TW201819588A - 高溫cmp組成物及用於使用其之方法 - Google Patents

Abstract

揭示了在升高的墊或晶圓表面溫度提供穩定和穩固的拋光性能的CMP組成物、以及用於使用其之方法。本揭示內容的組成物包括反應速率最佳化(RRO)化合物，該等化合物係最佳化發生在晶圓表面上的高拋光溫度下在漿體化學中的各式化學反應，俾使個別晶圓內的去除速率變化＜ 10%。

Description

高溫CMP組成物及用於使用其之方法

本揭示內容的領域 本揭示內容一般關於用於化學機械拋光(CMP)製程中的拋光組成物。更具體地說，本揭示內容關於帶有反應速率最佳化(RRO)化合物的拋光組成物，該反應速率最佳化化合物係最佳化在CMP製程期間去除速率的均勻性。

相關技術的討論 化學機械拋光或平面化(CMP)涉及在半導體晶圓上不同層的平面化使用拋光墊和漿體，以在建構後續層之前拋光多餘或不需要的材料層。由於其非凡的導電性，銅為在半導體製造中形成互連件的常用使用材料。一旦銅鑲嵌結構藉由例如根據在基板上的模板指定的圖案沉積銅的金屬鑲嵌法形成時，則隔離的銅導線藉由在鑲嵌的線之間拋光和清除銅和擴散障壁金屬被製造。銅和障壁層CMP涉及對作為製備晶片的線層後端的各層之銅和障壁層拋光的重複循環。所欲的是在高的材料去除速率下拋光晶圓，以提高產出量，同時仍保持有利的晶圓特性，例如低數目的整體缺陷，尤其是被認為部分地由漿體中非所欲的外來顆粒所引起的刮痕。

圖1a至1d顯示典型的拋光製程。圖1a顯示在其上帶有銅和障壁層的晶圓基板。在第一步驟(1b)中，銅被高速拋光以去除主體。在下一步驟(1c)中，使用更少的下壓力，使化學層更水平，並露出一些障壁層。在該等最後兩步驟中，通常使用高速拋光漿體。在最後一步驟(1d)中，可使用低去除速率漿體來平面化基板和額外層。

圖2顯示在拋光步驟之後在晶圓中可能顯現的一些典型缺陷。該銅層可「碟陷(dish)」，意指該銅層低於周圍的障壁層。「侵蝕」是指銅層、周圍的障壁層、和基板的非所欲的過度拋光。「突起」可為當未去除足夠的銅層時。

CMP製程，其為摩擦和磨損的製程，產生熱量。通常由聚合物材料製成的CMP墊為絕緣體。於是，在拋光製程期間生成的大部分熱量經由晶圓或漿體消散。在CMP (Proc 1999 Spring MRS, P. Renteln and T Ninh)期間，晶圓表面上的溫度可變化很大。墊表面溫度亦可變化多達10至15°C。在拋光期間，晶圓表面溫度可達70°C以上。晶圓表面上的溫度曲線取決於許多參數。使用的墊類型、轉速、下壓力、漿體組成物以及壓板類型皆對晶圓表面上的溫度有貢獻。圖3a至3c顯示如何以溫度影響去除速率的示例。

拋光組成物亦對拋光溫度變化有很大的貢獻。大多數拋光組成物含有研磨劑顆粒並且該研磨劑顆粒的數量和尺寸可影響晶圓表面上的摩擦，藉此提高溫度。另一方面，假使拋光組成物含有潤滑劑，則其可降低摩擦係數並因此降低溫度。

一些拋光工具，例如AMAT Reflexion®，結合壓板的冷卻機構。於是，壓板可被最佳化至預設溫度。然而，即使使用該有用的工具，晶圓和墊溫度可變化多達5至15°C。

CMP製程為化學和機械的製程。該製程的化學部分可包括許多化學反應。拋光組成物的組分可以不同的方式與銅反應，形成不同類型的氧化物、銅錯合物，並且亦導致銅和銅氧化物在不同程度上溶解。大多數化學反應對溫度非常敏感。大多數化學反應的反應速率隨溫度增加。於是，在較高的拋光溫度下，氧化、蝕刻、鈍化、或溶解可顯著地增加。假使該等反應的任一者對溫度極度敏感，則其在銅拋光期間可帶來很大的問題。如上文闡述，晶圓表面溫度在CMP期間可顯著地變化。假使該變化為5至15°C，則在晶圓上不同點的銅去除將有顯著的差異，造成去除速率變化的主要問題。實際上，有一報告指出，10°C的墊溫度變化可使去除速率增加一倍(Proc 1999 Spring MRS, P. Renteln and T Ninh)。

拋光組成物的pH亦受溫度波動的影響。大多數拋光組成物含有如膠體二氧化矽的研磨劑顆粒，其在較高溫度下溶解於拋光溶液中，於是改變拋光組成物的pH。拋光組成物中的pH變化可顯著地影響各層的去除速率。大多數CMP使用者對拋光組成物的pH需要非常嚴格的規格。拋光組成物的pH變化於是成為在該拋光溫度的去除速率變化的良好指標(H J Kim et al J of Mat Proc Technology, 2002, pages 330-334)。

本揭示內容的概要 本揭示內容解決在CMP期間經歷的大範圍晶圓/墊表面溫度所引起的去除速率變化的問題。本揭示內容的組成物和方法在給定的拋光溫度範圍內提供穩固且穩定的拋光CMP製程。

在一具體例中，本揭示內容提供包括至少一反應速率最佳化(RRO)化合物的CMP組成物，其中該RRO化合物在攝氏四十(40)至六十五(65)度(°C)的溫度範圍內在晶圓表面上提供小於百分之10(10%)的去除速率變化。該組成物亦包括研磨劑、氧化劑、錯合劑、和腐蝕抑制劑。

在另一個具體例中，本揭示內容提供在CMP製程期間用於最小化去除速率變化的方法。此類方法可藉由例如將具有至少一反應速率最佳化(RRO)化合物的組成物的施加至具有一表面的晶圓基板來進行，其中該RRO在40至65°C的溫度範圍內在該表面上提供小於10%的去除速率變化。

本揭示內容的詳細說明 本揭示內容提供拋光組成物及用於使用其之方法，該等在拋光溫度範圍內提供去除速率最小的變化。如下文更詳細地說明，本揭示內容經由使用去除速率最佳化(RRO)化合物來達成該結果。如本案使用，關於去除速率的「最小化變化」係定義為對於給定的溫度範圍內在晶圓表面上小於約百分之十(10%)的變化。

應理解的是，本案闡述的濃度範圍係針對「使用時」或「立即可用」的拋光組成物。對於濃縮的拋光組成物，這些量將往上增加。例如，就10x濃縮而言，10 ppm濃度將變為100 ppm。

本揭示內容的組成物在給定的拋光溫度範圍內提供穩固且穩定的拋光製程。一般而言，拋光溫度範圍從攝氏40度至攝氏65度。儘管不同的拋光組成物存在許多不同的化學反應，但是對於銅CMP製程通常觀察到三個常見的反應：氧化、錯合和顆粒溶解。溶解和氧化亦為許多其他CMP製程的一部分，包括但不限於氧化物、障壁層、鎢、和FEOL。

本揭示內容的拋光組成物含有RRO化合物，該化合物在各式拋光溫度下穩定各式反應速率。本揭示內容的組成物和方法可用於銅CMP組成物。此外，本揭示內容的組成物和方法可用於其他CMP製程，例如氧化、FEOL、鎢、鈷、障壁層、等等。

當本案使用時，用語「反應速率最佳化」係指最佳化氧化速率、錯合速率、和顆粒溶解速率。當本案使用時，當該等在攝氏約40至約65度的溫度範圍內變化小於約10%時，氧化速率、錯合速率、和顆粒溶解速率為「最佳化」。

在本揭示內容的一些具體例中，提供包括至少一反應速率最佳化(RRO)化合物的CMP組成物，其中該RRO在約40至約65°C的溫度範圍內在晶圓表面上提供小於約10%的去除速率變化。

在同時發生多個化學反應時，重要的是最佳化全部反應以獲得低的去除速率變化。例如，一般人將希望保持研磨劑顆粒的溶解和沈澱最小化。此將允許最大化機械去除效率。例如過氧化氫的氧化劑的分解反應應最佳化。例如過氧化氫的氧化劑的分解與基板的金屬表面上的氧化物的形成和類型有關。假使氧化物層太薄，則初始銅在拋光期間可能會露出，導致缺陷。假使氧化物層太厚，則機械去除受到不利影響。對於錯合劑的錯合反應亦是如此。金屬錯合物的形成和溶解必須最佳化，以得到最佳化的去除速率。過高或過低的反應速率對該等機制中的各者為非所欲的。反應速率最佳化化合物必須選擇使得該等化學性質與份量必須導向上述所需的效果。

本案揭示的RRO化合物的其中一功能為最佳化在拋光組成物中氧化物顆粒的溶解速率。大多數拋光組成物含有從20至100 nm範圍內的膠體二氧化矽奈米顆粒的尺寸。該等顆粒具有非常大的表面積，於是連續地溶解在拋光組成物中。溶解速率受許多因素影響，包括pH、溫度、在拋光組成物中膠體二氧化矽和化學品的類型。該溶解導致拋光組成物的化學物質的離子改變，於是影響拋光組成物的穩定性。最佳化溶解速率將影響在CMP製程期間的去除速率和最終的去除速率變化。隨著上述pH改變，膠體二氧化矽顆粒再沉澱反應亦為可能。此亦將影響去除速率。

用於最佳化氧化物顆粒(例如，二氧化矽顆粒等等)溶解的RRO化合物包括某些緩衝劑。該緩衝劑包括但不限於各式各樣的鹽類。該等鹽類可包括鹼性化合物，例如硫酸鉀、硝酸鉀、硫酸銨、硝酸銨、和其他硫酸鹽和硝酸鹽。該等化合物可藉由將鹼和酸加在一起或分開來形成。由於該等化合物對拋光組成物的pH可具有顯著的影響，所以該等被小量添加。總量應剛好足夠為研磨劑顆粒創建緩衝溶液。

在一具體例中，如下文詳細說明，RRO可為酸及/或鹼，以約10至約10,000 ppm的濃度範圍存在，或在其等之間的任何子範圍，較佳範圍為約10至約5000 ppm，或在其等之間的任何子範圍。假使使用前面段落的鹽類，濃度為約20至約20,000 ppm的範圍內，或在其等之間的任何子範圍。該等範圍是必要的，原因如下。添加非常少的量(＜10 ppm)可能對pH沒有任何影響，但將不會執行RRO功能。在較高的一側，假使單獨加入超過10000 ppm的酸，該等將顯著地影響pH。不僅如此，較高的酸含量(＞10000 ppm)會導致金屬腐蝕。據信，＞10000 ppm的酸將升高拋光組成物的導電性，因此，某些去除速率(例如鉭、Ta)會上升，作為一例子，不利地影響Cu：Ta拋光選擇性。

鹼具有相似的效果，儘管例如氫氧化鉀(KOH)的鹼對Ta去除速率以及pH具有非常強的作用。在該情況下，上限約為5000 ppm。超過該極限，Ta或TaN去除速率開始上升，對平坦化效應、形貌和缺陷造成負面效應。較高的KOH的量亦不利地影響氧化物去除速率。

應注意的是，假使加入酸和鹼兩者以保持組成物的pH不變，則導電率將上升。高於10000 ppm極限(即，當使用最大量的酸和鹼時)，由於腐蝕，該等兩組分的添加與較高的導電率將導致主要的平坦化效應低下、形貌和缺陷問題。

在其他具體例中，有用於最佳化氧化物顆粒的溶解速率的RRO化合物為聚合物溶劑。例子包括但不限於聚亞烷基二醇，其中聚乙二醇和聚丙二醇為特定的例子。在其他具體例中，預期使用的溶劑包括但不限於醇類，例如二醇、三醇、和多元醇、硫醇、或其他有機溶劑。在本段落說明的溶劑係添加約100至約10,000 ppm、或在其等之間的任何子範圍的量。更佳的範圍約為100至約5000 ppm、或在其等之間的任何子範圍。

低於下限，作為RRO的聚合物、醇、和硫醇溶劑將無效。高於10000 ppm上限時，該等溶劑將開始塗佈晶圓表面。該等溶劑為非常親水性，因此在包括銅和氧化物在內的各式表面上形成一層。該等塗佈係稱為「有機殘留物」的經典缺陷位置，非常難以清潔。此外，該等塗佈將導致其他問題，如碟陷和侵蝕以及圖案相關的不均勻性。因此通常上限約為10000 ppm，較佳約為5000 ppm。

在其他具體例中，RRO化合物係有用於最佳化過氧化氫的分解。過氧化氫為Cu CMP的常用氧化劑。眾所周知，過氧化氫可分解成水和氧並且該反應受溫度、金屬雜質和催化劑強烈地影響。在CMP製程中升高的拋光溫度，在拋光組成物中生成的Cu離子和金屬雜質可導致過氧化氫不受控制的分解，於是導致去除速率的不均勻。

有用於最佳化過氧化氫分解速率的RRO化合物包括但不限於磷酸鹽、硫酸鹽、錫酸鹽或乙二胺四乙酸(EDTA)。應注意的是，硫酸鹽亦能夠最佳化研磨劑顆粒的溶解速率，因此本案說明的RRO化合物在本案提供的CMP組成物和方法中可具有至少雙重(假使非多重)的功能性。在一些具體例中，用於最佳化過氧化氫分解速率的RRO化合物包括無機酸，例如，舉例來說，硫酸或磷酸。該等通常以約10至約10,000 ppm的濃度範圍、或在其等之間的任何子範圍存在於該組成物。

在其他具體例中，本案揭示的RRO化合物係有用於最佳化銅的腐蝕/鈍化速率。將腐蝕抑制劑(例如苯并三唑，BTA)加至銅漿體以管控腐蝕。腐蝕抑制劑鈍化銅表面並減緩氧化物/氧化銅的溶解。然而，當操作溫度從25攝氏度上升至50攝氏度時，腐蝕抑制劑的效率可顯著地降低(Copper Corrosion Inhibitors. A review M. M. Antonijevic * and M. B. Petrovic)。假使晶圓或墊溫度變化了攝氏15度，則亦預期該鈍化在晶圓表面上將不穩定。此可藉由加入有助於在較高溫度下在銅上形成更耐用保護膜的某些胺最佳化。在一些具體例中，考慮使用的胺包括但不限於一級胺、二級胺、和三級胺，如甲胺、乙醇胺、二甲胺、等等。可加入自約5至約10000 ppm的胺類。在一具體例中，與該功能有關的RRO化合物為十八胺(ODA)。再一次，在低於5ppm的份量下，該等化合物作為RRO無效，以及高於10000 PPM的份量下，該等導致嚴重的金屬腐蝕以及導致氧化物的去除速率增加之增加的漿體導電性。

在銅CMP製程期間的另一個重要的化學反應涉及金屬錯合。一般來說，胺基乙酸，例如甘胺酸的係使用在銅漿體中。甘胺酸與銅的錯合物有助於增加銅的去除，同時保持最小化的屏障層的去除。該錯合物形成涉及將Cu (II)還原成Cu (I)的氧化還原化學反應。該反應受溫度改變的顯著影響。本揭示內容包括有效地最佳化銅錯合的RRO化合物。預期用於本揭示內容態樣的RRO化合物包括但不限於無機酸，例如硫酸、硝酸和HCl。該等RRO化合物的典型濃度範圍約為10至約1000 ppm、或在其等之間的任何子範圍。

令人驚訝的是，經發現在CMP製程中受溫度顯著影響的全部三個主要化學反應(氧化、錯合和顆粒溶解)可藉由使用無機酸或其鹽類作為RROs最佳化。在一些具體例中，經發現添加少量的硫酸可在晶圓表面上經歷的溫度範圍內有效地最佳化全部三個反應。此發現允許僅使用一或二個RRO化合物(扮演多種角色)，而非可導致與組成物產生其他問題的許多化合物。

因此在一些具體例中，預期將硫酸作為RRO化合物。在一些具體例中，硫酸係以約10至約10,000 ppm的濃度範圍或在其等之間的任何子範圍存在。在一些具體例中，硫酸係以約10至約1000 ppm的濃度範圍或在其等之間的任何子範圍存在。

然而，本揭示內容預期適用於氧化、錯合和顆粒溶解其中之一的反應增強劑的上述RROs的任一者可彼此組合使用。例如，本揭示內容的組成物可包括適用於溶解速率最佳化的上述討論的硫酸鹽或硝酸鹽的其中一者、適用於最佳化過氧化氫分解的磷酸鹽或酸、以及適用於錯合最佳化的硝酸。此僅為組合的其中一例子。

雖然重要的是將顆粒的溶解和沈澱速率保持在最小化，但是其他反應(氧化、錯合或腐蝕/鈍化)與金屬(銅)表面上形成的厚度層有關。該等化學反應為動力學，並且取決於包括溫度的許多因素。全部該等反應最終都會影響在金屬頂部上化學層的形成。假使該金屬為銅，例如，該等層可為銅-胺基乙酸錯合物、各式氧化物或鈍化層。該層R的形成速率取決於溫度。假使該速率在例如攝氏40度(R40)與攝氏65度(R65)有顯著差異，則可預期在該等兩位置的去除速率會出現重大問題。一旦形成該等層，其去除主要為機械式(研磨相關)。假使機械式去除速率與該等反應的速率(R)匹配，則可預期均勻的去除。

於是，假使RM為一層的層去除速率，則假使RM遠大於或遠小於R65和R40之間的差異，此將引起嚴重的去除速率問題。假使RM大致等於、或在R65和R40之間差異的10%內，此為有益的。選擇RRO使此發生。

本揭示內容的CMP組成物亦可包括研磨劑、氧化劑、錯合劑、腐蝕抑制劑、和其等的任意組合、以及適量的水。該研磨劑可選自由下列所構成之群組：氧化鋁、氣相二氧化矽(fumed silica)、膠體二氧化矽、塗佈顆粒、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋯、或其等的任意組合。在一具體例中，該研磨劑為膠體二氧化矽。各以該組成物的總量為準，該研磨劑可以約0.1 wt%至約30 wt%、或約0.5 wt%至約10 wt%的量，以及在其等之間的任何子範圍存在。

該氧化劑可選自由下列所構成之群組：過氧化氫、過硫酸銨、硝酸銀(AgNO3)、硝酸鐵或氯化物、過酸或鹽、臭氧水、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀、碘酸鉀、溴酸鉀、三氧化二釩、次氯酸、次氯酸鈉、次氯酸鉀、次氯酸鈣、次氯酸鎂、硝酸鐵、KMgO₄ 、其他無機或有機過氧化物、以及其等的混合物。在一具體例中，該氧化劑為過氧化氫。以該組成物的總重量為準，該氧化劑可以約0.1 wt%至約5 wt%的氧化劑或約0.4 wt%至約2 wt%，以及在其等之間的任何子範圍的量存在。

該錯合劑可為執行所欲功能的任何化合物。在一具體例中，該錯合劑選自由下列所構成之群組：有機酸及其鹽、胺基乙酸、例如甘胺酸或丙胺酸的胺基酸、羧酸、多胺、以氨為主的化合物(ammonia based compounds)、四級銨化合物、無機酸、帶有羧酸和胺基官能兩者的化合物，例如乙二胺四乙酸和二亞乙基三胺五乙酸、以及其等的混合物。在另一具體例中，該錯合劑為甘胺酸。以該組成物的總重量為準，該錯合劑可以約1 wt%至約20 wt%、或約5 wt%至約13 wt%、或在其等之間的任何子範圍的量存在。

該腐蝕抑制劑可選自由下列所構成之群組：苯并三唑及其衍生物、甲基苯并三唑(tolyl triazole)及其衍生物、唑類、某些表面活性劑、以及其等的混合物。在一具體例中，該腐蝕抑制劑為苯并唑類衍生物。以該組成物的總重量為準，該腐蝕抑制劑可以約10每百萬份(ppm)至約1000 ppm、或自約10 ppm至約200 ppm、或在其等之間的任何子範圍的量存在。

本揭示內容係參照下列的實施例更詳細地例示，該等僅用於例示目的且不應解讀為限制本揭示內容的範疇。 實施例

下列實施例表明，當晶圓表面溫度變化高達15°C時，本揭示內容的拋光組成物提供穩定和穩固的CMP製程。 實施例1

銅拋光組成物係使用二氧化矽研磨劑、錯合劑、腐蝕抑制劑和反應速率最佳化(RRO)化合物配製。在該實施例中，該RRO為約20 ppm的硫酸。該組成物的pH係使用文獻中說明的標準pH測量技術在室溫開始的各種溫度下測量。感興趣的溫度範圍的數據如圖5a和5b顯示。感興趣的溫度範圍被認為是在拋光晶圓的各個部分經歷的溫度，即在45°C和60°C之間。在圖5a中的數據為對室溫pH標準化的圖4數據。

從該數據可看出，該拋光組成物的pH變化小於5% (或小於0.2 pH單位)，如重點標示框中所示。如圖4顯示，先前技術的數據顯示pH隨溫度的變化顯著增加。此繪圖在圖5b中，以顯示本揭示內容的拋光組成物與已知組成物之間的比較。如圖5b例示的數據，本揭示內容的組成物包括可有助於限制pH變化的RRO。 實施例2

來自實施例1的拋光組成物使用下列參數用於拋光敷層(blanket)和圖案化的銅晶圓： 工具:AMAT Mirra 下壓力:約3 PSI 墊:IC 1000 測量整個晶圓表面的去除速率變化。產生的變化小於5%。 如本案說明，已知的CMP漿體展現更高的去除速率變化，即＞20% 表1 WIWNU =晶圓內部的不均勻性 實施例3

配製另一個銅拋光組成物，其包括作為氧化劑的過氧化氫、銅錯合劑、腐蝕抑制劑以及呈醇(300 ppm)和鹼KOH(25ppm)形式的兩個RRO化合物。使用在實施例2中說明的相同的拋光參數，使敷層和圖案化的銅晶圓兩者拋光，並測量去除速率變化。整個晶圓表面的去除速率變化小於5%。

雖然本發明已結合其中的具體例說明，但顯而易見的是，依據前述說明，許多替代、修改和變化對於本領域技術人員而言將是明顯的。據此，本案旨在涵括落在所附申請專利範圍的精神和廣泛範疇內的全部此類替代、修改和變化。

圖1a至1d顯示在普通銅CMP製程中的步驟。

圖2顯示由於高去除速率變化可能發生的一些缺陷。

圖3a顯示在典型CMP製程期間溫度對晶圓缺陷的影響。

圖3b和3c顯示溫度對典型CMP組成物的去除速率的影響。

圖4顯示溫度對典型拋光組成物的pH的影響。

圖5a顯示對室溫pH標準化的圖4數據。

圖5b顯示比較本揭示內容的組成物與先前技術的組成物的pH數據。

Claims (20)

1. 一種化學機械拋光組成物，其包含： 一研磨劑； 一氧化劑； 一錯合劑； 一腐蝕抑制劑；以及 至少一反應速率最佳化化合物，其中該反應速率最佳化化合物在約攝氏40度至約攝氏65度的溫度範圍內在一晶圓表面上提供小於約10%的去除速率變化。
2. 如請求項1的拋光組成物，其中該反應速率最佳化化合物係最佳化在該拋光組成物中研磨劑顆粒的溶解或沉澱。
3. 如請求項1的拋光組成物，其中該反應速率最佳化化合物係最佳化金屬表面的氧化或鈍化。
4. 如請求項1的拋光組成物，其中該反應速率最佳化化合物係最佳化該金屬表面的錯合作用。
5. 如請求項1的拋光組成物，其中該反應速率最佳化化合物為選自由下列所構成之群組的至少一者：硫酸鉀、硝酸鉀、硫酸銨、硝酸銨、聚合物溶劑、醇、硫醇、磷酸鹽、硫酸鹽、錫酸鹽、EDTA、硫酸、硫酸鹽、磷酸、磷酸鹽、硝酸、硝酸鹽、鹽酸、鹽酸鹽、胺、KOH、氨、和表面活性劑。
6. 如請求項1的拋光組成物，其中該反應速率最佳化化合物為選自由硫酸及其鹽類所構成之群組的至少一者。
7. 如請求項1的拋光組成物，其中在該組成物中的該反應速率最佳化化合物的濃度為自約10至約10000 ppm。
8. 如請求項1的拋光組成物，其中在該組成物中的該反應速率最佳化化合物的濃度為自約10至約1000 ppm。
9. 如請求項1的拋光組成物，其中該組成物在約攝氏45度和約攝氏65度之間具有變化小於0.3單位的pH值。
10. 如請求項1的拋光組成物，其中該研磨劑選自由下列所構成之群組：氧化鋁、氣相二氧化矽(fumed silica)、膠體二氧化矽、塗佈顆粒、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋯、及其等的任意組合，並且以約0.2 wt%至約30 wt%的量存在。
11. 如請求項1的拋光組成物，其中該氧化劑選自由下列所構成之群組：過氧化氫、過硫酸銨、硝酸銀、硝酸鐵、氯化鐵、過酸或鹽、臭氧水、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀、碘酸鉀、溴酸鉀、三氧化二釩、次氯酸、次氯酸鈉、次氯酸鉀、次氯酸鈣、次氯酸鎂、硝酸鐵、KMgO₄ 、及其等的任意組合，並且以約0.1 wt%至約5 wt%的量存在。
12. 如請求項1的拋光組成物，其中該錯合劑選自由下列所構成之群組：有機酸及其鹽類、胺基乙酸、胺基酸、羧酸、多胺、以氨為主的化合物(ammonia based compounds)、季銨化合物、無機酸、帶有羧酸和胺基兩者官能的化合物、及其等的任意組合，並且以約1 wt%至約20 wt%的量存在。
13. 如請求項1的拋光組成物，其中該腐蝕抑制劑選自由下列所構成之群組：苯并三唑及其衍生物、甲基苯并三唑(tolyl triazole)及其衍生物、和唑類、以及其等的任意組合，並且以約百萬份之10至約1000 ppm的量存在。
14. 一種在一化學機械拋光製程期間最小化去除速率變化的方法，其包含將具有至少一反應速率最佳化反應化合物的一組成物施加至具有一表面的一晶圓基板，其中該反應速率最佳化在約攝氏40度至約攝氏65度的溫度範圍內在該表面上提供小於約10%的去除速率變化。
15. 如請求項14的組成物，其中該表面為金屬表面。
16. 如請求項15的拋光組成物，其中該金屬表面為選自由下列所構成之群組的至少一者：Cu、W、Ta、Ti、Co、和Ru。
17. 如請求項14的組成物，其中該表面為非金屬表面。
18. 如請求項17的組成物，其中該表面為多晶矽、SiN或SiO。
19. 一種CMP組成物，其包含： 一研磨劑； 一氧化劑； 一錯合劑； 一腐蝕抑制劑；以及 至少一反應速率最佳化化合物，其中以該組成物的總重量為基準，該反應速率最佳化化合物包含百萬分之10至10000的量的硫酸，且其中該反應速率最佳化化合物在攝氏40度至攝氏65度的溫度範圍內在一晶圓表面上提供少於10%的去除速率變化。
20. 如請求項19的CMP組成物，其中以該組成物的總重量為基準，該反應速率最佳化化合物包含百萬分之10至1000的量的硫酸。