具体实施方式

本发明提供化学机械抛光组合物，其包含以下物质、基本上由以下物质组成、或由以下物质组成：(a)约0.05重量％至约10重量％的研磨剂；(b)分散剂，其中该分散剂为直链或支链C₂-C₁₀亚烷基二醇；及(c)水，其中该化学机械抛光组合物具有约2至约6的pH。

研磨剂可为任何适合的研磨剂。研磨剂颗粒可包含任何适合的粒状材料、基本上由任何适合的粒状材料组成、或由任何适合的粒状材料组成，该材料典型地为金属氧化物和/或准金属(metalloid)氧化物(在下文中统称为“金属氧化物”)。适合的材料的实例包括氧化铝、经处理的氧化铝(例如，经表面处理的氧化铝)、胶体二氧化硅、热解(fumed)二氧化硅、经表面改性的二氧化硅、及其组合。

氧化铝可为任何适合的氧化铝且可为例如α-氧化铝、γ-氧化铝、或热解氧化铝。氧化铝可为经处理的氧化铝，其中，氧化铝颗粒可经阴离子型聚合物(诸如聚磺酸、聚苯乙烯磺酸)、包含磺酸单体单元的共聚物(诸如聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸))及其类似物进行表面处理。

二氧化硅可为未经改性的二氧化硅或经表面改性的二氧化硅，其中许多是本领域中已知的。例如，经表面改性的二氧化硅可通过如下进行表面改性：使用铝离子进行掺杂；使用表面改性剂(诸如硅烷，包括含氨基的硅烷、烷基硅烷及其类似物)进行处理。在优选实施方式中，二氧化硅可为胶体二氧化硅(例如，未经改性的胶体二氧化硅)。

当二氧化硅为胶体二氧化硅时，胶体二氧化硅可为任何适合的胶体二氧化硅。例如，胶体二氧化硅可为湿法二氧化硅，诸如缩聚二氧化硅。缩聚二氧化硅典型地通过缩合Si(OH)₄以形成胶体颗粒来制备，其中，胶体定义为具有约1nm与约1000nm之间的均值粒度(平均粒度，average particle size)。这样的研磨剂颗粒可根据美国专利5,230,833制备或可作为各种市售产品中的任一者获得，所述市售产品诸如Akzo-Nobel BindzilTM50/80、30/360、159/500、40/220、40/130及CJ2-2产品及Nalco 1050、1060、2327及2329产品，以及可购自DuPont、Bayer、Applied Research、Nissan Chemical、Fuso及Clariant的其它类似产品。

抛光组合物可包含任何适合量的研磨剂。典型地，抛光组合物包含约1重量％或更多的研磨剂，例如，约1.5重量％或更多、约2重量％或更多、或约2.5重量％或更多。替代地或另外，抛光组合物包含约5重量％或更少的研磨剂，例如，约4.5重量％或更少、约4重量％或更少、或约3.5重量％或更少。因此，抛光组合物可包含呈由前述端点中的任两者限定的量的研磨剂。例如，抛光组合物可包含约1重量％至约5重量％的研磨剂，例如，约1重量％至约4.5重量％、约1重量％至约4重量％、约1重量％至约3.5重量％、约1.5重量％至约5重量％、约1.5重量％至约4.5重量％、约1.5重量％至约4重量％、约1.5重量％至约3.5重量％、约2重量％至约5重量％、约2重量％至约4.5重量％、约2重量％至约4重量％、约2重量％至约3.5重量％、约2.5重量％至约5重量％、约2.5重量％至约4.5重量％、约2.5重量％至约4重量％、或约2.5重量％至约3.5重量％。

研磨剂优选地为胶体稳定的。术语胶体是指研磨剂颗粒在液体载剂中的悬浮液。胶体稳定性是指该悬浮液随时间的保持性。在本发明的上下文中，如果当将研磨剂置放于100ml的刻度量筒中并使其无搅动地静置2小时的时间时，在该刻度量筒的底部50ml中的颗粒浓度([B]，以g/ml表示)与该刻度量筒的顶部50ml中的颗粒浓度([T]，以g/ml表示)之间的差值除以研磨剂组合物中的颗粒初始浓度([C]，以g/ml表示)小于或等于0.5(即，{[B]-[T]}/[C]≤0.5)，则认为研磨剂是胶体稳定的。更优选地，[B]-[T]/[C]的值小于或等于0.3，且最优选地小于或等于0.1。

研磨剂可具有任何适合的均值粒度(平均粒度，average particle size)(即，平均颗粒直径)。研磨剂颗粒的粒度为包围研磨剂颗粒的最小球体的直径。研磨剂可具有约5nm或更大，例如约10nm或更大、约15nm或更大、约20nm或更大、约25nm或更大、约30nm或更大、约35nm或更大、约40nm或更大、约45nm或更大、约50nm或更大、约55nm或更大、约60nm或更大、约65nm或更大、约70nm或更大、约75nm或更大、约80nm或更大、约85nm或更大、约90nm或更大、约95nm或更大、或约100nm或更大的均值粒度(平均粒度，average particlesize)。替代地或另外，研磨剂可具有约200nm或更小，例如约190nm或更小、约180nm或更小、约170nm或更小、约160nm或更小、约150nm或更小、约140nm或更小、约130nm或更小、约120nm或更小、约110nm或更小、约100nm或更小、约95nm或更小、约90nm或更小、约85nm或更小、约80nm或更小、约75nm或更小、或约70nm或更小的均值粒度(平均粒度，average particlesize)。因此，研磨剂可具有由前述端点中的任两者限定的均值粒度(平均粒度，averageparticle size)。例如，研磨剂可具有约10nm至约200nm，例如约10nm至约190nm、约10nm至约180nm、约15nm至约170nm、约20nm至约160nm、约20nm至约150nm、约20nm至约140nm、约20nm至约130nm、约20nm至约120nm、约20nm至约110nm、约100nm至约200nm、约100nm至约190nm、约100nm至约180nm、约100nm至约170nm、约100nm至约160nm、约100nm至约150nm、约10nm至约100nm、约25nm至约80nm、或约30nm至约70nm的均值粒度(平均粒度，averageparticle size)。

抛光组合物包含分散剂，其中，分散剂为直链或支链C₂-C₁₀亚烷基二醇。在某些实施方式中，分散剂为直链或支链C₂-C₇亚烷基二醇。在某些优选实施方式中，分散剂为直链或支链C₄-C₇亚烷基二醇。在某些实施方式中，C₂-C₁₀亚烷基二醇为直链C₂-C₁₀亚烷基二醇(例如，直链C₂-C₇亚烷基二醇或直链C₄-C₇亚烷基二醇)。如本领域技术人员将理解的，亚烷基二醇包含脂族碳链，该脂族碳链含有与其相连的两个羟基，其中，所述羟基典型地连接至亚烷基二醇的不同碳原子。如本领域技术人员将进一步理解的，C₂亚烷基二醇无法发生支化，因为C₂亚烷基二醇中仅存在两个碳原子，而C₃-C₁₀亚烷基二醇可为直链或支链的，其中，支链包含一个或多个与亚烷基二醇的主链相连的碳原子。亚烷基二醇可含有2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子。在实施方式中，分散剂选自1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇及其组合。在优选实施方式中，分散剂为1,4-丁二醇。

抛光组合物可含有任何适合量的分散剂。例如，抛光组合物可含有约0.5重量％或更多的分散剂，例如，约0.6重量％或更多、约0.7重量％或更多、约0.8重量％或更多、约0.9重量％或更多、约1重量％或更多、约1.1重量％或更多、约1.2重量％或更多、约1.3重量％或更多、约1.4重量％或更多、约1.5重量％或更多、约1.6重量％或更多、约1.7重量％或更多、约1.8重量％或更多、约1.9重量％或更多、约2重量％或更多、约2.1重量％或更多、约2.2重量％或更多、约2.3重量％或更多、约2.4重量％或更多、约2.5重量％或更多、约2.6重量％或更多、约2.7重量％或更多、约2.8重量％或更多、约2.9重量％或更多、或约3重量％或更多。替代地或另外，抛光组合物可含有约20重量％或更少的分散剂，例如，约19.5重量％或更少、约19重量％或更少、约18.5重量％或更少、约18重量％或更少、约17.5重量％或更少、约17重量％或更少、约16.5重量％或更少、约16重量％或更少、约15.5重量％或更少、约15重量％或更少、约14.5重量％或更少、约14重量％或更少、约13.5重量％或更少、约13重量％或更少、约12.5重量％或更少、约12重量％或更少、约11.5重量％或更少、约11重量％或更少、约10.5重量％或更少、或约10重量％或更少的分散剂。因此，抛光组合物可包含由前述端点中的任两者限定的量的分散剂。例如，抛光组合物可包含约0.5重量％至约20重量％的分散剂，例如，约0.5重量％至约19重量％、约0.5重量％至约18重量％、约0.5重量％至约17重量％、约0.5重量％至约16重量％、约0.5重量％至约15重量％、约0.5重量％至约14重量％、约0.5重量％至约13重量％、约0.5重量％至约12重量％、约0.5重量％至约11重量％、约0.5重量％至约10重量％、约1重量％至约15重量％、约1重量％至约14重量％、约1重量％至约13重量％、约1重量％至约12重量％、约1重量％至约11重量％、约1重量％至约10重量％、约2重量％至约15重量％、约2重量％至约14重量％、约2重量％至约13重量％、约2重量％至约12重量％、约2重量％至约11重量％、约2重量％至约10重量％、约3重量％至约15重量％、约3重量％至约14重量％、约3重量％至约13重量％、约3重量％至约12重量％、约3重量％至约11重量％、或约3重量％至约10重量％。

抛光组合物包含水。水可为任何适合的水且可为例如去离子水或蒸馏水。在一些实施方式中，抛光组合物可进一步包含与水组合的一种或多种有机溶剂。例如，抛光组合物可进一步包含羟基型溶剂(hydroxylic solvent)，诸如甲醇或乙醇、酮型溶剂(ketonicsolvent)、酰胺溶剂、亚砜溶剂及类似物。优选地，抛光组合物包含纯水。

抛光组合物可具有任何适合的pH，例如约1至约7的pH。典型地，抛光组合物可具有约2或更大，例如约2.2或更大、约2.4或更大、约2.6或更大、约2.8或更大、或约3或更大的pH。替代地或另外，抛光组合物可具有约6或更小，例如约5或更小、约4.5或更小、约4或更小、约3.5或更小、或约3或更小的pH。因此，抛光组合物可具有由前述端点中的任两者限定的pH。例如，抛光组合物可具有约2至约6，例如约2至约5、约2至约4、约2.5至约5、约2.5至约4.5、约2.5至约4、或约2至约4.5的pH。

抛光组合物任选地包含无机酸(mineral acid)。适合的无机酸的非限制性实例包括硝酸、硫酸及磷酸。

抛光组合物可进一步包含碱以调节抛光组合物的pH。适合的碱的非限制性实例包括氢氧化钠、氢氧化钾及氢氧化铵。

抛光组合物任选地进一步包含氧化剂。氧化剂可为任何适合的氧化剂。在某些实施方式中，氧化剂包含铁离子(ferric ion)。铁离子可由任何适合的铁离子源提供。在一些实施方式中，氧化剂可包含金属的盐。例如，铁离子可由包含诸如硝酸根离子(例如，硝酸铁)、氰化物(氰根，cyanide)离子(例如，铁氰化物阴离子)及类似者的无机阴离子的铁盐(ferric salt)提供。氧化剂还可包含三价有机铁(III)化合物(ferric organic iron(III)compound)，例如但不限于乙酸盐、乙酰丙酮化物、柠檬酸盐、葡糖酸盐、草酸盐、邻苯二甲酸盐及丁二酸盐及其混合物。在其它实施方式中，氧化剂可为含氧的(含氧基的，oxy-containing)氧化剂。适合的含氧的氧化剂的非限制性实例包括过氧化氢、过硫酸盐、溴酸盐过硫酸盐、碘酸盐过硫酸盐、过溴酸盐过硫酸盐、高碘酸盐过硫酸盐、有机过氧化合物，诸如过乙酸、过硫酸氢钾制剂(oxone)及类似物。

抛光组合物可包含任何适合量的氧化剂。例如，抛光组合物可包含约1ppm或更多的氧化剂，例如，约5ppm或更多、约25ppm或更多、约50ppm或更多、约75ppm或更多、或约100ppm或更多。替代地或另外，抛光组合物可包含约2500ppm(约2.5重量％)或更少的氧化剂，例如，约2000ppm或更少、约1500ppm或更少、约1000ppm或更少、约500ppm或更少、或约250ppm或更少。除非另外指出，否则术语ppm意指反映按重量计的百万分率。例如，1000ppm将等效于1重量％。

当所述任选的氧化剂包含过氧化氢时，过氧化氢可以任何适合的量存在于抛光组合物中。例如，抛光组合物可包含约0.1重量％至约10重量％的过氧化氢，例如，约0.5重量％至约10重量％、或约0.5重量％至约5重量％。

抛光组合物任选地进一步包含氨基酸。氨基酸可为任何适合的氨基酸。适合的氨基酸的非限制性实例包括甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸及精氨酸。抛光组合物可含有任何适合量的氨基酸。例如，抛光组合物可包含约0.1重量％至约5重量％的氨基酸(约100ppm至约5000ppm)，例如，约0.1重量％至约4重量％、约0.1重量％至约3重量％、约0.1重量％至约2重量％、或约0.1重量％至约1重量％。

当抛光组合物包含铁离子(ferric ion)(即，Fe(III)离子)时，抛光组合物任选地进一步包含用于铁离子的稳定剂。所述用于铁离子的稳定剂可为任何适合的用于铁离子的稳定剂。用于铁离子的稳定剂的非限制性实例为丙二酸。抛光组合物可含有任何适合量的用于铁离子的稳定剂。例如，抛光组合物可包含约0.1重量％至约2重量％的用于铁离子的稳定剂，例如，约0.1重量％至约1.8重量％、约0.1重量％至约1.6重量％、约0.1重量％至约1.4重量％、约0.1重量％至约1.2重量％、或约0.1重量％至约1重量％。

可通过任何适合的技术制备抛光组合物，其中许多技术为本领域技术人员已知的。抛光组合物可以分批或连续制程制备。一般而言，抛光组合物可通过以任何次序组合其组分来制备。如本文中所使用的术语“组分”包括单独的成分(例如，研磨剂、分散剂、任选的氧化剂、任选的氨基酸等)以及成分(例如，研磨剂、分散剂、任选的氧化剂、任选的氨基酸等)的任意组合。

例如，可将研磨剂分散于水中。然后，可添加分散剂，且通过能够将组分引入到抛光组合物中的任何方法混合。任选的氧化剂及任选的氨基酸可在抛光组合物的制备期间的任何时刻添加。抛光组合物可在使用之前制备，其中，恰好在使用之前(例如，在使用之前约1分钟内、或在使用之前约1小时内、或在使用之前约7天内)将一种或多种组分(诸如氧化剂，例如过氧化氢)添加至抛光组合物。还可通过在抛光操作期间在基板表面处将组分混合来制备抛光组合物。

抛光组合物可作为包含研磨剂、分散剂、任选的氧化剂、任选的氨基酸及水的单料包体系供应。可选择地，研磨剂在第一容器中可作为水中的分散体供应，分散剂、任选的氧化剂及任选的氨基酸在第二容器中可呈干燥形式供应或作为在水中的溶液或分散体供应。当氧化剂包含过氧化氢时，过氧化氢合乎期望地与抛光组合物的其它组分分开供应，且在使用前不久(例如，在使用前1周或更短、在使用前1天或更短、在使用前1小时或更短、在使用前10分钟或更短、或在使用前1分钟或更短)例如由最终使用者与抛光组合物的其它组分组合。第一或第二容器中的组分可呈干燥形式，而其它容器中的组分可呈水性分散体的形式。此外，第一及第二容器中的组分适于具有不同的pH值，或者，可选择地，具有基本上相似或甚至相等的pH值。抛光组合物的组分的其它的两容器、或三容器、或更多容器的组合在本领域普通技术人员的知识范围内。

本发明的抛光组合物也可作为意欲在使用之前以适量水稀释的浓缩物提供。在这样的实施方式中，抛光组合物浓缩物可包含研磨剂、分散剂、任选的氧化剂、任选的氨基酸及水(具有或不具有任选的过氧化氢)，所述组分的量使得在用适量水稀释浓缩物时以及在添加任选的过氧化氢(若尚未以适量存在的话)时，抛光组合物中的每种组分将以在上文针对每种组分所述的合适范围内的量存在于抛光组合物中。例如，研磨剂、分散剂、任选的氧化剂、任选的氨基酸各自可以上文针对每种组分所述的浓度的约2倍(例如约3倍、约4倍、或约5倍)的量的浓度存在，使得当用等体积的(例如，分别为2等体积的水、3等体积的水、或4等体积的水)以及适量的所述任选的过氧化氢稀释浓缩物时，使得每种组分将以在上文针对每种组分所述的范围内的量存在于抛光组合物中。此外，如本领域普通技术人员将理解的，浓缩物可含有适当比率的存在于最终抛光组合物中的水，以确保其它组分至少部分或完全溶解于浓缩物中。

本发明还提供化学机械地抛光基板的方法，包括：(i)提供基板，(ii)提供抛光垫，(iii)提供如本文中所描述的化学机械抛光组合物，(iv)使该基板与该抛光垫及该化学机械抛光组合物接触，及(v)相对于该基板移动该抛光垫及该化学机械抛光组合物以磨除该基板的表面的至少一部分，从而抛光该基板。

更具体地说，本发明还提供化学机械地抛光基板的方法，包括：(i)提供基板；(ii)提供抛光垫，(iii)提供化学机械抛光组合物；(iv)使该基板与该抛光垫及该化学机械抛光组合物接触；及(v)相对于该基板移动该抛光垫及该化学机械抛光组合物以磨除该基板的表面的至少一部分，从而抛光该基板，其中，该化学机械抛光组合物包含：(a)约0.05重量％至约10重量％的研磨剂；(b)分散剂，其中该分散剂为直链或支链C₂-C₁₀亚烷基二醇；及(c)水，其中该化学机械抛光组合物具有约2至约6的pH。

待使用本发明的方法抛光的基板可为任何适合的基板，尤其是包含至少一个金属层的基板。金属可为任何适合的金属，例如，金属可包含以下物质、基本上由以下物质组成、或由以下物质组成：选自钨、铝、镍-磷、铜、钌、钴及其组合的金属。在优选实施方式中，金属为钨。优选的基板包含位于基板的表面上的至少一个层，尤其是用于抛光的暴露层(所述暴露层包含金属、基本上由金属组成、或由金属组成)，使得位于基板的表面上的金属的至少一部分被研磨(即，被移除)以抛光基板。在一些实施方式中，基板包含至少一个金属层及至少一个硅氧化物(silicon oxide)层。在一些优选实施方式中，基板包含至少一个钨层及至少一个硅氧化物层。本发明的抛光组合物及方法适合用于所谓的镶嵌抛光法(damascenepolishing method)中，其用于通过蚀刻硅氧化物表面以形成电路线，随后用钨层对基板进行外覆以填充电路线来在适合的基板(例如，硅氧化物)上形成电路线。至少通过如下来形成包含位于硅氧化物基板上的分离的钨电路线的基板：化学机械抛光钨的外覆物(overcoat)以暴露硅氧化物基板表面，并由此在基板上产生分离的钨线。在一些实施方式中，由此形成的基板可经历一个或多个后续的抛光和/或清洁步骤以产生成品(finished)基板。

因此，在优选实施方式中，基板包含位于基板表面上的钨层，其中，钨层的至少一部分被研磨以抛光基板。在另一优选实施方式中，基板包含位于基板表面上的硅氧(silicon oxygen)层，其中，硅氧化物(silicon oxide)层的至少一部分被研磨以抛光基板。在另一优选实施方式中，基板包含位于基板表面上的硅氮(silicon nitrogen)层，其中，硅氮化物(silicon nitride)层的至少一部分被研磨以抛光基板。该基板可包含位于基板表面上的钨层、位于基板表面上的硅氧层、以及位于基板表面上的硅氮化物层中的一者或多者，其中，钨层、硅氧层及硅氮化物层中的一者或多者的至少一部分被研磨以抛光基板。

本发明的抛光组合物合乎需要地随时间推移而展现出在均值粒度(平均粒度，average particle size)方面的降低的生长。在均值粒度(平均粒度，average particlesize)方面的生长被认为是通过如下造成的：研磨剂颗粒聚集，从而增多了具有相对大粒度的颗粒的群组。具有相对大粒度的颗粒被认为促成了增多在正在抛光的基板中的微划痕的产生，所述微划痕可导致增大的基板缺陷率。本发明的抛光组合物当用于抛光基板(特别是包含钨及硅氧化物的基板)时进一步合乎需要地展现出令人满意的移除速率，同时，在基板表面的品质方面提供了增强的抛光性能，特别地，在于在正在抛光的基板中减少微划痕的出现。

本发明的抛光方法特别适于与化学机械抛光(CMP)装置结合使用。典型地，该装置包括：压板，当使用时，其处于运动中且具有由轨道、线性或圆周运动产生的速度；抛光垫，其与压板接触且在运动时随压板移动；及载体，其固持待通过接触抛光垫表面且相对于抛光垫表面移动而被抛光的基板。基板的抛光通过以下进行：使基板与抛光垫及本发明的抛光组合物接触放置，然后，相对于基板移动抛光垫，以研磨基板的至少一部分来抛光该基板。

可采用化学机械抛光组合物使用任何适合的抛光垫(例如，抛光表面)来平坦化或抛光基板。适合的抛光垫包括，例如，编织及非编织的抛光垫。此外，适合的抛光垫可包括具有各种密度、硬度、厚度、可压缩性、压缩回弹能力及压缩模量的任何适合的聚合物。适合的聚合物包括，例如，聚氯乙烯、聚氟乙烯、尼龙、氟碳化合物、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共形成产物、以及它们的混合物。

合乎需要地，CMP装置进一步包含原位抛光终点检测系统，其中许多为本领域中已知的。用于通过分析自工件的表面反射的光或其它辐射来检查和监控抛光过程的技术为本领域中已知的。这样的方法描述于例如美国专利第5,196,353号、美国专利第5,433,651号、美国专利第5,609,511号、美国专利第5,643,046号、美国专利第5,658,183号、美国专利第5,730,642号、美国专利第5,838,447号、美国专利第5,872,633号、美国专利第5,893,796号、美国专利第5,949,927号及美国专利第5,964,643号中。合乎需要地，对于正在抛光的工件的抛光过程的进展的检查或监控使得能够确定抛光终点，即，确定何时终止对特定工件的抛光过程。

合乎需要地，本发明的抛光组合物在用其抛光的基板上展现出减少的微划痕。本发明的抛光组合物还合乎需要地展现出增强的储存稳定性。

本发明可通过以下实施方式表征。

实施方式

(1)在实施方式(1)中呈现化学机械抛光组合物，其包含：

(a)约0.05重量％至约10重量％的研磨剂；

(b)分散剂，其中该分散剂为直链或支链C₂-C₁₀亚烷基二醇；及

(c)水，

其中该化学机械抛光组合物具有约1至约7的pH。

(2)在实施方式(2)中呈现实施方式(1)的化学机械抛光组合物，其中该组合物包含约1重量％至约5重量％的研磨剂。

(3)在实施方式(3)中呈现实施方式(1)或实施方式(2)的化学机械抛光组合物，其中该组合物包含约2.5重量％至约3.5重量％的研磨剂。

(4)在实施方式(4)中呈现实施方式(1)-(3)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该研磨剂选自经处理的氧化铝、胶体二氧化硅、热解二氧化硅、经表面改性的二氧化硅及其组合。

(5)在实施方式(5)中呈现实施方式(1)-(4)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该研磨剂为胶体二氧化硅。

(6)在实施方式(6)中呈现实施方式(5)的化学机械抛光组合物，其中该胶体二氧化硅具有约10nm至约100nm的平均粒度(mean particle size)。

(7)在实施方式(7)中呈现实施方式(6)的化学机械抛光组合物，其中该胶体二氧化硅具有约30nm至约70nm的平均粒度(mean particle size)。

(8)在实施方式(8)中呈现实施方式(1)-(7)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该组合物包含约0.5重量％至约20重量％的分散剂。

(9)在实施方式(9)中呈现实施方式(1)-(8)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该组合物包含约1重量％至约15重量％的分散剂。

(10)在实施方式(10)中呈现实施方式(1)-(9)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该组合物包含约3重量％至约10重量％的分散剂。

(11)在实施方式(11)中呈现实施方式(1)-(10)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该化学机械抛光组合物具有约2至约5的pH。

(12)在实施方式(12)中呈现实施方式(1)-(11)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该化学机械抛光组合物具有约2至约4的pH。

(13)在实施方式(13)中呈现实施方式(1)-(12)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该分散剂为直链或支链C₂-C₇亚烷基二醇。

(14)在实施方式(14)中呈现实施方式(1)-(13)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该分散剂为直链或支链C₄-C₇亚烷基二醇。

(15)在实施方式(15)中呈现实施方式(1)-(14)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该分散剂为1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇或其组合。

(16)在实施方式(16)中呈现实施方式(1)-(15)中任一者的化学机械抛光组合物，其中该分散剂为1,4-丁二醇。

(17)在实施方式(17)中呈现实施方式(1)的化学机械抛光组合物，其中该分散剂为直链C₂-C₁₀亚烷基二醇。

(18)在实施方式(18)中呈现化学机械地抛光基板的方法，其包括：

(i)提供基板；

(ii)提供抛光垫；

(iii)提供化学机械抛光组合物，其包含：

(a)约0.05重量％至约10重量％的研磨剂；

(b)分散剂，其中该分散剂为直链或支链C₂-C₁₀亚烷基二醇；及

(c)水，

其中该化学机械抛光组合物具有约2至约6的pH；

(iv)使该基板与该抛光垫及该化学机械抛光组合物接触；及

(v)相对于该基板移动该抛光垫及该化学机械抛光组合物以磨除该基板的表面的至少一部分，从而抛光该基板。

(19)在实施方式(19)中呈现实施方式(18)的方法，其中该组合物包含约1重量％至约5重量％的研磨剂。

(20)在实施方式(20)中呈现实施方式(18)或实施方式(19)的方法，其中该组合物包含约2.5重量％至约3.5重量％的研磨剂。

(21)在实施方式(21)中呈现实施方式(18)-(20)中任一者的方法，其中该研磨剂选自经处理的氧化铝、胶体二氧化硅、热解二氧化硅、经表面改性的二氧化硅及其组合。

(22)在实施方式(22)中呈现实施方式(18)-(21)中任一者的方法，其中该研磨剂为胶体二氧化硅。

(23)在实施方式(23)中呈现实施方式(22)的方法，其中该胶体二氧化硅具有约10nm至约100nm的平均粒度(mean particle size)。

(24)在实施方式(24)中呈现实施方式(23)的方法，其中该胶体二氧化硅具有约30nm至约70nm的平均粒度(mean particle size)。

(25)在实施方式(25)中呈现实施方式(18)-(24)中任一者的方法，其中该组合物包含约0.5重量％至约20重量％的分散剂。

(26)在实施方式(26)中呈现实施方式(18)-(25)中任一者的方法，其中该组合物包含约1重量％至约15重量％的分散剂。

(27)在实施方式(27)中呈现实施方式(18)-(26)中任一者的方法，其中该组合物包含约3重量％至约10重量％的分散剂。

(28)在实施方式(28)中呈现实施方式(18)-(27)中任一者的方法，其中该化学机械抛光组合物具有约2至约5的pH。

(29)在实施方式(29)中呈现实施方式(18)-(28)中任一者的方法，其中该化学机械抛光组合物具有约2至约4的pH。

(30)在实施方式(30)中呈现实施方式(18)-(29)中任一者的方法，其中该分散剂为直链或支链C₂-C₇亚烷基二醇。

(31)在实施方式(31)中呈现实施方式(18)-(30)中任一者的方法，其中该分散剂为直链或支链C₄-C₇亚烷基二醇。

(32)在实施方式(32)中呈现实施方式(18)-(31)中任一者的方法，其中该分散剂为1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇或其组合。

(33)在实施方式(33)中呈现实施方式(18)-(32)中任一者的方法，其中该分散剂为1,4-丁二醇。

(34)在实施方式(34)中呈现实施方式(18)的方法，其中该分散剂为直链C₂-C₁₀亚烷基二醇。

(35)在实施方式(35)中呈现实施方式(18)-(34)中任一者的方法，其中该基板包含位于该基板的表面上的钨层，且其中磨除该钨层的至少一部分以抛光该基板。

(36)在实施方式(36)中呈现实施方式(18)-(35)中任一者的方法，其中该基板进一步包含位于该基板的表面上的硅氧(silicon oxygen)层，且其中磨除该硅氧层的至少一部分以抛光该基板。

(37)在实施方式(37)中呈现实施方式(18)-(36)中任一者的方法，其中该基板进一步包含位于该基板的表面上的硅氮(silicon nitrogen)层，且其中磨除该硅氮层的至少一部分以抛光该基板。

以下实施例进一步说明本发明，但当然不应解释为以任何方式限制其范围。

实施例1

该实施例展现了根据本发明的实施方式的包含胶体二氧化硅及分散剂的抛光组合物的稳定性。

如表1中所述的，抛光组合物1A-1G包含3重量％胶体二氧化硅(Akzo Nobel CJ2-2)、1335ppm丙二酸、500ppm甘氨酸、618ppm的10％硝酸铁溶液、2.5重量％过氧化氢、Kathlon^TM、及不同量的1,4-丁二醇(即，分散剂)，pH为3、4或5。在制备抛光组合物之后不久且在45℃下储存抛光组合物1、2及3周后，使用可购自Malvern Panalytical(Malvern,UK)的粒度仪(particle sizing instrument)测定均值粒度(平均粒度，average particlesize)。结果以图表的方式展示于图1中。

表1：抛光组合物1A-1G的pH及分散剂的量

如从图1中所展示的结果明晰的，在45℃下储存抛光组合物3周之后，在含有胶体二氧化硅且不含有分散剂、且具有约80nm的初始均值粒度(平均粒度，average particlesize)的抛光组合物1A-1C中所存在的颗粒展现了均值粒度(平均粒度，average particlesize)增加至大约120nm(抛光组合物1A)、大约160nm(抛光组合物1B)及大约200nm(抛光组合物1C)。这些粒度增加发生在pH 3(抛光组合物1A)、pH 4(抛光组合物1B)及pH 5(抛光组合物1C)中的每一者下。

在45℃下储存3周之后，含有10重量％的分散剂、pH值分别为3及5、且具有约120nm的初始均值粒度(平均粒度，average particle size)的抛光组合物1F及1G展现了均值粒度(平均粒度，average particle size)增加至大约130nm(抛光组合物1F)及大约150nm(抛光组合物1G)。在pH为3的含有胶体二氧化硅及10重量％的分散剂的抛光组合物1F中，观测到，在45℃下储存3周之后均值粒度(平均粒度，average particle size)的最小增加(约8％)。如由这些结果所表明的，分散剂的存在显著地抑制聚集且因此防止均值粒度(平均粒度，average particle size)的增加。例如，pH为3且无分散剂的抛光组合物1A展现出约50％的粒度增加，而pH为3且10重量％的分散剂的抛光组合物1F展现出约8％的粒度增加。

实施例2

该实施例表明了根据本发明的实施方式的包含经含磺酸的聚合物表面处理的氧化铝及分散剂的抛光组合物的稳定性。

如表2中所述的，抛光组合物2A-2G包含250ppm经含磺酸的聚合物表面处理的氧化铝、1080ppm丙二酸、1000ppm赖氨酸、1000ppm精氨酸、500ppm的硝酸铁、0.5重量％过氧化氢、Kathlon^TM、及不同量的1,4-丁二醇(即，分散剂)，pH值为2或4。在制备抛光组合物之后不久及在45℃下储存1、2及3周之后，使用可购自Malvern Panalytical(Malvern,UK)的粒度仪测定均值粒度(平均粒度，average particle size)。结果以图表的方式展示于图2中。

表2：抛光组合物2A-2G的pH及分散剂的量

如由图2中所展示的结果明晰的，在45℃下储存3周之后，含有经含磺酸的聚合物表面处理的氧化铝且无分散剂、且具有约150nm的初始均值粒度(平均粒度，averageparticle size)的抛光组合物2A及2B中所存在的颗粒展现了均值粒度(平均粒度，averageparticle size)增加至大约950nm(抛光组合物2A)及大约800nm(抛光组合物2B)。这些粒度增加发生在pH 2(抛光组合物2A)及pH 4(抛光组合物2B)中的每一者下。抛光组合物2A及2B的均值粒度(平均粒度，average particle size)的增加分别为大约630％及530％。

在45℃下储存3周之后，含有0.5-10重量％的分散剂、pH值为2或4的抛光组合物2C-2G展现出基本上无粒度增加。如由这些结果所表明的，在包含经含磺酸的聚合物表面处理的氧化铝的抛光组合物中，分散剂的存在基本上完全地抑制聚集且因此防止均值粒度(平均粒度，average particle size)的增加。

实施例3

该实施例表明了由根据本发明的实施方式的包含研磨剂及分散剂的抛光组合物提供的钨及硅氧化物的移除速率。

抛光组合物3A-3E包含3重量％胶体二氧化硅(平均粒度(mean particle size)为75nm)、1500ppm的10％重量％硝酸铁溶液、3240ppm丙二酸、2000ppm赖氨酸、15ppmKathlon^TM、pH值为4.0。抛光组合物3A(比较)不含分散剂。抛光组合物3B-3E(本发明)分别进一步含有1重量％、3重量％、7重量％及9重量％的1,4-丁二醇(即，分散剂)。用5种抛光组合物(抛光组合物3A-3E)抛光包含硅氧化物或钨的毯覆层的单独基板。抛光之后，测定钨及硅氧化物的移除速率，且结果阐述于表3中。

表3：随分散剂变化的钨(W)及硅氧化物(SiO)移除速率

如由表3中所阐述的结果明晰的，将1,4-丁二醇分散剂的量自抛光组合物3A中的0重量％增加至抛光组合物3E中的9重量％提供了适用且同时略微降低的钨及硅氧化物的移除速率，而如本文在实施例1中所表明的，分散剂的存在显著地抑制粒度生长。

将本文中引用的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)在此引入作为参考，其参考程度如同各参考文献被单独和具体说明以引入作为参考并且各参考文献在本文中全部阐述一般。

在描述本发明的范围(特别是所附权利要求的范围)中使用术语“一个”和“一种”和“该”和“至少一个(种)”以及类似的指示物应理解为包括单数和复数，除非本文中另有说明或上下文明显矛盾。在一个或多个项目的列表后使用术语“至少一个(种)”(例如，“A和B中的至少一个(种)”)解释为意指选自所列项目中的一个(种)项目(A或B)或所列项目中的两个(种)或更多个(种)项目的任何组合(A和B)，除非本文中另有说明或上下文明显矛盾。术语“包含”、“具有”、“包括”、和“含有”应理解为开放式术语(即，意味着“包括，但不限于”)，除非另有说明。本文中数值范围的列举仅仅用作单独提及落在该范围内的每个独立值的简写方法，除非本文中另有说明，并且在说明书中引入每个独立值，就如同其在这里被单独列举一样。本文描述的所有方法可以任何适合的顺序进行，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。本文中提供的任何和所有实例、或示例性语言(如，“例如”)的使用仅用来更好地说明本发明，而不是对本发明的范围加以限定，除非另有说明。说明书中没有语言应被理解为是在将任何非要求保护的要素表明为是本发明的实践所必需的。

本文中描述了本发明的优选实施方式，包括本发明人已知的进行本发明的最佳模式。通过阅读上述说明书，那些优选实施方式的变化对于本领域的普通技术人员来说将变得明晰。本发明人希望技术人员适当地采用这种变化，且本发明人希望本发明用不同于本文具体描述的方式进行实践。因此，本发明包括适用法律所允许的、所附权利要求书中所列举的主题的所有修改和等价物。此外，本发明涵盖上述要素在其所有可能变化中的任意组合，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。