抛光浆料和制造半导体器件的方法与流程

本公开内容涉及抛光浆料和制造半导体器件的方法。

背景技术：

1、近来，由于电子器件的小型化和随后的集成电路的小型化，已经研究了形成微结构例如具有若干(几)纳米的宽度的金属线、接触孔、或浅沟槽隔离的多种方法。

2、在形成这样的微结构时，可进行抛光工艺以使微结构的表面平坦和光滑，并且化学机械抛光(cmp)可为抛光工艺之一。化学机械抛光是在包括待抛光的对象(物体)的半导体基板和抛光垫之间提供包括研磨剂的抛光浆料以使半导体基板的表面平坦化的工艺。

技术实现思路

1、虽然化学机械抛光可有效地抛光待抛光的对象例如金属，但是由于通过抛光浆料的腐蚀或过蚀刻，在待抛光的对象中可发生损失或缺陷。

2、实施方式提供能够在化学机械抛光工艺期间减少或防止在待抛光的对象中的损失或缺陷的抛光浆料。

3、实施方式提供使用所述抛光浆料制造半导体器件的方法。

4、根据实施方式，抛光浆料包括研磨剂、氧化剂、和至少一种组氨酸衍生物的聚合产物，组氨酸衍生物包括取代或未取代的环状酰亚胺基团、取代或未取代的酰胺酸基团、或其组合。

5、组氨酸衍生物的聚合产物可包括具有取代或未取代的环状酰亚胺基团的第一组氨酸衍生物的聚合产物、具有取代或未取代的酰胺酸基团的第二组氨酸衍生物的聚合产物、第一组氨酸衍生物和第二组氨酸衍生物的共聚产物、或其组合。

6、第一组氨酸衍生物可由化学式1-1表示，和第二组氨酸衍生物可由化学式1-2表示。

7、[化学式1-1]                 [化学式1-2]

8、

9、在化学式1-1或1-2中，

10、x1可为具有能聚合的不饱和键的取代或未取代的环状酰亚胺基团，

11、x2可为具有能聚合的不饱和键的取代或未取代的酰胺酸基团，

12、r1、r2a、r2b、r3a、和r3b可各自独立地为氢、氘、取代或未取代的c1至c20烷基、取代或未取代的c1至c20烷氧基、取代或未取代的c6至c20芳基、羧基、羟基、卤素、或氰基，以及

13、r1、r2a、r2b、r3a、和r3b可各自独立地存在，或者r1、r2a、r2b、r3a、和r3b的任意两个相邻的基团可连接以形成环。

14、化学式1-1的x1可由化学式a至d的任一个表示。

15、[化学式a]           [化学式b]

16、

17、[化学式c]                 [化学式d]

18、

19、在化学式a至d中，

20、r4、r4a、r5、r6、r7、r7a、r8、r9、r10a、r10b、r11、r12、r13a、和r13b可各自独立地为氢、氘、取代或未取代的c1至c20烷基、取代或未取代的c2至c20烯基、取代或未取代的c2至c20炔基、取代或未取代的c1至c20烷氧基、取代或未取代的c6至c20芳基、羧基、羟基、卤素、或氰基，

21、r4、r4a、r5、r6、r7、r7a、r8、r9、r10a、r10b、r11、r12、r13a、和r13b可各自独立地存在，或者r4、r4a、r5、r6、r7、r7a、r8、r9、r10a、r10b、r11、r12、r13a、和r13b的任意两个相邻的基团可连接以形成环，

22、n可为1至5的整数，

23、m可为0至5的整数，和

24、*可为与化学式1-1的连接点。

25、化学式1-2的x2可由化学式e至h的任一个表示。

26、[化学式e]             [化学式f]

27、

28、[化学式g]                  [化学式h]

29、

30、在化学式e至h中，

31、r4、r4a、r5、r6、r7、r7a、r8、r9、r10a、r10b、r11、r12、r13a、和r13b可各自独立地为氢、氘、取代或未取代的c1至c20烷基、取代或未取代的c2至c20烯基、取代或未取代的c2至c20炔基、取代或未取代的c1至c20烷氧基、取代或未取代的c6至c20芳基、羧基、羟基、卤素、或氰基，

32、r4、r4a、r5、r6、r7、r7a、r8、r9、r10a、r10b、r11、r12、r13a、和r13b可各自独立地存在，或者r4、r4a、r5、r6、r7、r7a、r8、r9、r10a、r10b、r11、r12、r13a、和r13b的任意两个相邻的基团可连接以形成环，

33、n可为1至5的整数，

34、m可为0至5的整数，和

35、*可为与化学式1-2的连接点。

36、第一组氨酸衍生物的聚合产物的至少一些重复单元可包括取代或未取代的环状酰亚胺部分、取代或未取代的咪唑部分、和羧基部分，以及所述第二组氨酸衍生物的聚合产物的至少一些重复单元可包括取代或未取代的酰胺酸部分或者取代或未取代的环状酰亚胺部分的至少一种、取代或未取代的咪唑部分、和羧基部分。

37、组氨酸衍生物的聚合产物可包括由化学式2-1至2-10表示的重复单元的一种或多种。

38、[化学式2-1]            [化学式2-2]

39、

40、[化学式2-3]

41、

42、[化学式2-4]

43、

44、[化学式2-5]            [化学式2-6]

45、

46、[化学式2-7]

47、

48、[化学式2-8]

49、

50、[化学式2-9]

51、

52、[化学式2-10]

53、

54、在化学式2-1至2-10中，

55、r1、r2a、r2b、r3a、r3b、r4、r4a、r4b、和r6可各自独立地为氢、氘、取代或未取代的c1至c20烷基、取代或未取代的c1至c20烷氧基、取代或未取代的c6至c20芳基、羧基、羟基、卤素、或氰基，

56、n可为1至5的整数，以及

57、p、p1、和p2可各自独立地为2至100的整数。

58、抛光浆料可进一步包括具有取代或未取代的环状酰亚胺基团的第一组氨酸衍生物、具有取代或未取代的酰胺酸基团的第二组氨酸衍生物、或其组合。

59、研磨剂可包括氧化物研磨剂、氮化物研磨剂、碳研磨剂、或其组合。

60、研磨剂可包括二氧化硅、二氧化铈、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氮化硅、sic、金刚石、富勒烯、其衍生物、或其组合。

61、氧化剂可包括过氧化氢、过乙酸、过碳酸盐(酯)、脲过氧化物(过氧化脲)、高氯酸、过硫酸盐、或其组合。

62、抛光浆料可进一步包括分散介质，并且基于抛光浆料，组氨酸衍生物的聚合产物和氧化剂可各自以约0.001重量%至5重量%的量被包括，以及组氨酸衍生物的聚合产物和氧化剂可以约0.01:10至10:0.01的摩尔比被包括在抛光浆料中。

63、抛光浆料的ph可为1.0至10.0。

64、根据实施方式，制造半导体器件的方法包括：在具有沟槽或孔的介电层(电介质层)上形成导电层；将抛光浆料供应在导电层上；和对导电层进行化学机械抛光以形成嵌入沟槽或孔中的导电图案，其中抛光浆料包括研磨剂、氧化剂、和至少一种组氨酸衍生物的聚合产物，所述组氨酸衍生物包括取代或未取代的环状酰亚胺基团、取代或未取代的酰胺酸基团、或其组合。

65、导电层可包括含钼的导电层，并且含钼的导电层的抛光速率对蚀刻速率的比率可大于或等于约30。

66、在化学机械抛光工艺期间，可有效地减少或防止待抛光的对象中的损失或缺陷。