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1、用于抛光衬底的方法和组合物,用于抛光衬底的方法和组合物技术资料,摘要,,图纸,用于抛光衬底的方法和组合物wise 摘要用于抛光衬底的方法和组合物57 摘要本发明提供了用于从衬底表面去除导电材料的抛光组合物和方法。 在一个方面，本发明提供了用于从衬底表面上去除至少导电材料的组合物，所述组合物包含硫酸或其衍生物、磷酸或其衍生物、含有机盐的第一袭合剂、可提供约2 至约 10 的三的PH 调节剂以及溶剂。 所述组合物还包含第二整合剂。 所述组合物可用于单步或两步电化学机械平坦化工艺中。 本发明的组合物和方法提高了从衬底表面去除材料(例如钨) 的有效速度，并且减少了平坦化类型缺陷。 昔景技术可靠地制造亚
2、半微米和更小线宽的特征feature) 是下一代半导体器件的超大规模集成电路VLSI) 和特大规模集成电路ULSI) 的关键技术之一。然而，随着向电路技术极限的推进，VLSI 和 ULSI 技术中缩小的互连尺寸已对处理能力提出了额外的要求。互连的可靠形成对 VLSI 和ULSI 的成功，以及对提高单个衬底和管芯的质量和电路密度所作的持续利用在衬底表面上顺序地沉积和去除材料的技术以在其内形成多个特征结构，从而形成多级互连。随着材料层顺序的沉积和去除，衬底的最上表面可能变得不平坦，并且要求在后续处理之前进行平坦化。平坦化或“抛光”是从衬底表面除去材料居形成了般均生平坦表面的正艺二平坦化用来去除过量
3、沉积前材料，去除不期望的表面形铝和老面缺了关，如表面租炎、材料结块、唱格破坏、划伤和被污染的层或材料，从而为随后的光刻和其它半导体工艺提供均匀的表面。如图 1A 和 1B 所示，通过利用化学活性以及机械活动对层进行平坦化的化学机械抽光CMP) 以高的表面平坦度对大马士革灸嵌damasceneinlay) 的金属表面特别是钨表面的进行平坦化是极为困难的。大马士革灸霸形成工艺可包括蚀刻层间电介质例如硅氧化物层) 中的特征结构，有时还包括特征结构中和衬底表面上的阻挡层，以及在阻挡层和衬底表面上 当层间电介质中的特征结构中形成的互连的镶嵌金属表面的部分被过度抛光时，即产生四陷，形成一个和多个凹坑可称为
4、上四部和凹入) 。参见图 1A，通过在层间电介质 10例如，二氧化硅) 中形成的大马士革开口中沉积例如钨W) 和钨合金的材料，形成导电线 11 和 12 的大马士革镀同。尽管并未示出，用于钨的合适材料例如钛和/或氢化钛) 的阻挡层可被沉积在层间电介质 10 与镶嵌金属 12 之间。平坦化之后，灸嵌金属的部分可以以 D 量称为凹陷量) 被压下。四陷更倾向于发生在衬底表面上的较宽或密集度较小的特征结构中。传统的平坦化技术有时还导致侵蚀，表现为对不想去除的层例如金属特征结构周围的电介质属) 的; 。 参见图 1B，爹属线 21 和密集的金属线阵列 22 被镶嵌在层间电介质 20 中。抛光金属线 22
5、 可导致金属线22 之间的电介质 20 的损失或侵蚀 E。在衬底表面中形成的较窄和更密的特征结构附近观察到侵蚀发生。对传统的钨 CMP 抛光技术的改进导致了抛光速度达不到要求，而且抛光结果在商业上难以接受。因此，需要用于从衬底上去除导电材料例如过量的钨材料) 以使衬底在平坦化期间所形成的形狐缺陷最少的组合物和方法。 本发明提供了通过电化学抛光技术来去除导电材料的组合物和方法。在一个方面，提供了用于从衬底表面上去除至少钨材料的组合物，该组合物包含约 0.2 vol1%至约 5 vol%的硫酸或其衍生物、约 0.2 vol%至约 $ vol%的磷酸或其衍生物、约 0.1 wt%至约 5 wt%的柠
6、檬酸盐、可提供约 3 至约8的pH的pH 调节剂以及溶剂。本发明提供了通过电化学抛光技术来去除钨材料的组合物和方法。在一个方面，提供了用于从衬底表面上 少钨材料的组合物，该组合包含约 0.2 vol%至约 5 vol%的硫酸或其衍生物、约 0.2 vol%至约 5 vol%6的磷酸或其衍生物、约 0.1 wt%至约 5 wt%的柠榜酸盐、约 0.5 wt%至约 5wt%的具有一个或多个选自胺基、酰胺基及其组合的官能团的整合剂。 在另一个方面，所述组合物被用于加工衬底的方法中，所述方法包括: 将具有其上形成的多层的衬底布置在包括第一电极和第二电极的工艺装置中，其中衬底与第二电极电接触， 用包括以
7、下步骤的方法抛光衬底以去除钨层的第一部分;在第一电极与衬底之间提供第一抛光组合物，其中抛光组合物包含硫酸及其簿生物、磷酸及其衍生物、含有机盐的第一整合剂、具有一个和多个选自胶基、歌及基及其组合的官能镭的第二整合剂、可提供约 6至约 1 的 PE 的-PH 调节剂以及溶剂”使村底与扼光件在衬底与抛光件之间的第一压力下接触，在衬底与抛光件之间提供第一相对运动，在第一电极与第二电极之间施加第一偏压，用包括以下步骤的方法抛光衬底以去除钨层的第二部分: 在第一电极与衬底之间提供第而抛光组合物，其中抛光组合物包含硫酸及其衍生物、磷酸及其衍生物、含有机盐的第一袭合剂、可提供约 2至约 8的 pH 的 pH 调节剂以及溶剂，使衬底与抛光件在衬底与抛光件之间的第二压力下接触，在衬底与抛光件之间提供第二相对运动，在第一电极与第二电极之间施加第二偏压。 zz二
