羧基。對於介於羧基和錯合劑的胺基之間的化學鏈接沒有特別的限制。一些具體實施例中，介於羧基和錯合劑的胺基之間的化學鏈接可為具1至20個碳原子的直鏈、支鏈和/或環狀碳鏈。視情況選擇地，此化學鏈接結構包含不飽和共價鍵和雜原子，如，氮、氧、硫、磷、和/或鹵素。視情況選擇地，碳鏈包含一或多個經取代或未經取代的芳基、醯基、酯、烷氧基、烷基、羰基、羥基等。
一些具體實施例中，此錯合劑具環狀結構。根據本發明，此環狀結構為芳環或脂環。一些具體實施例中，此環狀結構含有雜原子。一些具體實施例中，此環狀結構為含有二或多個環的稠合環。一些具體實施例中，此處的雜原子可選自由氮原子、氧原子、硫原子、和磷原子所組成之群組。各種具體實施例中，此環狀結構為之鏈或非支鏈、飽和或未飽和。此環狀結構具3至12個環員，特別是4至7個環員，且更特別是5至6環員。所形成的環狀結構的例子包括苯環、萘環、吡啶環、吡
Figure 107135054-A0304-12-0020-4
環、嘧啶環、哌
Figure 107135054-A0304-12-0020-4
環、吡咯環、咪唑環、哌唑環、三唑環、咪唑環、
Figure 107135054-A0304-12-0015-1
唑環、異
Figure 107135054-A0304-12-0015-1
唑環、噻唑環、異噻唑環、環己二烯環、環己烯環、環戊烯環、環戊烷環、環庚三烯環、環庚二烯環、環庚烯環、和環庚烷環。
一些具體實施例中，此錯合劑是胺基酸或其同系物。本發明的此胺基酸錯合劑包括但不限於a-胺基酸，其中胺基酸接至連接胺基酸和羧酸的碳主鏈中的a-碳。例如，在各種具體實施例中，此胺基酸錯合劑可為β-, γ-, δ-胺基酸等。本發明的此胺基酸錯合劑包括但不限於20種天然胺基酸和其之衍生物或同系物。一些具體實施例中，此錯合劑是甘油或其之鹽。
此處所用，胺基酸的同系物包括，但不限於，胺基酸同電子排列體(isostere)。一些具體實施例中，此胺基酸同電子排列體包含羧酸同電子排列體、胺同電子排列體、或其組合。一些具體實施例中，胺基酸的此羧酸基被羧酸同電子排列體所代替。羧酸同電子排列體的非限制例包括磺酸、亞磺酸、羥胺酸(hydroxamic acid)、羥胺酸酯、膦酸、次膦酸、磺醯胺、醯基磺醯胺、磺醯基脲、醯基脲、四唑、噻唑烷二酮、
Figure 107135054-A0304-12-0015-1
唑烷二酮、
Figure 107135054-A0304-12-0015-1
二唑-5(4H)-酮、噻二唑-5(4H)-酮、
Figure 107135054-A0304-12-0015-1
噻二唑-5(4H)-酮、異
Figure 107135054-A0304-12-0015-1
唑、1,5-二氫-4-羥基-二氫-吡咯-2-酮、或環戊烷-1,3-二酮。一些具體實施例中，此胺基酸的烷基以胺同電子排列體代替。胺同電子排列體的非限制例包括羥基和硫醇。
一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.1重量%至約5重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.1重量%至約5重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.1重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.2重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.3重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.4重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.5重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.6重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.7重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.8重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.9重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約1重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約2重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約3重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約4重量%的錯合劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含約5重量%的錯合劑。pH 調整劑
一些具體實施例中，此糊組成物另包含至少一種pH調整劑。一些具體實施例中，此糊組成物的pH是，雖未特別限制，在約1至約13的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約1.5至約12.5的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約2至約12的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約2.5至約11.5的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約3至約11的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約3.5至約10.5的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約4至約10的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約4.5至約9.5的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約5至約9的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約5.5至約8.5的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約6至約8的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH是約7。一些具體實施例中，此糊組成物的pH是約7.5。
一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約6至約9的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約6至約10的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約6至約11的範圍內，包括終點。一些具體實施例中，此糊組成物的pH在約6至約12的範圍內，包括終點。
一些具體實施例中，使用酸或鹼作為pH調整劑。關於本發明所用酸或鹼可為有機或無機化合物。酸的例子包括無機酸，如，硫酸、硝酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸、和磷酸；和有機酸，如，羧酸(包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、酞酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、和乳酸)、及有機硫酸(包括甲磺酸、乙磺酸、和2-羥乙磺酸)。鹼的例子包括鹼金屬的氫氧化物，如，氫氧化鉀；氫氧化銨，乙二胺、和哌啶；及四級銨鹽，如，四甲基氫氧化銨和四乙基氫氧化銨。這些酸或鹼可以單獨使用或二或更多種類型併用。
未特別限制此糊組成物的酸或鹼含量，只要其量使得拋光組成物在上述pH範圍內即可。磨蝕劑
一些具體實施例中，此糊組成物另包含少一種磨蝕劑。此拋光糊中的此磨蝕劑提供或增進CMP期間內的機械磨蝕效果。可用於本發明之磨蝕劑的例子包括但限於氧化鋁磨蝕劑、氧化矽磨蝕劑、氧化鈰磨蝕劑、氧化鈦、氧化鋯、或其混合物。較佳磨蝕劑是氧化鋁和氧化矽。為減少刮痕缺陷，較佳控制磨蝕劑的平均粒子尺寸。一些具體實施例中，藉D90測定磨蝕劑的粒子尺寸範圍，其為藉粒子篩選儀器提供的特徵值，其指出90%的粒子的尺寸低於該特徵值。一些具體實施例中，此平均粒子尺寸低於0.3微米且此磨蝕劑的D90低於1微米。特別地，一些具體實施例中，此平均粒子尺寸介於0.01和0.30微米之間且D90低於0.5微米。
一些具體實施例中，此糊組成物包含約0.01重量%至約10重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於10重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於9重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於8重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於7重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於6重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於5重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於4重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於3重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於2重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於1重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於0.5重量%的此磨蝕劑。一些具體實施例中，此糊組成物包含低於0.2重量%的此磨蝕劑。其他組份
本發明之糊組成物含有，必要時，其他組份，如，防腐劑、殺菌劑、氧化劑、還原劑、聚合物、界面活性劑之類。
可將氧化劑加至此糊組成物以氧化拋光標的的金屬表面，藉此增進CMP程序的金屬移除速率。一些具體實施例中，氧化劑在糊組成物剛要使用之前添加。其他具體實施例中，氧化劑與糊組成物的其他成分在製程期間內大約同時添加。一些具體實施例中，此組成物以原料組成物形式製造和銷售，終端消費者可視所須地在使用之前選擇稀釋此原料組成物和/或添加適當量的氧化劑。
可用之此氧化劑的例子包括但不限於過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鋇、有機氧化劑、臭氧水、銀(II)鹽、鐵(III)鹽、過錳酸、鉻酸、重鉻酸、過氧基焦硫酸、過氧基磷酸、過氧基硫酸、過氧基硼酸、過甲酸、過乙酸、過苯甲酸、過酞酸、次氯酸、次溴酸、次碘酸、氯酸、亞氯酸、過氯酸、溴酸、碘酸、過碘酸、過硫酸、二氯三聚異氰酸、和其之鹽。此氧化劑可以單獨使用或以二或多種之混合物使用。其中，較佳者是過氧化氫、過硫酸銨、過碘酸、次氯酸和二氯三聚異氰酸。
基於特別需求定出此氧化劑的適當含量。例如，隨著此氧化劑濃度的提高，可預期金屬移除速率提高。一些具體實施例中，此氧化劑在拋光組成物中的含量是0.1 g/L或更高。一些具體實施例中，此氧化劑在拋光組成物中的含量是1 g/L或更高。一些具體實施例中，此氧化劑在拋光組成物中的含量是3 g/L或更高。
一些具體實施例中，此氧化劑在拋光組成物中的含量是200 g/L或更低。一些具體實施例中，此氧化劑在拋光組成物中的含量是100 g/L或更低。一些具體實施例中，此氧化劑在拋光組成物中的含量是40 g/L或更低。隨著氧化劑含量的降低，可節省拋光組成物的材料的相關成本並可降低在拋光使用之後處理拋光組成物的相關成本，即，與廢料處理相關的成本。亦可能藉由降低氧化劑含量而降低表面過度氧化的可能性。
一些具體實施例中，用於增進待拋光表面的親水性或提高磨蝕劑的分散安定性，可在此糊添加物中添加水溶性聚合物。水溶性聚合物的例子包括纖維素衍生物，如，羥甲基纖維素、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基甲基基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、或羧甲基纖維素；亞胺衍生物，如，聚(N-醯基伸烷亞胺)；聚乙烯醇；經改質的(經陽離子改質的或經非離子改質的)聚乙烯醇；聚乙烯基吡咯烷酮；聚乙烯基己內醯胺；聚環氧烷，如聚環氧乙烷；和含有這些構成單元之共聚物。此水溶性聚合物可以單獨使用或以二或更多種之混合物使用。
一些具體實施例中，根據本發明之糊組成物亦包含至少一種界面活性劑。不侷限於理論，認為界面活性劑可改良經拋光金屬膜的表面平坦性和減少缺陷。界面活性劑亦可改良晶圓內的移除速率一致性。非離子性、陰離子性、陽離子性、和兩性離子性界面活性劑皆可使用。可用於本發明的例示界面活性劑包括但不限於聚乙二醇山梨糖醇單月桂酸酯和山梨糖醇酯的其他聚環氧乙烷衍生物，商標名稱為"Tween"，得自Uniqema；聚乙二醇十八碳烷基醚和其他聚環氧乙烷脂肪醚，商標名稱為"Brij"，得自Uniqema；壬基酚乙氧化物，商標名稱為Tergitol，得自Dow Chemical；辛基酚乙氧化物，商標名稱為Triton X，得自Dow Chemical；月桂基硫酸鈉和其他烷基硫酸鹽的界面活性劑；1-十二烷磺酸鈉和其他烷基磺酸鹽的界面活性劑；四級銨鹽。本發明之CMP糊中的界面活性劑在0至1重量%的範圍內且較佳由0.01至0.2重量%。這些界面活性劑可以單獨使用或以其中的二或更多種之混合物使用。
一些具體實施例中，根據本發明之糊組成物亦包含殺菌劑或其他防腐劑。本發明使用之防腐劑和殺菌劑的例子包括異噻唑啉系防腐劑(如2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮或5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮)、對氧苯甲酸酯、和苯氧基乙醇等。這些防腐劑和殺蟲劑可以單獨使用或以其中的二或更多種之混合物使用。方法和組成物
本發明的另一方面，提出用於具有至少一個金屬表面的物件之化學機械拋光(CMP)之方法。此方法包含使該金屬表面與拋光墊接觸；將根據本發明之拋光糊輸送至該金屬表面，和以該拋光糊拋光該金屬表面。
本發明的另一方面中，提出在化學機械拋光(CMP)程序期間內防止金屬腐蝕之方法。此方法包含其CMP使用根據本發明之糊組成物。
本發明的另一方面中，提出用於化學機械拋光(CMP)之系統。此系統包含具有至少一個金屬表面的基板、拋光墊、和根據本發明之拋光糊。
本發明的又另一方面中，提出包含至少一個金屬表面的基板，其中此基板與根據本發明之化學機械拋光(CMP)糊接觸。
一些具體實施例中，此方法和組成物適用於拋光Co表面。採用常用於Co拋光的設備和條件並根據特別的需求修飾。用於進行此方法之適當的設備和/或條件之選擇在嫻於此技術之人士的認知範圍內。
一些具體實施例中，此方法和組成物提出之拋光表面的腐蝕等級為第3級或更高，此根據表1。一些具體實施例中，此方法和組成物提供的Co移除等級大於500 Å/min，或大於1000 Å/min，或大於1500 Å/min，或大於2000 Å/min，或大於2500 Å/min，或大於3000 Å/min。一些具體實施例中，此方法和組成物的糊組成物在50℃所提供的Co靜態蝕刻速率在約0至5 Å/min、或約5至約10 Å/min、或約10至約20 Å/min、或約20至約30 Å/min、或約30至約40 Å/min、或約40至約50 Å/min的範圍內。實例 實例 1 ：用於評估糊組成物之腐蝕性能的腐蝕等級系統之建立
為了要有系統地評估和比較候選的糊組成物之腐蝕性能，發展出如表1中所示的腐蝕等級系統。據此，例如，腐蝕等級1或更高代表在感興趣的表面上之腐蝕容易被檢查人員的肉眼所察覺，且使用10倍(10×)放大的顯微鏡顯示腐蝕影響低於感興趣的表面的表面積的75%。例如，腐蝕等級4.3代表檢查人員的肉眼沒有在感興趣的表面上看到腐蝕情況，且使用10倍(10×)放大的顯微鏡顯示腐蝕影響低於感興趣的表面的表面積的0.05%。
Figure 02_image015
可接受的腐蝕等級範圍取決於特別的CMP程序和/或特別的產品或製程的要求，其可由嫻於此技術者定出。一些具體實施例中，具有3或更高的腐蝕等級之CMP產品被視為可被接受者。實例 2 ：候選的腐蝕抑制劑之篩選
為找到有效的Co腐蝕抑制劑，三種候選的腐蝕抑制劑，即，月桂酸鹽、辛醇聚醚-9羧酸、和椰油酸鉀，加至基礎糊組成物中至最終濃度為1 mM。除了該腐蝕抑制劑以外，此基礎糊組成物另含有至少一種磨蝕劑類型(如，氧化矽)、至少一種金屬錯合劑(如，甘油)、和視情況選用的殺菌劑(如，Kathon III)。組成物的pH調整至pH7.5(如，藉由添加氫氧化鉀)。候選的糊A、B和C之組成示於表2。
Figure 02_image017
測試候選的糊A、B和C的(i)鈷靜態蝕刻速率；(ii)Co腐蝕等級、和(iii)Co移除速率。特別地，Co試樣浸泡於50℃的糊組成物3分鐘，測定Co試樣厚度的減少以計算靜態蝕刻速率。此外，由檢查人員的肉眼和顯微鏡10倍(10×)放大二者檢視Co試樣的表面的腐蝕。測定Co移除速率。使用來自Allied High Tech Products，Inc的TECHPREP工作台面拋光機。壓板速度為250 rpm，壓頭下壓力固定為1.06 psi。壓頭速度為22 pm。此糊流率為90 mL/min。使用鈷晶圓試樣(1.5”×1.5”)。拋光時間是10秒。在Resmap上測定Co RR。結果繪於圖1。
糊A達到的Co靜態蝕刻速率是47埃/分鐘(Å/min)，Co腐蝕等級約1，及Co移除速率約84 Å/min。糊B達到的Co靜態蝕刻速率是23埃/分鐘(Å/min)，Co腐蝕等級約4.3，及Co移除速率約1736 Å/min。糊C達到的Co靜態蝕刻速率是36埃/分鐘(Å/min)， Co腐蝕等級約1，及Co移除速率約665 Å/min。由於相較於糊A和C，糊B造成明顯較佳的腐蝕性能，並維持實質上較高的Co移除速率，因此，相較於月桂酸鹽和椰油酸鉀，辛醇聚醚-9羧酸是較佳的腐蝕抑制劑。實例 3 ：候選的腐蝕抑制劑之濃度依存性影響
不侷限於理論，認為脂肪酸因為分子的羧酸基(-COOH)可接合至金屬表面，同時分子的疏水端對齊而形成可抑制腐蝕之自身對齊的不透水膜，所以脂肪酸可作為金屬腐蝕抑制劑。但是，此作用機構會引發在CMP期間內之金屬移除速率所不欲的降低，隨著腐蝕抑制劑濃度的提高，其會變得更明顯。
因此，檢測候選的腐蝕抑制劑對於金屬移除速率的濃度依存性影響。特別地，候選的腐蝕抑制劑分別以0.25 mM、0.5 mM和1 mM的濃度加至基礎糊組成物(如實例2中所述)。測試三種候選的腐蝕抑制劑，即，月桂酸鹽、辛醇聚醚-9羧酸、和椰油酸鉀。具有不同濃度的不同腐蝕抑制劑之候選的糊以實例2中所述的方式測定Co移除速率。其結果繪於圖2。
糊A和C的Co移除速率隨著其個別腐蝕抑制劑(即，月桂酸鹽或椰油酸鉀)濃度的提高而降低。但是，令人訝異地，隨著辛醇聚醚-9羧酸濃度的提高，糊B的Co移除速率實質上維持安定。為進一步檢視辛醇聚醚-9羧酸的腐蝕抑制效果，以分別含有0.25 mM、0.5 mM和1 mM辛醇聚醚-9羧酸的糊B進行Co靜態蝕刻試驗。特別地，Co試樣浸在50℃的糊組成物3分鐘，測定Co試樣厚度的減少以計算靜態蝕刻速率。此外，由檢查人員的肉眼和顯微鏡10倍(10 ×)放大二者檢視Co試樣的表面的腐蝕。其結果繪於圖3。
如所示者，糊B展現對於抑制Co腐蝕的濃度依存性影響。特別地，隨著辛醇聚醚-9羧酸濃度的提高，Co靜態蝕刻速率降低，造成較高的腐蝕等級。在所有的濃度，糊B在嚴苛的試驗條件(5分鐘，50℃)下得到可接受的低靜態蝕刻速率。與實例2一致，當辛醇聚醚-9羧酸濃度達1 mM時，Co靜態蝕刻速率是約20 Å/min。當辛醇聚醚-9羧酸濃度為至少0.5 mM時，糊B開始得到可接受的腐蝕等級。與實例2一致，當辛醇聚醚-9羧酸濃度達1 Mm時，腐蝕等級約4.3。
這些數據指出辛醇聚醚-9羧酸展現在抑制金屬腐蝕方面的濃度依存性影響，但在CMP期間內，金屬移除速率的濃度依存性不存在。實例 4 ：額外之候選的腐蝕抑制劑基於化學結構之篩選
辛醇聚醚-9羧酸是長鏈脂肪酸。其化學結構可寫成：
Figure 02_image019
其中m= n = 8； 　　或寫成： 　　R1 - (OCH2 CH2 )n - OCH2 - COOH 　　其中R1 是C8 烷基；和n = 8。
因此，辛醇聚醚-9羧酸分子包含疏水端(R)、和羧酸端(-COOH)，而多個伸乙化氧重複單元 -(CH2 CH2 O)n -居於其間。不侷限於理論，認為辛醇聚醚-9羧酸的化學結構有助於化合物分子在金屬表面上形成較佳保護層，其，一方面，提供對於金屬腐蝕的有效保護，且另一方面，允許在CMP期間內的高金屬移除速率。
具有不同m和n值之額外之候選的化合物依其作為腐蝕抑制劑的潛力篩選。特別地，候選的化合物加至基礎糊(如實例2中所述)以形成表3中所示之候選的糊D至N。
Figure 02_image021
使用來自Allied High Tech Products，Inc的TECHPREP工作台面拋光機，測定各候選的糊達到的Co移除速率 (Co RR)，其用於此研究。所用壓板速度為250 rpm，壓頭下壓力固定為1.06 psi。壓頭速度為22pm。此糊流率為90 mL/min。使用鈷晶圓試樣(1.5”×1.5”)。拋光時間是10秒。在Resmap上測定Co RR。
表4彙整出經篩選之候選的糊的Co移除速率 (Co RR)、所含腐蝕抑制劑候選的化合物的化學特徵，包括各候選化合物之疏水端(R)的碳原子數(m)、伸乙化氧重複單元數(n)、和分子量(MW)。
Figure 02_image023
如表4中所示，相較於其他經篩選的糊，含有辛醇聚醚-9羧酸的糊B造成明顯較高的Co移除速率。考慮到辛醇聚醚-9羧酸與顯示出非常差的移除速率之一些篩選化合物之間的結構相似性，此結果非常出乎意料。
不侷限於理論，認為化合物的碳鏈長度和疏水端的長度對於化合物作為腐蝕抑制劑極具重要性。過長的碳鏈會導致化合物完全不溶於以水為基礎的糊組成物中。例如，化合物於過低的濃度會有形成微胞的趨勢。長鏈分子也會試圖扭曲和纏繞或聚集在金屬表面上，留下未受到保護的表面或形成會對移除速率造成負面影響之緻密的保護層。另一方面，疏水端太短的分子未提供相關於腐蝕之足夠的保護。圖4出示介於經篩選的化合物的疏水端(R)的碳原子數(m)和伸乙化氧重複單元數(n)之間的關係。實例 5 ：碳鏈長度對於金屬靜態蝕刻速率之影響
以上表3中所述之七種候選的糊以上述方法測試Co靜態蝕刻速率(Co SER)。其結果彙整於表5。如所示者，當m是8和n是5時，Co移除速率低。當m高於8時，無論n是高於或低於8，Co靜態蝕刻速率和Co移除速率二者皆低。具有較高臨界微胞濃度(CMC)的分子亦有製造較高Co移除速率和較低Co靜態蝕刻速率的趨勢。
Figure 02_image025
對等物
此技術不限於本發明中所描述之特別的具體實施例，該等具體實施例試圖作為此技術的個別方面的單一說明。可以在不背離其精神和範圍的情況下，對本技術進行許多修飾和變化，此對如嫻於此技術之人士而言為顯而易見者。除了本文列舉者之外，由先前的描述，在此技術範圍內之功能對等的方法和裝置對於如嫻於此技術之人士而言為顯而易見者。這些修改和變化旨在屬此技術的範圍內。應理解，本技術不限於特定的方法、試劑、化合物組成物或生物系統，其當然可以變化。亦應理解，本文使用的術語僅用於描述特定實施方案的目的，且不具限制性。
另外，在根據馬庫什群組(Markush group)描述本發明的特徵或方面的情況下，如嫻於此技術之人士將認知本發明亦因此以馬庫什群組的任何單個成員或成員子群的形式描述。
如嫻於此技術之人士將理解的，出於任何和所有目的，特別是在提供書面描述方面，本文公開的所有範圍亦涵蓋任何和所有可能的子範圍及其子範圍的組合。任何列出的範圍都可以很容易地被識別為充分描述並使相同的範圍被分解為至少相等的一半，三分之一，四分之一，五分之一，十分之一等。作為非限制性例示，本文討論的每個範圍可以容易地分解為下三分之一，中三分之一和上三分之一等。如嫻於此技術之人士亦將理解的，如“至多”、“至少”、“大於”、“小於”等的所有語言包括所述的數字並且可以是指隨後分解為如上所述的子範圍之範圍。最後，如嫻於此技術之人士將理解者，範圍包括各自的個別構件。因此，例如，具有1-3個單元的組是指具有1、2或3個單元的組。類似地，具有1-5個單元的組是指具有1、2、3、4或5個單元的組等。
所有數字標記，例如pH、溫度、時間、濃度、量和分子量，包括範圍，是近似值，其變化為(+)或(-)10%，1%或0.1%，如適當情況。應該理解，儘管並非總是明確說明，但所有數字標記之前可以是術語“約”。如本文所用，術語“約”將為嫻於此技術者所理解，並且在某種程度上取決於其使用的上下文而變化。如果對於如嫻於此技術之人士而言使用該術語的用途在給出使用它的上下文中，則“約”將意味著高達特定術語的正負10%。亦應理解，儘管並非總是明確說明，但本文所述的試劑僅為例示且其對等物為此技術已知者。
只要與本說明書的明確論述不相矛盾，茲將本文提及或引用的所有專利、專利申請案、臨時申請案、和出版物整體，包括所有附圖和表格，以引用方式納入本文中。
圖1出示三個候選的糊組成物的鈷腐蝕等級和移除速率。各組成物含有濃度為1 mM之候選的腐蝕抑制劑。於50℃3分鐘的靜態蝕刻試驗之後，評估腐蝕等級。
圖2出示具有不同濃度的不同腐蝕抑制劑之候選的糊的鈷移除速率。
圖3出示具有不同濃度的辛醇聚醚-9羧酸之候選的糊的鈷靜態蝕刻速率和腐蝕等級。
圖4出示疏水端(R)的碳原子數(m)與經篩選的腐蝕抑制劑候選化合物的伸乙化氧重複單元數(n)的矩陣。

Claims (13)

  1. 一種化學機械拋光(CMP)組成物，其包含至少一種磨蝕劑和至少一種腐蝕抑制劑，其中該腐蝕抑制劑包含具有CH3(CH2)7(OCH2CH2)8OCH2COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸。
  2. 如請求項1之組成物，其中該CMP組成物包含約0.0001重量%至約1重量%的腐蝕抑制劑。
  3. 如請求項1之組成物，另包含甘油或其之鹽。
  4. 如請求項1之組成物，其中該組成物的pH是在約6至約10的範圍內，包括終點。
  5. 如請求項1之組成物，其中該組成物於50℃的鈷靜態蝕刻速率(cobalt static etching rate)是約20Å/min或更低。
  6. 如請求項1之組成物，其中該磨蝕劑包含氧化矽粒子或氧化鋁粒子。
  7. 如請求項1之組成物，其中該組成物包含約0.1至約5重量%的錯合劑。
  8. 一種用於具有至少一個金屬表面之物件的化學機械拋光(CMP)之方法：使該金屬表面與拋光墊接觸；將拋光糊輸送至該金屬表面，其中該拋光糊包含至少一種磨蝕劑和至少一種腐蝕抑制劑；其中該腐蝕抑制劑包含具有CH3(CH2)7(OCH2CH2)8OCH2COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸。
  9. 如請求項8之方法，其中該金屬是鈷(Co)。
  10. 如請求項8之方法，其中該方法能夠以大於2000Å/min的Co移除速率達到至少第3級腐蝕等級。
  11. 如請求項8之方法，其中該方法製造的拋光表面沒有肉眼可見的腐蝕。
  12. 如請求項8之方法，其中該方法製造的拋光表面包含在放大10倍的顯微鏡下可觀察得到的總腐蝕面積低於該拋光表面的總面積的1%。
  13. 一種用於化學機械拋光(CMP)的系統，包含具有至少一個金屬表面的基板；拋光墊、和拋光糊：其中該拋光糊包含至少一種磨蝕劑和至少一種腐蝕抑 制劑；和其中該腐蝕抑制劑包含具有CH3(CH2)7(OCH2CH2)8OCH2COOH結構的辛醇聚醚-9羧酸。
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