TW459029B - Polishing composition and polishing process - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明範圍 本發明係關於欲用於半導體表面之平面化的磨光組成 物。更特定言之，其係關於可在含銅及钽或含钽化合物之 表面平面化的磨光中用以形成具有極佳平面化特·性之極隹 磨光表面的磨光組成物，及使用此組成物的磨光方法。 先前技藝 近年來所謂的高科技產品（包括電腦）有長足地進展 ，並且用於該等產品的零件（例如U L S I )亦逐年朝向 高整合及高速發展。半導體裝置的設計原則亦隨著此進展 而逐年地改善，裝置製程中聚焦的深度趨向淺薄，並且形 成圖案之表面所需的平面化益趨嚴苛。 此外，爲克服配線細緻化引起的配線電阻的增加，已 有人以銅線替代鎢線或鋁線做爲配線材料並進行硏究。 就性質而言，銅很難藉蝕刻施以加工，因此，其需要 以下的製程。即，在絕緣層上形成配線槽及孔眼之後，銅 配線即藉濺射或電鍍形成，然後澱積在絕緣層上的多餘銅 層再以化學機械磨光（在下文中稱爲CMP，其爲機械磨 光及化學磨光的組合）去除。 然而，在此製程中，銅原子可能會擴散至絕緣層中而 使得裝置性質劣化。因此，爲達防止銅原子擴散之目的， 已有人硏究在具有配線槽或孔眼的絕緣層上提供阻擋層的 做法。金屬鉅或含鉅化合物（在下文中將通稱爲含鉅化合 I------------裝 i -----，訂 --------線 0 {請先閲讀背面之注意事項再矽寫本頁> 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（2 ) 物）最適合做爲此阻擋層的材料並且就裝置信賴度的觀點 而言亦然且一般認爲其在未來將被普遍地使用。 因此，在供半導體裝置（其含有此銅層及含鉬化合物 )用的此CMP製程中，首先是做爲最外層的銅層然後是 做爲阻擋層的含鉬化合物層分別被施以磨光，當達到絕緣 層（例如材質爲二氧化矽或三氟化矽者）時磨光即完成。 本發明欲解決之問題 在用以形成銅配線的此CMP製程中，存在以下的問 題。即，最嚴重的問題可能是磨光之後的銅配線會較絕緣 層凹入（所謂的凹陷），並且配線密集形成的部份會較其 他部份凹入（所謂的腐蝕）。理想製程最好僅使用一種磨 光組成物，銅層及含鉅化合物層係於單一磨光步驟中藉磨 光均勻地去除，並且當達到絕緣層時磨光即完成。 然而，銅及含鉬化合物具有不同的硬度、化學安定性 及其他機械性質因而其在可加工性上即相異，因此，此理 想的磨光製程即難以採用。此處將對以下的兩或三步驟磨 光製程（在下文中稱爲兩步驟磨光或三步驟磨光）進行探 討。 此兩步驟磨光或三步驟磨光將帶來不便因爲C Μ P加 工條件必須針對個別步驟設定，並且成本亦因爲此不便而 增加。因此，同時適合銅及含钽化合物之CMP加工的磨 光組成物其種類數目最好盡可能地少並且所使用的方法最 好在不增加成本的前提下可選擇性地控制C Μ Ρ加工條件 (請先閱讀背面之注意事項再垓寫本頁) --裝 LSJ· 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明（3 ) 〇 習知的兩步驟磨光或三步驟磨光通常分爲以下兩種類 型視第一磨光步驟（在下文中稱爲第一磨光）及第二磨光 步驟（在下文中稱爲第二磨光）而定。 首先，第一型係如下者，即，在第一磨光中，使用可 在高效率下使銅層磨光的磨光組成物，銅層以諸如含钽化 合物層做爲終止劑施以磨光直到到達此含鉬化合物層。然 後，在第二磨光中，使用可在高效率下使含鉅化合物磨光 的磨光組成物，含钽化合物層被施以磨光直到到達絕緣層 (在下文中，此方法將稱爲過磨法）。此外，如有需要， 在第三磨光步驟（在下文中稱爲第三磨光）中，磨光缺陷 (在下文中稱爲刮痕）可被大致地修補，並且絕緣層可施 以磨光以降低凹陷。 另一方面，第二型係如下者，即，在第一磨光中，爲 了不使多種表面損害（例如腐蝕、凹陷等）在銅層表面上 形成，在到達含鉬化合物層之前（即，當銅層仍略微殘存 時）即停止磨光，然後，在第二磨光中，殘存的薄銅層及 含鉅化合物層被連續地施以磨光，當到達絕緣層磨光即完 成（在下文中，此方法將稱爲欠磨法）°此外1如上所述 ，如有需要，在第三磨光中，刮痕可被大致地修補，並且 絕緣層可施以磨光以降低凹陷。 此外，使用於第一磨光中的磨光組成物必須具有能使 銅層在高切削率下磨光之性質。例如，J P — A — 〇 7 -2 3 3 4 8 5揭示一種供銅型金屬層用的磨光液即可做爲 ---In------裝--- - · ( {請先閲讀背面之注意事項再麥寫本頁) 訂· -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__五、發明說明（4 ) 供銅層用的此磨光組成物，其包含至少一種選自包含胺基 醋酸及醯胺硫酸的有機酸、氧化劑及水，並且亦揭示利用 此磨光液製造半導體裝置的方法。 如果此磨光液係用於銅層的磨光，則可得到相當高的 切削率。咸信銅層表面上的銅原子會變爲銅離子，並且該 等銅離子會形成螯合物，因而可以得到高切削率》此磨光 組成物可用於第一磨光。 然而，可用於含鉅化合物層磨光（即，第二磨光）之 理想的磨光組成物迄今尙未基於以上的觀念而用於C Μ P 製程。在此情況下，發明人先前曾在J Ρ 1 〇_ 3 4 2 1 〇 6中提出包含磨蝕劑、可使钽氧化之氧化劑、 可使氧化钽還原之還原劑與水的磨光組成物，及使用彼的 磨光方法。利用本發明，含鉬化合物當然可在高切削率下 被磨光，並且此磨光組成物可用於第二磨光。 然而，當磨光係利用僅包含上述組份的磨光組成物實 施時，其可能產生新的問題，即，磨光之後的銅表面可能 會被腐蝕'此外，當第二磨光用的此組成物被用於具有銅 配線之晶圓的磨光時，凹陷會變得相當嚴重》因而無法實 際地使用。 本發明係用以解決以上的問題。即，本發明之目的係 提供磨光組成物其可將含钽化合物層在高切削率下磨光因 而磨光之後的銅表面幾乎不會腐蝕，並且亦提供磨光方法 其可以實質地抑制凹陷。 <請先M讀背面之注意事項再續寫本頁) ，裝

1SJ --線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公笼） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明說明（5 ) 解決問題的方法 爲了解決上述的問題，本發明提供包含磨蝕劑、草酸 、乙二胺衍生物、苯並三唑衍生物及水，且不含氧化劑的 磨光組成物，及包含磨蝕劑、草酸、乙二胺衍生物、苯並 三唑衍生物、水及過氧化氫的磨光組成物。 此外，以上的磨光組成物最好具有以下的特徵，即， pH在3至6的範圍內，磨蝕劑爲二氧化矽，磨蝕劑爲膠 態氧化矽，磨蝕劑具有5 0至3 0 0平方米/克的比表面 積且其基於磨光組成物的含量爲1 0至2 0 0克/升，草 酸基於磨光組成物的含量在0.001至0.〇1莫耳/ 升的範圍內’乙二胺衍生物爲乙二胺且其基於磨光組成物 的含量爲0.001至0.005莫耳/升，或者苯並三 唑衍生物爲苯並三唑且其基於磨光組成物的含量在 00004至0.002莫耳/升的範圍內。此外，過 氧化氫基於磨光組成物的含量在1至3 0克/升的範圍內 〇 此外，爲了解決以上的問題，本發明提供用以形成銅 印刷配線的磨光方法，其係供內含銅印刷配線之半導體裝 置用的磨光方法並且其包含第一磨光步驟其中磨光在到達 阻擋層之前即完成同時銅層仍略微殘留，及第二與第三磨 光步驟其中殘留銅層與阻擋層被施以磨光，其中在第二磨 光步驟中，使用含有過氧化氫的磨光組成物且所有欲去除 的銅層均被磨光所去除，然後，在第三磨光步驟中，使用 不含過氧化氫的磨光組成物且所有欲去除的阻擋層均被磨 <請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) T裝 訂----- 線7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7__ 五、發明說明（6 ) 光所去除。 此外，磨光方法最好具有以下的特徵’即’第二磨光 步驟中之磨光組成物中之過氧化氫的量係依第二步驟中欲 藉磨光去除之銅層的厚度施以控制’或者依第三步驟中欲 藉磨光去除之銅層的厚度及阻擋層的厚度施以控制。在磨 光方法中，使用於第三磨光步驟中的磨光組成物最好包含 磨蝕劑、草酸、乙二胺衍生物、苯並三唑衍生物及水，且 使用於第二磨光步驟中的磨光組成物最好包含磨蝕劑、草 酸、乙二胺衍生物、苯並三唑衍生物、水及過氧化氫。 此外，磨光方法最好具有以下的特徵，即，使用於第 二及第三磨光步驟中的磨光組成物其具有之P Η在3至6 的範圍內，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成物中 的磨蝕劑爲二氧化矽，使用於第二及第三磨光步驟中之磨 光組成物中的磨蝕劑爲膠態氧化矽，使用於第二及第三磨 光步驟中之磨光組成物中的磨蝕劑具有5 0至3 0 0平方 米/克的比表面積且其基於磨光組成物的含量爲10至 2 0 0克/升，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的草酸其基於磨光組成物的含量在〇 . 〇 〇 1至 0 0 1莫耳/升的範圍內，使用於第二及第三磨光步驟 中之磨光組成物中的乙二胺衍生物爲乙二胺且其基於磨光 組成物的含量爲0.001至0.005莫耳/升，使用 於第二及第三磨光步驟中之磨光組成物中的苯並三唑衍生 物爲苯並三唑且其基於磨光組成物的含量爲0 . 0 〇 0 4 至0 · 0 0 2莫耳/升，或者使用於第二磨光步驟中之磨 本紙張尺度適用中國國家標竿（CNS)A4規格（210x 297公釐） -9- --------------裝--- (請先閱讀背面之注意t項再f寫本頁) -6. 線. A7 459029 B7__ 五、發明說明σ ) 光組成物中的過氧化氫其基於磨光組成物的含量在1至 3 0克/升的範圍內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 現在將對本發明做詳細的說明。以下的說明係用以幫 助對本發明的瞭解，而非用以限制本發明。 如上所述，在第一面向中，本發明提供包含磨蝕劑： 草酸、乙二胺衍生物、苯並三唑衍生物及水且不含氧化劑 的磨光組成物，並且在第二面向中，本發明提供包含磨蝕 劑、草酸、乙二胺衍生物、苯並三唑衍生物、水及過氧化 氫的磨光組成物。 此外，在第三面向中，本發明提供用以形成銅印刷配 線的磨光方法，其中使用本發明第一及第二面向的磨光步 驟被有效地組合。即，其係供內含銅印刷配線之半導體裝 置用的磨光方法並且包含第一磨光步驟其中磨光在到達阻 擋層之前即完成同時銅層仍略微殘留，及第二與第三磨光 步驟其中殘留銅層與阻擋層被施以磨光。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明之第三面向，在第二磨光步驟中，使用含 有氧化劑的磨光組成物（即依據本發明之第二面向的磨光 組成物）且所有欲去除的銅層均被磨光所去除，然後，在 第三磨光步驟中，使用不含氧化劑的磨光組成物且所有欲 去除的阻擋層均被磨光所去除。此處，此第三磨光步驟非 用以降低絕緣層上的刮痕或者用以降低銅配線的凹陷（如 習知方法的用途），其僅爲了藉磨光去除阻擋層之目的而 實施（在本發明中，阻擋層相當於含鉅化合物層）。 在下文中，本發明之第一面向將簡稱爲”第一發明〃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -10- A7 4 5 9 0 2 9 B7____ 五、發明說明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再嬪寫本頁) ，本發明之第二面向將簡稱爲*第二發明^ ，對第一及第 二發明通用之組成物將簡稱爲 ''本發明之組成物^ 。此外 ，依據本發明之第三面向的磨光方法將稱爲〜本發明之磨 光方法"，其中第一磨光步驟、第二磨光步驟及第三磨光 步驟將稱爲 > 第一磨光"、，第二磨光"及，第三磨光 ，且各磨光步驟中的磨光能力將稱爲，切削率"。此外， 本發明之組成物及本發明之磨光方法可通稱爲”本發明" 。在本發明中，"欲去除之銅層"或者π欲去除之阻擋層 #係指磨光完成之後不應殘留以形成銅配線的銅層或阻擋 層，並且特定言之，其係指除了埋入配線槽或孔眼的部份 之外的整個部份。 第一發明提供磨光組成物其特徵在於該組成物對銅層 具有低切削率，對含鉅化合物層具有高切削率且對絕緣層 具有低切削率。第一發明的此磨光組成物係用於做爲第一 磨光的過磨。此外，其亦可有效地做爲欲用於後續之第二 磨光的磨光組成物其中僅有含鉅化合物層被施以磨光。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第二發明提供磨光組成物由是銅層去除率可藉過氧化 氫的加入而任意地設定並且其對含鉬化合物層具有高切削 率且對絕緣層具有低切削率。此第二發明的磨光組成物係 用於做爲第一磨光的欠磨，且其亦可有效地做爲用於後續 之第二磨光的磨光組成物，其中銅層及含钽化合物層係於 實質上相同的切削率下被連續地施以磨光。 第一與第二發明間的差異在於在第一發明中，無內含 氧化劑，而在第二發明中，過氧化氫被摻入做爲氧化劑。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _B7___ 五、發明說明（9 ) 對銅層的切削率會隨此氧化劑的存在與否而改變，並且藉 由有效地控制此改變，對銅層的適當切削率得以設定。即 ’依據第一發明，設定低的銅層切削率，並且依據第二發 明，銅層的切削率可藉調整加入之過氧化氫的量而任意地 設定在選用的水準。 如上所述，本發明之組成物（對第一及第二發明均通 用）係對含鉬化合物層具有高切削率，對絕綠層（主要爲 氧化矽層其通常稱爲T E 0 S層）具有低切削率並在磨光 之後對銅表面提供防蝕功能的磨光組成物。含鉅化合物層 的高切削率係歸因於草酸的摻入（如下文所述並且絕 緣層的低切削率係歸因於乙二胺的摻入（如下文所述）》 此外，磨光之後銅表面的防蝕功能係歸因於苯並三唑的摻 入（如下文所述）。 摻入本發明之磨光組成物中的草酸係在磨光組成物中 做爲還原劑。咸信草酸的功能係將磨光期間被氧化之含钽 化合物的表面再次地還原。含鉅化合物的表面氧化作用亦 因磨光組成物中水的作用而自然地進行，因爲钽本質上即 在氧化態下呈現安定。此氧化物僅在含钽化合物層的表面 處形成並構成鈍態。此鈍態係針對以下的現象而言，即其 中表面處的氧化物係做爲保護層，因而氧化作用將不會自 表面向內部進行。 此草酸的含量通常在0.001至0.01莫耳/升 的範圍內，以0.003至0.008莫耳/升爲較佳， 並以0.004至0·006莫耳/升爲更佳。如果草酸 本紙張尺度埤用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐） -12 - -—— — — Is---- 丨—裝.I I ' - ί (請先ra讀背面之注意事項再瑣寫本頁) Ή 線 A7 B7 _ 五、發明說明（1〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再螭寫本頁) 的含量超過此範圍，雖然不會對含鉅化合物層的切削率造 成影響，但是組成物的p Η會變低，並且亦可能引起銅層 的腐蝕，因而並不適宜。另一方面，如果草酸的含量低於 此範圍，則含钽化合物的切削率會變低，因此亦不適宜。 U.S. Patents 5，391，258 及 5，4 7 6，6 0 6揭示一種磨光組成物其中摻入二元酸 做爲抑制氧化矽去除率的化合物。反之，使用於本發明中 的草酸本質上不具抑制氧化矽去除率的功能，反而具有增 加此去除率的功能。 內含於本發明之磨光組成物中的乙二胺衍生物最好是 乙二胺。乙二胺具有抑制絕緣層切削率的功能。咸信此功 能爲乙二胺衍生物共同具着者。此乙二胺衍生物可以是諸 如乙二胺、N —甲基乙二胺、N，N—二甲基乙二胺、1 —氟乙二胺、1—氯乙二胺、1_溴乙二胺、1_碘乙二 胺、1一苯基乙二胺、乙三胺、乙二胺 II 醋酸、或 者其鹽類。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 藉乙二胺的摻入，磨光操作期間僅有含钽化合物層可 被磨光而不會過度地使絕緣層亦被磨光。乙二胺的摻入係 用以增加磨光組成物的pH (其因上述的摻入草酸變爲強 酸性）並用以抑制絕緣層的切削率。當p Η增加時，磨光 後的銅層變得幾乎不被腐蝕，此外，廢水處理亦因此得以 簡化。 乙二胺基於磨光組成物的含量通常在0 . 00 1至 0 . 005莫耳/升的範圍內，以0 . 002至 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7____ 五、發明說明⑴） (請先閱讀背面之注意事項再璜寫本頁> 0 . 0 0 4莫耳/升爲較佳》如果乙二胺的含量超過此範 圍|則磨光後的銅層表面易於腐蝕，因而並不適宜。另一 方面，如果乙二胺的含量低於此範圍，則絕緣層的切削率 會變高，或者P Η會變低，因而使得銅層表面易於腐蝕， 因此亦不適宜。 欲摻至本發明之磨光組成物中的苯並三唑衍生物最好 是苯並三唑。苯並三唑可在銅層表面上形成保護層並且除 了磨光後可防止腐蝕之外其尙具有抑制銅層切削率的功能 ，咸信此功能爲苯並三唑衍生物共同具有者。 此苯並三唑衍生物可以是諸如苯並三唑、2 -甲基苯 並三唑、2_苯基苯並三唑、2 -乙基苯並三唑或2_丙 基苯並三唑。 苯並三唑的含量通常爲〇.0004至0.002莫 耳/升，以0.0006至0.0016莫耳/升爲較佳 ，以0 · 0008至0 . 00 12莫耳/升爲更佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果苯並三唑的含量超過此範圍，則銅層的切削率會 被過度地抑制，特別是在第二發明之磨光組成物的情況中 ，銅層的切削率無法被設定。另一方面，如果苯並三唑的 含量低於此範圍，則其對銅層的腐蝕防止效果會變得不足 ，因而可能發生腐蝕，即磨光後銅表面上會有氧化銅或氫 氧化銅的形成。 第二發明提供含有過氧化氫的磨光組成物。如上所述 ，過氧化氫係做爲氧化劑，其將銅層表面氧化並加速切削 率。過氧化氫不含金屬離子因此不太可能污染半導體裝置 -14- 本紙張尺度適用中画國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） A7 B7_ 五、發明說明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，但是，其具有適當的氧化力可將銅層氧化《過氧化氫的 含量與銅層的切削率實質上成比例，並且切削率可藉調整 含量而任意地設定。然而*銅層的切削率亦與上述苯並三 唑的含量有關因此必須將兩種組份的含量均考慮在內方能 決定。 過氧化氫基於磨光組成物的含量通常在1至3 0克/ 升的範圍內，以3至2 0克/升爲較佳。如果過氧化氫的 含量超過此範圍，則銅層的切削率會變得太高，因而並不 適宜。另一方面，如果過氧化氫的含量低於此範圍，則銅 層的切削率會變得太小|因此亦不適宜。 內含於本發明中的磨蝕劑具有所謂的磨蝕顆粒之角色 並在CMP加工中用以實施機械磨光。在供CMP製程用 的習知磨光組成物中，磨蝕劑通常是二氧化矽、氧化鋁、 氧化姉、氮化矽、氧化鉻、碳化矽' 或者二氧化錳。其中 ，即使在添加劑（例如草酸、乙二胺、苯並三唑及過氧化 氫）的存在下仍能呈現安定者較適合做爲使用於本發明中 的磨蝕劑。因此，最好使用二氧化矽因爲其對該等添加劑 呈現化學安定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，最好使用均勻小顆粒尺寸的膠態磨蝕劑以降低 儲存期間磨光組成物中磨蝕劑的沉澱作用並防止磨蝕劑在 欲磨光之物件上形成刮痕。即，最好以膠態氧化矽做爲磨 蝕劑。膠態氧化矽有兩種類型，即利用超細顆粒膠態氧化 矽（其由矽酸鈉的離子交換製得）之顆粒成長製得者，及 利用酸或鹼對烷氧基矽烷施以水解製得者（利用所謂的溶 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 ____^B7__ 五、發明說明（13 ) 膠-凝膠法製得的膠態氧化矽）》其中，以利用溶膠-凝 膠法製得的膠態氧化矽爲較佳，因爲此法可得到高純度的 產物。 膠態氧化矽的比表面積通常在5 0至3 0 0平方米/ 克的範圍內，以7 0至1 5 0平方米/克爲較佳。在本發 明中*比表面積係指以所謂的氮氣吸附法（B E T法）測 得的數値，並且此比表面積代表主要顆粒尺寸。即，本發 明中磨蝕劑的主要顆粒尺寸可由式子：主要顆粒尺寸= 2 7 27 / (比表面積）求得，並且相當於50至300 平方米/克之比表面積的主要顆粒尺寸將爲9至5 5 n m ° 如果磨蝕劑的比表面積低於此範圍，則機械磨光作用 會變大，因而使得絕緣層或銅層的切削率變得太高，或者 磨光表面的表面粗糙度會變大，或者可能生成刮痕，因而 並不適宜。另一方面，如果比表面積高於此範圍，則機械 磨光作用會變小，且含鉅化合物層的切削率會變小，因此 亦不適宜。 本發明之磨光組成物中磨蝕劑基於磨光組成物的含量 通常爲1 0至200克/升，以30至1 00克/升爲較 佳。如果磨蝕劑的含量低於此範圍，則機械磨光力會變低 ，且含鉅化合物層的切削率會變低，因而並不適宜。另一 方面，如果磨蝕劑的含量超過此範圍，則機械磨光力會變 強，且絕緣層的切削率會變大，因此亦不適宜。 本發明之磨光組成物的pH通常在3至6的範圍內， 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210* 297公发）· - 16 - II___It!_____ . * { (請先M讀背面之注意事項存璜寫本貢) 訂- -線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 459〇2b A7 ___B7_ 五、發明說明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以4至5爲較佳。如上所述，銅層表面的腐蝕可藉p Η的 中和而避免。另一方面，如果pH增加的太過，則含鉅化 合物的切削率亦會降低。在此情況下，適當的效能可在此 範圍內得到。即，如果p Η低於此範圍，則銅層表面可能 會被腐蝕。另一方面，如果ρ Η超過此範圍，則含鉬化合 物的切削率會變低，因此亦不適宜。 必定不能內含於第一發明中的氧化劑係指會作用於銅 層表面並形成氧化銅或氫氧化銅的化合物。特定言之，其 可以是諸如過氧化氫、尿素 '鐵離子、鈽離子、氯、溴或 硝酸。 本發明之磨光組成物以水爲介質。水最好是雜質已被 盡可能去除者，而能使得上述的添加劑可以正確地扮演其 角色。即，蒸餾水或者藉離子交換樹脂去除雜質或經由過 濾器去除懸浮物而製得的水爲較佳者。 蛵濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據第一發明，銅層及絕緣層的磨光可得低切削率， 而含钽化合物層的磨光可得高切削率。當爲保護層（僅有 銅層、钽層或絕緣層且在無任何圖案的條件下形成的層） 時，銅去除率通常至多爲1 〇 〇埃/分鐘，鉅去除率通常 至少爲4 0 0埃/分鐘，且絕緣層（氧化矽層）去除率通 常至多爲300埃/分鐘。 使用第一發明之磨光組成物的特定方法示於以下。 在第一磨光中，使用常見的磨蝕劑，所有欲去除之銅 層均藉磨光去除（過磨），然後，使用第一發明的磨光組 成物，所有欲去除之阻擋層均爲磨光所去除。利用此方法 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） A7 459029 _B7_ 五、發明說明（15 ) ，磨光可在不增加銅配線部份之凹陷（由第一磨光形成） 的條件下實施。依據第二發明，絕緣層的磨光可得低切削 率，含钽化合物層的磨光可得高切削率•此外，對銅層的 磨光而言，切削率可藉改變欲摻入之過氧化氫的量而任意 地調整》對個別的保護層而言，銅去除率通常爲 300至1，〇〇〇埃/分鐘，鉅去除率通常至少爲 4 0 0埃/分鐘，且絕緣層（氧化矽層）去除率通常至多 爲300埃/分鐘。 使用第二發明之磨光組成物的特定方法示於以下。 在第一磨光中，使用常見的磨蝕劑，欲去除之銅層爲 磨光所去除並且僅有表層殘存（磨光不足），然後，使用 第二發明的磨光組成物，欲去除之殘存銅層及欲去除之阻 擋層均爲磨光所去除。依據此方法，第一磨光之後銅配線 部份將不會有實質的凹陷，並且在第二磨光中，藉調整銅 的切削率可使銅層及阻擋層的切削率實質上爲相同，因此 銅配線部份的凹陷可較上述之過磨法爲改善。然而，當使 用第二發明的磨光組成物時，銅配線部份會有某些程度的 凹陷因爲銅層及絕緣層具有不同的切削率。 以下將對本發明的磨光方法做較爲詳細的說明。 即，在第一磨光中，使用常見的磨蝕劑，欲去除之銅 層被去除並且僅留下薄皮（磨光不足）°然後’在第二磨 光中，使用第二發明的磨光組成物，欲去除之殘存銅層均 爲磨光所去除，然後，在第三磨光中，使用第一發明的磨 光組成物，欲去除之阻擋層均爲磨光所去除。 ---------裝！1 訂------- 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度1#用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） -18- π A7 B7 五、發明說明（16 ) -------------裝i — . · - (請先閲讀背面之注意事項再埔寫本頁} 依據此方法’第一磨光之後，銅配線部份將不會有實 質的凹陷，並且在第二磨光中，藉調整銅的切削率可使銅 層及阻擋層的切削率實質上有相同的水準，因此在第二磨 光中亦不會有實質的凹陷。其後，在第三磨光中，銅去除 率受到抑制，因此銅配線部份的凹陷將不會增加，反而凹 陷（相當於阻擋層之去除量）將可得到改善。因此，與使 用第一發明之磨光組成物或者第二發明之磨光組成物的磨 光相較，優良的磨光表面可依據本發明之磨光方法依序使 用本發明之兩種類型的磨光組成物並施以控制而製得。 _線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，在本發明的磨光方法中，第一發明及第二發明 的差異僅在於是否有過氧化氫的存在，因此磨光可以如下 所述之方式有效率地完成（即使磨光實施至第三磨光）。 即，第一發明的磨光組成物係預先製得，並且在第二磨光 中，過氧化氫係於起始即以經過控制的預定量在操作處加 至第一發明的磨光組成物，並製得第二發明的磨光組成物 ，且欲去除的銅層被施以磨光。然後，在第三磨光中，停 止過氧化氫的混入，並以第一發明的磨光組成物實施磨光 直到阻擋層被去除。依據此方法，磨光組成物可連續地自 第二磨光用的 ' 第二發明#轉變至第三磨光用的^第一發 明"，因此控制易於實施，並且此改變可在相同的磨光檯 上進行。 本發明的磨光組成物通常藉上述個別組份（即，磨蝕 顆粒、草酸、乙二胺、苯並三唑、及過氧化氫（當爲第二 發明時））混合及分散至水中而製得°磨蝕顆粒係均勻分 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7___ 五、發明說明（17 ) 散於組成物中並形成懸浮液，且其他組份係溶解於水中" 可使用任意方法以混合該等組成物。例如，其可利用葉片 式攪拌器施以攪拌，或者其可利用超音波分散法施以分散 〇 此外，如上所述，第一發明係預先製得，並且在使用 時，其可視情況需要調整至第二發明的組成物。 此外，本發明的磨光組成物可以具有相當高濃度之儲 備溶液的型態施以製備、儲存或運送，當進行實際磨光操 作時，其可稀釋使用。上述較佳的濃度範圍係針對實際磨 光操作而言。無需贅言，當採用此方法時，儲存或運送期 間的儲備溶液係具有較高濃度的溶液。 針對本發明組成物所界定之個別組份的含量代表最終 製得並供磨光用之組成物中的含量。即，爲摻入氧化劑而 在磨光前加入過氧化氫時或者爲調整ρ Η而加入乙二胺時 ，個別含量被定義爲具有該等額外加入量之組成。同樣地 ，示於下文實例中之組成物中的含量代表磨光操作之前最 終組成物中的含量。 接著將參考實例對本發明的實際實施例做詳細的說明 。但是，此處應可瞭解本發明不爲該等特定的實例所限制 實例1 磨光組成物係以溶膠-凝膠法製得的膠態氧化矽（比 表面積：9 5平方米/克）做爲磨蝕顆粒而製得其具有如 ------— — — — — — — ------- (請先閱讀背面之注意事項再t寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- A7 B7 五、發明說明（18 ) (請先閱讀背面之注意事項再堉寫本頁) 表1中所示的比例。以過氧化氫做爲氧化劑，並以市售之 3 1 %水溶液做爲此過氧化氫，在、氧化劑，有〃的例子 中’ 3克/升的純過氧化氫在磨光前混入。 欲施以磨光之標的物爲6吋矽晶圓（其具有厚度爲 10，000埃且藉濺射形成的銅層）、6吋矽晶圓（某 具有厚度爲2，0 0 0埃且藉濺射形成的鉅層）及6吋矽 晶圓（其具有厚度爲1 〇，〇〇〇埃且藉CVD形成的氧 化矽層（TEOS層）），並且各晶圓的層形成側被施以 磨光。 磨光方法如下。 磨光條件 磨光機：AVANTI 472(IPEC Westech Co.製造） 磨光墊圈：IC— 1000 ( Rodel Nitta Co.製造） 磨光時間：1分鐘 台板轉速：30 r p m 傳送帶轉速：30 r p m 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 向下力：3 · 0 ps 1 (約211克/平方厘米） 磨光組成物供料速率：1 5 0毫升/升 磨光之後，依序將晶圓施以淸洗及乾燥，並利用以下 的方法得到切削率。 銅層及钽層去除率： 阻力式厚度量測裝置RS-35C ( KLA-Tencor Co. 製造） -21 - 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） A7 459 0 2 9 __B7 _ 五、發明說明（19 ) 氧化砂層去除率：光學厚度量測儀Lambda-A(Dainippon Screen K.K.製造） 量測方法：沿晶圓的直徑方向量測4 9點。切削率係 由磨光前及磨光後間的厚度差異算得。 然後，以光學顯微鏡觀察磨光後的銅層晶圓。其結果 與磨光組成物的組成均示於表1中。實例1中的評估係依 據以下的標準行之。 評估標準 ◎:無銅的腐蝕。 〇：極小的腐蝕其直徑不超過0.5微米。 X :有直徑超過0 . 5微米的腐蝕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） 4 59 0 29 A7 五、發明說明（20 绺濟部智慧財產局員工消貲合作社印製

Cu表面狀態 δ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ TEOS去除率 埃/分鐘 < Ο ο § f g I § o o o § g 8 Β ο ο § s 一 S OJ 案 g 寸 ? s g $ g g § Ta去除率 埃份鐘 < ο ο ΪΝ 8 § § i 8 o 8 o CN a S 8 vn s m ο Ο 8 g g io i O 2 o g g § § 8 un o m Cu去除率 埃份鐘 < ο WJ 8 S ? S s o o o ? 〇 S 8 CM <N g fO s 1 I § 1 s 1 〇 s 安 ΙΛ 苯並三唑 莫耳/升 0.0008 0.0008 1 0.0008 O.OOOS 1 0.0008 1 0.0008 1 0.0008 | 1 o.ooos 1 I 0.0008 | | 0.0008 1 1 0,0008 j 1 0.0008 1 | 0.0008 ] 0.0008 n w N] W 0.003 1 0.003 1 0.003 1 0.003 | 0.003 | 0.003 | 0,003 1 | 0.003 1 | 0.003 1 | 0.003 | 0,003 | 0.003 1 0.003 1 0.003 莫酸 莫耳/升 0.005 1 0.005 1 0,005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | o 0-0005 0.001 0.003 0.004 0.006 0.000 磨蝕劑 (克/升） ο o 8 § o ΙΛΐ φ ir\ yr\ ο — rs Ό 卜 oo 〇 二 rJ cn 寸 Η ί < fl〇 c& CO CQ cc S3 09 cfl pa CC PC < < cc CQ CC CO CQ CO cc c〇 cc 00 ◎ ◎ 8/. Q d— Φ βι οιε i 0- OS β W" 019 0-1 0'-oos ? 0寸 οος i.o ο 08寸 〇ςς 1.0 1.0 e_ £i §·0 10 i.o i.o— os "5Γ aa ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 0-

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d 0 ,s雔锊：'mlc0·^鎰丑J,'<K X 10 2 fx 格 規 4 )A s) N (c 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張15 ¥ 公 23 9 9 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（21 ) 由表1的結果可以明顯地得知以下者。首先，在未摻 入磨蝕劑之No.1的例子中，銅、鉅及絕緣層中的任一 者實質上均無法得到適當的切削率。此外，在未摻入草酸 之N 〇 · 8的例子中，鉅無法得到適當的切削率。在未摻 入乙二胺之No . 1 7的例子中，絕緣層有高切削率，如 果其被實際的銅CMP製程所採用，則絕緣層的磨光可能 超過所需者。在未摻入苯並三唑之No.24的例子中， 磨光之後，銅的表面有腐蝕現象。 此外，由實例的結果可以得知個別組份的功能如下。 即，對磨蝕劑而言，當其含量增加時，各層的切削率 將會增加。因此，由磨蝕劑的含量可以調整各層的切削率 。草酸會改變鉬層的切削率。乙二胺會降低絕緣層的切削 率，並且苯並三唑可防止磨光之後銅層的腐蝕== 實例2 磨光組成物係以溶膠-凝膠法製得的膠態氧化矽（比 表面積：110平方米/克）做爲磨蝕顆粒而預先製得並 做爲最終組成物，其中磨蝕顆粒濃度爲5 0克/升，草酸 濃度爲0 . 0 0 5莫耳/升，且苯並三唑濃度爲 0 . 0 0 0 7莫耳/升。然後，加入乙二胺以調整至如表 2中所示的p Η。此外，製得兩種組成物其中一種含有3 克/升的過氧化氫且另一種不含過氧化氫。然後，以等同 於實例1的方式實施磨光試驗。試驗結果示於表2中。當 pH低時，磨光之後銅表面易生成腐蝕。另一方面，當 p Η高時，钽去除率有變低的傾向。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） .24 - -------!_!裝--------訂---------線·'! • - 一 ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（22 ) A7B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Cu表面狀態 < 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Oh 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ TEOS去除率埃/分鐘i < 〇 700 410 ο I—( cn 250 200 200 CL, 〇 680 400 290 230 1 90 180 Ta去除率埃/分鐘 〇A 540 530 540 550 440 330 α, Ο 520 520 500 520 4 10 320 Cu去除率埃/分鐘 0Α Ο Ο o o a, Ο 500 ο 丨… 500 520 520 510 a 03 cn 寸 un 〇 〇 2 cn cn m oo (請先閱讀背面之>i意事項再填寫本頁) 一裝 ，線- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） -25- A7 _____B7_______ 五、發明說明（23 ) 實例3 製得如表3中所示之比表面積的膠態氧化矽（以溶膠 -凝膠法製得）。然後，製得磨光組成物且磨光組成物的 最終組成如下：磨蝕顆粒濃度爲5 0克/升，草酸濃度爲 0 . 005莫耳/升，乙二胺濃度爲〇 . 〇〇3莫耳/升 ’且苯並三唑濃度爲〇.〇〇〇8莫耳/升。然後 欠* Μ等 同於實例1的方式實施磨光試驗。結果示於表3中。 I I----!!!^-----^ I 丨訂·1_1!! -線·' . .{ <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 :26- '—-— 五、發明說明（24 ) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 com Cu表面狀態 OA ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ CU 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ TEOS去除率埃/分鐘 OA 500 460 290 200 140 100 Oh 〇 500 390 250 190 150 〇 1 < Γ' < Ta去除率埃/分鐘 OA 900 900 600 400 300 1 1 250 Cu Ο 900 840 580 390 300 230 Cu去除率埃/分鐘 OA 100 〇 CL. 〇 1100 800 550 300 230 200 陌 平方米/克 〇 150 300 500 〇 〇 1—1 c<t 寸 寸 莲* Μ 祕：V〇 -擗-蘅翠勝：d〇 -------------裝--------訂---------線ΙΊ ..ί. ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -27- A7 459029 __B7 __ _ 五、發明說明（25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當比表面積設定爲小時，各層的切削率會增加然而 ’在No . 39中，磨光後表面會有相當淺的刮痕（其不 會帶來嚴重的問題）。另一方面，如果比表面積變大，則 所有層的切削率均有變小的傾向。 實例4 製得比表面積爲8 0平方米/克的膠態氧化矽（以溶 膠-凝膠法製得）。然後，製得磨光組成物且磨光組成物 的最終組成如下：磨蝕顆粒濃度爲5 0克/升，草酸濃度 爲0 . 006莫耳/升，乙二胺濃度爲0 . 003莫耳/ 升，且苯並三唑濃度爲0.0008莫耳/升。然後，加 入過氧化氫且過氧化氫的濃度如表4中所示，而製得磨光 組成物。使用此磨光組成物，以等同於實例1的方式實施 磨光試驗。 磨光試驗的結果示於表4中"由試驗結果得知當過氧 化氫的含量增加時*銅層去除率增加，而鉬層去除率及絕 緣層去除率則實質上不變或者略微降低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 459029 A7 _B7 五、發明說明（26 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Cu表面狀態 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ TEOS去除率 埃/分鐘 200 200 200 200 200 200 T a去除率 埃/分鐘 500 450 430 430 430 450 Cu去除率埃/分鐘 150 250 500 1000 1300 1300 過氧化氫 〇 m 2 〇 2 1/1 oo n i n I n ti ϋ n n I I n n t i I I I JJ Λ1 I n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（27 ) 實例5 對第一磨光而言，製得包含1 0 0克/升之膠態氧化 矽、0 _ 1莫耳/升之胺基醋酸及6克/升之過氧化氫的 磨光組成物。使用供第一磨光用的此磨光組成物，用以形 成銅印刷配線之C Μ P測試晶圓（銅層以1 5，0 0 0埃 之厚度形成的926晶圓，SEMATECH製造）的銅 層部份以約1 3，000埃的厚度爲磨光所去除。然後， 製得示於實例1之No.28中的磨光組成物，首先加入 過氧化氫，且欲去除之銅層部份被施以磨光因而當所有欲 去除之銅層部份均被去除時，第二磨光即完成。然後，使 用如第二磨光中所用但未摻入過氧化氫的相同磨光組成物 ，僅有鉅層被施以磨光，並且當所有欲去除之钽層部份均 被磨除時，第三磨光即完成。 所有的磨光操作均在以下的磨光條件下實施。 磨光條件 磨光機：AVANTI 472(IPEC Westech Co.製造） 磨光墊圈：I C — 1 〇 0 0 ( Rodel Nitta Co.製造） 台板轉速：30 rpm 傳送帶轉速：30 rpm 向下力：3 . 0 p s i 磨光組成物供料速率·· 1 5 0毫升/升 然後，利用靠模銑床（P — 2，KLA-Tenco r製造）量測中央基片寬度爲5 0米之銅配線部份的凹陷 I -----!| 裝---|!1 訂·！ ----線丨/ - * ί - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國g家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -30- A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 ____ 五、發明說明（28 ) 。結果發現凹陷度爲3 5 0埃。 比較例1 以等同於實例5的方式製得供第一磨光用的磨光組成 物，並且用以形成銅印刷配線之C Μ P測試晶圓的銅層部 份以約13，000埃的厚度爲磨光所去除。然後，製得 如實例5之供第二磨光用的相同磨光組成物（含有過氧化 氫），且所有欲去除之銅層部份均被磨除》此外，欲去除 之鉬膜部份被連續地磨除並完成第二磨光。磨光條件等同 於實例5中者。量測凹陷，結果發現凹陷度爲1 ’ 400 埃。 比較例2 以等同於實例5的方式製得供第一磨光用的磨光組成 物。使用此磨光組成物，用以形成銅印刷配線之C Μ Ρ測 試晶圓的銅層部份被施以磨光，並且當所有欲去除之銅層 部份均爲磨光所去除時，磨光即完成。然後，製得如實例 5之供第三磨光用的相同磨光組成物（不含過氧化氫）’ 並且當所有欲去除之鉬層部份均被磨除時即完成第二磨光 。磨光條件等同於實例5中者= 量測凹陷，結果發現凹陷度爲2，2 0 0埃。 本發明之效益 本發明之磨光組成物提供適於第二磨光及第三磨光用 -------------------^*ul-----IT {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -31 - A7 ____B7____ 五、發明說明（29 ) 之磨光組成物，在含有銅層及含鉅化合物之半導體裝置的 CMP製程中，其對銅層有極佳的防蝕性並且對含鉬化合 物提供高切削率。此外，本發明之磨光方法提供磨光製程 由是良好的凹陷態可藉控制磨光組成物中過氧化氫的量而 得因而在第二磨光中，適量的過氧化氫被加入，並且在第 三磨光中，過氧化氫被移除。 I I--mm— — · — — — — — — II --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印契 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐> -32-

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 公告本 六、申請專利範圍 1 . 一種磨光組成物，其特徵爲該組成物包含以下組 份且不含氧化劑： (a )磨蝕劑， (b )草酸， (c )乙二胺衍生物， (d)苯並三唑衍生物，及 (e )水。 2 . 一種磨光組成物，其特徵爲該組成物包含以下組 份： (a )磨蝕劑， (b )草酸， (c )乙二胺衍生物* (d )苯並三唑衍生物， (e )水，及 (f )過氧化氫。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物，其中 ，組成物的pH在3至6的範圍內。 4 .如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物，其中 ，磨蝕劑爲二氧化矽。 5 .如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物’其中 ，磨蝕劑爲膠態氧化矽。 6 .如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物，其中 ，磨蝕劑的比表面積爲5 0至3 0 〇平方米/克，且其基 於磨光組成物的含量爲1 0至2 0 〇克/升。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2J0 X 297公釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ - —— 111 — — 11111111 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33 - I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 459029 韶 C8 D8 六、申請專利範圍 7 .如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物，其中 ，草酸基於磨光組成物的含量爲0 . 〇 0 1至〇 . 0 1莫 耳/升。 8 .如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物，其中 ，乙二胺衍生物爲乙二胺且其基於磨光組成物的含量爲. 0 . 001至0 . 005莫耳/升。 9 .如申請專利範圍第1或2項之磨光組成物，其中 ，苯並三唑衍生物爲苯並三唑且其基於磨光組成物的含量 爲0 . 0004至0 . 002莫耳/升。 1 0，如申請專利範圍第2項之磨光組成物，其中， 過氧化氫基於磨光組成物的含量在1至3 0克/升的範圍 內。 1 1，一種用以形成銅印刷配線的磨光方法，其特徵 爲該磨光方法係供內部含有銅印刷配線之半導體裝置用的 磨光方法且包含第一磨光步驟其中磨光在到達阻擋層之前 即完成同時銅層仍略微殘留，與第二及第三磨光步驟其中 殘餘銅層與阻擋層被施以磨光，其中在第二磨光步驟中， 使用含有過氧化氫的磨光組成物且所有欲去除之銅層均爲 磨光所去除，在第三磨光步驟中，使用不含過氧化氫的磨 光組成物且所有欲去除之阻擋層均爲磨光所去除。 12 .如申請專利範圍第11項之磨光方法，其中， 第二磨光步驟中之磨光組成物中之過氧化氫的量係依第二 步驟中欲藉磨光去除之銅層的厚度施以控制，或者依第三 步驟中欲藉磨光去除之銅層的厚度及阻擋層的厚度施以控 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -Λ--------訂---------線I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -34- 4 c 9 8800^ ABas 、申請專利範圍 制。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之磨光方法，其中， 使用於第三磨光步驟中的磨光組成物包含以下組份且不含 氧化劑： (a )磨蝕劑， (b )草酸， (c )乙二胺衍生物， (d)苯並三唑衍生物，及 (e )水。 1 4 .如申請專利範圍第1 1或1 2項之磨光方法， 其中，使用於第二磨光步驟中的磨光組成物包含以下組份 (a )磨蝕劑， (b )草酸， (c )乙二胺衍生物， (d )苯並三唑衍生物， (e )水，及 (f )過氧化氫。 1 5 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法，其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物的pH在3至6的範圍內。 1 6 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法，其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的磨蝕劑爲二氧化矽。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -35- <請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 八 k n n κ —κ 1_· ^1 n n I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 7 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法，其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的磨蝕劑爲膠態氧化矽。 1 8 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法，其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的磨蝕劑具有5 0至3 0 0平方米/克的比表面積， 且其基於磨光組成物的含量爲1 0至2 0 0克/升。 1 9 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法，其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的草酸，其基於磨光組成物的含量在0 . 0 0 1至 0 · 0 1莫耳/升的範圍內。 2 0 ·如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法，其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的乙二胺衍生物爲乙二胺且其基於磨光組成物的含量 爲〇·〇〇1至0.005莫耳/升。 2 1 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法’其中，使用於第二及第三磨光步驟中之磨光組成 物中的苯並三唑衍生物爲苯並三唑且其基於磨光組成物的 含量爲0 . 0004至0 · 002莫耳/升。 2 2 .如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之磨 光方法’其中，使用於第二磨光步驟中之磨光組成物中的 過氧化氫’其基於磨光組成物的含量在1至3 0克/升的 範圍內。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210x297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

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