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CN118251471A - 用于浅沟槽隔离的化学机械平面化抛光 - Google Patents

用于浅沟槽隔离的化学机械平面化抛光 Download PDF

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CN118251471A
CN118251471A CN202280075671.7A CN202280075671A CN118251471A CN 118251471 A CN118251471 A CN 118251471A CN 202280075671 A CN202280075671 A CN 202280075671A CN 118251471 A CN118251471 A CN 118251471A
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CN
China
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chemical mechanical
mechanical polishing
polishing composition
oxide film
silicon oxide
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CN202280075671.7A
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周鸿君
K·P·穆雷拉
史晓波
J·D·罗斯
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Versum Materials US LLC
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Abstract

本发明公开了除抑制的多晶硅去除速率外赋予不同pH条件下高且可调的氧化物:SiN和氧化物:多晶硅去除选择性及低氧化物沟槽凹陷的浅沟槽隔离(STI)化学机械平面化(CMP)抛光组合物、方法和系统。抛光组合物包含磨料颗粒如煅烧二氧化铈和至少两种，优选至少三种化学添加剂。添加剂是(1)如D‑甘露糖、L‑甘露糖、核糖醇(D‑核糖醇)、木糖醇、内‑赤藓糖醇、D‑山梨糖醇、甘露糖醇、卫矛醇、艾杜糖醇、麦芽糖醇、果糖、脱水山梨糖醇、蔗糖、D‑核糖、肌醇和葡萄糖的化学物质；(2)聚丙烯酸或聚丙烯酸酯及其铵、钾或钠盐，和(3)具有不同分子量分布的聚乙二醇(PEG)，作为膜选择性调节和氧化物沟槽凹陷减少添加剂。

Description

用于浅沟槽隔离的化学机械平面化抛光
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月5日提交的美国临时申请63/252,425的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本发明涉及用于浅沟槽隔离(STI)工艺的化学机械平面化(CMP)。
在微电子器件的制造中，所涉及的重要步骤是抛光，尤其是为了回收所选材料和/或使结构平面化的目的而用于化学机械抛光的表面。
例如，SiN层在SiO2层下沉积以用作抛光停止。这种抛光停止的作用在浅沟槽隔离(STI)结构中特别重要。选择性特征性地表示为氧化物抛光速率与氮化物抛光速率的比率。实例是与氮化硅(SiN)相比增加的二氧化硅(SiO2)的抛光选择性比率。
在图案化STI结构的整体平面化中，减少氧化物沟槽凹陷是要考虑的关键因素。较低的沟槽氧化物损失将防止相邻晶体管之间的电流泄漏。跨管芯(管芯内)的非均匀沟槽氧化物损失将影响晶体管性能和器件制造产率。严重的沟槽氧化物损失(高氧化物沟槽凹陷)将导致晶体管的不良隔离，从而导致器件故障。因此，重要的是通过在STI CMP抛光组合物中减少氧化物沟槽凹陷来减少沟槽氧化物损失。
美国专利6,491,943公开了用于浅沟槽隔离(STI)抛光应用的抛光组合物，其含有作为二氧化铈或二氧化钛颗粒的磨料颗粒和α-氨基酸。所报告的实施例仅列出氧化物及SiN去除速率和氧化物:SiN选择性，在所列出的任何实施例中完全没有凹陷数据。
美国专利8,409,990公开了用于浅沟槽隔离(STI)抛光应用的使用二氧化铈颗粒作为磨料和香草酸或脯氨酸或异丙醇作为化学添加剂的抛光组合物。所报告的实施例仅列出氧化物移除速率，在所列出的任何实施例中完全没有SiN去除速率和凹陷数据。
美国专利申请20130248756A1教导了抛光，其包括：作为磨料的二氧化铈，两亲性非离子表面活性剂，其中两亲性非离子表面活性剂选自水溶性线性聚氧化烯嵌段聚合物、水溶性分支聚氧化烯嵌段共聚物、水分散性线性聚氧化烯嵌段聚合物和水分散性分支聚氧化烯嵌段共聚物。在所报告的实施例中，列出了氧化物:多晶硅的高选择性，但总体而言，所报告的SiN去除速率仍高于并且在所列出的任何实施例中完全没有凹陷数据。
美国专利6,616,514公开了一种化学机械抛光浆料，其用于通过化学机械抛光优先于氮化硅从制品表面去除第一物质。根据该发明的化学机械抛光浆料包含磨料、水性介质和不离解质子的有机多元醇，所述有机多元醇包括具有至少三个在水性介质中不可离解的羟基的化合物，或由至少一种具有至少三个在水性介质中不可离解的羟基的单体形成的聚合物。
美国专利申请US20160160083A1教导了抛光组合物，其使用二氧化铈颗粒作为磨料，和具有羧酸或磷酸官能团的阴离子聚合物作为添加剂，或使用一些多羟基有机化合物作为用于STI CMP应用的添加剂。在所报告的实施例中，报告了氧化物、SiN、多晶硅去除速率及其相关选择性，但在所列任何实施例中完全没有报告凹陷数据。
美国专利申请20190093051A1教导了一种用于表面处理待抛光的抛光物体的表面处理组合物，所述待抛光物体是在用抛光组合物抛光之后获得的，所述抛光组合物包含二氧化铈、具有羧基或其盐的聚合物添加剂或多价羟基化合物。在所报告的实施例中，没有报告氧化物、SiN、多晶硅去除速率及其相关的选择性，并且在所列任何实施例中完全没有报道凹陷数据。
然而，那些先前公开的浅沟槽隔离(STI)抛光组合物没有涉及氧化物沟槽凹陷减少的重要性。
从上述内容应该显而易见的是，在本领域中仍然需要，除二氧化硅的高去除速率以及二氧化硅相对于氮化硅的高选择性外，可以在STI化学和机械抛光(CMP)工艺中提供减少的氧化物沟槽凹陷和改善的抛光窗口稳定性的化学机械抛光的组合物、方法和系统。
发明内容
本发明通过提供用于浅沟槽隔离(STI)CMP应用的化学机械抛光(CMP)组合物来满足上述需要。通过在酸性、中性和碱性pH条件下引入三种化学添加剂作为氧化物沟槽凹陷减少添加剂，该组合物提供了减少的氧化物沟槽凹陷，并因此提供改善的过抛光窗口稳定性。
所公开的用于浅沟槽隔离(STI)CMP应用的化学机械抛光(CMP)组合物具有使用无机氧化物颗粒和合适的化学添加剂作为氧化物沟槽凹陷减少添加剂的独特组合。
更具体地，本发明提供STI CMP组合物，其使用三种不同化学添加剂的组合来抑制SiN而同时抑制多晶硅去除速率，因此提供所需的氧化物:SiN或氧化物:多晶硅的高去除选择性，同时提供减少的氧化物沟槽凹陷。
在一个方面，提供了一种STI CMP抛光组合物，其包含：
磨料颗粒；
至少两种，优选至少三种不同的化学添加剂；
溶剂；和
任选地
杀生物剂；和
pH调节剂；
其中组合物的pH为2至12，优选3至10，且更优选4至9。
磨料颗粒包括但不限于无机氧化物颗粒、金属氧化物涂覆的无机氧化物颗粒、有机聚合物颗粒、金属氧化物涂覆的有机聚合物颗粒、表面改性的无机氧化物颗粒及其组合。
无机氧化物颗粒包括但不限于二氧化铈、煅烧二氧化铈、胶体二氧化硅、高纯度胶体二氧化硅、热解二氧化硅、胶体二氧化铈、氧化铝、二氧化钛和氧化锆颗粒。
煅烧二氧化铈颗粒的实例是由研磨方法制备的煅烧二氧化铈颗粒。
金属氧化物涂覆的无机氧化物颗粒包括但不限于二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒，如二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的高纯度胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的氧化铝、二氧化铈涂覆的二氧化钛、二氧化铈涂覆的氧化锆和任何其它二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒。
有机聚合物颗粒包括但不限于聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒、聚丙烯酸酯颗粒和任何其它有机聚合物颗粒。
金属氧化物涂覆的有机聚合物颗粒包括但不限于二氧化铈涂覆的有机聚合物颗粒和氧化锆涂覆的有机聚合物颗粒。
表面改性的无机氧化物颗粒包括但不限于SiO2-R-NH2和-SiO-R-SO3M；其中R可以是例如(CH2)n基团，其中n的范围为1至12，并且M可以是例如钠、钾或铵。这种表面化学改性的二氧化硅颗粒的实例包括但不限于来自Fuso Chemical Company的Fuso PL-2C。
无机氧化物颗粒的粒度范围为10nm至500nm，优选的粒度范围为20nm至300nm，更优选的粒度范围为50nm至250nm。
优选的磨料颗粒是煅烧二氧化铈。
溶剂包括但不限于去离子(DI)水、蒸馏水和醇溶剂。
组合的至少两种、优选至少三种不同的化学添加剂一起起作用以减少氧化物沟槽凹陷并抑制多晶硅去除速率，从而提高氧化物相对于多晶硅的去除选择性。
第一类型的化学添加剂包括在其分子结构中含有至少两个或更多个，优选四个或更多个，更优选六个或更多个羟基官能团的有机聚合物。第一类型的化学添加剂用作氧化物沟槽凹陷减少剂。
这些化学添加剂中的一些具有如下所列的一般分子结构：
n选自2至5,000，优选的n为3至12，且更优选的n为4至7。
R1、R2、R3和R4可以是相同或不同的原子或官能团。
它们可以独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸、取代的有机磺酸盐、取代的有机羧酸、取代的有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机胺基团及其组合；其中它们中的至少两个或更多个，优选四个是氢原子。
当R1、R2、R3和R4全部为氢原子时，化学添加剂携带多个羟基官能团。此类化学添加剂的一些实例的分子结构如下所列：
优选的第一类型的化学添加剂包括但不限于D-甘露糖、L-甘露糖、核糖醇(D-核糖醇)、木糖醇、内-赤藓糖醇、D-山梨糖醇、甘露糖醇、卫矛醇、艾杜糖醇、麦芽糖醇、果糖、脱水山梨糖醇、蔗糖、D-核糖和肌醇。
STI CMP浆料含有浓度范围为0.001重量％至2.0重量％、0.025重量％至1.0重量％或0.05重量％至0.5重量％的第一类型化学添加剂。
第二类型的化学添加剂是含羧酸基团或其盐的有机聚合物。
第二类型的化学添加剂起氧化物沟槽凹陷减少剂的作用。
含羧酸基团或其盐的有机聚合物包括但不限于聚丙烯酸酯、聚丙烯酸及其盐，其具有如下所列的一般分子结构：
R包括但不限于H，包括但不限于铵、钾和钠离子的离子。n表示单体重复单元的数量，并且可以在14至13889、14至139或14至70的范围内。或者n的数量给出了范围在1,000至1,000,000、1,000至10,000或1,000至5,000的有机聚合物的分子量。
STI CMP浆料含有浓度范围为0.001重量％至2.0重量％、0.005重量％至1.0重量％或0.01重量％至0.5重量％的第二类型的化学添加剂。
第三类型的化学添加剂是聚乙二醇(PEG)，或含PEG的共聚物。聚乙二醇(PEG)主要用作多晶硅去除速率抑制剂。
PEG的一般结构如下所列：
单体重复单元的数量n在4至22727的范围内，其对应于分子量范围为200至1,000,000的PEG分子。
STI CMP浆料含有浓度范围为0.0001重量％至1.0重量％、0.00025重量％至0.5重量％、0.0005重量％至0.1重量％或0.00075重量％至0.05重量％的第三类型的化学添加剂。
在另一个方面，提供了一种在浅沟槽隔离(STI)工艺中使用上述化学机械抛光(CMP)组合物对具有至少一个包含二氧化硅的表面的衬底进行化学机械抛光(CMP)的方法。
在另一个方面中，提供一种在浅沟槽隔离(STI)工艺中使用上述化学机械抛光(CMP)组合物对具有至少一个包含二氧化硅的表面的衬底进行化学机械抛光(CMP)的系统。
抛光的氧化物膜可以是化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度沉积CVD(HDP)或旋涂氧化物膜。
以上公开的衬底可进一步包含至少一个含有多晶硅、氮化硅或多晶硅和氮化硅两者的表面。SiO2:多晶硅的去除选择性大于10，优选大于20，并且更优选大于30。SiO2:SiN的去除选择性大于10，优选大于20，并且更优选大于30。
具体实施方式
本发明涉及用于浅沟槽隔离(STI)CMP应用的化学机械抛光(CMP)组合物。
在图案化STI结构的全局平面化中，减少氧化物沟槽凹陷是要考虑的关键因素。较低的沟槽氧化物损失将防止相邻晶体管之间的电流泄漏。跨管芯(管芯内)的不均匀沟槽氧化物损失将影响晶体管性能和器件制造产率。严重的沟槽氧化物损失(高氧化物沟槽凹陷)将导致晶体管的不良隔离，从而导致器件故障。因此，重要的是通过在STI CMP抛光组合物中减少氧化物沟槽凹陷来减少沟槽氧化物损失。
更具体地，本发明涉及用于浅沟槽隔离(STI)CMP应用的化学机械抛光(CMP)组合物，其使用至少两种、优选至少三种不同类型的化学添加剂来调节氧化物去除速率，抑制SiN和多晶硅去除速率，以提供高的氧化物:SiN选择性和高的氧化物:多晶硅选择性，同时提供减少的氧化物沟槽凹陷和改善过抛光窗口稳定性。
在一个方面，提供了一种STI CMP抛光组合物，其包含：
磨料颗粒；
至少两种，优选至少三种不同的化学添加剂；
溶剂；和
任选地
杀生物剂；和
pH调节剂；
其中
组合物的pH为2至12，优选3至10，且更优选4至9。
磨料颗粒包括但不限于无机氧化物颗粒、金属氧化物涂覆的无机氧化物颗粒、有机聚合物颗粒、金属氧化物涂覆的有机聚合物颗粒、表面改性的无机氧化物颗粒及其组合。
无机氧化物颗粒包括但不限于二氧化铈、煅烧二氧化铈、胶体二氧化硅、高纯度胶体二氧化硅、热解二氧化硅、胶体二氧化铈、氧化铝、二氧化钛和氧化锆颗粒。
煅烧二氧化铈颗粒的实例是由研磨方法制备的煅烧二氧化铈颗粒。
金属氧化物涂覆的无机氧化物颗粒包括但不限于二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒，如二氧化铈涂覆的胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的高纯度胶体二氧化硅、二氧化铈涂覆的氧化铝、二氧化铈涂覆的二氧化钛、二氧化铈涂覆的氧化锆和任何其它二氧化铈涂覆的无机氧化物颗粒。
有机聚合物颗粒包括但不限于聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒、聚丙烯酸酯颗粒和任何其它有机聚合物颗粒。
金属氧化物涂覆的有机聚合物颗粒包括但不限于二氧化铈涂覆的有机聚合物颗粒和氧化锆涂覆的有机聚合物颗粒。
表面改性的无机氧化物颗粒包括但不限于SiO2-R-NH2和-SiO-R-SO3M；其中R可以是例如(CH2)n基团，其中n范围为1至12，并且M可以是例如钠、钾或铵。这种表面化学改性的二氧化硅颗粒的实例包括但不限于来自Fuso Chemical Company的Fuso PL-2C。
无机氧化物颗粒的粒度范围为10nm至500nm，优选的粒度范围为20nm至300nm，更优选的粒度范围为50nm至250nm。
优选的磨料颗粒是煅烧二氧化铈。
这些磨料颗粒的浓度范围为0.01重量％至20重量％，优选的浓度范围为0.05重量％至10重量％，更优选的浓度范围为0.1重量％至5重量％。
溶剂包括但不限于去离子(DI)水、蒸馏水和醇溶剂。
优选的溶剂是DI水。
STI CMP浆料可含有0.0001重量％至0.05重量％；优选0.0005重量％至0.025重量％，并且更优选0.001重量％至0.01重量％的杀生物剂。
杀生物剂包括但不限于来自Dupont/Dow Chemical Co.的KathonTM、KathonTM CG/ICP II，来自Dupont/Dow Chemical Co.的Bioban或Neoione M10。它们具有5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和/或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的活性成分。
STI CMP浆料可含有pH调节剂。
可使用酸性或碱性pH调节剂将STI抛光组合物调节至优化的pH值。
酸性pH调节剂包括但不限于硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、其它无机或有机酸及其混合物。
碱性pH调节剂包括如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、四烷基氢氧化铵、有机季铵氢氧化物、有机胺和其它可用于向更碱性方向调节pH的化学试剂。
STI CMP浆料含有0重量％至1重量％；优选0.01重量％至0.5重量％；更优选0.1重量％至0.25重量％的pH调节剂。
组合的至少两种、优选至少三种不同的化学添加剂一起起作用以提供以下益处：实现高氧化物膜去除速率、抑制多晶硅和SiN去除速率、高且可调的氧化物:SiN和氧化物:多晶硅选择性，并且更重要地，显著减少氧化物沟槽凹陷并改善过抛光窗口稳定性。
第一类型的化学添加剂包括在其分子结构中含有至少两个或更多个，优选四个或更多个，更优选六个或更多个羟基官能团的有机聚合物。第一类型的化学添加剂起到氧化物沟槽凹陷减少剂的作用。
第一类型的化学添加剂中的一些具有如下所列的一般分子结构：
n选自2至5,000，优选的n为3至12，且更优选的n为4至7。
R1、R2、R3和R4可以是相同或不同的原子或官能团。
它们可以独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸、取代的有机磺酸盐、取代的有机羧酸、取代的有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机胺基团及其组合；其中它们中的至少两个或更多个，优选四个是氢原子。
当R1、R2、R3和R4全部为氢原子时，化学添加剂携带多个羟基官能团。此类化学添加剂的一些实例的分子结构如下所列：
优选的第一类型的化学添加剂包括但不限于D-甘露糖、L-甘露糖、核糖醇(D-核糖醇)、木糖醇、内-赤藓糖醇、D-山梨糖醇、甘露糖醇、卫矛醇、艾杜糖醇、麦芽糖醇、果糖、脱水山梨糖醇、蔗糖、D-核糖和肌醇。
STI CMP浆料含有浓度范围为0.001重量％至2.0重量％、0.025重量％至1.0重量％或0.05重量％至0.5重量％的第一类型化学添加剂。
第二类型的化学添加剂是含羧酸基团或其盐的有机聚合物。第二类型的化学添加剂起到氧化物沟槽凹陷减少剂的作用。
含羧酸基团或其盐的有机聚合物包括但不限于聚丙烯酸、聚丙烯酸酯及其盐，其具有如下所列的一般分子结构：
R包括，但不限于H，包括但不限于铵、钾和钠离子的离子。
n表示单体重复单元的数量，并且可以在14至13889、14至139或14至70的范围内。或者n的数量给出了范围在1,000至1,000,000、1,000至10,000或1,000至5,000的有机聚合物的分子量。
STI CMP浆料含有浓度范围为0.001重量％至2.0重量％、0.005重量％至1.0重量％或0.01重量％至0.5重量％的第二类型的化学添加剂。
第三类型的化学添加剂是聚乙二醇(PEG)或含PEG的共聚物。
聚乙二醇(PEG)主要用作多晶硅去除速率抑制剂。
PEG的一般结构如下所列：
单体重复单元的数量n在4至22727的范围内，其对应于分子量范围200至1,000,000的PEG分子。
STI CMP浆料含有浓度范围0.0001重量％至1.0重量％、0.00025重量％至0.5重量％、0.0005重量％至0.1重量％或0.00075重量％至0.05重量％的第三类型的化学添加剂。
在另一个方面，提供了一种在浅沟槽隔离(STI)工艺中使用上述化学机械抛光(CMP)组合物对具有至少一个包含二氧化硅的表面的衬底进行化学机械抛光(CMP)的方法。
在另一个方面中，提供一种在浅沟槽隔离(STI)工艺中使用上述化学机械抛光(CMP)组合物对具有至少一个包含二氧化硅的表面的衬底进行化学机械抛光(CMP)的系统。
抛光的氧化物膜可以是化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度沉积CVD(HDP)或旋涂氧化物膜。
以上公开的衬底可进一步包含至少含有多晶硅、氮化硅或多晶硅和氮化硅两者的表面。SiO2:多晶硅的去除选择性大于40，优选大于90，并且更优选大于200。SiO2:SiN的去除选择性大于10，优选大于20，并且更优选大于50。
提供以下非限制性实施例以进一步说明本发明。
CMP方法
在以下给出的实施例中，使用以下给出的程序和实验条件进行CMP实验。
术语表
组分
煅烧二氧化铈：用作磨料，粒度为约200纳米(nm)；此类煅烧二氧化铈颗粒可具有范围大约20纳米(nm)至500纳米(nm)的粒度；
煅烧二氧化铈颗粒(具有变化的尺寸)由日本的BJC Inc.提供。
化学添加剂，如麦芽糖醇、D-果糖、卫矛醇、D-山梨糖醇、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯或其盐、聚(乙二醇)和其它化学原料由Sigma-Aldrich，St.Louis，MO提供
TEOS：原硅酸四乙酯
抛光垫：在CMP期间使用抛光垫、IC 1010和其它垫，由DOW,Inc.供应。
参数
通用
或A：埃-长度单位
BP：背压，以psi为单位
CMP：化学机械平面化＝化学机械抛光
CS：载体速度
DF：下压力：在CMP期间施加的压力，单位psi
min：分钟
ml：毫升
mV：毫伏
psi：磅/平方英寸
PS：抛光设备的平台旋转速度，单位为rpm(每分钟转数)
SF：浆料流量，ml/min
重量％：(所列组分的)重量百分比
TEOS:SiN选择性：(TEOS的去除速率)/(SiN的去除速率)
TEOS:多晶硅选择性：(TEOS的去除速率)/(多晶硅的去除速率)
HDP：高密度等离子体沉积的TEOS
TEOS或HDP去除速率：在给定下降压力下测量的TEOS或HDP去除速率。在下面列出的实施例中，CMP设备的下压力为3.1psi。
SiN去除速率：在给定下压力下测量的SiN去除速率。在所列实施例中，CMP设备的下压力为3.1psi。
多晶硅去除速率：在给定下压力下测量的SiN去除速率。在所列实施例中，CMP设备的下压力为3.1psi。
计量学
用由Creative Design Engineering，Inc.，20565Alves Dr.，Cupertino，CA，95014制造的ResMap CDE，168型测量膜。ResMap工具是四点探针薄层电阻设备。对膜进行49点直径扫描，5mm边缘排除。
CMP设备
使用的CMP设备是由Applied Materials，3050Boweres Avenue，Santa Clara，California，95054制造的200mm Mirra或300mm Reflexion。在台板1上使用由DOW，Inc.，451Bellevue Rd.，Newark，DE 19713提供的IC1000垫用于毯覆式晶片和图案化晶片研究。
通过在调理器上7磅的下向力下将垫调理18min来磨合IC1010垫或其它垫。为了使设备设置和衬垫磨合合格，用Versum Materials Inc.提供的STI2305浆料在基线条件下抛光两个钨监测物和两个TEOS监测物。
晶片
使用PECVD SiN(或SiN)、LPCVD SiN；PECVD TEOS(或TEOS)和HDP TEOS(或HDP)晶片进行抛光实验。这些毯覆式晶片购自Silicon Valley Microelectronics，2985KiferRd.，Santa Clara，CA 95051。
抛光实验
在毯覆式晶片研究中，在基线条件下抛光氧化物毯覆式晶片和SiN毯覆式晶片。
设备基线条件是：工作台速度：93rpm，头速度：87rpm，膜压力：3.1psi，管间压力：3.1psi，固定环压力：5.1psi，浆料流：200ml/min。
浆料用于由SWK Associates，Inc.2920Scott Blvd.Santa Clara，CA95054提供的图案化晶片(MIT 864)上的抛光实验。在Veeco VX 300轮廓仪/AFM仪器上测量这些晶片。3种不同尺寸的间距结构用于氧化物凹陷测量，在中心、中间和边缘管芯位置测量晶片。
TEOS:SiN选择性：从STI CMP抛光组合物获得的(TEOS的去除速率)/(SiN的去除速率)是可调的。
TEOS:多晶硅选择性：从STI CMP抛光组合物获得的(TEOS的去除速率)/(多晶硅的去除速率)是可调的。
煅烧二氧化铈由研磨法制备并购自BAIKOWSKI JAPAN CO.，LTD.。煅烧二氧化铈颗粒具有通过动态光散射(DLS)测量的约100nm的MPS。
分子量范围为3,000至18,000的聚丙烯酸铵盐购自日本的Kao ChemicalCompany。
分子量为1,000至8,000的聚乙二醇(PEG)购自Merck KGaA的Sigma Aldrich。
除非另有说明，否则所有其它试剂和溶剂均以最高商业级购自Sigma-Aldrich(Merck KGaA)并按原样使用。
工作实施例1
在以下工作实施例中，在pH 5.35下制备包含0.5重量％煅烧二氧化铈、0.0001重量％至0.05重量％范围的杀生物剂和去离子水的抛光组合物作为参比(ref.)。
如表1所示，通过将不同量的不同添加剂加入参比中来制备工作抛光组合物。将分子量范围为3,000至18,000的聚丙烯酸铵盐(PAA盐)用作第二类型的化学添加剂。
用于酸性pH条件和碱性pH条件的pH调节剂分别是硝酸和氢氧化铵。所有实施例的pH为5.35。
抛光组合物用于抛光TEOS、HDP、SiN和多晶硅毯覆式晶片。膜去除速率(RR)和去除速率(RR)选择性TEOS:SiN和TEOS:多晶硅列于表1中。
表1.在pH 5.35下膜RR和TEOS:SiN或TEOS:多晶硅选择性
如表1中所示的结果，与不含化学添加剂、含一种类型的化学添加剂或甚至两种类型的化学添加剂的组合物相比，含有所有三种不同类型的化学添加剂(PAA、D-山梨糖醇和PEG)和作为磨料的煅烧二氧化铈的工作抛光组合物显著抑制了多晶硅去除速率，并且TEOS:多晶硅RR选择性显著提高。
在不同尺寸的氧化物沟槽上使用相同的组合物进行凹陷测试。结果列于表2中。
如表2中所示的氧化物沟槽凹陷结果，工作抛光组合物在100×100μm特征上提供最低的氧化物沟槽凹陷，同时在200×200μm特征上提供低的氧化物沟槽凹陷。
不同尺寸的氧化物沟槽上的凹陷速率列于表3中。
如表3中所示的氧化物沟槽凹陷速率结果，使用煅烧二氧化铈作为磨料和三种不同类型的化学添加剂的抛光组合物在200×200μm特征上提供最低的氧化物沟槽凹陷速率，同时在100×100μm特征上提供低的氧化物沟槽凹陷。
表2.在pH 5.35下化学添加剂对氧化物沟槽凹陷的影响
表3.在pH 5.35下化学添加剂对氧化物沟槽凹陷速率的影响
测试了在pH 5.35下在具有煅烧二氧化铈作为磨料的抛光组合物中使用三种不同类型的化学添加剂对P200沟槽、P200 SiN损失速率(A/sec.)和P200沟槽/毡覆比率的影响(表4)。
表4.在pH 5.35下化学添加剂对P200沟槽&P200 SiN损失速率(A/sec.)&P200沟槽/毯覆比率影响
如表4中所示的结果，工作抛光组合物提供了最低的P200沟槽/毛覆比，同时提供低沟槽损失速率和氮化物损失速率。低沟槽损失速率和氮化物损失速率通常指示低氧化物沟槽凹陷。低沟槽与毯覆比还指示低氧化物沟槽凹陷。这些与表2和3中所示的结果一致。
工作实施例2
在以下工作实施例中，在pH 6.74下制备包含0.5重量％的煅烧二氧化铈、0.0001重量％至0.05重量％范围的杀生物剂及去离子水的抛光组合物作为参比1(Ref.1)。
抛光组合物用于抛光TEOS、HDP、SiN和多晶硅毯覆式晶片。测量了TEOS:SiN和TEOS:多晶硅上的膜去除速率和选择性。结果列于表5中。
表5.在pH 6.74下膜RR和TEOS:SIN或TEOS:多晶硅选择性
如表5中所示的结果，在pH 6.74下，与不含化学添加剂、含有一种或两种化学添加剂的组合物相比，工作抛光组合物提供了最高的对TEOS:SiN和TEOS:多晶硅的选择性。
在不同尺寸的氧化物沟槽上进行凹陷测试。结果列于表6中。
表6.在pH 6.74下化学添加剂对氧化物沟槽凹陷的影响
如表6所示，在pH 6.74下，与不含化学添加剂、含有一种或两种化学添加剂的组合物相比，工作抛光组合物提供了最低的沟槽凹陷。
测试了在具有煅烧二氧化铈作为磨料的抛光组合物中使用三种不同类型的化学添加剂在pH 6.74下对不同尺寸的氧化物沟槽凹陷速率的影响。结果列于表7中。
表7.在pH 6.74下化学添加剂对氧化沟凹陷速率的影响
如表7中所示的氧化物沟槽凹陷速率结果，工作抛光组合物在pH 6.74下在100×100μm和200×200μm特征上提供最低的氧化物沟槽凹陷速率。
测试了在pH 6.74下在具有煅烧二氧化铈作为磨料的抛光组合物中使用三种不同类型的化学添加剂对P200沟槽、P200 SiN损失速率和P200沟槽/毯覆比的影响。结果列于表8中。
表8.在pH 6.74下化学添加剂对P200沟槽&P200 SiN损失速率&P200沟槽/毯覆比的影响
如表8中所示的结果，在pH 6.74下使用煅烧二氧化铈作为磨料和三种不同类型的化学添加剂的工作抛光组合物获得最低的P200沟槽/毯覆比和P200沟槽损失速率。
如工作实施例1和2中所示的测试结果，含有煅烧二氧化铈和至少两种、优选至少三种不同类型的化学添加剂的STI CMP抛光组合物(工作抛光组合物)提供了抑制的SiN和多晶硅以及SiN的去除速率，增加的TEOS:SiN和TEOS:多晶硅选择性，同时提供低氧化物沟槽凹陷。
工作实施例3
在工作实施例3中，制备并在不同pH条件下测试包含0.5重量％煅烧二氧化铈、0.0001重量％至0.05重量％范围的杀生物剂、0.025重量％的第一类型的化学添加剂PAA盐、0.15重量％的第二类型的化学添加剂D-山梨糖醇、0.00125重量％的第三类型的化学添加剂聚乙二醇(PEG)和去离子水的工作抛光组合物。
表9中列出了pH条件对膜去除速(RR)率和去除速率(RR)选择性TEOS:PECVD SiN和TEOS:LPCVD SiN的影响。
表9在不同pH条件下的膜RR和膜选择性
如表9中所示的结果，从pH 5.35开始，工作抛光组合物提供21至32的高TEOS:SiN选择性，并达到约99(pH 7.5)和139(pH 9)的峰值。因此，高TEOS:SiN选择性跨越测试的pH范围内。
在不同的pH条件下对不同尺寸的氧化物沟槽进行凹陷测试。结果列于表10中。
如表10中所示，工作抛光组合物在5.35至8.5的pH范围内提供了在100μm和200μm特征上的低氧化物沟槽凹陷。
当pH条件为9.0时，100μm和200μm特征均具有差得多的氧化物沟槽凹陷，然而，仍低于来自参比抛光组合物在pH 5.35下的氧化物沟槽凹陷，如表2所示。
表10.pH条件对氧化物沟槽凹陷的影响
表11中列出了pH条件对不同尺寸的氧化物沟槽特征上的凹陷速率的影响。
表11.pH条件对氧化物沟槽凹陷速率的影响
如表11所示，在5.35至8.5的pH范围内，工作抛光组合物在100μm和200μm特征上保持低氧化物沟槽凹陷速率。当pH条件为9.0时，100μm和200μm特征两者均具有高得多的氧化物沟槽凹陷速率，但远低于在pH5.35下来自参比抛光组合物的结果，如表3中所示。
测试pH条件对P200沟槽、P200 SiN损失速率和P200沟槽/毯覆比的影响。结果示于表12中。
表12.pH对P200沟槽&P200 SiN损失速率&P200沟槽/毯覆比的影响
如表12中所示的结果，工作抛光组合物在5.35至8.5的pH范围内保持低的P200沟槽损失速率、低的P200 SiN损失速率和低的P200沟槽/毯覆比。当pH条件为9.0时，获得高得多的P200沟槽损失速率、P200 SiN损失速率及P200沟槽/毯覆比，但仍低于pH 5.35下来自参比抛光组合物的结果，如表4中所示。
pH测试结果表明，在5.35至8.5的宽pH范围内，使用工作抛光组合物提供了所需的氧化物膜去除速率、低氧化物沟槽凹陷、低沟槽凹陷速率和低SiN损失速率。
工作实施例4
在本实施例中，用0.5重量％的煅烧二氧化铈、0.0001重量％至0.05重量％范围的杀生物剂、0.025重量％的第一类型的化学添加剂PAA盐、0.15重量％的第二类型的化学添加剂D-山梨糖醇、0.00125重量％的第三类型的化学添加剂聚乙二醇(PEG)、去离子水制备抛光组合物Ref.3，且pH为6.74。
从Ref.3改变PAA盐和聚乙二醇(PEG)的浓度。
基于Ref.3通过将PAA盐从0.025重量％增加到0.075重量％获得了Ref.4；基于Ref.4通过将PEG从0.00125重量％进一步增加到0.0025重量％获得了Ref.5；基于Ref.5通过将PEG从0.0025重量％进一步增加到0.005重量％获得了Ref.6；并且基于Ref.6通过将PAA盐从0.075重量％进一步增加到0.1重量％获得了Ref.7；如表13所示。
表13中列出了第一和第三类型的化学添加剂对膜去除速率(RR)及TEOS:SiN和TEOS:多晶硅的去除速率(RR)选择性的浓度效应。
表13.第一(PAA盐)和第三化学添加剂(PEG)对膜RR和膜选择性的影响
如表13中所示的结果，与不使用三种化学添加剂的抛光组合物(Ref.1)(如表5所示)相比，在PAA盐及PEG的测试浓度范围内，抛光组合物始终提供抑制的多晶硅RR，以及高的TEOS:SiN和TEOS:多晶硅选择性。
在不同尺寸的氧化物沟槽特征上进行凹陷测试。结果列于表14中。
表14.添加剂浓度对氧化物沟槽凹陷的影响
如表14中所示的结果，与如表6中所示的不使用三种化学添加剂的抛光组合物(Ref.1)相比，在PAA盐和PEG的测试浓度范围内，抛光组合物始终提供低沟槽凹陷。
测试不同尺寸的氧化物沟槽特征上的凹陷速率，结果示于表15中。
表15.添加剂浓度对氧化物沟槽凹陷速率的影响
如表15中所示的沟槽凹陷速率结果，与如表7中所示的不使用三种化学添加剂的抛光组合物(Ref.1)相比，在PAA盐和PEG的测试浓度范围内，抛光组合物始终提供低凹陷速率。
上面列出的本发明的实施方式，包括工作实施例，是可以由本发明构成的许多实施方式的示例。预期可以使用该方法的许多其他配置，并且在该方法中使用的材料可以选自除了具体公开的那些之外的许多材料。

Claims (21)

1.一种化学机械抛光组合物，其包含：
磨料颗粒；
至少两种，优选至少三种不同的化学添加剂，其选自(1)在其分子结构中含有至少两个或更多个、四个或更多个或者六个或更多个羟基官能团的有机聚合物；(2)含羧酸基团或其盐的有机聚合物；和(3)聚乙二醇(PEG)或含聚乙二醇(PEG)的聚合物；
溶剂；
任选地
杀生物剂；和
pH调节剂；
其中所述组合物的pH为2至12、3至10或4至9。
2.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述磨料颗粒选自无机氧化物颗粒、金属氧化物涂覆的无机氧化物颗粒、有机聚合物颗粒、金属氧化物涂覆的有机聚合物颗粒、表面改性的无机氧化物颗粒及其组合。
3.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述磨料颗粒是选自煅烧二氧化铈、胶体二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆颗粒及其组合的无机氧化物颗粒。
4.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述溶剂选自去离子(DI)水、蒸馏水和醇溶剂。
5.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中在其分子结构中含有至少两个或更多个、四个或更多个或者六个或更多个羟基官能团的所述有机聚合物具有以下一般分子结构：
其中
n选自2至5,000、3至12或4至7；
R1、R2、R3和R4可以是相同或不同的，且它们中每一个独立地选自氢、烷基、烷氧基、具有一个或多个羟基的有机基团、取代的有机磺酸、取代的有机磺酸盐、取代的有机羧酸、取代的有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机胺基团及其组合；其中它们中的至少两个或更多个，优选四个是氢原子。
6.如权利要求5所述的化学机械抛光组合物，其中R1、R2、R3和R4都是氢。
7.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中在其分子结构中含有至少两个或更多个、四个或更多个或者六个或更多个羟基官能团的所述有机聚合物选自D-甘露糖、L-甘露糖、核糖醇(D-核糖醇)、木糖醇、内-赤藓糖醇、D-山梨糖醇、甘露糖醇、卫矛醇、艾杜糖醇、麦芽糖醇、果糖、脱水山梨糖醇、蔗糖、D-核糖、肌醇、葡萄糖及其组合。
8.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述含羧酸基团或其盐的有机聚合物具有以下一般分子结构：
其中
R选自H，及选自铵、钾和钠离子的离子；
n表示重复单体单元的数量，其(1)范围为14至13889；14至139，或范围为14至70；或(2)给出了范围在1,000至1,000,000；1,000至10,000；或1,000至5,000的分子量。
9.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述含羧酸基团或其盐的有机聚合物选自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钾盐、聚丙烯酸钠盐及其组合。
10.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述聚乙二醇(PEG)或含聚乙二醇(PEG)的共聚物包含以下一般分子结构：
其中n(1)为4至22,727；或(2)给出范围200至1,000,000的分子量。
11.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中(1)在其分子结构中含有至少两个或更多个、四个或更多个或者六个或更多个羟基官能团的所述有机聚合物具有0.001重量％至2.0重量％、0.025重量％至1.0重量％或0.05重量％至0.5重量％范围的浓度；
(2)所述含羧酸基团或其盐的有机聚合物具有0.001重量％至2.0重量％、0.005重量％至1.0重量％或0.01重量％至0.5重量％范围的浓度；和
(3)所述聚乙二醇(PEG)或含聚乙二醇(PEG)的共聚物具有0.0001重量％至1.0重量％、0.00025重量％至0.5重量％、0.0005重量％至0.1重量％或0.00075重量％至0.05重量％范围的浓度。
12.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物进一步包含0.0001重量％至0.05重量％、0.0005重量％至0.025重量％或0.001重量％至0.01重量％的所述杀生物剂，其具有5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的活性成分。
13.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物进一步包含0重量％至1重量％；0.01重量％至0.5重量％；或0.1重量％至0.25重量％的所述pH调节剂，其选自用于酸性pH条件的硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、其他无机或有机酸及其混合物；或选自用于碱性pH条件的氢化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、四烷基氢氧化铵、有机季铵氢氧化物、有机胺及其组合。
14.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物包含以下的至少三种化学添加剂：(1)选自D-甘露糖、L-甘露糖、核糖醇(D-核糖醇)、木糖醇、内-赤藓糖醇、D-山梨糖醇、甘露糖醇、卫矛醇、艾杜糖醇、麦芽糖醇、果糖、脱水山梨糖醇、蔗糖、D-核糖、肌醇、葡萄糖及其组合的化学添加剂；(2)聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钾盐、聚丙烯酸钠盐及其组合；和(3)聚乙二醇；其中所述化学机械抛光组合物具有3至10，或4至9的pH。
15.如权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其中所述组合物包含D-山梨糖醇、聚丙烯酸铵盐、聚乙二醇，且所述化学机械抛光组合物具有3至10，或4至9的pH。
16.一种化学机械抛光(CMP)具有至少一个包含氧化硅膜的表面的半导体衬底的方法，其包括：
提供所述半导体衬底；
提供抛光垫；
提供如权利要求1至15中任一项所述的化学机械抛光(CMP)组合物；
使所述半导体衬底的所述至少一个包含氧化硅膜的表面与所述抛光垫和所述化学机械抛光组合物接触；和
抛光所述至少一个包含氧化硅膜的表面。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述氧化硅膜选自化学气相沉积(CVD)氧化硅膜、等离子体增强CVD(PECVD)氧化硅膜、高密度沉积CVD(HDP)氧化硅膜和旋涂氧化硅膜。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述半导体衬底还包含含有氮化硅、多晶硅或氮化硅和多晶硅组合的第二表面，并且其中当所述第二表面与所述至少一个包含氧化硅膜的表面同时抛光时，SiO2:多晶硅的去除选择性大于40，优选大于50，并且更优选大于100；和SiO2:SiN的去除选择性大于30，优选大于60，并且更优选大于70。
19.一种用于化学机械抛光(CMP)具有至少一个包含氧化硅膜的表面的半导体衬底的系统，其包含：
a.所述半导体衬底；
b.如权利要求1至15中任一项所述的化学机械抛光(CMP)组合物；和
c.抛光垫；
其中所述至少一个包含氧化硅膜的表面与所述抛光垫和所述化学机械抛光组合物接触。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述氧化硅膜选自化学气相沉积(CVD)氧化硅膜、等离子体增强CVD(PECVD)氧化硅膜、高密度沉积CVD(HDP)氧化硅膜和旋涂氧化硅膜。
21.如权利要求19所述的系统，其中所述半导体衬底还包含含有氮化硅、多晶硅或氮化硅和多晶硅组合的第二表面，并且其中当所述第二表面与所述至少一个包含氧化硅膜的表面同时抛光时，SiO2:多晶硅的去除选择性大于40，优选大于50，并且更优选大于100；和SiO2:SiN的去除选择性大于30，优选大于60，并且更优选大于70。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009266882A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Hitachi Chem Co Ltd 研磨剤、これを用いた基体の研磨方法及び電子部品の製造方法
JP2013074036A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Toshiba Corp Ｃｍｐ用スラリーおよび半導体装置の製造方法
TWI573864B (zh) * 2012-03-14 2017-03-11 卡博特微電子公司 具有高移除率及低缺陷率之對氧化物及氮化物有選擇性之ｃｍｐ組成物
TW201817835A (zh) * 2015-01-12 2018-05-16 美商慧盛材料美國責任有限公司 用於化學機械平坦化組合物之複合研磨粒及其使用方法
WO2021081102A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-29 Versum Materials Us, Llc High oxide removal rates shallow trench isolation chemical mechanical planarization compositions

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