專利名稱：用于拋光由二氧化硅制成的表面的組合物的制作方法
用于拋光由二氧化硅制成的表面的組合物
本發(fā)明涉及一種用于拋光半導體元件如二氧化硅的表面的穩(wěn)定組合 物， 一種拋光方法以及半導體材料的化學機械平坦化。
元件和裝置尺寸的不斷減小以及孩i電子電路集成密度的不斷增加也導 致隔離/絕緣結構尺寸的減小。然而，這種減小導致對于再造形成提供有效 隔離/絕緣同時最小比例覆蓋基材表面的平坦表面和結構的高要求。
拋光、清潔、研磨和平坦化經(jīng)常利用包含懸浮形式固體顆粒的含水磨 料漿。在許多情況下，這些顆粒具有比周圍液體介質(zhì)高的密度并因此易于 沉積。例如，無機磨料的水懸浮液使用非常廣泛。
無機磨料水懸浮液中顆粒的密度通常為水的多倍。通常值范圍為例如
從接近2.2-2.7g/cm3(二氧化珪)至約3.4g/cm3(氮化硅)且至多15g/cm3(碳化 鵠)。除了磨料顆粒的密度，其尺寸和形狀對拋光操作的成功也有影響。
為了有效后處理用這種漿料處理的材料，漿料組合物必須具有高的且 優(yōu)選材料特定的去除率并且基本上避免了劃痕；在另一方面，它們應可以 快速且充分地從材料表面去除，這就是為什么低粘度是所用漿料的基本要 求之一。
例如，用于計算機芯片生產(chǎn)中的重要加工步驟化學機械平坦化(CMP) 的磨料漿的粘度通常不超過5mPas。
因為所用懸浮液中的分離可導致粘度變化，所以需要穩(wěn)、定這些組合物 并控制漿料顆粒的分離和/或沉積而不明顯提高粘度。但這正是使用高密度 磨料的困難之處?，F(xiàn)有技術中描述了各種聚合物添加劑。
US 6,971,945公開了一種用于拋光半導體表面的制劑，其中使用了包 含磨料、氧化劑、無機鹽和*劑(例如鄰苯二甲酸)的酸性懸浮液。
DE-A 10 2005 058 272提出了 一種用于表面多步化學;N^平坦化的方 法，其中將金屬氧化物磨料在水中的各種分散體(與助劑 一起)連續(xù)施用至 二氧化珪表面上。EP-A 0 373 501公開了水溶性聚合物在拋光混合物中的用途，這些聚 合物例如具有100 000或更大的分子量且包含聚乙烯吡咯烷酮或例如瓜爾 膠與乙烯基單體的接枝共聚物。膠態(tài)硅酸鹽作為EP-A 0 373 501中所述拋 光混合物中的磨料使用；即具有較低密度的磨料。
驚奇的是，我們發(fā)現(xiàn)該目的通過在含水組合物中摻入少量特定膠凝劑 或增稠劑實現(xiàn)。
各種膠凝劑由食品技術已知在某些情況下對溶液粘度具有顯著影響。 這種凝膠劑的實例包括瓊脂-瓊脂、果膠、多糖、藻酸鹽、淀粉、糊精、明 膠和酪蛋白。
通常認為本發(fā)明要用的特定膠凝劑(G)在濃度低于引起粘度急劇增加 的那些濃度時形成弱網(wǎng)絡。這些網(wǎng)絡能夠使顆粒保持懸浮在靜止液體中， 但另一方面被移動液體中的剪切力作用破壞并因此不會明顯削弱流動性。
在第一方面，本發(fā)明提供了 一種例如在半導體元件情況下用于拋光表 面的組合物。使表面平坦化可利用 一種包含至少 一種膠凝劑(G)以及磨料組 分(S)的含水組合物(Z)。
本發(fā)明還提供了 一種拋光半導體元件表面(o)的方法，其中首先將含水
組合物(Z)施用至待拋光的表面(O)上，這種組合物(Z)尤其包含如下組分
a) 至少一種包含鑭系元素氧化物的無才幾磨料組分(S)，
b) 至少一種基于聚合物的有機分散劑組分(P),
c) 至少一種基于多糖的有機膠凝劑(G),
d) 作為溶解或分散介質(zhì)的水，以及
e) 合適的話其它助劑和添加劑材料，
其中在拋光操作過程中形成的磨蝕產(chǎn)物在達到所需平坦化(P)后通過簡單 沖洗操作(V)與組合物(Z)的組分一起從拋光后的表面(O)除去。
待拋光的表面(O)可由不同材料形成，尤其是半導體元件的常用材料。
它優(yōu)選例如由能以高效和高準確度除去的二氧化硅形成。
本發(fā)明的 一個實施方案利用 一種包含無機鑭系元素氧化物，尤其是氧
化鈰，優(yōu)選二氧化鈰作為無機磨料組分(s)的組合物(z)。有用的鑭系元素原則上包括鑭及后續(xù)元素(58-70)，合適氧化物組合的密度優(yōu)選為3.5-9g/cm3， 尤其為5.0-8.0g/cm3。
本發(fā)明的一個實施方案利用一種包含氧化鈰與氧化鋯和/或氧化錳的 組合作為無才幾磨料組分(S)的組合物(Z)。
本發(fā)明的另 一實施方案利用 一種包含羧酸聚合物作為有機分散劑組分
(P)的組合物(Z)。有機聚合物組分(P)可包含例如包含單體丙烯酸、曱基丙
烯酸和/或馬來酸的共聚物。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案利用 一種包含結冷膠作為有機膠凝劑的組
合物(Z)。組合物(Z)中的有機膠凝劑可包含例如0.001-1.0重量％，優(yōu)選 0.01-1.0重量％，尤其是0.05-0.5重量％的結冷膠。膠凝劑結冷膠證明對穩(wěn) 定組合物(Z)特別有利。
本發(fā)明還提供了 一種拋光表面的方法，其中組合物(Z)包含結冷膠作為 有機膠凝劑和氧化鈰作為無機磨料組分(S)。這種組合會為組合物提供特別 好的耐久性。
本發(fā)明還提供了 一種包含其它助劑和添加劑材料的組合物(Z)，所述其 它助劑和添加劑材料例如為聚乙烯吡咯烷酮、陽離子化合物、鄰苯二甲酸 和/或兩性離子化合物。
本發(fā)明的一個實施方案提供了一種包含如下組分的含水組合物(Z): 0.02-6重量％的磨料二氧化鈰， 0.01-5重量％的至少一種羧酸聚合物， 0.01-1重量('/o的至少一種膠凝劑(G)，尤其是結冷膠。
組合物(Z)也可4壬選包含例如如下組分作為助劑和添加劑材料 0-10重量％聚乙烯吡咯烷酮， 0-5重量％陽離子化合物， 0-1重量％鄰苯二曱酸或其鹽， 0-5重量％兩性離子化合物， 以及作為溶解或分散介質(zhì)的水(共計100%)。
本發(fā)明進一步提供了 一種包含如下組分的用于拋光表面的組合物 a)至少一種包含鑭系元素氧化物，優(yōu)選氧化鈰的無才幾磨料組分(S),t))至少一種有機分散劑組分(P)，優(yōu)選丙烯酸共聚物，
c) 至少一種有機膠凝劑(G)，優(yōu)選結冷膠，
d) 作為溶解或分散介質(zhì)的水，以及
c)合適的話其它助劑或添加劑材料。
關于用于拋光表面的組合物的組分，參考上面的描述。
優(yōu)選包含鑭系元素氧化物作為無機磨料組分(s)和結冷膠作為有機膠
凝劑(G)的組合物。
本發(fā)明還非常普遍地涉及結冷膠在穩(wěn)定拋光表面用含水組合物中的用途。
用于拋光的本發(fā)明組合物優(yōu)選包含0.2-6重量。/o磨料組分(S)以便可以 容易地除去二氧化硅。磨料的用量通常為0.5-5重量％。
磨料的平均粒度優(yōu)選為50-200納米(nm),尤其為80-150nm。對本說 明書而言，粒度指磨料的平均粒度。優(yōu)選的磨料為平均粒度為80-150nm 的二氧化鈰。當磨料尺寸降至小于80nm時，拋光組合物的平坦化作用易 提高，但磨蝕產(chǎn)物的去除率易降低。顆粒的形狀優(yōu)選基本上為圓形，尤其 是若有邊緣的話則為很少的邊緣。同樣，針對所用顆粒的結晶度和表面電 荷發(fā)現(xiàn)適用性的不同。
已知磨料的實例包括無機氧化物、無機氬氧化物、金屬氮化物、金屬 硼化物、金屬碳化物和包含至少一種上述材料的混合物。合適的無機氧化 物例如包括二氧化硅(SiOz)、氧化鋁(入1203)、氧化鋯(ZrOz)和氧化錳 (Mn02)。然而，根據(jù)本發(fā)明，氧化鈰(Ce02)和/或另一種鑭系元素氧化物作 為磨料使用。二氧化鈰具有高密度(約為7)和優(yōu)選的磨蝕性能。
本發(fā)明還提供了包含氧化鈰與其他至少一種上述氧化物的組合的組合 物。合適的話，同樣可以使用這些無機氧化物的改性形式如例如聚合物涂 層無機氧化物顆粒和無機涂層顆粒。合適的金屬碳化物、硼化物和氮化物 包含例如碳化硅、氮化硅、碳氮化硅(SiCN)、碳化硼、碳化鴒、碳化鋯、 硼化鋁、碳化鉭、碳化鈦或包含上述金屬碳化物、硼化物和氮化物中至少 一種的組合。合適的話，金剛石也可作為附加磨料使用。優(yōu)選的磨料為氧 化鈰作為唯一組分。同樣優(yōu)選使用氧化鈰與其它鑭系元素氧化物的組合。各種聚合物和共聚物可作為有機g組分(P)使用。本發(fā)明的組合物(z) 優(yōu)選包含0.01-5重量％羧酸聚合物作為磨料顆粒的分散劑。
優(yōu)選該組合物包含0.05-1.5重量％羧酸聚合物。該聚合物優(yōu)選數(shù)均分 子量為4000-1 500 000。
也可使用具有更高和更低分子量的羧酸聚合物的共混物。這些羧酸聚 合物通常以溶液存在，但也可以水M體存在。羧酸聚合物可有利地用作 磨料顆粒的*劑。上述聚合物的數(shù)均分子量例如可通過GPC測定。羧 酸聚合物優(yōu)選由不飽和單羧酸和不飽和二羧酸形成。通常不飽和單羧酸單 體包含3-6個碳原子且包括丙烯酸，低聚丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸和 乙烯基乙酸。通常不飽和二羧酸包含4-8個碳原子且包括其酸酐，實例包 括馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、戊二酸、衣康酸、衣康酸酐和環(huán)己烯二甲 酸。也可使用上述酸的水溶性鹽。
特別合適的是平均分子量為約1000-1 500 000，優(yōu)選3000-250 000，更 優(yōu)選20 000-200 000的"聚(曱基)丙烯酸，，。術語"聚(甲基)丙烯酸"這里 定義為丙烯酸的聚合物、甲基丙烯酸的聚合物或丙烯酸與曱基丙烯酸的共 聚物。這些也可包含馬來酸作為單體組分。具有不同分子量的"聚(甲基) 丙烯酸"的各種共混物也合適。
有用的有機聚合物組分(P)還包括含氛基的共聚物和三元共聚物，各聚 合物中羧基組分例如占聚合物重量的5-75%。
這種聚合物的代表性實例為由(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺或甲基丙烯酰 胺形成的聚合物；由(甲基)丙烯酸與苯乙烯及其它乙烯基芳族單體形成的 聚合物；由(甲基)丙烯酸烷基酯(丙烯酸或曱基丙烯酸的酯)與單-或二羧酸 (如丙烯酸或曱基丙烯酸或衣康酸)形成的聚合物；由具有取代基(如例如卣
素(即氯、氟、溴)、硝基、氰基、烷氧基、鹵代烷基、g、氨基、氨基 烷基)的取代的乙烯基芳族單體與不飽和單-或二羧酸及(甲基)丙烯酸烷基
酯形成的聚合物；由包含氮環(huán)的單烯屬不飽和單體(實例為乙烯基吡啶、烷 基乙烯基吡啶、乙烯基丁內(nèi)酰胺、乙烯基己內(nèi)酰胺)與不飽和單-或二羧酸 形成的聚合物；由烯烴(例如丙烯、異丁烯或具有10-20個碳原子的長鏈烷 基烯烴)與不飽和單-或二羧酸形成的聚合物；由乙烯醇酯(例如乙酸乙烯酯和硬脂酸乙烯s旨)或鹵乙烯(例如氟乙烯、氯乙烯、偏氟乙烯)或乙烯基腈(例 如丙烯腈和曱基丙烯腈)與不飽和單-或二羧酸形成的聚合物；由烷基中具
有1-24個碳原子的(曱基)丙烯酸烷基酯與不飽和單羧酸(例如丙烯酸或曱基
丙烯酸)形成的聚合物。這些只是本發(fā)明組合物中可用的多種聚合物中的少
許實例。
各種市售膠凝劑原則上可用于本發(fā)明的拋光組合物中，實例為瓊脂-瓊脂、果膠、多糖、藻酸鹽、淀粉、糊精、明膠和酪蛋白，但多糖及尤其 是產(chǎn)物結冷膠證明特別有利。
結冷膠為一種無味、易溶的乳白色粉末，它是一種多功能膠凝劑。結
冷膠為水溶性多糖，通過微生物伊樂假單孢菌(Sphingomonas elodea)的需 氧發(fā)酵生產(chǎn)。結冷膠用途包括作為食品中的增稠劑和穩(wěn)定劑。
任選聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量優(yōu)選為100-1 000 000g/mol。聚乙烯 吡咯烷酮的重均分子量通過凝膠滲透色譜(GPC)測定尤其為500-800 000g/mol。優(yōu)選聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量為500-500 000g/mol。更優(yōu) 選聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量為約1500g/mol至約100 000g/mol。
本發(fā)明組合物(Z)中使用的化合物賦予包含水作為與擴展寬pH范圍的 效力平衡的溶液。這些溶液的合適pH范圍為4-9。此外，組合物(Z)通過 優(yōu)選使用去離子水制備以便可以限制外來雜質(zhì)。
pH優(yōu)選為4.5-8，更優(yōu)選為5.5-7.5。用于調(diào)節(jié)本發(fā)明組合物pH的酸 例如包括硝酸、硫酸、鹽酸和磷酸。用于調(diào)節(jié)本發(fā)明組合物(Z)pH的堿的 實例例如包括氫氧化銨和氫氧化鉀。
組合物(Z)任選進一步包含0-5重量％兩性離子化合物以促進平坦化和 抑制氮化物去除。組合物優(yōu)選包含0.01-1.5重量％的兩性離子化合物。本 發(fā)明的兩性離子化合物可有利地促進平坦化和抑制氮化物去除。
本發(fā)明組合物(Z)可任選進一步包含0-5重量％的陽離子化合物作為輔 助組分。組合物優(yōu)選包含任選0.01-1.5重量％的陽離子化合物。本發(fā)明的 陽離子化合物可有利地促進平坦化，調(diào)節(jié)晶片去除時間和用于抑制氧化物 去除。優(yōu)選的陽離子化合物包括烷基胺、芳基胺、季銨化合物和醇胺。
陽離子化合物的實例包括甲胺、乙胺、二曱胺、二乙胺、三曱胺、三乙胺、苯胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、乙醇胺和丙醇胺。
任選本發(fā)明組合物(Z)可進一步包含0-1重量％絡合劑。 優(yōu)選組合物包含0.01-0.5重量％*劑。絡合劑的實例包括羰基化合 物(例如乙酰丙酮化物等)，簡單羧酸酉旨(例如乙酸酯、芳基羧酸酯等)，包含 一個或多個羥基的羧酸酯(例如甘醇酸酯、乳酸酯、葡糖酸酯、沒食子酸及 其鹽等)，二-、三-和多羧酸酯(例如草酸酯、鄰苯二甲酸酯、檸檬酸酯、琥 珀酸酯、酒石酸酯、蘋果酸酯)，乙二胺四乙酸鹽(例如EDTA二鈉)，它們 的混合物，包含一個或多個磺酸和/或膦酸基團的羧酸酯。
其它合適的絡合劑例如包括二-、三-或多元醇(例如乙二醇、鄰苯二酚、 連苯三酚、鞣酸等)和含磷化合物(例如磷錯鹽和膦酸)。絡合劑優(yōu)選鄰苯二 甲酸和/或其鹽。優(yōu)選的鄰苯二甲酸鹽包括鄰苯二甲酸氫銨和鄰苯二曱酸氫 鉀及其混合物。
本發(fā)明進一步提供了一種生產(chǎn)用于拋光表面的組合物的方法，其中將 下述組分在10-95。C的溫度下相互混合
a) 至少一種包含鑭系元素氧化物的無才幾磨料組分(S),
b) 至少一種基于聚合物的有機分散劑組分(P)，
c) 至少一種基于多糖的有機膠凝劑(G)，
d) 作為溶解或分散介質(zhì)的水，以及 c)合適的話其它助劑和添加劑材料。
這可借助例如超聲探頭實施。混合操作通?；ㄙM1分鐘至幾小時(例如5h)。 優(yōu)選組分S和P首先在水中混合并隨后加入膠凝劑G以及其它組分。
本發(fā)明還涉及一種拋光半導體元件或構件的方法。組合物(Z)在第一步 中可用作磨料漿。該漿料在氧化膜上部區(qū)域中的拋光比在氧化膜下部區(qū)域 中明顯更快。更特別的是拋光操作可針對材料選擇性地進行，所以氮化硅 的去除能明顯少于氧化硅。
當氧化物的梯段高度降低且已經(jīng)實現(xiàn)平坦化時優(yōu)選降低組合物的拋光 速度。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案可利用終點信號來引發(fā)第一步結束。
可以使用各種方法，包括基于摩擦力或電機電流的終點信號。達到平 坦化的點可基于終點信號的特性特征確定。在第一步結束時，半導體元件表面的特征在于整個晶片上覆蓋著基本 上平坦的氧化物層。然后在第二步中，沖洗掉磨料制劑。也可通過簡單測 試確定第二步的終點。
組合物(z)任選進一 步包含用于改進凹陷性能的聚乙烯吡咯烷酮。
更特別的是本發(fā)明提供了 一種可用于拋光在半導體晶片上的二氧4匕硅 的含水組合物。
組合物尤其包含0.01-0.1重量％的結冷膠，0.01-5重量％的羧酸聚合 物，0.02-6重量％的磨料，0-10重量％的聚乙烯吡咯烷酮，0-5重量％的陽 離子化合物，0-1重量％的鄰^^曱酸及其鹽，0-5重量％的兩性離子化合 物和平衡用水。
達到平坦化的點可基于終點信號的特性特征確定。通過將終點信號與 第一步的"抑制，，漿料偶合，可以維持改進的平坦化性能，同時與真正平 面終止(stop-at-plane)模式的操作比較得到更高的拋光速度和明顯更短的 加工時間。 實施例1
使用Lumifugell6測量本發(fā)明制劑的^L穩(wěn)定性
Lumifuge(制造商Lum GmbH， 12489柏林)是一種在離心過程中橫 跨整個樣品高度檢測分離過程的分析離心機。在任何一次，例如可研究8 個樣品。
Lumifuge的測量原理依靠一種可以描述初始濃度懸浮液和乳液的分 離行為的微處理器控制分析離心機。在12-2000倍重力下的分離引起內(nèi)相 中顆?；蚪M分遷移的增加。顆粒濃度的局部變化通過透光率的變化檢測。
透射率與局部位置關系的繪圖允許對相應透射率圖作陳述。具有良好 混合^體的區(qū)域散射并吸收光，因此透過率低。相反，混合物的澄清允 許更多的光到達測量(CCD)池并因此增大了透射率。計算粒度分布的合適 算法可以評價任何可發(fā)生的沉積、浮選或澄清。
以10秒至24小時的限定間隔分析樣品。初步結果為圖的對應結果。 然后通過軟件積分這些單獨的結果以描述分離過程的速率。為量化分離， 橫跨整個樣品高度測量通過樣品池的透光率。為此，用波長800-卯0nm的平行閃光照射樣品池。
分散材料衍射或吸收光，然而光能無障礙地通過澄清相。光電子傳感
器，CCD單元，位于從光源至樣品池的連續(xù)通道中并且捕獲光強度作為樣 品池高度的函數(shù)。
以IO秒的間隔重復透光率的這種局部解析測量。因此直接在離心過程 中觀察分離過程。分離曲線為相界與時間關系的圖示。分離曲線的斜率反 應澄清度的變化。電子數(shù)據(jù)處理程序由其計算澄清度(透射率％每秒)。 實施例2
改進本發(fā)明制劑(漿料)的穩(wěn)定性
將各種待售CMP漿料各自與0.2重量％結冷膠(來自Sigma-Aldrich ChemieGmbH, Taufkirchen，德國)混合并測量樣品穩(wěn)定性。
在室溫下加入結冷膠。將樣品加熱到85-95X:并在封閉體系中攪拌3-5 小時。隨后在攪拌下冷卻至室溫。
圖l-6顯示對三個CMP漿料各自未添加結冷膠(

圖1、圖3、圖5)及添 加結冷膠(圖1、圖4、圖6)的Lumifuge穩(wěn)定性測試結果。
圖1和2利用產(chǎn)品"DP-7080HP"(R5;來自NYacol Nano Technologies Inc; Ashland, USA),圖3和4利用產(chǎn)品"DP-7090S" (R6;來自Nyacol Nano Technologies Inc.)。
圖5和6利用產(chǎn)品"Sokolan CP5" (R9;來自:BASF)。
使用Lumifuge 116測定CMP漿料穩(wěn)定性表明通過加入甚至少量結冷 膠的磨料漿明顯穩(wěn)定。
所測穩(wěn)定性的改進在圖7和8中說明，其顯示漿料添加和未添加結冷 膠三天后的透光率。
圖7顯示R5樣品通it^口入膠凝劑改進了 75.7%的穩(wěn)定性。R6樣品顯 示改進了 44%的穩(wěn)定性。 實施例3
改進本發(fā)明組合物(來自粉末的CMP漿料)的穩(wěn)定性 將Ce02粉末配制成如下穩(wěn)定漿料
在攪拌下向完全不含離子的水中加入0.1重量％丙烯酸與馬來酸(來自BASF的"SokalanCP5"分歉劑)的共聚物和5重量％二氧化鈰粉末(來自 Degussa， "VP AdNano Ceria 50")。
在室溫下用超聲探頭分歉30分鐘后，使用磁力攪拌器向樣品中攪拌加 入0.2重量％結冷膠粉末(來自Sigma-Aldrich Chemie GmbH ， Taufkirchen，德國)。樣品在封閉容器中在室溫下攪拌1小時并隨后在90 。C下攪拌4小時，然后室溫儲存。
由Lumifuge 116中的透光率(速度1500rpm;積分時間1000秒)確定 沉積穩(wěn)定性并與無結冷膠的標準樣品的穩(wěn)定性比較。結果在圖8中顯示。
與結冷膠混合的樣品的累積透射率下降了 46%表明由于特定膠凝劑 而明顯改進了它的沉積穩(wěn)定性。 實施例4
可將包含94.7%水、0.1%共聚物、5%二氧化鈰、0.2%結冷膠的實施 例3組合物施用至半導體元件的二氧化珪表面上并用于拋光表面。
權利要求
1.一種包含如下組分的用于拋光表面的組合物a)至少一種包含鑭系元素氧化物的無機磨料組分(S)，b)至少一種基于聚合物的有機分散劑組分(P)，c)至少一種基于多糖的有機膠凝劑(G)，d)作為溶解或分散介質(zhì)的水，c)合適的話其它助劑和添加劑材料。
2. 根據(jù)權利要求l的用于拋光表面的組合物，其包含密度為3.5-9g/cm3 的鑭系元素氧化物作為無機磨料組分(S)和結冷膠作為有機膠凝劑(G)。
3. 根據(jù)權利要求1或2的用于拋光表面的組合物，其包含密度為 5.0-8.0g/cm3的鑭系元素氧化物作為無機磨料組分(S)和結冷膠作為有機膠 凝劑(G)。
4. 根據(jù)權利要求l-3中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含氧化 鈰或氧化鈰與氧化鋯和/或氧化錳的組合作為無機磨料組分(S)。
5. 根據(jù)權利要求1-4中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含羧酸 聚合物作為有機分散組分(P)。
6. 根據(jù)權利要求1-5中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含含有 單體丙烯酸、曱基丙烯酸和馬來酸的共聚物作為有機分散組分(P)。
7. 根據(jù)權利要求1-6中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含 0.001-1.0重量°/。的結冷膠作為有機膠凝劑。
8. 根據(jù)權利要求1-7中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含結冷 膠作為有機膠凝劑和二氧化鈰作為無機磨料組分(S)。
9. 根據(jù)權利要求l-8中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含聚乙 烯吡咯烷酮、陽離子化合物、鄰苯二曱酸和/或兩性離子化合物作為其它助 劑和添加劑材料。
10. 根據(jù)權利要求l-9中任一項的用于拋光表面的組合物，其包含如下 組分0.02-6重量。/。至少一種磨料(S)，/ 0.01-5重量％至少一種羧酸聚合物， 0.01-1重量o/o至少一種膠凝劑(G)， 以及合適的話，作為助劑和添加劑材料的 0-10重量％的聚乙烯吡咯烷酮， 0-5重量％的陽離子化合物， 0-1重量％的鄰苯二甲酸或其鹽， 0-5重量％的兩性離子化合物， 以及作為溶解或分散介質(zhì)的水(共計100%)。
11. 一種用于拋光半導體元件表面(o)的方法，其中首先將含水組合物(Z)施用至待拋光的表面(O)上，所述組合物(Z)包含如下組分a) 至少一種包含鑭系元素氧化物的無機磨料組分(S)，b) 至少一種基于聚合物的有機分散劑組分(P)，c) 至少一種基于多糖的有機膠凝劑(G)，d) 作為溶解或分散介質(zhì)的水，e) 合適的話其它助劑和添加劑材料。其中在拋光操作過程中形成的磨蝕產(chǎn)物可在達到所需平坦化(P)后通過簡 單沖洗操作(V)與組合物(Z)的組分一起從拋光后的表面(O)除去。
12. 根據(jù)權利要求11的用于拋光表面的方法，其中所述表面(O)由氧 化硅或氮化硅形成并且將密度為3.5-9g/cm3的鑭系元素氧化物用作無機磨 料組分(S)。
13. 根據(jù)權利要求11或12的用于拋光表面的方法，其中所述組合物(Z) 包含氧化鈰作為無機磨料組分(S)。
14. 根據(jù)權利要求11-13中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組 合物(Z)包含氧化鈰與氧化鋯和/或氧化錳的組合作為無機磨料組分(S)。
15，根據(jù)權利要求11-14中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組 合物(Z)包含羧酸聚合物作為有機分散組分(P)。
16.根據(jù)權利要求11-15中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組 合物(Z)包含含有單體丙烯酸、曱基丙烯酸和/或馬來酸的共聚物作為有機 分散組分(P)。
17. 根據(jù)權利要求11-16中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組合物(z)包含結冷膠作為有機膠凝劑。
18. 根據(jù)權利要求11-17中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組 合物(Z)包含0.001-1.0重量％的結冷膠作為有機膠凝劑。
19. 根據(jù)權利要求11-18中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組 合物(Z)包含結冷膠作為有機膠凝劑和氧化鈰作為無機磨料組分(S)。
20. 根據(jù)權利要求11-19中任一項的用于拋光表面的方法，其中所述組 合物(Z)包含聚乙烯吡咯烷酮、陽離子化合物、鄰苯二甲酸和/或兩性離子 化合物作為其它助劑和添加劑材料。
21. 根據(jù)權利要求11-20中任一項的用于拋光表面的方法，其利用包含 如下組分的含水組合物(Z):0.02-6重量。/。至少一種磨料(S)， 0.01-5重量％至少一種羧酸聚合物， 0.01-1重量"/。至少一種膠凝劑(G) 以及合適的話，作為助劑和添加劑材料的 0-10重量％的聚乙烯吡咯烷酮， 0-5重量％的陽離子化合物， 0-1重量％的鄰苯二曱酸或其鹽， 0-5重量％的兩性離子化合物 以及作為溶解或分散介質(zhì)的水(共計100%)。
22. 結冷膠在穩(wěn)定用于拋光表面的含水組合物中的用途。
23. —種生產(chǎn)用于拋光表面的組合物的方法，其中將如下組分在10-95 。C的溫度下相互混合a) 至少一種包含鑭系元素氧化物的無機磨料組分(S)，b) 至少一種基于聚合物的有機分散劑組分(P)，c) 至少一種基于多糖的有機膠凝劑(G)，d) 作為溶解或分散介質(zhì)的水，c)合適的話其它助劑和添加劑材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于拋光表面的組合物，該組合物包含如下組分a)至少一種包含鑭系元素氧化物的無機磨料組分(S)，b)至少一種由聚合物制成的有機分散劑組分(P)，c)至少一種有機膠凝劑(G)如結冷膠，d)作為溶劑或分散介質(zhì)的水，以及e)任選其它助劑和添加劑，并且具有高穩(wěn)定性。
文檔編號C09K3/14GK101595190SQ200780050589
公開日2009年12月2日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權日2006年12月28日
發(fā)明者G·克恩, H·德布斯, S·H·貝倫斯, Y·劉 申請人:巴斯夫歐洲公司