化學機械研磨用的水分散體的製作方法
2023-05-29 08:39:41
專利名稱：化學機械研磨用的水分散體的製作方法
發明的背景作為這種微細化技術，已知的例如有微隔離，如STI(淺槽隔離)技術(日本專利申請公開22970/1996等)。化學機械研磨用的各種水分散體(下文中可能稱為「研磨漿」)被用在這種微細化技術中。近年來，有機添加劑經常包含在或被摻入到研磨漿中以改進其研磨性，因此研磨漿容易腐敗。因而採取了一些對策，例如使研磨漿呈強酸性或強鹼性，或向研磨漿中加入抑止腐敗的成分。例如，用過氧化氫或類似物作為抑止腐敗的成分。另外，在日本專利申請公開197575/1991闡述的技術中，向膠體二氧化矽中加入了四烷基氯化銨、四烷基氫氧化銨或類似物作為生物殺傷劑。
但是，用在STI技術中的含有二氧化鈰顆粒的化學機械研磨用的研磨漿經常在中性範圍內使用，因而在通過調節pH值來抑止腐敗的方面受到限制。使用過氧化氫不能長期保持其作為防腐劑的作用和效果，因此某些情況下，在研磨漿供給裝置內部某處，腐敗會有所進展。迄今所用的其它防腐劑如四烷基氯化銨雖然具有抗腐敗效果，但會產生劃傷而且不能防止凹坑，因此其性能平衡差。
本發明提供了一種化學機械研磨用水分散體，含有處在水性介質中的二氧化鈰顆粒、由具備在環上帶有氮原子和硫原子的雜環結構的化合物構成的防腐劑、以及不同於該防腐劑的另一種有機成分，其中以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的含量分別為0.1-20％質量、0.001-0.2％質量和0.1-30％質量。
在以上水分散體中，二氧化鈰顆粒的平均粒徑優選可為0.01-3μm。
防腐劑優選可為異噻唑酮化合物。
有機成分優選可為由樹脂顆粒、分子量至少為100的水溶性聚合物、有機酸或其鹽、以及表面活性劑組成的有機磨粒中的至少一種。
化學機械研磨用的水分散體的pH值優選可為4-10。
化學機械研磨用的水分散體優選可以在使用時以至少2倍的稀釋率用水性介質稀釋使用。
化學機械研磨用的水分散體優選可以在半導體設備的生產過程中用於層間電介質的微隔離步驟或平面化步驟。
優選實施方案的詳細說明本發明的化學機械研磨用水分散體或研磨漿含有各自以特定的比例處在水性介質中的二氧化鈰顆粒、由具備在環上帶有氮原子和硫原子的雜環結構的化合物構成的防腐劑、以及不同於該防腐劑的另一種有機成分。
以上的「二氧化鈰顆粒」包括煅燒碳酸鈰、氫氧化鈰、草酸鈰或類似物的顆粒所得到的顆粒。這些顆粒中，特別優選的是煅燒碳酸鈰所得到的顆粒。
可以僅以二氧化鈰顆粒作為無機磨粒摻入到水性介質中，或者也可以結合使用其它無機磨粒。其它無機磨粒的實例包括二氧化矽顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鋯顆粒和二氧化鈦顆粒。這種其它無機磨粒可以單獨使用或任意地結合使用。當含有這種其它無機磨粒時，以無機磨粒的總比例為100％質量計，二氧化鈰顆粒的比例優選為至少20％質量，特別是至少為50％質量。
對二氧化鈰的平均粒徑沒有特別的限定。但平均粒徑優選為0.01-3μm。只要二氧化鈰的平均粒徑處在該範圍內，就可以產生一種顆粒的沉澱得到控制、分散狀態穩定且研磨速度(即去除速率)高的研磨漿。如果平均粒徑低於0.01μm，研磨漿的去除速率會變得不足。另一方面，如果平均粒徑超過3μm，二氧化鈰顆粒會發生沉澱，而且不易產生穩定的研磨漿。二氧化鈰顆粒的平均粒徑更優選為0.02-1.5μm，特別是0.03-1μm，尤其是0.05-0.7μm。當結合使用其它無機磨粒時，這種顆粒的平均粒徑優選與二氧化鈰顆粒基本上相等。
顆粒的平均粒徑可以用動態光散射測量裝置、雷射散射衍射測量裝置或類似裝置來測量，或者也可以經透射式電子顯微鏡觀察來測量。另外，平均粒徑也可以根據乾燥並粉化後測得的二氧化鈰顆粒的比表面積計算出來。
以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，研磨漿中含有的二氧化鈰顆粒的量為0.1-20％質量。該含量優選為0.5-20％質量，特別是1-15％質量，尤其是2-12％質量。如果二氧化鈰顆粒的含量低於0.1％質量，就不能得到具有足夠去除速率的研磨漿。另一方面，如果該含量超過20％質量，二氧化鈰顆粒會發生沉澱，而且沉澱物的再分散變得困難。因此二氧化鈰顆粒的含量過低或過高都不是優選的。
作為「由具備在環上帶有氮原子和硫原子的雜環結構的化合物構成的防腐劑」，可以使用即便在中性範圍內也具有防腐性和防止研磨漿腐敗的作用、並可對抑制劃傷和凹坑有充分控制力的各種雜環化合物。
作為這種防腐劑，優選的是異噻唑酮化合物。異噻唑酮化合物的實例包括1，2-苯並異噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑-3-酮、2-甲基-4-異噻唑-3-酮、5-氯-2-苯乙基-3-異噻唑酮、4-溴-2-正十二基-3-異噻唑酮、4，5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑酮、4-甲基-5-氯-2-(4＇-氯苄基)-3-異噻唑酮、4，5-二氯-2-(4′-氯苄基)-3-異噻唑酮、4，5-二氯-2-(4′-氯苯基)-3-異噻唑酮、4，5-二氯-2-(2′-甲氧基-3′-氯苯基)-3-異噻唑酮、4，5-二溴-2-(4′-氯苄基)-3-異噻唑酮、4-甲基-5-氯-2-(4′-羥苯基)-3-異噻唑酮、4，5-二氯-2-正己基-3-異噻唑酮和5-氯-2-(3′，4＇-二氯苯基)-3-異噻唑酮。這些異噻唑酮化合物中，1，2-苯並異噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑-3-酮和2-甲基-4-異噻唑-3-酮是特別優選的。
異噻唑酮化合物可以單獨使用或任意地結合使用。
研磨漿中防腐劑的含量根據其種類而變化。但其含量以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，通常為0.001-0.2％質量。該含量優選為0.001-0.17％質量，特別是0.02-0.15％質量，尤其是0.003-0.12％質量。如果防腐劑的含量低於0.001％質量，就不能達到必要的防腐效果。另一方面，如果該含量超過0.2％質量，就會存在研磨性能如去除速率或類似指標受損的問題，而且廢水的處理變得困難。因此防腐劑的含量過低或過高都不是優選的。
以上「有機成分」的實例包括與二氧化鈰顆粒結合使用的有機磨粒、分散劑、表面活性劑、有機酸或其鹽、脲及脲衍生物。
這些有機成分可以單獨使用，或者兩種或多種不同種類的有機成分任意地結合使用。
作為有機磨粒，可以使用由各種樹脂構成的顆粒。用有機磨粒可以抑止劃痕的出現，而且可以形成更平坦的研磨表面。任何熱塑性樹脂和熱固性樹脂都可用作形成有機磨粒的樹脂。
熱塑性樹脂的實例包括聚氯乙烯，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，聚縮醛，飽和聚酯，聚醯胺，聚碳酸酯，諸如聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)和聚(4-甲基-2-戊烯)的聚烯烴，烯烴共聚物，苯氧基樹脂，諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物和(甲基)丙烯酸酯共聚物的聚(甲基)丙烯酸。
熱固性樹脂的實例包括酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂和不飽和聚酯樹脂。作為樹脂，也可以使用具有交聯結構的共聚物樹脂，該交聯結構是由苯乙烯類單體及(甲基)丙烯酸酯單體或類似物與帶有兩個或多個可聚合的不飽和基團的單體(如二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯等)共聚獲得的。
這些樹脂可以用乳液聚合法、懸浮聚合法或類似方法來製備。有機磨粒可以用乳化分散法、研磨法或類似方法來製備。
有機磨粒可以單獨使用或任意地結合使用。
對有機磨粒的平均粒徑未加以特別的限定。但平均粒徑優選為0.01-3μm。只要有機磨粒的平均粒徑處在該範圍內，待研磨的表面就可以進一步平面化。另外，由於有機磨粒即使發生沉澱也不形成硬的沉澱層，因而其再分散性優異，因此可以產生一種分散性穩定的化學機械研磨用的研磨漿。如果有機磨粒的平均粒徑低於0.01μm，在用於STI時，二氧化矽膜的研磨率與氮化矽膜的研磨率之比會降低，因而在某些情況下選擇性不能充分地得以改進。另一方面，如果平均粒徑超過3μm，有機磨粒會發生沉澱，而且不易產生穩定的研磨漿。有機磨粒的平均粒徑更優選為0.02-1.0μm，特別是0.04-0.7μm。有機磨粒的平均粒徑可以採用與測量無機磨粒相同的方法來測量。
作為有機成分的分散劑，可以使用任何陰離子型分散劑、陽離子型分散劑、非離子型分散劑等。包含這種分散劑不僅可以使磨粒能更均勻地分散，而且由於平面化性能得到改進，還可以使凹坑變小。作為分散劑，優選的是分子量至少為100的水溶性聚合物。水溶性聚合物的實例包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚苯乙烯磺酸、磺化的聚異戊二烯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、由至少兩種形成這些相應聚合物的單體得到的共聚物、以及這些聚合物及共聚物的鹽，如鹼金屬鹽。作為水溶性聚合物，也可以使用纖維素衍生物如羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素和乙基羥乙基纖維素，以及它們的鹽，如鹼金屬鹽。
這些分散劑可以單獨使用或任意地結合使用。
作為有機成分的表面活性劑，可以使用任何陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑。這些表面活性劑具有防止劃傷的作用。
陰離子型表面活性劑的實例包括羧酸鹽如脂肪酸皂和烷基醚羧酸鹽，磺酸鹽如烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽和α-烯烴磺酸鹽，硫酸鹽如高級醇硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽和聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽，以及磷酸鹽如烷基磷酸鹽。鹽的實例包括銨鹽、鉀鹽和鈉鹽，而銨鹽和鉀鹽特別優選。此外，磺酸鹽更優選，而諸如十二烷基苯磺酸鉀和十二烷基苯磺酸銨的磺酸鹽特別優選。
陽離子型表面活性劑的實例包括月桂基三甲基氯化銨、硬脂基三甲基氯化銨、鯨蠟基三甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、二(12-18)烷基二甲基氯化銨、烷基咪唑啉和苯扎氯銨溶液。
兩性表面活性劑的實例包括月桂基二甲基氨基乙酸甜菜鹼、硬脂基二甲基氨基乙酸甜菜鹼、2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉甜菜鹼、月桂酸醯氨基丙基甜菜鹼、椰子酸醯氨基丙基甜菜鹼、月桂基羥基磺基甜菜鹼和月桂基二甲基氧化胺。
非離子型表面活性劑的實例包括聚氧乙烯烷基胺，烷基鏈烷醇醯胺如棕櫚仁油脂肪酸二乙醇醯胺和月桂酸二乙醇醯胺，以及乙炔二醇(acetylene glycol)的環氧乙烷加合物。
這些表面活性劑可以單獨使用，或者兩種或多種不同種類的表面活性劑任意地結合使用。
研磨漿可以通過作為有機成分的有機酸或其鹽而進一步穩定化。有機酸或其鹽的實例包括對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、異戊二烯磺酸、葡糖酸、乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乙醇酸、丙二酸、甲酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、鄰苯二甲酸和胺基酸，如甘氨酸、氨基丙酸、穀氨酸和色氨酸，以及它們的鹽，如銨鹽、鉀鹽和鈉鹽。作為鹽，優選的是銨鹽。
這些有機酸或其鹽可以單獨使用或任意地結合使用。
作為有機成分，也可以使用脲和脲衍生物如烷基脲。這些化合物可以單獨使用或任意地結合使用。
以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，研磨漿中有機成分的含量為0.1-30％質量。該含量優選為0.5-30％質量，特別是1-25％質量，尤其是3-25％質量。優選根據所用有機成分的種類將該量調節至適當的量。有機磨粒的量優選為0.1-30％質量，特別是1-25％質量。作為分散劑的水溶性聚合物的量優選為0.1-30％質量，特別是1-25％質量。表面活性劑的量優選為0.1-30％質量，特別是0.5-20％質量。有機酸或其鹽的量優選為0.1-30％質量，特別是1-25％質量。
如果有機成分的含量低於0.1％質量，由包含該有機成分所帶來的特定作用和效果就不能充分達到。另一方面，如果該含量超過30％質量，所得研磨漿的粘度極度升高，並且其流動性幾乎完全喪失。因此有機成分的含量過低或過高都不是優選的。
在研磨漿的實施方案中，優選的是以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的含量分別為0.5-20％質量、0.002-0.17％質量和0.5-30％質量。更優選的是二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的含量分別為1-15％質量、0.002-0.15％質量和1-25％質量。特別優選的是二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的含量分別為2-12％質量、0.003-0.12％質量和3-25％質量。
本發明的水分散體或研磨漿以2-10、特別是3-10、尤其是4-10、更優選5-9的pH值用於化學機械研磨。二氧化鈰顆粒被作為磨粒包含在該研磨漿中，而且研磨漿通常在中性範圍內使用。但是，由於所含的防腐劑由具備在環上帶有氮原子和硫原子的雜環結構的特定化合物構成，因而該研磨漿可以充分地防止腐敗並能穩定地儲存和使用。因此，該研磨漿可以用於半導體設備的生產，並適於在層間電介質的STI步驟和平面化步驟中作為化學機械研磨用的研磨漿。本發明可以提供一種能在一年或更長的時期內保持其防腐性的研磨漿。
作為「水性介質」，可以僅使用水。但是，也可以使用以水為主要成分的混合介質，如水與甲醇的混合物。特別優選的是僅以水作為水性介質。
在研磨漿的製備中，由於腐敗問題，迄今為止必須在即將使用前將相應的成分加入到水中。因此存在這類問題，如需要複雜的研磨漿供給系統，而且研磨漿的組成也變得不穩定。相反，本發明的化學機械研磨用研磨漿具有優異的防腐性且不存在腐敗問題。因此可以預先製備一種高濃度的研磨漿，並在使用時用水性介質稀釋後使用。因此，可以提供一種組成穩定的研磨漿，無需複雜的研磨漿供給系統。當用水性介質稀釋研磨漿時，其稀釋率可定為至少2倍，這是指稀釋劑的體積數量與待稀釋的研磨漿相等，優選至少5倍，特別是至少10倍(一般至多30倍)。
本發明的研磨漿可以含有各種添加劑以改進其性能。含有無機酸可以使研磨漿穩定，而且在某些情況下還可以改進STI步驟中的選擇性。對無機酸未加以特別的限定，其實例包括硝酸、鹽酸和硫酸。這些無機酸可以單獨使用或任意地結合使用。無機酸也可以與上述的有機酸結合使用。以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100質量份計，無機酸的含量可為0.02-2質量份，特別是0.05-1質量份。
研磨漿中另外還含有鹼性物質以調節其pH值，從而進一步改進其分散性、去除速率以及在STI步驟中的選擇性(如去除速率)。對鹼性物質未加以特別的限定，任何有機鹼性物質和無機鹼性物質均可使用。有機鹼性物質的實例包括含氮的有機化合物，如乙二胺和乙醇胺。無機鹼性物質的實例包括氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉和氫氧化鋰。這些鹼性物質可以單獨使用或任意地結合使用。有機鹼性物質和無機鹼性物質也可以結合使用。從調節研磨漿水分散體pH值的角度看，鹼性物質的含量是重要的，而且以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100質量份計，其含量可調節為0.01-1質量份，特別是0.02-0.5質量份。
在不影響研磨漿防腐性的限度內，研磨漿中可以根據需要另外含有其它添加劑。該其它添加劑的實例包括氧化劑如過氧化氫、過硫酸鹽和雜多酸，以及多價金屬離子如鋁、鈦、釩、鉻和鐵的離子。
本發明的化學機械研磨用的水分散體或研磨漿可以在適合於二氧化鈰顆粒的中性範圍內使用，其防腐性優異，而且具備充足的耐劃傷作用和抑止凹坑的控制力。更具體地，當在實施例的條件下(隨後將闡述)，在7.5-9的pH值下進行化學機械研磨時，進行性能評價後，未檢測到細菌，劃痕可以降低到至多20個，特別是至多15個，更優選至多10個，凹坑可以減少到至多250nm，特別是至多200nm，更優選至多150nm。當二氧化鈰顆粒的含量為3-15％質量時，防腐劑的含量為0.003-0.12％質量，有機成分的含量為3-30％質量，未檢測到細菌，劃痕可以降低到至多10個，特別是至多5個，更優選至多3個，凹坑可以減少到至多150nm，特別是至多100nm，更優選至多70nm。
當用化學機械研磨用研磨漿對待研磨表面進行化學機械研磨時，可以採用市售的化學機械研磨設備(Model「EPO-112」、Model「EPO-222」或類似設備，由Ebara Corporation製造；Model「LGP-510」、Model「LGP-552」或類似設備，由Lap Master SFT Co.製造；商品名稱「Mirra」，由Applied Materials Inc.製造；商品名稱「Teres」，由Lam Research Co.製造；或是Model「AVANTI 472」或類似設備，由Speed Fam-IPEC Co，製造)在前述條件下進行研磨。[實施例]下文將通過以下實施例對本發明進行具體闡述。
按以下方法評價該研磨漿的研磨性能。(1)去除速率用一種化學機械研磨設備(Model「EPO-112」，由EbaraCorporation製造)在以下條件下對一個有圖形的晶片(SKW Co.的產品，商品名稱為「SKW-7」，線寬250μm，絕緣材料的層合膜厚度2000nm，初始階躍高度(initial step height)900nm)進行研磨，從而根據因研磨而降低的膜厚以及所需的研磨時間計算出去除速率。
①研磨墊商品名稱「1C1000/SUBA 400」，Rodel Nitta Ltd.的產品②載荷400g/cm2③工作檯轉速70rpm④研磨頭轉速70rpm⑤研磨漿供給速率200ml/min⑥研磨時間3分鐘。(2)劃傷在按照與第(1)項中相同的方法對8英寸的熱氧化膜晶片進行研磨後，用一晶片表面灰塵顆粒檢查裝置(Model「KAL2112」，由KAL-Tencor Co.製造)進行2分鐘測量。(3)凹坑在以評價第(1)項的去除速率所用的時間計將晶片過度研磨了15％後，測量階躍高度，從而通過微型測量裝置(Model「P-10」，由KLA-Tencor Co.製造)在線寬250μm處對凹坑進行測量。(4)細菌數量按照DAIIGHI KOGYO CO.，LTD所規定的樣品檢查方法進行測量。將未消毒的工業用水用來製備濃度為1％質量且pH值為7的聚羧酸鉀水溶液。然後將該水溶液在35℃放置28天以製成含有1000個細菌的腐敗的樣板水溶液。然後以1∶9的質量比將該腐敗的樣板水溶液與有待評價腐敗性能的水分散體混合，將所得的混合物在35℃培養7天，然後按照樣品檢查方法數出細菌的數量。實施例2-16和對比例1-7將具有表1所示的相應種類和含量的二氧化鈰顆粒、有機成分和防腐劑(對比例1和5-7中不含)加入到離子交換水中以製成研磨漿。按照實施例1將這些研磨漿用於評價其研磨性能和防腐性。該結果與實施例1中的結果一起列在表2中。
表1
表2
表2中，防腐劑一欄中的「H-MIT」、「BIT」、「TMA-CL」和「TEA-OH」分別指2-甲基-4-異噻唑-3-酮、1，2-苯甲醯基噻唑-3-酮的KOH鹽、四甲基氯化銨(對比例3)和四乙基氫氧化銨(對比例4)。有機成分一欄中的「PAA-K」和「DBS-NH4」分別指聚丙烯酸鉀和十二烷基苯磺酸銨。
根據表2可以了解到，在不含防腐劑的對比例1、5和7中，去除速率及凹坑沒有出現問題，但除對比例5外均大量產生劃痕，而且超過10000的細菌數量表明它們的防腐性都很差。在同樣不含防腐劑的對比例6中，去除速率及凹坑沒有出現問題，但劃痕大量產生，而且超過1000的細菌數量表明研磨漿的防腐性比較差。還可以了解到，在以現今使用的過氧化氫作為防腐劑的對比例2中，去除速率及凹坑沒有出現問題，但劃痕大量產生，而且超過1000的細菌數量表明研磨漿的防腐性比較差。還可以了解到，在分別含有本發明不包括的其它防腐劑的對比例3和4中，防腐性沒有出現問題，但較大量地產生了劃痕，而且研磨漿的引起凹坑性能極差。
相反，還可以了解到，在實施例1-16中，儘管研磨漿隨二氧化鈰顆粒的平均粒徑、有機成分的種類、防腐劑的種類、以及這些成分的含量的變化而不同，但去除速率至少為45nm/min、絕大多數情況下無劃痕、劃痕數量至多2個、以及凹坑至多為99nm的事實表明研磨漿具有足夠的研磨性能。還可以了解到，在所有情況下均未檢測到細菌，因此研磨漿同時具有優異的防腐性。本發明的化學機械研磨用水分散體即便在中性範圍內使用時也不腐敗，幾乎不引起劃傷，能夠形成充分平面化的研磨表面，並具有優異的去除速率。
當以異噻唑酮化合物作為防腐劑時，達到了極其優異的防腐性。
當pH值為4-10時，可以充分地防止含有二氧化鈰顆粒的水分散體發生腐敗，因而無需將體系調節為強酸性或強鹼性。
當以分子量至少為100的水溶性聚合物作為有機成分時，可以產生平面化性能極其優異的水分散體。
此外，相應的成分可以預先包含在水性介質中，原因是所得的水分散體具有優異的防腐性，而且該水分散體可以在使用時用水性介質稀釋後使用。因此，無需象常規水分散體那樣在使用時才加入相應的成分，因此不再需要複雜的水分散體供給系統，而且水分散體的組成穩定，從而使研磨性能的再現性變得優異。
當將水分散體用在半導體元件生產過程中的層間電介質的微隔離步驟或平面化步驟中時，該水分散體的作用和效果(如優異的研磨性)可以充分地表現出來。
權利要求
1.一種化學機械研磨用水分散體，含有處在水性介質中的二氧化鈰顆粒、由具備在環上帶有氮原子和硫原子的雜環結構的化合物構成的防腐劑、以及不同於該防腐劑的另一種有機成分，其中以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的含量分別為0.1-20％質量、0.001-0.2％質量和0.1-30％質量。
2.權利要求1的化學機械研磨用水分散體，其中二氧化鈰顆粒的平均粒徑為0.01-3μm。
3.權利要求1或2的化學機械研磨用水分散體，其中防腐劑是異噻唑酮化合物。
4.權利要求1-3中任一項的化學機械研磨用水分散體，其中有機成分是由樹脂顆粒、分子量至少為100的水溶性聚合物、有機酸或其鹽、以及表面活性劑組成的有機磨粒中的至少一種。
5.權利要求1-4中任一項的化學機械研磨用水分散體，其pH值為4-10。
6.權利要求1-5中任一項的化學機械研磨用水分散體，在其使用時以至少2倍的稀釋率用水性介質稀釋使用。
7.權利要求1-6中任一項的化學機械研磨用水分散體，它在半導體設備的生產過程中用於層間電介質的微隔離步驟或平面化步驟。
全文摘要
本發明提供了一種化學機械研磨用水分散體，它難以腐敗、幾乎不引起劃傷、僅產生少量凹坑、而且適合於用在半導體設備生產過程中的層間電介質的微隔離步驟或平面化步驟中。該化學機械研磨用水分散體含有處在水性介質中的二氧化鈰顆粒；由具備在環上帶有氮原子和硫原子的雜環結構的化合物，如異噻唑酮化合物構成的防腐劑；以及有機成分如有機磨粒，它由樹脂顆粒、由具有特定分子量的水溶性聚合物或類似物構成的分散劑、表面活性劑和/或有機酸或其鹽組成。以水性介質、二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的總比例為100％質量計，二氧化鈰顆粒、防腐劑和有機成分的含量分別為0.1－20％質量、0.001－0.2％質量和0.1－30％質量。該水分散體的pH值可以保持在中性範圍內。
文檔編號C09K3/14GK1453328SQ0312204
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月22日 優先權日2002年4月22日
發明者服部雅幸, 安藤民智明, 西元和男, 川橋信夫 申請人:Jsr株式會社