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1、(10)授权公告号 CN 102329572 B (45)授权公告日 2013.08.21 CN 102329572 B *CN102329572B* (21)申请号 201110279927.X (22)申请日 2011.09.20 C09G 1/02(2006.01) C23F 3/04(2006.01) (73)专利权人 深圳市力合材料有限公司 地址 518108 广东省深圳市南山区西丽南岗 第二工业园九栋一楼 专利权人 清华大学 深圳清华大学研究院 (72)发明人 顾忠华 龚桦 王宁 潘国顺 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 薄观玖 WO 2。
2、011/101755 A1,2011.08.25, 权利要求 1-17. CN 102140313 A,2011.08.03,实施例4和表 1. (54) 发明名称 一种铜化学机械抛光组合物 (57) 摘要 本发明公开了属于微电子辅助材料及超精密 加工工艺技术领域的一种铜化学机械抛光组合 物。 该铜化学机械抛光组合物， 包括磨粒、 氧化剂、 络合剂、 抛光促进剂和 pH 调节剂， 其特征在于 ： 还 包括长链缓蚀剂和表面活性剂。本发明抛光组合 物可以显著的降低表面残留， 尤其是表面颗粒残 留 ； 可以显著的降低表面腐蚀缺陷 ； 获得较高的 去除速率 ； 本发明抛光组合物还有工艺简单、 价 格便。
3、宜、 成本低等优点。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 史巍 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书8页 附图2页 (10)授权公告号 CN 102329572 B CN 102329572 B *CN102329572B* 1/1 页 2 1. 一种铜化学机械抛光组合物， 包括磨粒、 氧化剂、 络合剂、 抛光促进剂和 pH 调节剂， 其特征在于 ： 还包括长链缓蚀剂和表面活性剂 ； 其中， 所述长链缓蚀剂为十二烷基苯并三唑磺酸盐 ； 所述表面活性剂为聚马来酸、 聚丙烯酸、 聚丙烯酰胺、 。
4、辛基酚聚氧乙烯醚、 脂肪醇聚氧 乙烯醚硫酸钠、 壬基酚聚氧乙醚、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 FSN-100 杜邦氟碳表面活性剂、 羟甲基 纤维素钠、 羟乙基纤维素、 羟乙基纤维素钠或羧甲基纤维素中的一种或几种 ； 长链缓蚀剂的重量百分比为 0.005%0.2% ； 表面活性剂的重量百分比为 0.001%0.1% ； 所述磨粒为氧化硅、 氧化铝、 氧化铈的一种或几种， 磨粒的粒径均在 20100nm 范围内。 2. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其特征在于 ： 所述十二烷基苯并三唑磺酸盐为十二 烷基苯并三唑磺酸钠、 十二烷基苯并三唑磺酸铵或十二烷基苯并三唑磺酸钾中的一种或几 种。 3. 根据权利要。
5、求 1 所述的组合物， 其特征在于 ： 所述氧化剂为过氧化氢、 过氧化氢脲、 过氧乙酸、 过氧化苯甲酰、 过硫酸钾、 过硫酸铵、 高锰酸钾、 高氯酸钾、 次氯酸钾、 铁氰化钾、 硝酸铵或硝酸铁中的一种或几种。 4. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其特征在于 ： 所述络合剂为氨基乙酸、 丙氨酸、 谷氨 酸、 脯氨酸、 天冬氨酸、 丝氨酸、 羟谷氨酸、 羟基乙叉二膦酸、 氨基三甲叉膦酸、 2- 羟基膦酰基 乙酸、 乙酸、 草酸、 苹果酸、 乙二胺、 乙二胺四乙酸、 乙二胺四乙酸二钠、 乙二胺四乙酸四钠或 草酰胺的一种或几种。 5. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其特征在于 ： 所述抛光促进。
6、剂为磷酸氢二铵、 氟化 钠、 磷酸氢钠或柠檬酸钾中的一种或几种。 6. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其特征在于 ： 所述 pH 调节剂为硝酸、 磷酸、 氢氧化 钠、 氢氧化钾、 三乙醇胺或乙醇胺中的一种或几种。 7. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其特征在于 ： 所述组合物的 pH 值为 2.06.0。 8.根据权利要求1所述的组合物， 其特征在于 ： 磨粒的重量百分比为0.2%10%， 氧化剂 的重量百分比为 0.1%10%， 络合剂的重量百分比为 0.05%2%， 抛光促进剂的重量百分比为 0.05%1%。 权 利 要 求 书 CN 102329572 B 2 1/8 页 3 一。
7、种铜化学机械抛光组合物 技术领域 0001 本发明属于微电子辅助材料及超精密加工工艺技术领域， 特别涉及一种铜化学机 械抛光组合物。 背景技术 0002 化学机械抛光是目前解决集成电路布线平坦化的唯一平坦化技术， 目前国内外已 相继公开了一批相关专利技术， 如 200610014301.5、 201010543029.6、 US2005/0074976A1、 WO2009/048203A1 和 US2009/0215266A1。随着微电子技术的不断发展， 集成电路向高集成 化、 特征尺寸微细化方向发展。为了尽可能降低由于特征尺寸不断减小而产生的严重互连 延迟， 在集成电路制造工艺中， 已逐渐倾。
8、向于应用更低介电常数的电介质材料和具有更低 电阻率、 更优抗电子迁移性能的铜互连线代替铝互联线。 然而， 拥有更低介电常数的电介质 材料， 在传统的化学机械抛光条件下很容易因为应力过大而造成严重损伤。 因此， 开发超低 压力条件下的铜抛光组合物成为应用低介电常数电介质材料和铜互连线的集成电路制造 工艺中的关键技术。 应用以往专利中的铜抛光液， 抛光后经简单清洗， 表面仍会有大量颗粒 残留， 经清洗剂清洗虽然会消除大部分残留但同时会在表面形成腐蚀缺陷 ； 另外， 铜抛光液 专利中一般都应用苯并三唑作为缓蚀剂， 虽然苯并三唑可以在铜表面因强烈吸附形成致密 的保护膜抑制腐蚀缺陷的形成， 但同时也会快。
9、速降低去除速率并会因过量沉积造成微划痕 等损伤。本发明中， 我们采用表面活性剂改善表面电荷分布， 并在表面形成优先吸附， 促使 抛光液中的颗粒在完成材料移除任务后被顺利带走， 同时采用长链缓蚀剂在表面形成致密 高弹性的保护膜抑制腐蚀缺陷的形成， 从而获得无颗粒残留、 无腐蚀缺陷的光滑表面。 发明内容 0003 本发明的目的是为了提供在超低压力 ( 0.5psi) 条件下能够实现铜层快速去 除， 并获得无颗粒残留、 无腐蚀缺陷的光滑表面的一种化学机械抛光组合物。 0004 为达到上述目的， 本发明的技术方案提供一种应用表面活性剂和长链缓蚀剂的铜 层化学机械抛光组合物。 0005 本发明提供一种铜。
10、化学机械抛光组合物， 包括磨粒、 氧化剂、 络合剂、 抛光促进剂 和 pH 调节剂， 其特征在于 ： 还包括长链缓蚀剂和表面活性剂 ； 其中， 0006 所述长链缓蚀剂为十二烷基苯并三唑磺酸盐， 优选十二烷基苯并三唑磺酸钠、 十二烷基苯并三唑磺酸铵和十二烷基苯并三唑磺酸钾中的一种或几种 ； 0007 所述表面活性剂为聚马来酸、 聚丙烯酸、 聚丙烯酰胺、 辛基酚聚氧乙烯醚、 脂肪醇 聚氧乙烯醚硫酸钠、 壬基酚聚氧乙醚、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 FSN-100 杜邦氟碳表面活性剂、 羟 甲基纤维素钠、 羟乙基纤维素、 羟乙基纤维素钠或羧甲基纤维素中的一种或几种， 表面活性 剂优选羟甲基纤维素钠、 羟乙。
11、基纤维素、 羟乙基纤维素钠、 羧甲基纤维素， 最优选羟乙基纤 维素、 羟乙基纤维素钠。 0008 本发明还给出了抛光组合物中长链缓蚀剂和表面活性剂的用量， 长链缓蚀剂的重 说 明 书 CN 102329572 B 3 2/8 页 4 量百分比为 0.005 0.2 ； 表面活性剂的重量百分比为 0.001 0.1。 0009 本发明提供的抛光组合物中， 所述磨粒为氧化硅、 氧化铝、 氧化铈的一种或几种， 磨粒的粒径均在 20 100nm 范围内。磨粒的重量百分比为 0.2 10。 0010 本发明提供的抛光组合物中， 所述氧化剂为过氧化氢、 过氧化氢脲、 过氧乙酸、 过 氧化苯甲酰、 过硫酸钾。
12、、 过硫酸铵、 高锰酸钾、 高氯酸钾、 次氯酸钾、 铁氰化钾、 硝酸铵或硝酸 铁中的一种或几种， 氧化剂优选过氧化氢、 过氧化氢脲、 过氧乙酸、 过氧化苯甲酰， 最优选过 氧化氢、 过氧化氢脲。氧化剂的重量百分比为 0.1 10。 0011 本发明提供的抛光组合物中， 所述络合剂为氨基乙酸、 丙氨酸、 谷氨酸、 脯氨酸、 天 冬氨酸、 丝氨酸、 羟谷氨酸、 羟基乙叉二膦酸、 氨基三甲叉膦酸、 2- 羟基膦酰基乙酸、 乙酸、 草酸、 苹果酸、 乙二胺、 乙二胺四乙酸、 乙二胺四乙酸二钠、 乙二胺四乙酸四钠或草酰胺的一 种或几种， 络合剂优选氨基乙酸、 丙氨酸、 谷氨酸、 脯氨酸、 天冬氨酸， 最。
13、优选氨基乙酸、 谷氨 酸。络合剂的重量百分比为 0.05 2。 0012 本发明提供的抛光组合物中， 所述抛光促进剂可以是磷酸氢二铵、 氟化钠、 磷酸氢 钠、 柠檬酸钾中的一种或几种的组合物， 抛光促进剂优选磷酸氢二铵、 氟化钠、 磷酸氢钠， 最 优选磷酸氢二铵、 氟化钠。抛光促进剂的重量百分比为 0.05 1。 0013 本发明提供的抛光组合物中， 所述 pH 调节剂可以是硝酸、 磷酸、 氢氧化钠、 氢氧化 钾、 三乙醇胺、 乙醇胺中的一种或几种的组合物。 0014 本发明提供的抛光组合物中， 所述的抛光组合物余量为去离子水， pH 值控制在 2.0 6.0 范围内。 0015 本发明所述超。
14、低压力下铜抛光组合物， 可采用本领域常用的方法制备， 比如， 将各 成分按配比加入去离子水中搅拌均匀即可。 0016 本发明的超低压力下铜抛光组合物， 具有如下优点 ： 0017 1. 本发明抛光组合物可以显著的降低表面残留， 尤其是表面颗粒残留 ； 0018 2. 本发明抛光组合物可以显著的降低表面腐蚀缺陷 ； 0019 3. 本发明抛光组合物可以获得较高的去除速率 ； 0020 4. 本发明抛光组合物还有工艺简单、 价格便宜、 成本低等优点。 附图说明 0021 图 1 是用不加长链缓蚀剂和表面活性剂的抛光液抛光后铜表面的 3D 轮廓图。 0022 图 2 是用加表面活性剂的抛光液抛光后铜。
15、表面的 3D 轮廓图。 0023 图 3 是用加长链缓蚀剂的抛光液抛光后铜表面的 3D 轮廓图。 0024 图 4 是用加长链缓蚀剂和表面活性剂但各组分匹配较差时的抛光液抛光后铜表 面的 3D 轮廓图。 0025 图 5 是用加长链缓蚀剂和表面活性剂且各组分匹配较好时的抛光液抛光后铜表 面的 3D 轮廓图。 具体实施方式 0026 下面结合具体实施例， 对本发明的特点和优势做详细描述。以下实施例用于说明 本发明， 但并不用来限制本发明。 说 明 书 CN 102329572 B 4 3/8 页 5 0027 实施例中所用的长链缓蚀剂十二烷基苯并三唑磺酸盐， 可以采用以下合成方法 ： 0028 。
16、1) 取苯并三唑 0.24mol(28.56g)， 溶解在 100mL 的无水乙醇中 ； 0029 2) 加入 0.3mol 的 NaOH(12g)， 搅拌、 加热 ； 0030 3) 在 50-60时， 等到 NaOH 完全溶解， 加入 0.2mol 氯代十二烷 (40.9g) 搅拌、 回 流反应 24h， 减压蒸馏除去溶剂， 加热水洗涤过量的苯并三唑， 分为水层和油层， 分去水层， 得到油层 ； 0031 4) 用氯化钙对油干燥， 得到十二烷基苯并三唑 ； 0032 5) 采用过量硫酸、 三氧化硫或氯磺酸等磺化试剂对十二烷基苯并三唑进行磺化， 得到十二烷基苯并三唑磺酸， 十二烷基苯并三唑磺。
17、酸再经中和反应， 得到最终产物十二烷 基苯并三唑磺酸盐。 0033 以上所述十二烷基苯并三唑磺酸盐的合成方法是一种通用的方法。 十二烷基苯并 三唑磺酸盐的制备方法不限于上述方法。 0034 【对比例 1】 0035 配制700g抛光液 ： 取7g氨基乙酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入1.4g氟化 钠搅拌至澄清， 然后加入14g硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧 化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公 司的IC 1000-XY/SUBAIV20型复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机，。
18、 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度 1m/s、 抛光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛 光前后质量的变化， 再考虑晶片的密度和面积得出对比例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生 产的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙 度 (Ra) 见表 1。 0036 【对比例 2】 0037 配制700g抛光液 ： 取7g丝氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入1.4g柠檬酸 钾搅拌至澄清， 然后加入14g硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧 化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水定重到。
19、 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公 司的IC 1000-XY/SUBAIV20型复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度 1m/s、 抛光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛 光前后质量的变化， 再考虑晶片的密度和面积得出对比例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生 产的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙 度 (Ra) 见表 1。 0038 【对比例 3】 0039 配制700g抛光液 ： 取7g谷氨酸， 在搅拌下加入去离子水。
20、中， 同时加入1.4g磷酸氢 钠搅拌至澄清， 然后加入14g硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧 乙酸搅拌至均匀， 用去离子水定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司 的IC 1000-XY/SUBAIV20型复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛 光相对运动速度 1m/s、 抛光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光 前后质量的变化， 再考虑晶片的密度和面积得出对比例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产 的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面粗糙度变化。抛。
21、光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 说 明 书 CN 102329572 B 5 4/8 页 6 0040 【实施例 1】 0041 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 氨基乙酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.07g 十二烷基苯并三唑磺酸铵和 1.4g 氟化钠搅拌至澄清， 然后加入 14g 硅溶胶 ( 二氧化硅含量 30wt， 平均粒径为 50nm) 和 14g 过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水定重到 700g， 用磷酸 调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC1000-XY/SUBA IV20 型复合抛光垫， 通过 CETR C。
22、P4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光液流量70mL/min的条件 下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶片的密度和面积得出实施 例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面粗糙度变化。抛 光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0042 【实施例 2】 0043 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 丝氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.07g 十二 烷基苯并三唑磺酸钠和 1.4g 柠檬酸钾搅拌至澄清， 然后加入 14g 硅溶胶 ( 二氧化硅含量 30wt， 。
23、平均粒径为 50nm) 和 14g 过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水定重到 700g， 用磷酸 调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC1000-XY/SUBA IV20 型复合抛光垫， 通过 CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光液流量70mL/min的条件 下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶片的密度和面积得出实施 例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面粗糙度变化。抛 光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0044 【实施例 。
24、3】 0045 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 谷氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.28g 脂肪 醇聚氧乙烯醚硫酸钠和 1.4g 磷酸氢钠搅拌至澄清， 然后加入 14g 硅溶胶 ( 二氧化硅含量 30wt， 平均粒径为 50nm) 和 14g 过氧乙酸搅拌至均匀， 用去离子水定重到 700g， 用磷酸调 节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC1000-XY/SUBA IV20 型复合抛光垫， 通过 CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光液流量70mL/min的条件 下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前。
25、后质量的变化， 再考虑晶片的密度和面积得出实施 例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面粗糙度变化。抛 光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0046 【实施例 4】 0047 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 氨基乙酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.07g 十二烷基苯并三唑磺酸钠、 0.42g羟乙基纤维素和2.1g氟化钠搅拌至澄清， 然后加入21g硅 溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水 定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rode。
26、l 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型 复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光 液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶 片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光 后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0048 【实施例 5】 0049 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 氨基乙酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.14g 十二烷基苯并三唑磺酸钠。
27、、 0.42g羟乙基纤维素钠和2.1g氟化钠搅拌至澄清， 然后加入21g 说 明 书 CN 102329572 B 6 5/8 页 7 硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子 水定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛 光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑 晶片的密度和面积得出实施例的抛光速率，。
28、 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛 光后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0050 【实施例 6】 0051 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 氨基乙酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.14g 十二烷基苯并三唑磺酸钠、 0.42g 辛基酚聚氧乙烯醚和 2.1g 氟化钠搅拌至澄清， 然后加入 21g 硅溶胶 ( 二氧化硅含量 30wt， 平均粒径为 50nm) 和 14g 过氧化氢脲搅拌至均匀， 用 去离子水定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC 1000-XY/S。
29、UBA IV20型复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/ s、 抛光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再 考虑晶片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观 测抛光后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0052 【实施例 7】 0053 配制700g抛光液 ： 取14g丝氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入0.14g十二 烷基苯并三唑磺酸铵、 0.28g羟甲基纤维素钠和1.4g柠檬酸钾搅拌。
30、至澄清， 然后加入14g硅 溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水 定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型 复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光 液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶 片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光 后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后。
31、的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0054 【实施例 8】 0055 配制700g抛光液 ： 取14g丝氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入0.28g十二 烷基苯并三唑磺酸铵、 0.28g羟甲基纤维素钠和1.4g柠檬酸钾搅拌至澄清， 然后加入14g硅 溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子水 定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型 复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光 液流量 7。
32、0mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶 片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光 后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0056 【实施例 9】 0057 配制700g抛光液 ： 取14g丝氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入0.28g十二 烷基苯并三唑磺酸铵、 0.56g脂肪醇聚氧乙烯醚和1.4g柠檬酸钾搅拌至澄清， 然后加入14g 硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧化氢脲搅拌至均匀， 用去离子 水定重到 70。
33、0g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛 说 明 书 CN 102329572 B 7 6/8 页 8 光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑 晶片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛 光后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0058 【实施例 10】 0059 。
34、配制 700g 抛光液 ： 取 7g 谷氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.07g 十二 烷基苯并三唑磺酸钾、 0.28g辛基酚聚氧乙烯醚和2.8g磷酸氢钠搅拌至澄清， 然后加入21g 硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧乙酸搅拌至均匀， 用去离子水 定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 Rodel 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型 复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光 液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前。
35、后质量的变化， 再考虑晶 片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光 后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0060 【实施例 11】 0061 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 谷氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.14g 十二 烷基苯并三唑磺酸钾、 0.28g辛基酚聚氧乙烯醚和2.8g磷酸氢钠搅拌至澄清， 然后加入21g 硅溶胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧乙酸搅拌至均匀， 用去离子水 定重到 700g， 用磷酸调节抛光液 pH 值为 3.8。用 R。
36、odel 公司的 IC 1000-XY/SUBA IV20 型 复合抛光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光 液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶 片的密度和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光 后铜表面粗糙度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0062 【实施例 12】 0063 配制 700g 抛光液 ： 取 7g 谷氨酸， 在搅拌下加入去离子水中， 同时加入 0.14g 十二 烷基苯并三。
37、唑磺酸钾、 0.42g羟甲基纤维素和2.8g磷酸氢钠搅拌至澄清， 然后加入21g硅溶 胶(二氧化硅含量30wt， 平均粒径为50nm)和14g过氧乙酸搅拌至均匀， 用去离子水定重 到700g， 用磷酸调节抛光液pH值为3.8。 用Rodel公司的IC 1000-XY/SUBA IV20型复合抛 光垫， 通过CETR CP4抛光试验机， 在抛光压力0.5psi、 抛光相对运动速度1m/s、 抛光液流量 70mL/min 的条件下， 进行抛光试验， 通过测量晶片抛光前后质量的变化， 再考虑晶片的密度 和面积得出实施例的抛光速率， 用美国 zygo 公司生产的 3D 光学轮廓仪观测抛光后铜表面 粗糙。
38、度变化。抛光速率 (MRR) 及抛光后的表面粗糙度 (Ra) 见表 1。 0064 表 1 说 明 书 CN 102329572 B 8 7/8 页 9 0065 0066 由以上对比例和实施例可以看出， 本发明中长链缓蚀剂的加入极大的改善了表 面抛光质量， 表面活性剂的加入使抛光液在超低压力条件下保持或提高抛光速率， 而同时 说 明 书 CN 102329572 B 9 8/8 页 10 使用长链缓蚀剂和表面活性剂， 能够在保证去除速率较高的前提下， 获得极低的表面粗糙 度。在本发明所述抛光工艺条件下的最佳抛光组合物中各组分含量为 ： 0.9wt二氧化硅、 1wt氨基乙酸、 2wt过氧化氢脲。
39、、 0.3wt氟化钠、 0.02wt十二烷基苯并三唑磺酸钠和 0.06wt羟乙基纤维素。在超低压力条件下， 抛光组合物抛光后铜表面粗糙度低至 1.7nm， 去除速率达到 820nmmin-1， 满足集成电路铜布线的抛光工艺要求。另外本发明的抛光组 合物还有工艺简单、 性价比高等优点。 0067 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出的是对于本技术领域的一般技术 人员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出相应的调整和改进， 这些调整和 改进也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102329572 B 10 1/2 页 11 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102329572 B 11 2/2 页 12 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102329572 B 12 。