TW201005077A

TW201005077A - Silicon nitride polishing liquid and polishing method

Info

Publication number: TW201005077A
Application number: TW098123010A
Authority: TW
Inventors: Tetsuya Kamimura
Original assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2010-02-01
Also published as: US20100009538A1; JP5467804B2; JP2010041037A; US8419970B2; TWI465555B

Description

201005077 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於氮化矽硏磨液，其係用於氮化矽之選擇性化學機械硏磨方法中，以及使用該硏磨液之硏磨方法。【先前技術】近年來，在例如半導體積體電路（在下文中，有時會稱爲”LSI”）之半導體裝置的發展上，爲了達到降低尺寸和高速，需要藉由線路微型化和積層化的方式來達到高密度 ❹ 及高度整合。已有許多種技術被用來達成上述要求，例如化學機械硏磨（在下文中，有時會稱爲”CMP”）。CMP是在將加工薄膜表面（如層間絕緣膜、栓塞形成、嵌入金屬線 * 之形成等）予以平坦化時的重要技術，從而進行基板的平滑化。一般的CMP方法包括：使硏磨墊附著在圓形硏磨台上 :將硏磨墊的表面浸入硏磨液中；將基板（晶圓）的表面（待硏磨表面）壓向硏磨墊，並且在由背面對其施加既定壓力（ ®硏磨壓力）的情況下，同時旋轉硏磨台及基板，而藉著所產生的機械摩擦使得基板表面得以平坦化。近年來，CMP愈來愈常應用於半導體製造的各種方法中。舉例來說，將CMP應用於製造電晶體的閘極形成方法中。在傳統的電晶體中，已製造出主要包含改質多晶矽之閘極，其中，在多晶矽中摻雜了雜質，例如B。然而，在 45奈米世代之後的電晶體中，已利用具有高介電常數的閘 201005077 極絕緣膜（高-k値薄膜）和金屬閘極來取代傳統的多晶矽，以同時達到在待機狀態下降低電力消耗及高的電流驅動能力。已有一些應用的技術被提出。舉例來說，提出了一種方法，其包括：形成假閘極絕緣膜和假閘極；以自對準的方式將雜質摻雜至多晶矽薄膜中，而形成源極一汲極擴散層；去除假閘極絕緣膜和假閘極；和接著形成具有高介電常數和金屬閘極的閘極絕緣膜（例如，日本專利早期公開 (JP-A) 2006-339597、2006-344836 及 2007- 1 2922 號）。此外，已有一些用來形成金屬閘極的技術被提出。其中的一個實例就是全金屬矽化閘極（以下稱爲"FUSI閘極"）。FUSI閘極係將多晶矽形成的閘極予以矽化而形成，而閘極則係依照傳統CMOS方法的相同方式來製作。通常，只有閘極的上半部被矽化，但是在FUSI閘極中，整個閘極都被矽化了。相較於以鑲嵌方法來形成金屬閘極，傳統CMOS 方法的技術對於FUSI閘極是相當有用的，因此，就方法構造而言，FUSI閘極較爲有利。近年來，在使用多晶矽或改質多晶矽（以下有時會簡單統稱爲”多晶矽等"）來形成閘極時，有人建議對於多晶矽等和包覆其周邊的第二及第三種材料選擇性地進行CMP (例如JP-A 2005 -93 8 1 6)。然而，當含有多晶矽等的待硏磨主體以已知的硏磨液來進行CMP時，會造成要留下來做爲閘極材料之多晶矽等被過度硏磨的問題。這個問題會導致，例如，所獲得LSI的性能變差。特別是，爲了改善氮化矽的硏磨速率，有人建議將磷 201005077 酸添加至硏磨液（例如，JP-A 6- 1 24932)，但是在實際應用上，尙無法得到足夠的硏磨速率。【發明内容】依照本發明之觀點，提供了一種化學機械硏磨用之氮化矽硏磨液，其係在製造半導體積體電路之平坦化方法中用來硏磨待硏磨主體，此種待硏磨主體至少包括含有氮化矽的第一層和至少含有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二 ©層。此種氮化矽硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並且包含 (a)膠態二氧化矽，（b)有機酸，在其分子結構及特性中具有至少一個磺酸基或鱗酸基，其係做爲氮化矽的硏磨加速劑，以及（c)水。在下文中，將詳細描述本發明之硏磨液及使用該硏磨液之硏磨方法。 [硏磨液] 本發明之硏磨液是一種化學機械硏磨用之氮化矽硏磨液，其係在製造半導體積體電路之平坦化方法中用來硏磨待硏磨主體，此種待硏磨主體至少包括含有氮化矽的第一層和至少含有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二層。此種氮化矽硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並且包含 (a)膠態二氧化矽，（b)有機酸，在其分子結構中具有至少一個磺酸基或膦酸基，其係做爲氮化矽的硏磨加速劑，以及 201005077 (C)水。在本發明中，"研磨液”不只是包含在硏磨時所使用的硏磨液（亦即已依需要被稀釋之硏磨液），還包括硏磨液的濃縮液。被稱爲研磨液的濃縮液或是濃縮硏磨液，其溶質的濃度已被調整成高於硏磨時所使用硏磨液之濃度，其在進行硏磨之前再用水或水溶液予以稀釋。稀釋比通常爲1 到20倍的體積。在本專利申請書中，"濃縮"及"濃縮液"係以慣用的方式來表達，其係與硏磨時所使用的情況相比" ®具有較高的濃度"及"具有較高濃度的液體”，其意義與一般用於物理濃度操作（例如進行蒸發）時常用的意義有所不同。本發明之硏磨液較佳是在多晶矽或改質多晶矽被用來做爲電極材料並且半導體積體電路中的閘極是藉由CMP形成時使用。更明確的說，本發明之硏磨液係化學機械硏磨用之硏磨液，其係在製造半導體積體電路之平坦化方法中用來硏磨待硏磨主體，此種待硏磨主體至少包括含有氮化 ❹ 胃矽的第一層和至少含有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二層。本發明之硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並且包含（a) 膠態二氧化矽，（b)有機酸，在其分子結構及特性中具有至少一個磺酸基或膦酸基，其係做爲氮化矽的硏磨加速劑，以及（c)水。特別是，由於硏磨液中所含的（b)有機酸在其分子結構 201005077 中具有磺酸基或膦酸基，並且硏磨液具有特定的pH値（酸性範圍），使得本發明之硏磨液可以選擇性地高速硏磨氮化砂。本發明之硏磨液較佳是在RR(Si3N4)/RR(其它）所代表的硏磨速率比在1.2至200範圍內的情況下硏磨待硏磨主體’其中RR(Si3N4)代表第一層的硏磨速率，並且RR(其它）代表第二層的硏磨速率。當RR(Si3N4)/RR(其它）所代表的硏磨速率比在上述範圍內時，可以充分抑制第二層不想要 W的硏磨，同時又可達到氮化矽的高速硏磨。此外，即使是含有多晶矽或改質多晶矽的閘極是在製造LSI時藉由CMP來形成，使用本發明之硏磨液並不會過 * 度硏磨閘極，但是需要被快速硏磨的含氮化矽層會被快速硏磨。在下文中，將詳細描述本發明之硏磨液的各別成分。 [(a)膠態二氧化矽] _ 本發明之硏磨液含有（a)膠態二氧化矽，其至少可做爲一部分的硏磨粒。這種膠態二氧化矽以顆粒中不含雜質（如鹼金屬）並且藉由水解烷氧矽烷所得之膠態二氧化矽爲佳。相對地，也可以使用涉及由鹸金屬矽酸鹽水溶液中去除鹼金屬之方法所生成的膠態二氧化矽。然而，在這種情況下，仍殘留在顆粒內部的鹼金屬可以被逐漸洗提而影響硏磨能力。由此觀點看來，藉由烷氧矽烷水解所得之膠態二氧化矽更適合做爲原料。膠態二氧化矽的粒徑係依照使用目的來適當選擇。膠 201005077 態二氧化矽的平均一次粒徑（體積基準）以在5奈米至100 奈米的範圍內爲佳，更佳是在10奈米至100奈米的範圍內，還要更佳係在10奈米至80奈米的範圍內。膠態二氧化矽的平均二次粒徑以在10奈米至3 00奈米的範圍內爲佳，更佳是在20奈米至300奈米的範圍內’還要更佳係在20奈米至150奈米的範圍內。本發明之膠態二氧化矽特佳係具有5奈米至1〇〇奈米的平均一次粒徑，及10奈米至300奈米的平均二次粒徑。 © 當膠態二氧化矽的粒徑符合上述範圍時，就可以有效抑制硏磨破壞的產生。此處所指之本發明膠態二氧化矽的平均一次粒徑係指所獲得的粒徑累積曲線之累積頻率爲5 0»/〇的體積時所對應的粒徑。膠態二氧化矽的平均一次粒徑可以電子顯微鏡（穿透式）或類似設備來量測。由膠態二氧化矽部分聚集所形成二次粒子的平均粒徑 ® (平均二次粒徑）係指藉由動態光散射法得到以粒徑分布所決定的平均粒徑。至於用來決定粒徑分布的量測設備方面，可以使用（例如）HORIBA製造的LB-500。在本發明之硏磨液中，膠態二氧化矽的含量（濃度）較佳爲0.1質量％至10質量％，更佳爲0.5質量％至10質量％，還要更佳爲1質量％至8質量％，其係以硏磨時所使用硏磨液的總質量爲基準。更明確的說，由達到足夠硏磨速率比的觀點來看，膠態二氧化矽的含量較佳爲0.1質量％或更 201005077 高，而由有效抑制硏磨破壞發生的觀點來看，其含量較佳爲10質量％或更低。在本發明之硏磨液中，也可以使用膠態二氧化矽以外的硏磨粒，只要其不會減損本發明的效果。然而，在這樣的情況下，膠態二氧化矽相對於所有硏磨粒的比例較佳爲 50質量％或更高，特佳爲80質量％或更高。包含於硏磨液中的所有硏磨粒可以是膠態二氧化矽。在本發明之硏磨液中，可以和膠態二氧化矽組合使用 ®之硏磨粒實例包括燻矽、氧化铈、氧化鋁和氧化鈦。硏磨粒的尺寸以不小於膠態二氧化矽尺寸且不大於膠態二氧化砍尺寸的兩倍爲較佳。 ' [分子結構及特性中具有至少一個磺酸基或膦酸基並且係做爲氮化矽硏磨加速劑之（b)有機酸（以下有時會稱爲（b)有機酸）] 本發明之硏磨液含有至少一種（b)有機酸。此處所使用之有機酸是做爲氧化促進劑、PH調整劑或是緩衝劑，而非金屬氧化劑，特別是做爲用於氮化矽的硏磨加速劑。下面所述的方式可用來確認有機酸是否扮演氮化矽硏磨加速劑的角色。也就是說，如果在添加有機酸的情況下之氮化矽硏磨速率（RRa)大於未添加有機酸的情況下之氮化矽硏磨速率 (RRb),有機酸係做爲氮化矽的硏磨力口速劑。如果硏磨速率 (RRa)沒有大於硏磨速率（RRb)，則有機酸不是做爲氮化矽的硏磨加速劑。 -10- 201005077 (b)有機酸在其分子結構中具有至少一個磺酸基或膦酸基係爲了達到足夠的硏磨速率比。在分子結構中的磺酸基或膦酸基的數目較佳爲1至10 ，更佳爲1至6，還要更佳爲1至4。本發明之（b)有機酸較佳爲下式（I)或（II)代表之化合物〇

OH ^ R-P==0 a)

OH 在式（I)中，R代表具有1至8個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基、雜環基，或者是其中兩種或以上之組合，並且這些基團可以被另一個官能基進一步取代。〇 R-S=〇（π)

® OH 在式（II)中，R代表具有1至8個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基、雜環基，或其中兩種或以上之組合，並且這些基團可以被另一個官能基進一步取代。在式（I)和（II)中，R所代表具有1至8個碳原子之烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基’其中以甲基、乙基、丙基、丁基和戊基爲較佳。在式（I)和（II)中，R所代表的炔基包括那些具有2至6 •11- 201005077 個碳原子的炔基，例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基和己炔基，其中以乙炔基、丙炔基、丁炔基和戊炔基爲較佳。在式（I)和（II)中，R所代表的環烷基包括環己基和環戊基，其中以環己基爲較佳。在式（I)和（II)中，R所代表的芳基包括苯基和萘基，其中以苯基爲較佳。在式（I)和（II)中，R所代表之雜環基實例爲吡啶基。 ® 在式（I)和（II)中，R所代表的每一個基團可以進一步具有取代基。可採用之取代基的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。本發明之（b)有機酸的特定實例如下所示，但本發明並非侷限於這些實例。

B1 OH I h3c——p=o I OH

B2 OH I〇4Η9—p=o OH B3

OH I p=〇 OH

12- 201005077B7 Βδ

OH Ip=o OH

OH

B9 OH

OH 0=P—C2H4—#=〇 B10

OH OH OH o=p r D 1 D K 1 r 1 p=o OH CH3OH

I OHB11 OH Qr—p—·< OH

OH

OH P=〇 I OH

〇==P’N〜p=〇〇H CH3〇H B12

N /

OH P=0 OH

G B13 0=

OH’卜rT OH ( HO—P

OH I、p=I OH OH Βί4 HOOC- HOOC- HOOC〆

OHI-p=oi OH B16 B15

OHI-p=o ho3s/

OH -13 201005077 B17 618

OH (H3O3N

OH

H3C-SO3H B19 B20 B21

C2H5-SO3H H2N-H2C-SO3H NH2-C2H4—SO3H 〇 B22 B23 B24 HO-H2C - so3h ho-c2h4—SO3H HOOC-C2H4—so3h B25

〇~s〇3H B26

(~~Vso3H B27

〇~SGsH

B29 B28

S03H

H2C-SO3H H2C-SO3H -14- 201005077 B30 B31

H03S

so3h H2C：

ΌΗ CH-SO3H sch-so3h OH 2 3 Β 3 3 Β

Η ο

3ηο S ο"γοηηο Ν

ο II Η OHSIO

ο 11 ,SHO 在硏磨液中可含有一或多種（b)有機酸。在硏磨液中（b)有機酸的含量較佳爲0.001質量％至5 質量％，更佳爲0.005質量％至5質量％，還要更佳爲0.05 質量％至5質量％，其係以硏磨時所使用硏磨液的質量爲基準。也就是說，爲了達到足夠的硏磨速率，（b)有機酸的含量較佳爲0.001質量％或更高，而爲了維持良好的平坦性’ 其含量較佳爲5質量％或更低。本發明之硏磨液可進一步包含其它經常使用的有機酸 -15- 201005077 ’只要其不會減損本發明之效果。在其它有機酸方面，較佳爲水溶性的括水溶性的有機酸或胺基酸。在有機酸或面，舉例來說，以選自以下組群之物質更更明確地說，有機酸的實例包括甲酸丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正-己酸、3，3-乙基丁酸、4_甲基戊酸、正-庚酸、2-甲基 2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、 W 、丙二酸、丁.二酸、戊二酸、己二酸、庚酸、苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸亞胺二乙酸、亞胺二乙酸、乙醯胺基亞胺丙酸、氮基三甲基膦酸、二羥乙基甘胺酸甲基）甘胺酸和其銨鹽或鹼金屬鹽類，或其胺基酸的實例包括甘胺酸、L-丙胺酸胺基丁酸、L-正纈胺酸、L-纈胺酸、L-白 Ο酸、L-異白胺酸、L-別異白胺酸、L-苯丙、肌胺酸、L-鳥胺酸、L-離胺酸、胺基乙、L-蘇胺酸、L-別蘇胺酸、L-高絲胺酸、二碘-L-酪胺酸、p-(3,4-二羥苯基）-L-丙胺、4-羥基-L-脯胺酸、L-半胱胺酸、L-甲硫酸、L-羊毛硫胺酸、L-胱硫醚、L-胱胺酸 L-天冬胺酸、L-麩胺酸、S-(羧甲基）-L-# 丁酸、L-天冬醯胺酸、L_麩醯胺酸、氮絲、L-刀豆胺酸、L-瓜胺酸、δ-羥基-L-離胺有機酸。實例包胺基酸的實例方爲適合。、乙酸、丙酸、 •二甲基丁酸、2_ 己酸、正-辛酸、甘油酸、乙二酸二酸、順丁烯二、乳酸、羥乙基二乙酸、氮基三、Ν-(3-(羥甲基） ;混合物。、Ρ-丙胺酸、L-2-胺酸、L-正白胺胺酸、L-脯胺酸磺酸、L-絲胺酸 L-酪胺酸、3,5-酸、L-甲狀腺素胺酸、L-乙硫胺、L-半胱胺酸、 i胱胺酸、4-胺基胺酸、L-精胺酸 :酸、肌酸、L-犬 -16- 201005077 尿胺酸、L-組胺酸、1-甲基-L-組胺酸、3-甲基-L-組胺酸、麥角組織胺基硫、L-色胺酸、放線菌素C1、蜂毒神經肽、血管收縮素I、血管收縮素II及鎭痛素。可進一步包含於硏磨液中之有機酸的實例包括氮基三乙酸、二乙三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、3-氧[代]戊二酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸' 2-四氫呋喃羧酸、3-®氧[代]戊二酸、甲氧乙酸、甲氧苯基乙酸和苯氧乙酸，及其混合物。其中，由達到有利選擇性的觀點來看，以乙二胺四乙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸和3-氧[代]戊二酸爲佳，並且以乙二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、蘋果酸、檸檬酸和3-氧[代]戊二酸爲更佳。 _ 相對於用於硏磨之硏磨液的質量，在此硏磨液中所包 ❹ 含（b)有機酸和其它有機酸之有機酸總含量較佳爲0.01質量％至1 0質量％，更佳爲0.1質量％至1 0質量％，並且還要更佳爲0.5質量％至5質量％。本發明之硏磨液還可進一步包含不同於成分（a)至（c) 的添加劑，只要其不會減損本發明之效果。 [(d)界面活性劑] 本發明之氮化矽硏磨液較好是含有（d)界面活性劑。界面活性劑除了抑制氮化矽的硏磨之外之含矽材料的硏磨。 -17- 201005077 此種界面活性劑的實例包括具有磺酸基或其鹽類之陰離子界面活性劑，以及具有乙烯氧基之非離子界面活性劑。據推論，添加界面活性劑可以吸附於待硏磨主體的表面，因而抑制了由硏磨粒子的機械硏磨。具有磺酸基或其鹽類之陰離子界面活性劑的實例包括磺酸鹽，如烷基磺酸鹽、琥珀酸磺酸鹽、（X-烯烴磺酸鹽和 N-醯基磺酸鹽。由達到有利之硏磨速率選擇性的觀點來看，包含在硏 ®磨液中的較佳（d)界面活性劑實例包括至少一種選自由下式（V)、（VI)、（VII)和（VIII)所代表之化合物構成之組群的化合物。以下將描述可用於本發明之較佳界面活性劑的實例，這種陰離子界面活性劑具有磺酸基或其鹽類。下式（V)所代表的界面活性劑已知爲一種硫酸酯界面活性劑。 ❹R1—〇-S〇3X 式（V) 在式（V)中，R1代表具有6至30個碳原子（以10至3〇個碳原子爲較佳）的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合，並且X代表氫原子、鈉、鉀、敍、二乙醇胺或三乙醇胺。 R1所代表具有6至30個碳原子（以10至30個碳原子爲較佳）之烷基的特定實例包括癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基和三十基。其中以十二基、十四基、十六基、十八基爲較佳。 -18- 201005077 在R1所代表的烯基方面，較佳爲具有6至30個碳原子的烯基，並且以具有10至30個碳原子爲更佳。特定實例包括癸烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基、十八烯基、二十烯基和三十烯基。其中以十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基爲較佳。在R1所代表的環烷基方面，較佳爲環己基和經烷基取代之環己基。 R1所代表之芳基的特定實例包括苯基和萘基。其中以〇苯基爲較佳。 R1所代表的取代基可以進一步具有取代基。可採用取代基的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。 X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺，以鈉、銨、二乙醇胺或三乙醇胺爲較佳。式（V)所代表之化合物可以具有聚合化合物之結構，該聚合化合物具有此類的部分結構。對於"包含式（V)所代表 ❹部分結構之聚合物"並沒有限制，只要它的結構是使得式（V) 中R1代表的取代基是與主鏈結合或者是形成部分的主鏈即可。舉例來說，曾有提及聚合化合物，其在側鏈具有式 (V)所代表結構之結構單兀已被聚合》在這個例子中，聚合度較佳爲2至10，更佳爲2至5。 R2-0—(CHiCH2〇)rr-S〇3X 式（VI) 在式（VI)中，R2代表具有6至30個碳原子（以10至30 -19- 201005077 個碳原子爲較佳）的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合，η代表1至10的整數，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺。 R2所代表具有6至30個碳原子（以1〇至30個碳原子爲較佳）之烷基的特定實例包括癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基和三十基。其中以十二基、十四基、十六基、十八基爲較佳。在R2所代表的烯基方面，較佳爲具有6至30個碳原 ©子的烯基，並且以具有10至30個碳原子爲更佳。特定實例包括癸烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基、十八烯基、二十烯基和三十烯基。其中以十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基爲較佳。在R2所代表的環烷基方面，較佳爲環己基和經烷基取代之環己基。 R2所代表之芳基的特定實例包括苯基和萘基。其中以苯基爲較佳》〇 r2所代表的取代基可以進一步具有取代基。可採用取代基的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。在式（VI)中的η是1至10的整數，由維持長時間有利穩定性的觀點來看，其較佳爲1至8的整數，更佳爲1至 5的整數。胺醇乙三或胺醇。乙佳二較 ' 爲銨胺、醇鉀乙、三鈉或、胺子醇原乙氫二表、代銨 X 鈉以 -20- .201005077 R3

S03X

式(VII)

SO3X 在式（VII)中，R3代表具有6至30個碳原子（以10至30 個碳原子爲較佳）的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺。 R3所代表具有6至30個碳原子（以10至30個碳原子爲較佳）之烷基的特定實例包括癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基和三十基。其中以十二基、十四基、十六基、十八基爲較佳。在R3所代表的烯基方面，較佳爲具有6至30個碳原子的烯基，並且以具有10至30個碳原子爲更佳。特定實例包括癸烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基、十八烯基、二十烯基和三十烯基。其中以十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基爲較佳。在R3所代表的環烷基方面，較佳爲環己基和經烷基取代之環己基。 R3所代表之芳基的特定實例包括苯基和萘基。其中以苯基爲較佳。 R3所代表的取代基可以進一步具有取代基。可採用取代基的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。 X各自獨立代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺’以鈉、銨、二乙醇胺或三乙醇胺爲較佳。 -21- 201005077

在式（VIII)中，R4代表具有1至20個碳原子的伸烷基、伸炔基、伸環烷基、伸芳基、環氧烷基，或者是其中兩種 0或以上的組合。 R4代表具有1至20個碳原子之伸烷基的特定實例包括伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸癸基和伸十二基。其中以伸甲基、伸乙基和伸丙基爲較佳。在R4所代表的伸炔基方面，則以具有1至20個碳原子之伸炔基爲較佳。特定實例包括伸甲炔基、伸乙炔基、伸丙炔基、伸丁炔基、伸癸炔基和伸十二炔基。其中，以伸甲炔基、伸乙炔基和伸丙炔基爲較佳。 Q 在r4所代表的伸環烷基方面，舉例來說，以伸環己基和經烷基取代之伸環己基爲特佳。 R4所代表伸芳基的特定實例包括伸苯基和伸萘基。其中以伸苯基爲較佳。在R4所代表的環氧烷基方面，以環氧乙烷基或環氧丙烷基爲較佳。以環氧乙烷基爲例，此種環氧烷基可以是由一個環氧乙烷單元或是複數個環氧乙烷單元（在 (CH2CH2〇)n中的η爲2或更大）所組成。如果基團是由複數個環氧乙烷單元所組成，η以在2至10範圍內爲較佳。 -22- 201005077 R4代表的連接基還可具有取代基。可採用之取代塞的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。在式（VIII)中，R5至R9各自獨立代表氫原子、羥基、具有1至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基、磺酸基、羧酸基，或是含有這些基團中任一基團的烴基。 R5至R9所代表具有1至30個碳原子之烷基的特定實 ®例包括甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基和三十基。 R5至R9所代表之烯基的特定實例包括癸烯基、十二烯基、十四嫌基、十六嫌基、十八稀基、二十稀基和三十嫌基。在R5至R9所代表的環烷基方面，則以環己基和經烷基取代之環己基爲較佳。 R5至R9代表的特定實例包括苯基和萘基。其中，以苯基爲較佳。 R5至R9所代表的取代基可以進一步具有取代基。可採用取代基的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。其中，R5至R9的較佳實例爲氫原子、具有1至20個碳原子的烷基、羥基、磺酸基、羧基及包含羥基、磺酸基、羧基等之烴基。 -23- 201005077 χ代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺，其中以鈉、銨、二乙醇胺或三乙醇胺爲較佳。包含式（V)至（VIII)所代表之化合物且適合用於本發明之（d)界面活性劑的較佳特定實例如下所示，但是本發明並非侷限於此。在以下舉例的化合物中，η代表1至10的整數。 P1 Ρ2

so3h so3h

tert-CsH^ ^s^ii-tert o(h2c-h2c-o^c4h8_so3h

hue - CH

H2C - 〇)-C4H8-S03H -24- 201005077 接下來，將要說明可用於本發明之較佳界面活性劑的另一種實例-具有乙烯氧基之非離子界面活性劑。由充分抑制硏磨除了氮化矽以外之含矽材料的觀點來看，包含在硏磨液中且具有乙烯氧基之非離子界面活性劑的較佳實例，其包括至少=種選自由下式（III)和下式（IV) 所代表之非離子界面活性劑所構成之組群的非離子界面活性劑。〇

.(CH2CH20)aHR1—N (III)

在式（III)中，R1和R2各自獨立代表氫原子、具有6 至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基、烷羰基、或是聚氧乙烯鏈，R1和R2可以彼此相連，並且a 代表1至10的整數。 R1或R2所代表具有6至30個碳原子之烷基的實例包 ©括癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基和三十基，其中以十二基、十四基、十六基或十八基爲較佳。 R1或R2所代表之烯基的實例包括那些具有6至30個碳原子的嫌基，如癸嫌基、十二儲基、十四嫌基、十六嫌基、十八烯基、二十烯基和三十烯基，其中以十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基爲較佳。 R1或R2所代表之環烷基的實例包括環己基和經烷基取代之環己基。 R1或R2所代表之烷羰基的實例包括那些具有6至30 -25- 201005077 基基十羰羰、烷八基的十羰子、四原基十碳羰、個六基癸如基羰六十羰、二基十羰以四中十其。、，佳基基較羰羰爲二十基十三羰、和八基基十羰羰或以中其基萘和基苯括包例實的基芳之表代所 2 ο R佳或較 R爲基苯 R1或R2所代表之芳烷基的實例包括那些具有8至2〇個碳原子的芳烷基，如苄基。 R1或R2所代表之聚氧乙烯鏈（EO鏈）的實例包括那些 ®分子量較佳爲50至1，000的聚氧乙烯鏈，更佳爲50至500。 R1或R2可以進一步具有取代基。可採用取代基的實例包括羥基、胺基、羧基、磷酸基、亞胺基、硫醇基、磺酸基和硝基。在式（III)中的a是1至10的整數，由硏磨液穩定性的觀點來看，其較佳爲1至10的整數，更佳爲2至5的整數。式（ΠΙ)代表之化合物的較佳實例如下所示，但是式（III) 代表之化合物並非偈限於這些實例。 -26- 201005077

D1 D2 C12H25 •s. (CH2CH20)3H N—(CH2CH20)5H C12H25——N C12H25 (CH2CH2〇)3H 03 D4

(CH2CH20)5H h8(oh2ch2c、 c12h25〇c-n/ n-(ch2ch2o)8h 、(ch2ch2o)5h ❿ H8(OH2CH2C)/ D5 C12H25 >-(ch2ch2o)6h

H R3—0(CH2CH2〇)bH (IV) ❹ 在式（IV)中，R3代表具有1至20個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基，或者是其中兩種或以上之組合，並且 b代表1至10的整數。 R3所代表具有1至20個碳原子之烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二基和二十基，其中以辛基、癸基、十二基、己基和二十基爲較佳。 R3所代表之炔基的實例包括那些具有2至20個碳原子 -27- 201005077 的炔基，如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、癸炔基、十二炔基和二十炔基，其中以辛炔基、癸炔基、十二炔基、己炔基和二十炔基爲較佳。 R3所代表之環烷基的實例包括那些具有5至8個碳原子的環烷基，如環丁基、環戊基、環己基、環庚基和環辛基，其中以環丁基、環戊基、環己基和環庚基爲較佳。 R3所代表之芳基的實例包括苯基和萘基，其中以苯基爲較佳。在式（IV)中的b是1至10的整數，由硏磨液穩定性的觀點來看，其較佳爲2至10的整數。式（IV)代表之化合物的較佳實例如下所示，但是式（IV) 代表之化合物並非侷限於這些實例。

D6 〇12^25一〇—(CH2〇H2〇)3H D7

包含在硏磨液中的（d)界面活性劑可以只有一種，或者是由兩種或以上組合使用。包含在硏磨液中之（d)界面活性劑的總量較佳爲〇.〇〇〇〇1質量％至1質量％，更佳爲〇.〇〇〇1質量％至1質量 %，還要更佳爲0.0005質量％至0.1質量％，其係以硏磨時所使用硏磨液的總質量爲基準。

本發明之硏磨液具有的pH値爲2.5至5.0，較佳PH 値爲2.5至4.5，還要更佳的pH値爲3.0至4.5。當pH値 -28- 201005077 在此範圍內時，本發明之硏磨液可提供優異的效果。 [其它成分] (pH調整劑）爲了將硏磨液的pH値調整在上述範圍內，可以使用鹼 /酸或緩衝劑。鹼/酸或緩衝劑的較佳實例包括非金屬的鹼性試劑，如氨水、氫氧化銨、有機氫氧化銨（如氫氧化四甲銨）、醇胺（如二乙醇胺、三乙醇胺和三-異丙醇胺）；鹼金屬氫氧化 ©物，如氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰：無機酸，如硝酸、硫酸和磷酸；碳酸鹽，如碳酸鈉；磷酸鹽，如磷酸三鈉；硼酸鹽；四硼酸鹽和羥基苯甲酸酯。特佳鹼性試劑的實例包括氫氧化銨、氫氧化鉀、氫氧化鋰和氫氧化四甲銨。鹼/酸或緩衝劑的添加量較好是可使得pH値維持在較佳範圍內的數量。對於每一公升硏磨時所使用的硏磨液而言，此數量較佳是在0.0001莫耳至1.0莫耳的範圍內，更佳爲0.003莫耳至0.5莫耳。 U (腐蝕抑制劑）本發明之硏磨液以含有腐蝕抑制劑爲較佳，其可附著於待硏磨表面形成一種薄膜，因而控制金屬表面的腐鈾。在本發明中，腐蝕抑制劑較佳爲在分子中包含具有3個或更多個氮原子並且具有稠環結構的雜環芳香化合物。此處所謂的"3個或更多個氮原子"較佳是指形成稠環的原子數。在雜環芳香化合物方面，較佳爲苯並三唑和將各種不同取代基引入苯並三唑所得之衍生物》腐触抑制劑的實例包括苯並三唑、1，2,3-苯並三唑、 -29- .201005077 5,6-二甲基-1，2,3-苯並三唑、1-(1,2-二羧乙基）苯並三唑、 1-[N，N-雙（羥乙基）胺甲基]苯並三唑和1-(羥甲基）苯並三唑。特別是，腐蝕抑制劑更佳係選自1，2,3-苯並三唑、5,6-二甲基-1，2,3-苯並三唑、1-(1，2-二羧乙基）苯並三唑、 1-[N，N-雙（羥乙基）胺甲基]苯並三唑和1-(羥甲基）苯並三唑。此種腐蝕抑制劑的添加數量較佳爲0.01質量°/。至0.2 質量％，並且更佳爲0.05質量％至0.2質量％，其係以硏磨〇時所使用硏磨液的質量爲基準。說的更明確一點，由不增加碟形凹陷（dishing)的觀點來看，此種腐蝕抑制劑的添加數量較佳爲0.01質量％或更髙，但是由儲存穩定性的觀點來看，添加數量較佳爲0.2質量％或更低。 (螯合劑）爲了減少混雜之多價金屬離子等的不利影響，如有需要，本發明之硏磨液較好是能含有螯合劑（亦即，水軟化劑）。 Q 在螯合劑方面，可考慮已廣泛使用的水軟化劑，其爲鈣或鎂的沈澱防止劑及其相關化合物。實例包括氮基三乙酸、二乙三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、Ν,Ν,Ν-胺基三甲膦酸、乙二胺-Ν，Ν，Ν'，Ν’-四甲磺酸、反式環己二胺四乙酸、 1，2-二胺基丙烷四乙酸、乙二醇醚二胺四乙酸、乙二胺鄰_ 羥苯基乙酸、乙二胺二丁二酸（SS異構物）、Ν-(2-羧酸酯乙基）-L-天冬胺酸、ρ-丙胺酸二乙酸、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸、1-羥亞乙基-1，1-二膦酸、Ν，Ν，-雙（2-羥苄基）乙二胺-Ν，Ν·-二乙酸和1，2-二羥基苯-4,6-二磺酸。 -30- .201005077 就螯合劑而言，可以視需要將兩種或以上的螯合劑組合在一起使用》螯合劑的添加數量可以是足以鉗合金屬離子（如混雜多價金屬離子等）的量。舉例而言，對於每一公升硏磨時所使用的研磨液而言，螯合劑的添加數量爲0.0003莫耳至 0.07莫耳。本發明之硏磨液可以使用上述的各種成分來製備。本發明之硏磨液可以在RR(Si3N4)/RR(其它）所代表的 0硏磨速率比在1.2至200範圍內硏磨待硏磨主體，其中 RR(Si3N4)代表氮化矽的硏磨速率，並且RR(其它）代表除了氮化矽以外的含矽材料之硏磨速率。硏磨速率比更佳是在1.5至100的範圍內，還要更佳是在2.0至50的範圍內。當硏磨速率比是在上述範圍內時，可以達到高速硏磨氮化矽，並且抑制不想要的其它化合物硏磨。 [待硏磨主體] 〇施用本發明之研磨液所之待硏磨主體至少含有氮化矽且含有除了氮化矽以外的含矽材料之待硏磨主體。除了氮化矽以外的含矽材料之實例包括多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽和氧碳化矽。說的更明確一點，待硏磨主體較佳是在多晶矽或改質多晶矽被用來做爲電極材料並且半導體積體電路中的閘極是藉由CMP形成時使用。本發明之"改質多晶矽"的實例包括在多晶矽中已摻雜雜質元素（如B或P)的矽材料。通常，當閘極形成時，第一層係藉由在基板表面上形 -31- 201005077 成含有氧化矽等之薄層，以蝕刻等方式在該層上形成凹面部分，並且以多晶矽或改質多晶矽塡入形成的凹面部分來形成。接著，在第一層的表面上形成含有至少一種選自由氧化矽、氮化矽、碳化矽、碳氮化矽、氧碳化矽和氧氮化矽所構成組群的第二層，其係做爲第一層表面上的硏磨停止層或蝕刻停止層。在形成閘極的CMP過程中，當硏磨從第二層的表面開始進行，並且第二層的硏磨接著進展到將使第一層的表面 ❹ 露出時，硏磨速率會快速降低，藉此可偵測到第二層已硏磨完成，因而可以抑制用於閘極之多晶矽或改質多晶矽表面的過度硏磨。之後，藉由去除、藉由蝕刻除了多晶矽或改質多晶矽 (做爲電極）以外的部分及其周邊所要求的氧化矽層來形成聞極。 [硏磨方法] 本發明之硏磨方法包括將上述本發明之硏磨液供料至 0硏磨台上的硏磨墊，將硏磨台予以旋轉，因而在硏磨墊和待硏磨表面彼此接觸的同時，使硏磨墊和待硏磨主體的待硏磨表面之間形成相對運動而進行硏磨。本發明之硏磨液可以是濃縮液，當使用時再以水或水溶液來稀釋（第1種情形）；將各別成分以下節中所述之水溶液形式加以混合來製備，並且選擇性地用水來稀釋（第2 種情形）；或者是可用來進行硏磨的液體（第3種情形）。上述情形的任一種硏磨液皆可應用於本發明的硏磨方法中。在硏磨用的設備方面，可以使用一般的硏磨設備，其 -32- .201005077 具有能夠夾住具有待硏磨表面之待硏磨主體（例如，其上形成導電材料薄膜之晶圓）的夾持具和裝上了硏磨墊的硏磨台（其裝上了旋轉數可以改變的馬達）。至於硏磨墊方面，可以使用一般的不織布、發泡聚胺基甲酸酯、多孔氟樹脂等，並且在硏磨墊方面並沒有限制。硏磨條件沒有限制，但是硏磨台的旋轉速率較佳是低到200 rpm或更低，而不致於使得待硏磨主體不會跳出來。具有待硏磨表面（待硏磨薄膜）之待硏磨主體朝向硏磨墊的加壓壓力較佳爲0.68至 © 34.5kPa。爲了滿足待硏磨主體之硏磨速率的平面均句性和圖案的平坦性，加壓壓力更佳爲3.40至20.7 kPa。在進行硏磨的同時，仍以泵等設備將硏磨液連續地供料至硏磨墊。待硏磨主體在完成硏磨之後，將以流動的水充分的沖洗，接著去除附著在待硏磨主體上的水滴之後，以旋轉乾燥機等設備來進行乾燥。在本發明中，當濃縮液係依照前面第1種情形中所述 φ的方法被稀釋時，可以使用以下的水溶液。此種水溶液爲包含有機酸、添加劑和界面活性劑中至少一種成分的水。包含在水溶液中之成分和包含在待稀釋之濃縮液中之成分的總和即爲被用來進行硏磨之硏磨液的成分。因此，當濃縮液被水溶液稀釋並且接著使用時，可以製備更濃的液體，因爲難溶成分可在稍後摻混入水溶液中。在將水或水溶液添加至濃縮液中以進行稀釋的方法中，有一種方法係包括藉由連接用於供應濃縮硏磨液之管線和用於供應水或水溶液之管線的方式使濃縮的硏磨液和水 -33- .201005077 或水溶液混合，並且將經過混合和稀釋的硏磨液供應至硏磨墊。爲了將濃縮液和水或水溶液混合，可以使用一般的進行方法，例如包括在施加使其碰撞混合的壓力的情況下使濃縮液和水或水溶液流過狹窄通道的方法；包括藉由以塡料（如玻璃管）塡塞管線的方式使得濃縮液和水或水溶液的流動重覆發生轉向/分離及合流的方法；或者是包括在管線中裝置可用電力旋轉之輪葉的方法。硏磨液的供料速率較佳爲10至1 000毫升/分鐘，並且 © ’爲了滿足待硏磨主體之硏磨速率的平面均勻性和圖案的平坦性，其更佳爲170至800毫升/分鐘。此外，在以水或水溶液稀釋濃縮液的同時來進行硏磨的方法方面，有一種方法係包括分別裝置用於供應硏磨液之管線和用於供應水或水溶液之管線，由每一個管線將既定數量的硏磨液和水或水溶液供應至硏磨墊，並且在藉由引起硏磨墊和待硏磨表面之間的相對運動而混合的同時來進行硏磨。此外，也可以使用一種方法，其包括將既定數量的濃縮液和水或水溶液加入混合用的容器中，將經混合的硏磨液供料至硏磨墊，接著進行硏磨。此外，就另一種硏磨方法而言，有一種方法是包括將硏磨液中所含的成分分隔成至少兩種組分，在使用之前藉由添加水或水溶液來稀釋，將其供料至硏磨台上的硏磨墊，並且使硏磨墊和待硏磨表面接觸，造成待硏磨表面和硏磨墊之間的相對運動而進行硏磨。此外，含在硏磨液中的各別成分被分隔成兩種組分（A) 和（B)。例如，硏磨粒子和水被分成組分（A)且其它成分和 -34- 201005077 水被分成（B)。當它們被使用時，就會添加水或水溶液來稀釋組分（A)和（B)。在上述實例的例子中，需要三條管線來分別供應組分 (A)、組分（B)和水或水溶液。對於稀釋混合而言，有一種方法係包括將這三條管線連接成一條用來將其供料至硏磨墊的管線，接著在此管線中進行混合。在這個例子中，兩條管線係相連接，接著再與另一條管線連接。尤其是提到一種方法，其包括將含有難溶添加劑之組分和其它組分混 ©合，用了確保溶解時間而加長混合路徑，接著再與用於水或水溶液的管線連接。在其它混合方法方面，有一種方法係包括直接將三條管線引導至硏磨墊，並且藉由硏磨墊和待硏磨表面之間的相對運動而混合；或者是有一種方法是在一個容器中將三種組分混合，並且由該處將經稀釋的硏磨液供料至硏磨墊，如前面所述。因此，在本發明中，硏磨液的成分可以被分成兩組或 @更多組，接著再將分開的成分供料至待硏磨表面。在這種情況下，硏磨液的成分較佳被分成含氧化劑的成分和含有機酸的成分，接著再進行供料。此外，可將硏磨液形成濃縮液，接著在分開供應稀釋水的同時，再將其供料至待硏磨表面。在本發明中，當使用的是包括將硏磨液成分分隔成兩組或更多組接著再將其供料至待硏磨表面的方法時，供料量係指由各別管線所供應之成分的總量。 [硏磨墊] -35- 201005077 在用於本發明之硏磨方法的硏磨墊方面，可使用非發泡硏磨墊或是發泡硏磨墊。前者係使用硬合成樹脂塊材（如塑膠片）做爲硏磨墊。後者的實例則是包括獨立發泡體（乾式發泡型）、連續發泡體（濕式發泡型）、和雙層複合材料（積層型）。特別是以雙層複合材料爲較佳（積層型）。發泡可以是均勻或是不均勻的。硏磨墊可以含有一般用於硏磨的硏磨粒（例如，氧化铈、二氧化矽、氧化鋁和樹脂）。硏磨墊的實例可以分成軟式 ®和硬式，任何一種形式都是可以接受的。在積層型的硏磨墊中，以每一層的硬度不同爲佳。至於材料方面，較佳爲不織布、人造皮、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚酯、聚碳酸酯等。在與待硏磨表面接觸的表面之上，可以有光柵槽溝、洞、同心槽溝、螺旋槽溝等形成。 [晶圓] 以本發明硏磨液來進行CMP之待硏磨主體的晶圓直徑較佳爲200毫米或更大，特佳爲300毫米或更大。當直徑 ◎爲300毫米或更大時，本發明的效果可以明顯的呈現。當本發明之氮化矽硏磨液被用來硏磨包括含氮化矽薄層和含氮化矽以外之含矽材料（如多晶矽）薄層的晶圓時，可以得到本發明的優異效果。 [硏磨設備] 對於能夠使用本發明之硏磨液來進行硏磨的設備而言，並沒有什麼限制。實例包括，但非侷限於，Μ A - 3 0 0 D (由 Musashino Denshi 公司製造）、Mirra Mesa CMP 和 Reflexion CMP(由應用材料公司製造）、FREX200和FREX3 00(由Ebara -36- 201005077 公司製造）、NPS3301和NPS2301(由NIKON公司製造）、 A-FP-310A和A-FP-210A(由東京精密株式會社製造）、2300 TERES (由 R am Re s e arch 製造）和 Μ 〇 m e nt um (由 S p e e d f am IPEC製造）。本發明提供了，例如，以下所舉例的實施方式<1>至 <1 2>。 <1> 一種化學機械硏磨用之氮化矽硏磨液，其係在製造半導體積體電路之平坦化方法中用來硏磨待硏磨主體，該待硏磨主體至少包括含有氮化矽的第一層和至少含有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二層，氮化矽硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並且包含（a) 膠態二氧化矽，（b)有機酸，在其分子結構中具有至少一個磺酸基或膦酸基，其係做爲氮化矽的硏磨加速劑，以及（〇水0 <2> 如<1>項之氮化矽硏磨液，其具有3至4.5的pH値 ❿。 <3> 如<1>或<2>項之氮化矽硏磨液，其能夠在RR(Si3N4)/ RR(其它）所代表的硏磨速率比在1.2至200範圔內硏磨待硏磨主體，其中 RR(Si3N4)代表第一層的硏磨速率，並且 RR(其它）代表第二層的硏磨速率。 <4> 如<1>至<3>項中任一項之氮化矽硏磨液，其中（a)膠態二氧化矽的濃度爲〇. 1質量％至1〇質量％，其係以硏磨液的總質量爲基準。 <5> 如<1>至<4>項中任一項之氮化矽硏磨液，其中（a)膠 -37- 201005077 態二氧化矽具有5奈米至100奈米的平均一次粒徑及10奈米至300奈米的平均二次粒徑。 <6> 如<1>至<5>項中任一項之氮化政硏磨液，其中（b)有機酸爲下式（I)或（II)所代表之化合物：

OH R——P=0 ®

OH 其中R代表具有1至8個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基、雜環基，或者是其中兩種或以上之組合，並且這些基團可以被另一個官能基進一步取代。 <7> 如<1>至<6>項中任一項之氮化矽硏磨液，其中（b)有機酸的濃度爲0.001質量％至5質量％，其係以硏磨液的總質量爲基準。 <8> 如<1>至<7>項中任一項之氮化矽硏磨液，其還進一步的包含（d)界面活性劑。 -38- 201005077 <9> 如<8>項之氮化矽硏磨液，其中（d)界面活性劑至少有 —種係選自由具有磺酸基或其鹽類之陰離子界面活性劑和具有乙烯氧基之非離子界面活性劑所構成之組群。 <10>如<9>項之氮化矽硏磨液，其中（d)界面活性劑包含具有乙烯氧基之非離子界面活性劑，並且具有乙烯氧基之該非離子界面活性劑至少有一種選自由下式（III)所代表之非離子界面活性劑和下式（IV)所代表之非離子界面活性劑所構成之組群：

R1—N

/(CH2CH20)aH (III)

其中R1和R2各自獨立代表氫原子、具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基、烷羰基、或是聚氧乙烯鏈，R1和R2可以彼此相連，並且a代表1至10的整數；以及 ❹ R3—0(CH2CH20)bH (IV) 其中R3代表具有6至20個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基，或者是其中兩種或以上之組合，並且b代表1至10 的整數。 <11> 如<9>項之氮化矽硏磨液，其中（d)界面活性劑包含具有磺酸基或其鹽類之陰離子界面活性劑，並且具有磺酸基或其鹽類之該陰離子界面活性劑至少有一種選自由下式 (V)、（VI)、（VII)和（VIII)所代表之陰離子界面活性劑所構 -39- 201005077 成之組群： R1 -〇-S〇3X (V) 其中R1代表具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺； R2-0-(CH2CH2〇)rr-S〇3X ⑽ φ 其中R2代表具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合，η代表！至10的整數，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺；

❹ έ〇3χ so3x 其中R3代表具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合’並且X代表氫原子 '鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺；以及 -40- 201005077 R6 R5

(VIII)

O — R4—-S03X 至20個碳原子的伸烷基、伸块基、伸環烷基、伸芳基、環氧烷基，或者是其中兩種或以上的組合，R5至R9各自獨立代表氫原子、羥基、具有i至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基、磺酸基、 ®羧酸基，或是含有這些基團中任一基團的烴基，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺。 <12> —種硏磨方法，其包括將如<1>至<11>項中任一項之氮化矽硏磨液供料至硏磨台上的硏磨墊，將硏磨台予以旋轉，因而在硏磨墊和待硏磨表面彼此接觸的同時，使硏磨墊和待硏磨主體的待硏磨表面之間形成相對運動而進行硏磨。 <13> —種硏磨方法，其包括在製造半導體積體電路之平坦化方法中以氮化矽硏磨液來硏磨待硏磨主體，待硏磨主體至少包括含有氮化矽的第一層和至少含有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二層；並且氮化矽硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並且包含（a) 膠態二氧化矽，（b)有機酸，在其分子結構中具有至少一個磺酸基或膦酸基，其係做爲氮化矽的硏磨加速劑，以及（c) 水。 -41 - 201005077 因此，本發明可提供一種硏磨液，其可在製造半導體積體電路時用來化學機械硏磨具有含氮化砂薄層的待硏磨主體，提供該含氮化砂薄層高的硏磨速率，並且可以選擇性抑制硏磨含有至少一種由多晶砂、改質多晶砂、氧化砂、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料之薄層；以及提供使用該硏磨液之硏磨方法。【實施方式】實施例以下將參照實施例對本發明做更明確的描述，但本發明並不侷限於以下的實施例。 [實施例1-1至1-6，比較實施例1-1至1-3] <硏磨液的製備> 製備具有以下組成及pH値之硏磨液（實施例1-1至1-6 之硏磨液及比較實施例1-1至1-3之硏磨液）。 •硏磨液組成-

_ (a)膠態二氧化矽粒子：A1 150克/升 (b)有機酸（上述舉例之化合物B10) 10.0克/升被加入純水之總量 1，000毫升 pH値（以氨水和硝酸來調整）如表2所示在本專利申請書的每一個實施例中用來做爲硏磨粒之膠態二氧化矽粒子（A1至A8)的形狀及粒徑皆列於表1。 -42 - 201005077 表1 硏磨粒名稱[平均次粒徑(奈米)，平均一次粒徑(奈米)，形狀] A1 PL3 [35奈米，70奈米，繭狀] A2 PL3L [35奈米，35奈米，球狀] A3 PL3H [35奈米，80奈米，聚集體] A4 PL2 [25奈米，50奈米，繭狀] A5 PL2L p〇奈米,20奈米，球狀] A6 PL1 [12奈米，25奈米，繭狀] A7 PL1L [10奈米，10奈米，球狀] A8 PL2H [25奈米，55奈米，聚集體] © [評估] 利用各種硏磨液來進行CMP，並且針對硏磨氮化矽之硏磨速率對pH値的相依性進行評估。評估方法如下。 <評估方法> -硏磨設備- 以EBARA公司所製造的"FREX300”做爲硏磨設備，在下述條件下供應硏磨漿而將如下所示之晶圓（待硏磨主體）予以硏磨。 @硏磨桌的旋轉數： 80rpm 硏磨頭的旋轉數： 78rpm 硏磨壓力： 120 hPa 硏磨墊： Rodel Nitta公司所製造的1C 1 000 硏磨液供料速率： 25 0毫升/分鐘 -待硏磨主體- 待硏磨主體係使用在Si基板上形成氮化矽層的12英吋晶圓。 -43- 201005077 •硏磨速率- 量測氮化矽層在硏磨之前和之後的層厚（奈米並且利用以下方程式來計算硏磨速率。硏磨速率（奈米/分鐘）=(硏磨之前的層厚·硏磨之後的層厚）/硏磨時間層厚係以非接觸式層厚計FE-3 3來量測（由大塚電子公司製造）。所得結果列於表2。 ❹ 表2 ⑻膠態二氧化破粒子(含量） (b)有機酸 (含量） pH Si3N4的硏磨速率 (奈私分鐘) 實施例1-1 A1 (150 克/升） B10(10 克 /升） 2.5 42.0 實施例1-2 A1 (150 克/升） B10(10 克/升） 3.0 48.4 實施例1-3 AU150 克/升） B10(10 克/升） 3.5 46.6 實施例1-4 A1 (150 克/升） B10(10 克/升） 4.0 41.2 實施例1，5 A1 (150 克/升） B10(10 克/升） 4.5 37.4 實施例1-6 A1 (150 克/升） B10(10 克/升） 5.0 34.6 比較實施例 1-1 A1 (150 克/升） B10(10 克 /升） 2.0 26.2 比較實施例 1-2 A1 (150 克/升） B10(10 克 /升） 6.0 30.0 比較實施例 1-3 A1 (150 克/升） B10(10 克/升） 9.0 15.0 [實施例1-7至1-12以及比較實施例1-4至1-6] <硏磨液的製備> 製備具有下表3之組成及pH値的各種硏磨液（實施例 1-7至1-12之硏磨液及比較實施例1-4至卜6之硏磨液）。依實施例1 -1至1 -6所述的相同方式來評估所獲得之 -44 - 201005077 硏磨液。結果列於表3。 -硏磨液組成- • (a)膠態二氧化矽粒子：A1 150克/升 • (b)有機酸（上述舉例之化合物B10) 50.0克/升 •被加入純水之總量 1，000毫升 pH値（以氨水和硝酸來調整）如表3所示表3 ⑻膠態二氧化矽粒子(含量） (b)有機酸(含量） PH Si3N4的硏磨速率 (紳分鐘）實施例1-7 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 2.5 32.5 實施例1-8 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 3.0 45.4 實施例1-9 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 3.5 48.4 實施例1-10 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 4.0 50.5 實施例1-11 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 4.5 46.4 實施例1-12 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 5.0 42.4 比較實施例 1-4 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 2.0 20.3 比較實施例 1-5 A1 (150 克/升） B10(50 撕） 6.0 26.4 比較實施例 1-6 A1 (150 克/升） B10(50 克/升） 9.0 10.0 由表2和3的結果可確認，當使用本發明實施例1-1 至1_12的硏磨液時，可在高硏磨速率下硏磨氮化矽。相反地，當使用pH値在本發明硏磨液pH値範圍之外的比較實施例1-1至1-6的硏磨液時，氮化矽的硏磨速率相當低。由這些結果可確認，從氮化矽層用之特定硏磨加速作用的 -45- 201005077 觀點來看，本發明之硏磨液的pH値必須在2.5至5.0的範圍內。 [實施例2-1] <硏磨液的製備> 製備具有以下組成及pH値之硏磨液（實施例2-1之硏磨液）。 -硏磨液組成- 150克/升 15.0克/升 0.5克/升 1，000 毫升 3.0 (a) 膠態二氧化矽粒子：A4 ❹ (b) 有機酸（上述舉例之化合物B1) 添加劑：檸檬酸被加入純水之總量 pH値（以氨水和硝酸來調整） [評估] 使用實施例2-1之硏磨液來進行硏磨評估。 <評估方法> -硏磨設備- 以EBARA公司所製造的"FREX3 00 ”做爲硏磨設備，在下述條件下供應硏磨漿而將如下所示之晶圓（待硏磨主體）予以硏磨。硏磨桌的旋轉數： 80 rpm 硏磨頭的旋轉數： 78 rpm 硏磨壓力： 120 hPa 硏磨墊： RodelNitta公司所製造的IC1000 硏磨液供料速率： 25 0毫升/分鐘 -待硏磨主體- -46- 201005077 待硏磨主體係使用在Si基板上分別形成氮化矽層 (Si3N4層）、氧化矽層（Si02層）和多晶矽層（P-Si層）的12英吋晶圓。就p_Si層而言，氧化矽係沈積在Si基板上’接著 P-Si層再形成於其上。 -硏磨速率及硏磨速率比- 量測氮化矽層（Si3N4層）、氧化矽層（Si02層）和多晶矽層（p-Si層）每一層在硏磨之前和之後的層厚（奈米），並且利用以下方程式來計算硏磨速率。 0 硏磨速率（奈米/分鐘）=(硏磨之前的層厚-硏磨之後的層厚）/硏磨時間層厚係以非接觸式層厚計FE-33來量測（由大塚電子公司製造）。此外，RR(Si3N4)/RR(其它）的硏磨速率比係分別針對 Si3N4層和Si02層以及Si3N4層和p-Si層計算。所得結果列於表3。 [實施例2-2至2-50及比較實施例2-1至2-7] 0 除了將（a)膠態二氧化矽（硏磨粒子）、（b)有機酸和添加劑改變成下表4至7中所示之成分和數量以及將pH値改變成表4至7中所示之外，以實施例2-1的相同方式來製備實施例2-2至2-50及比較實施例2-1至2-7用的硏磨液。以實施例2-1的相同方式來評估實施例2_2至2-50及比較實施例2-1至2-7的每一種硏磨液之硏磨速率和硏磨速率比。結果列於表4至7 ^ 用來做爲硏磨粒之膠態二氧化矽A1至A8如表1所示。 -47- 201005077 寸概 jtyi 難 RR(Si3N4)/ RR(p-Si) 4.50 13.00 25.00 4.00 18.33 1 6.00 1 3.53 2.93 11.25 12.75 21.50 11.00 2.60 32.50 16.33 RR(Si3N4)/ RR(Si02) 2.25 2.17 3.33 _1 4.29 4.23 2.40 3.53 2.56 2.25 2.04 2.69 3.93 2.60 4.64 2.45 p-Si 硏蘑速率 (奈漱分鐘） ο cn (N in 00 寸寸寸 CN CN m Si02 硏磨速率 (奈珊鐘）宕 00 寸 m CN 宕 Si3N4 硏磨速率 (奈形分鐘）〇\ m 〇\ m 52 α； Ο cn in cn 〇 cn 〇 cn O ΓΠ ο ΓΟ o cn 〇 cn 〇 ΓΟ P 々· 寸· Ο ο 添加劑 (含量）檸檬酸 (0.5克/升） Pl(0.2 克/升）蘋果酸 (0.5克/升） PU0.5 克/升） 1 ? CO o 2 Ρ1(0·05 克/升） 1 1 P4(〇.〇5 克/升） 3-氧[代]戊二酸 (0.5克/升） Ρ3(0·4 克/升） 1 〇 P： P3(0.2 克/升） 1 ? Ο 2 1 ο 〇Η (b)有機酸 (含量） Bl(15 克/升） B2(30 克/升） B3(20 克/升）志〇 PQ 职 CQ Β6(50 克/升） y—*« s o 1-H PQ B8(3克/升） B9(25 克/升） Β10(10 克/升） g Η PQ B12(20 克 /升） 1 CQ 1 Ο 1—^ 03 1 S PQ ⑷膠態二氧化矽 (½•量） A4(150 克/升） Al(100 克 /升） A4(50 克/升） A4(20 克/升） A5(130 克/升） 1 o < Α1(100 克/升） A2(100 克 /升） /—V $ w- < A3(100 克 /升） A4(50 克/升） Al(100 克/升） A5(80 克/升） i Al(150 克/升） 1 ο < A5(200 克/升） A2(20 克/升） /*~*s 宕妮 Ο < Ο ri < 實施例2-1 實施例2-2 實施例2-3 <N m 辑 u <N 揭 U 實施例2-6 cs 辑 in 實施例2-8 實施例2-9 實施例2-10 <s m 揭 IK mm 2-12 CO <s κ CS 揭 |Β； <Ν 辑舾 _ 8寸- 201005077 1r/t 潤蜃 RR(Si3N4)/ RR(p-Si) 5.10 4.07 3.86 12.00 I 7.00 | 14.50 24.50 ί_14·50 ! 17.00 14.00 7.57 4.70 6.00 3.40 2.86 RR(Si3N4)/ RR(SiO,) 2.68 3.05 3.00 4.00 3.50 3.41 2.23 2.32 2.13 2.95 3.31 3.13 2.00 3.40 2.86 p-Si 硏磨速率 (奈漱分鐘） Ο 寸 <η 卜寸 cs 寸 m 卜〇 00 in Si02 硏磨速率 (奈珊鐘） Os 〇 (N 〇〇 ^-Η r- <s On ^Η VO »Τϊ Si3N4 硏磨速率 (奈勒分鐘） s σ； 00 00 Ό ΓΛ yr\ 〇〇〇 rn 〇 ro ο 〇 rn 〇 ΓΟ CO ο cn 〇 rn ο cn 1〇 rn 〇 rn 〇 ΓΟ Ο cn <N 添加劑 (含量） I 1 1 己二酸 (〇·5克/升） PU0.4 克/升） s S 〇 .^1 ω ^ 〇 cu /-—V 〇 Pl(0.8 克/升） /—s 职 in ο m Oh % ο 2 P2(0.5 克/升） 1 3-氧[代]戊二酸 (0.5克/升） 1 ( ⑻有機酸 (含量） Β16(50 克/升） /—«· PQ y—V $ Ο rn 00 Ξ B 19(1 克/升） S PQ B21(5 克/升） § 〇 ri (N PQ B23(20 克/升）职 in (N S PQ 宅 Ο yn (Ν CO B26(10 克/升）〇 ΓΠ (S CQ Β28(10 克/升） Β29(25 克/升） B30(10 克/升） ⑻膠態二氧化矽 (会量） Al(100 克 /升） Α5Π00 克 /升） ·Ν 〇〇 1 ο S < Al(10〇5g/升） A4(50 克/升） € < A4(80 克/升） V ο η < Al(100 克/升） A2(50 克/升）史 o 宕 ίτ^ <C /—V < Al(100 克/升） A5(20 克/升）〇 < Α4(100 克/升） Α5ί50 克/升） A4(150 撕） A5(150 克 /升） Al(150 克/升） A3(50 克/升）實施例2-16 卜 CN 辑舾 00 <N 辑 Ιϋ 實施例2-19 握實施例2-21 ?ι <Ν 辑實施例2-23 CS IT» <N r!> 實施例2-26 卜 (N <N 習 Ιϋ 實施例2-28 實施例2-29 實施例2-30 _ 6寸_ 201005077 e❹ 9揪 a iiy> 跟 s RR(Si3N4)/ RR(p-Si) 3.07 3.75 14.00 0.75 1.00 2.00 0.22 RR(Si3N4)/ RR(Si02) 4.60 3.00 I 3.00 1.50 丨 0.42 0.33 1.00 p-Si 硏磨速率 (奈私分鐘） (S m 寸 ο Si02 硏磨速率 (奈私分鐘） o in 寸 <N v〇 m § 〇 Si3N4 硏磨速率 (奈珊鐘） m iTi 〇 o ο cn Ο ΓΠ Ο ο cn 〇添加劑 (含量） 1 1 P2(0.5 克/升） I I 檸檬酸 (0.5克/升） t (b)有機酸 (含量） B3U10 克/升） e ri m B33(10 克/升） Β1(15 克/升） I 1 Bl(15 克/升） ⑻膠態二氧化矽 (含量） Al(100 克/升） Α5Π〇〇克/升） /-N 1 o (N CS < Al(100 克/升） A5(100 克/升） I Α4(150 克/升） A4(150 克/升) A4(150 克 /升）實施例2_31 <N <s 辑 u 實施例2-33 比較實施例 2-1 比較實施例ί 2-2 比較實施例 2-3 比較實施例 2-4 OS — 201005077 eο

It Jn/I 賊 RR(Si3N4)/ RR(p-Si) uS g rn v〇 r4 rn o ss v〇 m v〇 10.00 m cn vi rn JQ 〇\ 00 wS § 11.33 Os <Ν 〇6 CO ON 〇 S RR(Si3N4)/ RR(Si02) 〇 v〇 00 <s 琴 r^i 〇〇 ΓΟ g cn yn 'rf m 00 rn v〇 cs 00 00 — m m vd 〇 'd s; rn g 00 — 00 〇〇〇〇 p-Si 硏—速率 (奈珊鐘） On oo o O Os ο 〇〇〇\ 〇 VO 卜 00 Si02 硏磨速率 (奈形分鐘） o <Ν m 的 ra in (N (Ν VO rj Ο *»Η o (Ν § Si3N4 硏磨速率 (奈斯分鐘） s 〇〇 oo … v〇 vn o O 〇穿 CS m 〇〇 v〇 § 00 W-> 00 V〇 ΟΟ ν*ϊ V〇 (N m p — o — o 寸· ο 寸· in o ro o — o — o uo in 寸· κη — 〇 — Ο — P — o — Ο 寸· (N Cn| <N CN 添加劑 (含量） $ 职 cn CL. 职 Ό rn Οι /—s ο CN m CL, /«—«· 职 irj rn CL. 〇 I Ph $ 职 u~i cn rn CL< cn Pk Ρ3(1·5 克/升） Ρ3(1·5 克/升） P3(l_5 克/升） P3(1.5 克/升） 1 w-j rn PL, 1 κη m &H P3(1.5 克/升） Ρ3(1·5 克/升） ⑻有機酸 (含量） /·—N 1 o s /—s CQ /«s PQ /—>· 宅 Ο ο Ρ3 N—✓ o Ξ o s CQ s /—V s—✓ o s B 10(50 克/升） BIO (50 克/升） B10 (50 克/升） BIO (50 克/升） Ο s /—S '•wi m B10(50 克 /升） Β10(50 克 /升） B 10(50 克/升） B 10(50 克/升） ⑻膠態二氧化矽 (含暈） 1 O •w < /—N 史 W' /-~S ，丨_H ,W r-H /—s »—H /-% /*—-s ο 00 < /—s < A4(75 克/升） A5(75 克/升） A4(100 克/升） A6(50 克/升） A4(150 克/升） A7(150 克/升） A6(75 克/升） A7(75 克/升） /-Ν Ο < s 1—^ /-V Ο Ο Ο ιη ι〇 S—^ Ν—/ —寸β <<< Α4(50 克/升） A6(150 克/升） Al(100 克/升） Al(200 克/升） 1 <N «Κ κη CO (N 揭 v〇 m CN 握 in P； (N 握 U OO ro cs m 港 K OS m cs m m 恤 o cs m 闺佩 r-H (N S 握 <N 港實施例2-43 實施例2-44 實施例2-45 實施例2-46 <N m 滔 IK Μ <Ν m 握 u 實施例2-49 實施例2-50 比較實施例 2-6 比較實施例 2-7 _Ιιο_ .201005077 [實施例 2-6·、2-10'、2-25'及 2-34'] 在實施例2-6'、2-10'、2-25'及2-34'中，分別形成碳化矽層（SiC層）和氧碳化矽層（SiOC層）並且以實施例2-6、 2-10、2-25和2-34的相同方式來評估其硏磨速率和硏磨速率比。評估結果列於表8。

-52- 201005077 Αν ❹ Ϊλ Μ- Wi Μ 職 RR(Si3N4)/ RR(SiOC) 2.40 I 4.25 4.31 3.75 | RR(Si3N4)/ RR(SiC) 3.20 5.10 1 4.00 5.00 SiOC 硏磨速率 (奈漱分鐘） cn v〇 SiC 硏磨速率 (奈漱分鐘）〇守 CN Si3N4 硏磨速率 (奈締鐘） ίο s Ο rn ο CO 〇 rn p — 添加劑 (含量） Ρ1(0·05 克/升）經 1% d 1 o 2 cn CL, (贿機酸 (含量） B6(50 克/升） 1 B10(l〇5£/升）士〇 (S CQ 职 Ο PQ ⑷膠態二氧化矽 (含量）— Al(100 克/升） Α2α〇〇克/升） Al(150 克/升） Τ' < 實施例2-6, 實施例2-101 ϊη CS (N 琴 (N 揭 u 闺 Κ 201005077 由表4至7中所示的結果可了解，與比較實施例之硏磨液相比’實施例之硏磨液可提供較高的氮化矽硏磨速率。此外，由表4至8中所示的結果可了解，當實施例之硏磨液用於CMP時，其可對含有多晶矽（p_si)以外之含砂材料（Si3N4，Si02，SiC，SiOC)的薄層提供較高的硏磨速率，也就是說，多晶矽層的硏磨可以被選擇性地抑制。在本專利申請書中提及的所有著作、專利申請書及& 術標準皆以相同的程度倂入本文中參照，就如同每一個單 φ 獨著作、專利或技術標準被特別且單獨倂入本文參照。【圖式簡單說明】無。【主要元件符號說明】無。 ❹ -54-

Claims

.201005077 七、申請專利範圍： 1. 一種化學機械硏磨用之氮化矽硏磨液，其係在製造半導體積體電路之平坦化方法中用來硏磨待硏磨主體，該待硏磨主體至少包括含有氮化矽的第一層和至少含有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽、碳化矽及氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二層，氮化矽硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並且包含（a) 膠態二氧化矽，（b)有機酸，在其分子結構中具有至少一 m 個磺酸基或膦酸基，其係做爲氮化矽的硏磨加速劑，以及（c)水。 2. 如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其具有3至4.5 的pH値。 3 .如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其能夠在 RR(Si3N4)/RR(其它）所代表的硏磨速率比在1·2至200範圍內硏磨待硏磨主體，其中RR(Si3N4)代表第一層的硏磨速率，並且RR (其它）代表第二層的硏磨速率。 4. 如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其中U)膠態二氧化矽的濃度爲0.1質量％至ίο質量％，其係以硏磨液的總質量爲基準。 5. 如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其中（a)膠態二氧化矽具有5奈米至100奈米的平均一次粒徑及10奈米至300奈米的平均二次粒徑。 6. 如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其中（b)有機酸爲下式（I)或（Π)所代表之化合物： -55- 201005077 OH R-P=〇 a) OH 其中R代表具有1至8個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基、雜環基，或者是其中兩種或以上之組合，並且這些基團可以被另一個官能基進一步取代；並且〇 R-S^O (π) OH 其中R代表具有1至8個碳原子的烷基、炔基、環烷基、芳基、雜環基，或者是其中兩種或以上之組合，並且這些基團可以被另一個官能基進一步取代。 7. 如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其中（b)有機酸的濃度爲0.001質量％至5質量％，其係以硏磨液的總質量爲基準。 8. 如申請專利範圍第1項之氮化矽硏磨液，其還進一步的包含（d)界面活性劑。 9. 如申請專利範圍第8項之氮化矽硏磨液，其中（d)界面活性劑至少有一種係選自由具有磺酸基或其鹽類之陰離子界面活性劑和具有乙烯氧基之非離子界面活性劑所構成之組群。 10.如申請專利範圍第9項之氮化矽硏磨液，其中（d)界面活性劑包含具有乙烯氧基之非離子界面活性劑，並且具有 -56- .201005077 乙烯氧基之該非離子界面活性劑至少有一種選自由下式 (III)所代表之非離子界面活性劑和下式（IV)所代表之非離子界面活性劑所構成之組群： (III) .(CH2CH20)aH R1—N

# 其中R1和R2各自獨立代表氫原子、具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基、烷羰基、或是聚氧乙烯鏈，R1和R2可以彼此相連，並且a代表1 至1 〇的整數；以及 R3—0(CH2CH20)bH (IV) 其中R3代表具有6至20個碳原子的烷基、炔基、環院基、芳基，或者是其中兩種或以上之組合，並且b代表 1至10的整數。 Π.如申請專利範圍第9項之氮化矽硏磨液，其中（d)界面活性劑包含具有磺酸基或其鹽類之陰離子界面活性劑，並且具有磺酸基或其鹽類之該陰離子界面活性劑至少有_ 種選自由下式（V)、（VI)、（VII)和（VIII)所代表之陰離子界面活性劑所構成之組群： R1-〇-S〇3X (V) 其中R1代表具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環焼 -57- •201005077 基、芳基、芳院基’或者是其中兩種或以上的組合，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺； R2-〇一(CH2CH2〇)rS03X (vi) 其中R2代表具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基’或者是其中兩種或以上的組合，n 代表1至10的整數’並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺； ·}

(VII) 其中R3代表具有6至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基，或者是其中兩種或以上的組合，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺或三乙醇胺；以及〇 R6 R5 R7-^-Ο — R4 —S03X ， R8 XR9 其中R4代表具有1至20個碳原子的伸烷基、伸炔基、伸環烷基、伸芳基、環氧烷基，或者是其中兩種或以上的組合，R5至R9各自獨立代表氫原子、羥基、具有1 至30個碳原子的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基、 -58-

201005077 磺酸基、羧酸基，或是含有這些基團中任一基，並且X代表氫原子、鈉、鉀、銨、二乙醇胺。 12.—種硏磨方法，其包括將申請專利範圍第1 硏磨液供料至硏磨台上的硏磨墊，將硏磨台因而在硏磨墊和待硏磨表面彼此接觸的同時和待硏磨主體的待硏磨表面之間形成相對硏磨。 13.—種硏磨方法，其包括在製造半導體積體電方法中以氮化矽硏磨液來硏磨待硏磨主體，待硏磨主體至少包括含有氮化矽的第一層有一種選自由多晶矽、改質多晶矽、氧化矽氧碳化矽所構成組群之含矽材料的第二層；氮化矽硏磨液具有2.5至5.0的pH値，並膠態二氧化矽’（b)有機酸，在其分子結構中個磺酸基或膦酸基，其係做爲氮化矽的硏磨及（c)水。基團的烴醇胺或三乙項之氮化矽予以旋轉，，使硏磨墊墨動而進行路之平坦化和至少含、碳化矽及並且 :且包含（a) 具有至少一加速劑，以 -59- 201005077 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明：無。 ◎五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：