本发明涉及一种用化学机械抛光组合物选择性化学机械抛光钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅膜的方法，所述化学机械抛光组合物含有水，苄基三烷基季铵化合物，钴螯合剂，腐蚀抑制剂，胶体二氧化硅磨料，任选地杀生物剂和任选地ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂。更具体地，本发明涉及一种用化学机械抛光组合物选择性化学抛光钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅膜的方法，所述化学机械抛光组合物含有水，苄基三烷基季铵化合物，钴螯合剂，腐蚀抑制剂，胶体二氧化硅磨料，任选地杀生物剂和任选地ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂，其中所述钴、氧化锆、和多晶硅去除速率选择性地优先于二氧化硅。
背景技术：
：在集成电路以及其他电子装置的制造中，将多层导电材料、半导电材料以及介电材料沉积在半导体晶片的表面上或从半导体晶片的表面上移除。可以通过若干种沉积技术来沉积导电材料、半导电材料以及介电材料的薄层。在现代加工中常见的沉积技术包括物理气相沉积(pvd)(也称为溅射)、化学气相沉积(cvd)、等离子体增强的化学气相沉积(pecvd)、以及电化学电镀(ecp)。随着材料层被依次地沉积和移除，晶片的最上表面变成非平面的。因为后续的半导体加工(例如，金属化)要求晶片具有平坦的表面，所以需要对晶片进行平坦化。平坦化可用于移除不希望的表面形貌和表面缺陷，诸如粗糙表面、附聚的材料、晶格损伤、划痕、以及被污染的层或材料。化学机械平坦化、或化学机械抛光(cmp)是用于将衬底(诸如半导体晶片)平坦化的常见技术。在常规的cmp中，晶片被安装在托架组件上并且被定位成与cmp设备中的抛光垫接触。托架组件向晶片提供可控的压力，从而将晶片压靠在抛光垫上。所述垫通过外部驱动力相对于晶片移动(例如，旋转)。与此同时，在晶片与抛光垫之间提供抛光组合物(“浆料”)或其他抛光液。因此，通过垫表面和浆料的化学和机械作用将晶片表面抛光并且使其成为平面。然而，在cmp中包括极大的困难。每种类型的材料要求独特的抛光组合物、适当设计的抛光垫、对于抛光和cmp后清洁两者的经优化的工艺设置以及必须为抛光给定材料的应用单独定制的其他因素。在≤10nm的先进逻辑节点中，钴金属替代了将晶体管栅极连接至后段制程(beol)的钨插塞和在beol中的铜互连金属的前几个金属层(m1和m2-硅芯片的beol中的第一和第二互连金属层)。先进逻辑节点制造商(≤7nm)正在探索新的高k介电膜，诸如氧化锆与钴、多晶硅和二氧化硅(原硅酸四乙酯氧化物)组合的膜。为了实现包括上述膜的复杂的集成方案，希望证明cmp浆料能够以可调的去除速率和选择性抛光膜。因此，需要用于优先于二氧化硅选择性地抛光钴、氧化锆和多晶硅的cmp抛光方法和组合物。技术实现要素：本发明提供了一种化学机械抛光的方法，其包括：提供包含钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅的衬底；提供化学机械抛光组合物，其包含以下项作为初始组分：水，胶体二氧化硅磨料，钴螯合剂，腐蚀抑制剂，具有下式的苄基三烷基季铵化合物：其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基，以及，任选地，杀生物剂；任选地，ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂；提供具有抛光表面的化学机械抛光垫；在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处产生动态接触；以及在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处或界面附近将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫的抛光表面上；其中将所述钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅中的一些从所述衬底上抛光掉。本发明进一步提供了一种化学机械抛光的方法，其包括：提供包含钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅的衬底；提供化学机械抛光组合物，其包含以下项作为初始组分：水，具有负ζ电势的胶体二氧化硅磨料，钴螯合剂，腐蚀抑制剂；具有下式的苄基三烷基季铵化合物：其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基，以及，任选地，杀生物剂；任选地，ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂；提供具有抛光表面的化学机械抛光垫；在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处产生动态接触；以及在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处或界面附近将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫的抛光表面上；其中将所述钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅中的一些从所述衬底上抛光掉。本发明进一步提供了一种化学机械抛光的方法，其包括：提供包含钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅的衬底；提供化学机械抛光组合物，其包含以下项作为初始组分：水，具有负ζ电势的胶体二氧化硅磨料，选自一种或多种氨基酸的钴螯合剂，选自一种或多种杂环氮化合物和非芳族多元羧酸的腐蚀抑制剂，具有下式的苄基三烷基季铵化合物：其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基，以及，杀生物剂；任选地，ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂；提供具有抛光表面的化学机械抛光垫；在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处产生动态接触；以及在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处或界面附近将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫的抛光表面上；其中将所述钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅中的一些从所述衬底上抛光掉。本发明的前述方法包括一种化学机械抛光组合物，其包含以下项作为初始组分：水，胶体二氧化硅磨料，钴螯合剂，腐蚀抑制剂，具有下式的苄基三烷基季铵化合物：其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基，以及，任选地，杀生物剂；任选地，ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂，其中抛光钴、氧化锆和多晶硅选择性地优先于二氧化硅。具体实施方式如本说明书通篇所使用的，除非上下文另外指示，否则以下缩写具有以下含义：℃＝摄氏度；g＝克；l＝升；ml＝毫升；μ＝μm＝微米；kpa＝千帕；＝埃；mv＝毫伏；di＝去离子的；mm＝毫米；cm＝厘米；min＝分钟；sec＝秒；rpm＝每分钟转数；lbs＝磅；kg＝千克；co＝钴；zrox，其中x＝1至2＝氧化锆；btmah＝苄基三甲基氢氧化铵；tbah＝四丁基氢氧化铵；h2o2＝过氧化氢；koh＝氢氧化钾；wt％＝重量百分比；pvd＝物理气相沉积；rr＝去除速率；ps＝抛光浆料；以及cs＝对照浆料。术语“化学机械抛光”或“cmp”是指仅凭借化学和机械力来抛光衬底的工艺，并且其区别于向衬底施加电偏压的电化学-机械抛光(ecmp)。术语“多晶硅(poly-silicon)”意指多晶体硅(polycrystallinesilicon)，也称为多晶si(poly-si)，是高纯度、多晶形式的硅，其由<1mm的小晶体或微晶组成并且不同于单晶硅和非晶硅。术语“氨基酸”意指仅含有胺(-nh2)和羧基(-cooh)官能团以及每个氨基酸特有的侧链(r基团)的有机化合物。术语“teos”意指由原硅酸四乙酯(si(oc2h5)4)分解而形成的二氧化硅。术语“高k”介电意指材料诸如氧化锆具有大于二氧化硅的介电常数。术语“一个/种(a/an)”是指单数和复数二者。除非另外指出，否则所有百分比均为按重量计的。所有数值范围都是包含端值的，并且可按任何顺序组合，除了此数值范围被限制为加起来最高达100％是合乎逻辑的情况之外。本发明的抛光衬底的方法，其中所述衬底包括钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅，包括一种化学机械抛光组合物，其含有以下项(优选地由以下项组成)作为初始组分：水，胶体二氧化硅磨料，钴螯合剂，腐蚀抑制剂，具有下式的苄基三烷基季铵化合物：其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基，其中所述阴离子是氢氧根、卤离子、硝酸根、碳酸根、硫酸根、磷酸根或乙酸根，以及，任选地，杀生物剂；任选地消泡剂；任选地，ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂，以提供从所述衬底表面去除所述钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅中的至少一些，以提供相对于二氧化硅的钴、氧化锆和多晶硅去除速率选择性。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，作为初始组分包含于所提供的化学机械抛光组合物中的水是去离子水和蒸馏水中的至少一种，以限制附带的杂质。在本发明的化学机械抛光方法中使用的化学机械抛光组合物优选地含有作为初始组分的0.01至5wt％的具有式(i)的苄基三烷基季铵化合物：其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基、优选地(c1-c2)烷基、最优选地甲基；并且其中所述阴离子是中和苄基三烷基季铵阳离子的正( )电荷的抗衡阴离子，其中所述阴离子是氢氧根、卤离子、硝酸根、碳酸根、硫酸根、磷酸根或乙酸根，优选地，所述阴离子是氢氧根或卤离子，诸如氯离子、溴离子、氟离子或碘离子。优选地，所述卤离子是氯离子或溴离子。最优选地，所述卤离子是氯离子。本发明的化学机械抛光组合物还含有作为初始组分的0.1至3wt％、更优选地0.1至2wt％、最优选地0.2至1wt％的具有式(i)的苄基三烷基季铵化合物。优选地，具有式(i)的苄基三烷基铵化合物是苄基三甲基氢氧化铵或苄基三甲基氯化铵。最优选地，具有式(i)的苄基三烷基铵化合物是苄基三甲基氢氧化铵。在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物不含氧化剂。在本发明范围内的氧化剂是用于形成软金属氧化物的化合物，当在适当的浆料化学和ph存在下，与更硬的金属表面相比时，所述软金属氧化物可以被更快地抛光。从本发明的化学机械抛光组合物中排除的此类氧化剂包括但不限于过氧化氢(h2o2)、单过硫酸盐、碘酸盐、过邻苯二甲酸镁、过乙酸和其他过酸、过硫酸盐、溴酸盐、过溴酸盐、过硫酸盐、过乙酸、过碘酸盐、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、次氯酸盐及其混合物。优选地，本发明的化学机械抛光组合物不含过氧化氢、过氯酸盐、过溴酸盐；过碘酸盐、过硫酸盐、过乙酸或其混合物。最优选地，化学机械抛光组合物不含氧化剂过氧化氢。在本发明的化学机械抛光衬底的方法中，化学机械抛光组合物包含胶体二氧化硅磨料颗粒。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有具有200nm或更小的颗粒直径和负ζ电势的胶体二氧化硅磨料。更优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有具有200nm或更小的平均颗粒直径和永久负ζ电势的胶体二氧化硅磨料，其中所述化学机械抛光组合物具有大于7，优选地，8至13；更优选地，8.5至11；还更优选地，9至11；并且最优选地9至10.5的ph。还更优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有具有200nm或更小的平均颗粒直径和永久负ζ电势的胶体二氧化硅磨料，其中所述化学机械抛光组合物具有大于7，优选地，8至13；更优选地，8.5至11；还更优选地，9至11；并且最优选地9至10.5的ph，其中ζ电势是-0.1mv至-40mv、优选地-10mv至-38mv、更优选地-20mv至-36mv。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分的具有如通过动态光散射技术或盘式离心机方法测量的200nm或更小、优选地5nm至200nm、更优选地5nm至小于200nm、甚至更优选地10nm至175nm、还更优选地10nm至150nm、最优选地20nm至100nm的平均颗粒直径的胶体二氧化硅磨料。合适的颗粒尺寸测量仪器从例如马尔文仪器公司(malverninstruments)(马尔文，英国)或cps仪器公司(cpsinstruments)(普雷里维尔，洛杉矶，美国)可获得。可商购的胶体二氧化硅颗粒的实例是从扶桑化学工业株式会社(fusochemicalco.,ltd)可获得的fusopl-3或sh-3(平均颗粒直径为55nm)。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有0.01wt％至10wt％、优选地0.05wt％至5wt％、更优选地0.1wt％至5wt％、甚至更优选地0.2wt％至5wt％、并且最优选地1wt％至5wt％的具有如通过动态光散射技术测量的小于或等于200nm、优选地5nm至200nm、更优选地5nm至小于175nm、甚至更优选地10nm至150nm、还更优选地20nm至150nm、最优选地20nm至100nm的颗粒直径的胶体二氧化硅磨料。优选地，胶体二氧化硅磨料具有负ζ电势。在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分的腐蚀抑制剂，其中所述腐蚀抑制剂选自由杂环氮化合物、非芳族多元羧酸、及其混合物组成的组，其中所述杂环氮化合物选自由腺嘌呤、1,2,4-三唑、咪唑、苯并三唑、聚咪唑及其混合物组成的组；并且，其中所述非芳族多元羧酸包括但不限于草酸、琥珀酸、己二酸、马来酸、苹果酸、戊二酸、柠檬酸、其盐或其混合物。优选地，前述非芳族多元羧酸的盐选自钠盐、钾盐和铵盐中的一种或多种。当在本发明的化学机械抛光衬底的方法中，化学机械抛光组合物包含杂环氮化合物，优选地，作为初始组分时，所述杂环氮化合物是腺嘌呤。当在本发明的抛光衬底的方法中，化学机械抛光组合物包含非芳族多元羧酸时，所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分，优选地，所述非芳族多元羧酸选自由苹果酸、草酸、己二酸、柠檬酸、其盐及其混合物组成的组。更优选地，当所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分的非芳族多元羧酸时，所述非芳族多元羧酸选自由苹果酸、柠檬酸、己二酸、其盐及其混合物组成的组。最优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，当所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分的非芳族多元羧酸时，所述非芳族多元羧酸是非芳族二元羧酸己二酸或其盐，其中，优选地，所述盐选自由己二酸钠、己二酸钾和己二酸铵组成的组。腐蚀抑制剂包含在化学机械抛光组合物中，化学机械抛光组合物含有作为初始组分的0.001wt％至1wt％、更优选地0.001wt％至0.05wt％、甚至更优选地0.005wt％至0.01wt％的腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂选自由杂环氮化合物、非芳族多元羧酸及其混合物组成的组，其中所述杂环氮化合物选自由腺嘌呤、1,2,4-三唑、咪唑、聚咪唑及其混合物组成的组；并且，其中所述非芳族多元羧酸选自由草酸、琥珀酸、己二酸、马来酸、苹果酸、戊二酸、柠檬酸、其盐及其混合物组成的组。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分的0.001至1wt％、更优选地0.001至0.05wt％、最优选地0.005wt％至0.01wt％的杂环氮化合物腺嘌呤。在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物含有作为初始组分的钴螯合剂。优选地，所述钴螯合剂是氨基酸。此类氨基酸包括但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸及其混合物。优选地，所述氨基酸选自由丙氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、亮氨酸、赖氨酸、丝氨酸及其混合物组成的组，更优选地，所述氨基酸选自由丙氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、赖氨酸、丝氨酸及其混合物组成的组，甚至更优选地，所述氨基酸选自由丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸及其混合物组成的组，最优选地，所述氨基酸是甘氨酸。螯合剂以0.001wt％至1wt％、更优选地0.05wt％至0.5wt％、甚至更优选地0.05wt％至0.1wt％、最优选地0.025wt％至0.1wt％作为初始组分包含在化学机械抛光组合物中。在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物具有大于7的ph。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物具有8至13的ph。更优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物具有8.5至11、甚至更优选地9至11的ph；并且最优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物具有9至10.5的ph。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物任选地含有ph调节剂。优选地，所述ph调节剂选自由无机ph调节剂和有机ph调节剂组成的组。优选地，所述ph调节剂选自由无机酸和无机碱组成的组。更优选地，所述ph调节剂选自由硝酸和氢氧化钾组成的组。最优选地，所述ph调节剂是氢氧化钾。任选地，在本发明的方法中，化学机械抛光组合物含有杀生物剂，诸如kordektmmlx(9.5％-9.9％的甲基-4-异噻唑啉-3-酮、89.1％-89.5％的水以及≤1.0％的相关反应产物)或含有活性成分2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的kathontmcg/icpii，每个均由内穆尔杜邦公司(dupontdenemourscompany)(kathon和kordek是杜邦公司(dupont)的商标)制造。在本发明的抛光衬底的方法中，任选地，所提供的化学机械抛光组合物可以含有作为初始组分的0.001wt％至0.1wt％、优选地0.001wt％至0.05wt％、更优选地0.01wt％至0.05wt％、还更优选地0.01wt％至0.025wt％的杀生物剂。任选地，在本发明的方法中，化学机械抛光组合物可以进一步包含消泡剂，诸如非离子表面活性剂，包括酯、环氧乙烷、醇、乙氧基化物、硅化合物、氟化合物、醚、糖苷及其衍生物。阴离子醚硫酸盐，诸如月桂基醚硫酸钠(sles)以及钾盐和铵盐。表面活性剂还可以是两性表面活性剂。在本发明的抛光衬底的方法中，任选地，所提供的化学机械抛光组合物可以含有作为初始组分的0.001wt％至0.1wt％、优选地0.001wt％至0.05wt％、更优选地0.01wt％至0.05wt％、还更优选地0.01wt％至0.025wt％的消泡剂。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光垫可以是本领域已知的任何合适的抛光垫。本领域普通技术人员知道选择用于本发明的方法中的适当的化学机械抛光垫。更优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光垫选自织造抛光垫和非织造抛光垫。还更优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光垫包括聚氨酯抛光层。最优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光垫包括含有聚合物中空芯微粒的聚氨酯抛光层以及聚氨酯浸渍的非织造子垫。优选地，所提供的化学机械抛光垫在抛光表面上具有至少一个凹槽。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，在化学机械抛光垫与衬底之间的界面处或界面附近将所提供的化学机械抛光组合物分配到所提供的化学机械抛光垫的抛光表面上。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，使用0.69至20.7kpa的垂直于被抛光衬底的表面的下压力，在所提供的化学机械抛光垫与衬底之间的界面处产生动态接触。优选地，在本发明的抛光衬底的方法中，所提供的化学机械抛光组合物具有更优选地，进一步优选地，的钴去除速率；更优选地，进一步优选地，的zrox去除速率；更优选地进一步优选地的多晶si去除速率；并且，优选地，co:teos选择性为≥20，更优选地co:teos选择性为≥60:1；进一步优选地，co:teos选择性为≥70；优选地，zrox:teos选择性为≥4:1；更优选地，zrox:teos选择性为≥10:1；进一步优选地，zrox:teos选择性为≥13:1；并且，优选地，多晶si:teos选择性为30:1，更优选地，多晶si:teos选择性为≥100:1；并且，其中在布鲁克(bruker)tribolabcmp抛光机上使用26mm正方形试片晶片，压板速度为120转/分钟、托架速度为117转/分钟、化学机械抛光组合物流速为100ml/min、标称下压力为20.7kpa；并且，其中所述化学机械抛光垫包括含有聚合物中空芯微粒的聚氨酯抛光层以及聚氨酯浸渍的非织造子垫。以下实例旨在说明本发明，但是并不旨在限制其范围。实例1浆料配制品如以下程序所提及制备表1中用于抛光研究的所有浆料。将甘氨酸和腺嘌呤添加到去离子水中并使用顶置式搅拌器(300-450rpm)混合直至完全溶解，以使最终甘氨酸浓度为0.1wt％并且最终腺嘌呤浓度为0.01wt％，随后用稀koh溶液(5％或45％)将ph调节至10.3的ph。胶体二氧化硅颗粒从扶桑化学工业株式会社获得：fusosh-3(55nm平均直径的茧形胶体二氧化硅颗粒，形成了平均长度为70nm的连结的球体，34wt％固体按原样)。然后将kordektmmlx杀生物剂添加到浆料中，随后以表1所示的量添加tbah或btmah。在搅拌下添加洁净室等级h2o2(30％溶液)以在最终浆料中达到0.3wt％h2o2浓度。在抛光实验中，浆料在添加h2o2的同一天或第二天使用。表1浆料配制品实例2抛光实验以下钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅抛光实验用以上实例1中的表1中公开的浆料进行。表2cmp抛光和清洁条件钴膜厚度用omnimaptmrs200测量并且氧化锆、多晶si和teos膜厚度用assetf5x测量工具测量，二者都来自kla公司(klacorporation)。抛光结果在下表3中。表3去除速率和选择性实例3静态蚀刻速率(腐蚀)分析将来自novati技术公司(novatitechnologies)的毯式co晶片(200mm，约厚，pvd，co沉积到硅衬底上)按原样使用。使用gamryptc1tm油漆测试单元用于分析，将整个200mmco晶片夹紧在具有o形环密封件的玻璃管与定制的teflontm基底之间。将3m-470(具有3.0cm2的开放面积的电镀器胶带)用在晶片与o形环之间以避免任何裂缝或应力型局部腐蚀。对于高温分析，将30ml的静态蚀刻浆料保持在55℃下的烘箱中以模拟在抛光期间在垫凹凸/晶片接触处的较高的局部温度并且预热60min，并且然后立即将浆料添加到静态蚀刻单元中并且与晶片保持接触3min。在所希望的保持时间之后，收集静态蚀刻溶液并在离心并分离胶体二氧化硅磨料(当存在于配制品中时)之后通过电感耦合等离子体发射光谱仪(icp-oes)分析对co离子进行分析。在静态蚀刻实验中将胶体二氧化硅磨料从一些配制品中排除以便于icp-oes分析。对于所有的测试浆料收集至少两个数据点以检查再现性。使用以下式由icp分析的钴浓度计算钴静态蚀刻速率(ser)：钴serc＝来自icp分析的co浓度(g/l)v＝添加在静态蚀刻装置中的所使用的测试溶液的体积(l)a＝暴露于所述测试溶液的钴金属的面积(cm2)d＝钴的密度(8.9g/cm3)t＝暴露时间(min)10^8＝cm到单位转换表455℃静态蚀刻速率浆料钴cs1<1.5cs2<1.5cs3<1.5cs4<1.5cs5<1.5cs62.1cs71.7cs81.8cs92.0ps1<1.5ps2<1.5ps3<1.5ps4<1.5当前第1页1 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技术特征：1.一种化学机械抛光的方法，所述方法包括：
提供包含钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅的衬底；
提供化学机械抛光组合物，其包含以下项作为初始组分：水，
胶体二氧化硅磨料，
钴螯合剂，
腐蚀抑制剂，
具有下式的苄基三烷基季铵化合物：
其中r1、r2和r3各自独立地选自(c1-c4)烷基，以及，任选地，杀生物剂；任选地，ph调节剂，并且ph大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂；
提供具有抛光表面的化学机械抛光垫；
在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处产生动态接触；以及
在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处或界面附近将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫的抛光表面上，以去除所述钴的至少一些。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述苄基三烷基季铵化合物以0.1-3wt％的量。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述苄基三烷基季铵化合物选自由苄基三甲基氢氧化铵、苄基三甲基氯化铵及其混合物组成的组。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述阴离子选自由氢氧根、卤离子、硝酸根、碳酸根、硫酸根、磷酸根和乙酸根组成的组。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述胶体二氧化硅磨料具有永久负ζ电势。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述腐蚀抑制剂是杂环氮化合物、芳族多元羧酸或其混合物。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述螯合剂是氨基酸。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述氨基酸选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸及其混合物组成的组。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述ph是8-13。
技术总结一种用于化学机械抛光衬底的方法，所述衬底含有钴、氧化锆、多晶硅和二氧化硅，其中所述钴、锆、和多晶硅去除速率选择性地优先于二氧化硅。所述化学机械抛光组合物包含水，苄基三烷基季铵化合物，钴螯合剂，腐蚀抑制剂，胶体二氧化硅磨料，任选地杀生物剂和任选地pH调节剂，并且pH大于7，并且所述化学机械抛光组合物不含氧化剂。
技术研发人员：M·G·伊瓦纳加姆;M·R·范汉尼赫姆;Y·郭
受保护的技术使用者：罗门哈斯电子材料CMP控股股份有限公司
技术研发日：2020.09.11
技术公布日：2021.03.12
