专利名称：用于去除阻挡层的组合物和方法
背景技术：
本发明涉及半导体晶片材料的化学机械平坦化(CMP)，且更具体地，本发明涉及在存在电介质和互连金属的情况下用于去除半导体晶片的阻挡层材料的CMP组合物和方法。
半导体基底典型地具有硅晶片和包含多个沟槽的电介质层，该沟槽在电介质层内排列形成电路互连的图案。这些图案的排列通常具有金属镶嵌结构或双金属镶嵌结构。利用阻挡层覆盖具有图案的电介质层并用金属层覆盖该阻挡层。该金属层具有至少足够的厚度以便使金属充满该图案沟槽从而形成电路互连。
CMP工艺通常包括多个平坦化步骤。例如，最初的步骤从下面的阻挡电介质层上除去金属层。这个最初步骤的抛光去除金属层，并在晶片上留下具有充满金属的沟槽的光滑平坦表面，该沟槽可提供与该抛光表面平齐的电路互连。最初步骤的抛光以相对高的速率去除过多的互连金属，例如铜。初步去除之后，第二步骤的抛光能够除去残留在该半导体晶片上的阻挡层。这个第二步骤的抛光可以从半导体晶片的下面的电介质层上除去阻挡层从而在该电介质层上提供平坦的抛光表面。
遗憾的是，CMP工艺通常会导致不需要的金属从电路互连上的过度去除，即被称为“凹陷”(dishing)的情形。这种凹陷既可以由最初步骤的抛光产生也可以由第二步骤的抛光产生。超过许可水平的凹陷会在电路互连中引起尺度损失。电路互连中的这些“薄的”区域会减弱电信号并损害后续的双金属镶嵌结构的加工。
阻挡层典型地为金属，金属合金或金属间化合物，例如钽或氮化钽。该阻挡层形成可阻止硅片内各层之间的迁移或扩散的层。例如，阻挡层可防止互连金属(例如铜或银)扩散到临近的电介质中。阻挡层材料必须能抵抗大多数酸的腐蚀，从而可以抵抗用于CMP的液态抛光组合物的溶解作用。此外，这些阻挡层表现出一定的韧性，可抵抗CMP浆料中的研磨颗粒和固定式研磨垫板的去除。
侵蚀是指通过CMP工艺去除一些电介质层时在电介质层的表面上产生的不良凹陷。发生在沟槽中的金属附近的侵蚀会在电路互连中产生尺度缺陷。以类似于凹陷的方式，这些缺陷会造成电路互连所传输的电信号的减弱并损害随后的双金属镶嵌结构的加工。阻挡层的去除速率与金属互连或电介质层的去除速率的比值被称为选择比。
如上面所讨论，大多数阻挡层材料难于通过CMP去除，因为该阻挡层可抵抗研磨和溶解的去除。典型的阻挡层去除浆料要求在液态抛光组合物中具有高的研磨剂浓度以便除去阻挡层材料。例如，Farkas等人在美国专利No.6,001,730中公开了用于抛光具有阻挡层的铜互连的浆料，该浆料含有最高达12wt％的研磨剂。但是这些具有高研磨剂浓度的浆料会对该电介质层造成有害的侵蚀并产生铜互连的凹陷和划痕。除此之外，高的研磨剂浓度会导致低k电介质层从半导体晶片上的剥落或分层。
因此，存在对可选择性去除钽阻挡层材料的改良CMP组合物和方法的需求。特别地，存在对可选择性去除钽阻挡层材料同时具有减小的电介质侵蚀和减小的金属互连凹陷和划痕的CMP组合物和方法的需求。此外，希望去除钽阻挡层材料而不使低-k电介质层从半导体晶片上剥落。
发明内容
本发明提供了适用于从半导体晶片上抛光钽阻挡层材料的水性组合物。该组合物包含唑类化合物，该化合物具有足够的浓度来促进钽阻挡层材料的去除。另外，该唑类化合物不会抑制互连金属的去除。该组合物还含有研磨剂。此外，该组合物具有较大的钽阻挡层材料相对于电介质的选择性。
第一方面，本发明提供了适用于抛光半导体晶片的水性组合物，该晶片在存在电介质和互连金属情形下包含钽阻挡层材料，该组合物包含具有足以促进钽阻挡层材料去除的浓度的唑类化合物，该唑类化合物不会抑制互连金属的去除；研磨剂；且其中该组合物具有较大的钽阻挡层材料相对于电介质的选择性。
第二方面，本发明提供了适用于从半导体晶片上抛光钽阻挡层的水性组合物，该组合物包含0至25wt％的氧化剂，0至6wt％的非铁金属抑制剂，0至15wt％该非铁金属的络合剂，0.05至25wt％的唑类化合物，0.05至10wt％的研磨剂，其中该组合物具有至少10比1的钽阻挡层材料相对于电介质的选择性，这是使用20.7kPa垂直于晶片的微孔聚氨酯抛光垫板压力测得的，且该唑类化合物选自1，2，4-三唑，3-甲基-1，2，4-三唑，3，5-二甲基-1，2，4-三唑，1-氨基-1，2，4-三唑，3-氨基-1，2，4-三唑，5-氨基-3-甲基-1，2，4-三唑，3-异丙基-1，2，4-三唑，1，2，3-三唑，1-甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑，4，5-二甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-n-丙基-1，2，3-三唑，1-(β-氨乙基)-1，2，3-三唑，1-甲基四唑，2-甲基四唑，5-氨基-1H-四唑，5-氨基-1-甲基四唑，1-(β-氨乙基)四唑，具有电子给予取代基的取代三唑或四唑化合物，以及它们的混合物。
第三方面，本发明提供了用于抛光半导体晶片的化学机械平坦化方法，该晶片在存在电介质和互连金属情形下包含钽阻挡层材料，该方法包括使晶片与抛光组合物接触，该抛光组合物含有唑类化合物和研磨剂，该唑类化合物具有足以促进钽阻挡层材料去除的浓度，且该唑类化合物不会抑制互连金属的去除；使用抛光垫板对晶片进行抛光以便以一定去除速率去除该钽阻挡层材料，该去除速率大于以埃每分钟表示的电介质去除速率。
具体实施例方式
对于去除钽阻挡层材料，该溶液和方法提供了意想不到的选择性。该溶液依靠唑类化合物和研磨剂来选择性去除钽阻挡层材料。该溶液可选择性去除阻挡层材料，同时具有减小的电介质侵蚀和减小的金属互连(例如铜)的凹陷和划痕。此外，该溶液可除去钽阻挡层材料而不会使低k电介质层从半导体晶片上剥落或分层。
对于本说明书，钽阻挡层是指钽，含钽合金，钽基合金和钽的金属间化合物。该溶液对于钽，钽基合金和钽的金属间化合物(例如碳化钽，氮化钽和氧化钽)具有特别的效果。对于促进钽阻挡层从具有图案的半导体晶片上的去除且不会抑制金属互连的去除速率，该浆料最为有效。
这里将该唑类化合物定义为在共轭环化合物中包含两个或多个氮原子的化合物。该共轭环化合物此外在这至少两个氮原子之间包含至少一个双键。共轭环化合物中的氮原子可以是彼此相邻或者可以被其它原子隔开。此外，该唑类化合物可以沿着环被其它基团取代。优选的取代基是电子给予基。对于本说明书，术语“电子给予”是指与某物质相连且可以将电子密度转移到该物质的化学基团。F.A.Carey和R.J.Sundberg在Advanced OrganicChemistry，Part AStructure and Mechanisms，3rdEdition NewYorkPlenum Press(1990)，p.208和546-561中提供了对电子给予取代基更详细的描述。电子给予取代基包括，例如氨基，羟基(-OH)，烷基，取代烷基，烃基，取代烃基，酰胺基，和芳基。这些电子给予取代基可促进含钽阻挡层材料的去除。理论上，当该唑类化合物被吸附到阻挡层(如TaN或Ta)的表面时，电子可通过共轭键在至少两个氮原子之间流动。因此，唑类化合物与阻挡层表面具有强烈的亲和力。该与阻挡层表面的亲和力据推测可在有限的研磨剂使用下提高阻挡层的去除速率。
优选的唑类化合物包括三唑化合物，例如1，2，4-三唑，3-甲基-1，2，4-三唑，3，5-二甲基-1，2，4-三唑，1-氨基-1，2，4-三唑，3-氨基-1，2，4-三唑，5-氨基-3-甲基-1，2，4-三唑，3-异丙基-1，2，4-三唑，1，2，3-三唑，1-甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑，4，5-二甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-n-丙基-1，2，3-三唑，1-(β-氨乙基)-1，2，3-三唑，具有电子给予取代基的取代三唑化合物，以及它们的混合物。此外，其它唑类化合物包括四唑化合物，例如1-甲基四唑，2-甲基四唑，5-氨基-1H-四唑，5-氨基-1-甲基四唑，1-(β-氨乙基)四唑，具有电子给予取代基的取代四唑化合物，以及它们的混合物。用于促进钽阻挡层去除的特别有效的唑类化合物是1，2，4-三唑和3-氨基-1，2，4-三唑。
有利地是，唑类化合物可以以一定范围的浓度存在于该溶液中，例如0.05至25wt％。本说明书以重量百分比表示所有的浓度。可以存在单一类型的唑类化合物，或者可以使用多种唑类化合物的混合物。最有利的是，该溶液包含0.1至10wt％的唑类化合物且对于大多数应用，1至5wt％的唑类化合物浓度可提供足够的阻挡层去除速率。该唑类化合物的浓度最优选为2wt％。
该抛光组合物包含0.05至10wt％的研磨剂以便促进阻挡层(的去除)。在这个范围内，希望使研磨剂的存在数量大于或等于0.1wt％，且优选大于或等于0.5wt％。此外，在这个范围内希望数量小于或等于5wt％，且优选小于或等于3wt％。该研磨剂的浓度最优选为1至2wt％。
该研磨剂具有小于或等于50纳米(nm)的平均颗粒尺寸以便防止过度的金属凹陷和电介质侵蚀。对于本说明书，颗粒尺寸是指研磨剂的平均颗粒尺寸。更优选地，希望使用具有小于或等于40nm平均颗粒尺寸的胶态研磨剂。此外，最小程度的电介质侵蚀和金属凹陷出现在使用具有小于或等于30nm平均颗粒尺寸的胶态氧化硅时。将胶态研磨剂的尺寸减小到小于或等于30nm时，倾向于提高该抛光组合物的选择性，但同时倾向于降低阻挡层的去除速率。另外，优选的胶态研磨剂可以包含添加剂，例如分散剂，表面活性剂和缓冲剂，以便提高该胶态研磨剂的稳定性。一种这样的胶态研磨剂是法国Clariant S.A.，Puteaux生产的胶态氧化硅。
该抛光组合物包含用于“机械”去除阻挡层的研磨剂。研磨剂的实例包括无机氧化物，金属硼化物，金属碳化物，金属氮化物，聚合物颗粒和包含前述研磨剂中至少一种的混合物。适合的无机氧化物包括，例如氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氧化锆(ZrO2)，氧化铈(CeO2)，氧化锰(MnO2)，或包含前述氧化物中至少一种的组合物。如果需要也可以使用这些无机物氧化物的改良形式，例如聚合物包覆无机氧化物颗粒和无机物包覆颗粒。适合的金属碳化物，硼化物和氮化物包括，例如碳化硅，氮化硅，碳氮化硅(SiCN)，碳化硼，碳化钨，碳化锆，硼化铝，碳化钽，碳化钛，或包含前述金属碳化物，硼化物，氮化物中至少一种的组合物。如果需要也可以使用金刚石作为研磨剂。可选的研磨剂还包括聚合物颗粒和包覆的聚合物颗粒。优选的研磨剂是氧化硅。
有利的是，唑类化合物的使用可在低的研磨剂浓度下促进抛光。包含唑类化合物和低浓度的研磨剂的抛光溶液能够以一定速率容易地去除钽阻挡层材料，该速率比以埃每分钟表示的电介质去除速率大至少10倍。更优选地，本发明的溶液能够容易地以比电介质的去除速率大至少100倍的速率去除钽阻挡层材料。最优选地，本发明的溶液能够容易地以比电介质的去除速率大至少1000倍的速率去除钽阻挡层材料。此外，包含唑类化合物和低的研磨剂浓度的该抛光溶液能够容易地以比用埃每分钟表示的金属去除速率大至少2倍的速率去除钽阻挡层材料。更优选地，本发明的抛光溶液能够容易地以比用埃每分钟表示的金属去除速率大至少5倍的速率去除钽阻挡层材料。最优选地，本发明的抛光溶液能够容易地以比用埃每分钟表示的金属去除速率大至少10倍的速率去除钽阻挡层材料。应注意，本发明的唑类化合物可促进钽阻挡层材料的去除。本发明的唑类化合物并不是该互连金属的抑制剂。换言之，本发明的唑类化合物可促进钽阻挡层材料的去除，而不会抑制互连金属的去除。
在包含余量水的溶液中该唑类化合物可以在宽的pH范围上提供效力。该溶液的有用pH范围是至少2至13。另外，该溶液可有利地依靠余量的去离子水来限制附带的杂质。本发明的抛光流体的pH优选为7至12，更优选pH为8-10。如果该溶液的pH小于7，那么可以加入氧化剂以便增强唑类去除阻挡层材料的效力。用于调节本发明浆料的pH的碱可以是包含铵离子的碱(例如氢氧化铵)，包含烷基取代的铵离子的碱，包含碱金属离子的碱，包含碱土金属离子的碱，包含IIIB族金属离子的碱，包含IVB族金属离子的碱，包含VB族金属离子的碱和包含过渡金属离子的盐。预定的碱性范围的pH不仅用于阻挡层表面的去除，而且有助于使本发明的浆料保持稳定。对于该抛光浆料，可以通过已知的技术调节pH。例如可以将碱直接加入到其中分散有氧化硅研磨剂且溶解有机酸的浆料中。可选地，可以将待加入碱的一部分或者全部以有机碱性盐的形式加入。可以使用的碱的实例包括碱金属的氢氧化物(例如氢氧化钾)，碱金属的碳酸盐(例如碳酸钾)，氨和胺。
可选地，该溶液可包含0至25wt％的氧化剂。该可选氧化剂优选在0至15wt％范围之内。该氧化剂在帮助溶液去除可在低pH范围下形成的氧化钽薄膜时特别有效。该氧化剂可以是许多氧化剂中的至少一种，例如过氧化氢(H2O2)，单过硫酸盐，碘酸盐，过邻苯二甲酸镁，过乙酸和其它过酸，过硫酸盐，溴酸盐，高碘酸盐，硝酸盐，铁盐，铈盐，Mn(III)盐，Mn(IV)盐和Mn(VI)盐，银盐，铜盐，铬盐，钴盐，卤素，次氯酸盐和它们的混合物。此外，通常优选使用多种氧化剂的混合物。当该抛光浆料包含不稳定氧化剂(例如过氧化氢)时，通常最有利的是在使用时将该氧化剂混入浆料。
可选地，该溶液可包含0至6wt％的抑制剂以便控制静态腐蚀或其它去除机理产生的互连去除速率。调节抑制剂的浓度可通过保护金属不受静态腐蚀从而调节互连金属的去除速率。有利的是，该溶液可包含可选的0.02至5wt％及用于抑制铜或银互连的静态腐蚀的抑制剂。该抑制剂可以由抑制剂的混合物组成。唑类抑制剂对铜和银的互连特别有效。典型的唑类抑制剂包括苯并三唑(BTA)，氢硫基苯并三唑(MBT)，甲苯三唑和咪唑。BTA对于铜和银是特别有效的抑制剂。应注意，这些抑制剂被明确排除在本说明书所定义的“唑类”化合物之外。换言之，选择本发明的唑类化合物是由于它们能够选择性去除阻挡层材料，而不是因为可以抑制金属互连的去除速率。
除抑制剂以外，该溶液可以包含0至20wt％非铁金属的络合剂。当其存在时，该络合剂可阻止通过溶解该非铁金属互连形成的金属离子的沉淀。该溶液最优选包含0至10wt％的非铁金属的络合剂。络合剂的实例包括乙酸，柠檬酸，乙基乙酰乙酸，羟基乙酸，乳酸，苹果酸，草酸，水杨酸，二乙基二硫代氨基甲酸钠，丁二酸，酒石酸，巯基乙酸，甘氨酸，丙氨酸，天冬氨酸，乙二胺，三甲基二胺，丙二酸，戊二酸(gluteric acid)，3-羟基丁酸，丙酸，邻苯二甲酸，间苯二甲酸，3-羟基水杨酸，3，5-二羟基水杨酸，五倍子酸，葡萄糖酸，邻苯二酚，连苯三酚，丹宁酸，并包括它们的盐和混合物。优选地，该络合剂选自乙酸，柠檬酸，乙基乙酰乙酸，羟基乙酸，乳酸，苹果酸，草酸和它们的混合物。最优选地，该络合剂是柠檬酸。
本发明的抛光流体适用于包含下列物层的任何半导体基底导电金属，例如铜，铝，钨，铂，钯，金或铱；阻挡层或衬底薄膜，例如钽，氮化钽，钛，或氮化钛；和下面的电介质层。对于本说明书，术语电介质是指介电常数为k的半导电性材料，该材料包括低-k和超低-k电介质材料。本方法可以在对传统的电介质和低-k电介质材料影响很小的情况下去除钽阻挡层。由于该溶液可以在低的研磨剂浓度和低的压力(即小于20.7kPa)下提供有效的阻挡层去除速率和高的钽选择性，因此其有利于具有低的电介质侵蚀速率的抛光。该溶液和方法可以极好的防止多个晶片成分的腐蚀，例如多孔和无孔低-k电介质，有机和无机低-k电介质，有机硅酸盐玻璃(OSG)，氟硅酸盐玻璃(FSG)，碳掺杂氧化物(CDO)，原硅酸四乙酯(TEOS)和衍生自TEOS的氧化硅。
该抛光溶液还可以包含匀平剂(如氯化铵)来控制该互连金属的表面光洁度。除此之外，该溶液可选包含杀菌剂以便限制生物污染。例如KordekMLX杀菌剂2-Methyl-4-isothiazolin-3-onein water(Rohm and Haas Company)对于许多应用提供了有效的杀菌。典型以供应商所规定的浓度使用该杀菌剂。
如使用20.7kPa的垂直于晶片的微孔聚氨酯抛光垫板压力所测那样，该溶液提供了分别为至少10比1和至少2比1的氮化钽相对于电介质和金属的选择性。适合于测定选择性的特定抛光垫板是Politex的微孔聚氨酯抛光垫板。通过调节研磨剂和唑类化合物的浓度可以调节钽阻挡层的去除速率。通过调节抑制剂，氧化剂，络合剂以及匀平剂的浓度可以调节互连金属的侵蚀速率。
实施例在实施例中数字代表本发明的实施例而字母代表对照实施例。此外，所有的实施例溶液均包含0.01wt％的KordekMLX杀菌剂2-Methyl-4-isothiazolin-3-one in water和0.01wt％的氯化铵光亮剂。
实施例1这个试验测量了TaN阻挡层，TEOS电介质层和铜从半导体晶片上的去除速率。特别地，该试验测定了特定的唑类化合物和研磨剂在第二步抛光操作中的效果。使用Strausbaugh抛光机利用Politex聚氨酯抛光垫板(Rodel，Inc.)在约3psi(20.7kPa)的下压力条件和200cc/min的抛光液流速，120RPM的工作台转速和114RPM的托架转速下对试样进行平坦化。使用KOH和HNO3将抛光液的pH调节至9。所有溶液均包含去离子水。另外，抛光液包含1wt％平均颗粒尺寸为50nm的氧化硅研磨剂。
表1第二抛光步骤结果试 添加剂 Wt.％研磨剂 BTA 柠檬酸 TaN TEOS Cu验 (wt.％)(wt.％)(wt.％)/min /min/minA 无- 0 0.1 0 6-3 38B 无- 1 0 0.15 26 32 116C 无- 1 0.2 0.15 163 39 91D 1，2，4-三唑 2 0 0.1 0 -8 -1.4 33E3-氨基-1，2，4-三唑2 0 0.1 0 -21 -5.1 491 1，2，4-三唑 2 1 0.1 0 1995 -0.2 13523-氨基-1，2，4-三唑2 2 0.1 0 2223 -0.4 174如表1所示，使用包含唑类化合物和研磨剂的抛光流体得到了高的TaN阻挡层去除速率。特别地，包含研磨剂和1，2，4-三唑和3-氨基-1，2，4-三唑(分别为试验1和2)的第二抛光步骤流体提供了极好的TaN去除速率，即至少1995埃每分钟(/min)。包含研磨剂而没有唑类化合物的抛光流体(对照溶液，B和C)和包含唑类化合物而没有研磨剂的抛光流体(对照溶液，D和E)显示出较低的TaN去除速率和差的相对于电介质(TEOS)和金属(Cu)的去除选择性。应注意，负的TaN和电介质去除速率在抛光机的规定公差之内而没有表现出可检测的TaN和/或TEOS损耗。当唑类化合物存在于含有研磨剂的抛光流体中时，对于试验1和2，TaN相对于电介质的去除选择性分别是1995比1和2223比1。对于试验1和2，TaN相对金属的去除选择性分别是15比1和13比1。应注意，所讨论的选择性是在上面限定的关于实施例的试验条件下。该选择性会随着对试验参数所作的改变而变化。
表1中所示的结果表明当使用包含唑类化合物和研磨剂的抛光流体时，得到了优异的阻挡层薄膜(TaN)的去除以及相匹配的相对于金属薄膜(Cu)和电介质层(TEOS)的去除选择性。以约2wt％存在的唑类化合物适用于这种去除，并可提供优异的阻挡层去除速率和去除选择性。所有的抛光流体均包含含量为1至2wt％浓度的研磨剂，该数量远低于在常规的第二抛光步骤流体中典型使用的研磨剂浓度。
对于去除钽阻挡层材料(例如钽，氮化钽和氧化钽)，该溶液和方法提供了优异的选择性。该溶液可选择性去除钽阻挡层材料并具有减小的电介质侵蚀。例如，该溶液可去除钽阻挡层，而不会产生可检测出的TEOS损耗并且不会造成低-k电介质层的剥落或分层。此外，本发明的唑类化合物可促进钽阻挡层材料的去除而不会抑制互连金属的去除。
权利要求
1.适用于抛光半导体晶片的含水组合物，该晶片在存在电介质和互连金属的情形下包含钽阻挡层材料，所述组合物包含具有足以促进钽阻挡层材料去除的浓度的唑类化合物，该唑类化合物不会抑制互连金属的去除；研磨剂；且其中所述组合物具有较大的钽阻挡层材料相对于电介质的选择性。
2.权利要求1的组合物，其中该唑类化合物的浓度是0.05至25wt％。
3.权利要求1的组合物，其中该组合物包含0.05至10wt％的研磨剂。
4.权利要求1的组合物，其中该组合物具有至少2比1的钽阻挡层材料相对于金属的选择性，这使用20.7kPa垂直于晶片的微孔聚氨酯抛光垫板压力测得。
5.权利要求1的组合物，其中该唑类化合物选自三唑，四唑，和它们的混合物。
6.权利要求5的组合物，其中该三唑选自1，2，4-三唑，3-甲基-1，2，4-三唑，3，5-二甲基-1，2，4-三唑，1-氨基-1，2，4-三唑，3-氨基-1，2，4-三唑，5-氨基-3-甲基-1，2，4-三唑，3-异丙基-1，2，4-三唑，1，2，3-三唑，1-甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑，4，5-二甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-n-丙基-1，2，3-三唑，1-(β-氨乙基)-1，2，3-三唑，具有电子给予取代基的取代三唑化合物，以及它们的混合物。
7.权利要求5的组合物，其中该四唑选自1-甲基四唑，2-甲基四唑，5-氨基-1H-四唑，5-氨基-1-甲基四唑，1-(β-氨乙基)四唑，具有电子给予取代基的取代四唑化合物，以及它们的混合物。
8.适用于从半导体晶片上抛光钽阻挡层的水性组合物，该组合物包含0至25wt％的氧化剂，0至6wt％的非铁金属抑制剂，0至15wt％用于所述非铁金属的络合剂，0.05至25wt％的唑类化合物，0.05至12wt％的研磨剂，其中该组合物具有至少10比1的钽阻挡层材料相对于电介质的选择性，这是使用20.7kPa垂直于晶片的微孔聚氨酯抛光垫板压力测得的，且该唑类化合物选自1，2，4-三唑，3-甲基-1，2，4-三唑，3，5-二甲基-1，2，4-三唑，1-氨基-1，2，4-三唑，3-氨基-1，2，4-三唑，5-氨基-3-甲基-1，2，4-三唑，3-异丙基-1，2，4-三唑，1，2，3-三唑，1-甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑，4，5-二甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-n-丙基-1，2，3-三唑，1-(β-氨乙基)-1，2，3-三唑，1-甲基四唑，2-甲基四唑，5-氨基-1H-四唑，5-氨基-1-甲基四唑，1-(β-氨乙基)四唑，具有电子给予取代基的取代三唑或四唑化合物，以及它们的混合物。
9.用于抛光半导体晶片的化学机械平坦化方法，该晶片在存在电介质和互连金属的情况下包含钽阻挡层材料，该方法包括使晶片与抛光组合物接触，该抛光组合物含有唑类化合物和研磨剂，该唑类化合物具有足以促进钽阻挡层材料去除的浓度，且该唑类化合物不会抑制互连金属的去除；和使用抛光垫板对晶片进行抛光以便以一定去除速率去除该钽阻挡层材料，该去除速率大于以埃每分钟表示的电介质去除速率。
10.权利要求9的方法，其中该唑类化合物选自1，2，4-三唑，3-甲基-1，2，4-三唑，3，5-二甲基-1，2，4-三唑，1-氨基-1，2，4-三唑，3-氨基-1，2，4-三唑，5-氨基-3-甲基-1，2，4-三唑，3-异丙基-1，2，4-三唑，1，2，3-三唑，1-甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑，4，5-二甲基-1，2，3-三唑，1-氨基-5-n-丙基-1，2，3-三唑，1-(β-氨乙基)-1，2，3-三唑，1-甲基四唑，2-甲基四唑，5-氨基-1H-四唑，5-氨基-1-甲基四唑，1-(β-氨乙基)四唑，具有电子给予取代基的取代三唑或四唑化合物，以及它们的混合物。
全文摘要
本发明提供了适用于抛光半导体晶片的水性组合物，该晶片在存在电介质和互连金属的情况下包含钽阻挡层材料。该组合物包含具有足以促进钽阻挡层材料去除的浓度的唑类化合物。另外，该唑类化合物不会抑制互连金属的去除。该组合物还包含研磨剂。此外，该组合物具有较大的钽阻挡层材料相对于电介质的选择性。
文档编号C11D3/14GK1630045SQ20041009224
公开日2005年6月22日 申请日期2004年11月5日 优先权日2003年11月6日
发明者卞锦儒 申请人:Cmp罗姆和哈斯电子材料控股公司