CN111356747A - 化学机械抛光组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明主题涉及一种化学机械抛光(CMP)组合物，其包含无机粒子、包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物、过硫酸钾、至少一种腐蚀抑制剂及水性介质，其用于抛光半导体工业的基材，该基材包含钴和/或钴合金及TiN和/或TaN。

Description

化学机械抛光组合物
本发明主题涉及一种化学机械抛光(CMP)组合物，其包含无机粒子、包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物、过硫酸钾、至少一种腐蚀抑制剂及水性介质，其用于抛光半导体工业的基材，该基材包含钴和/或钴合金及TiN和/或TaN。
在半导体工业中，化学机械抛光(缩写为CMP)为应用于制造先进的光子、微机电及微电子材料及装置(如，半导体晶圆)中的熟知技术。
在制造用于半导体工业中的材料及装置期间，采用CMP以使金属和/或氧化物表面平坦化。CMP利用化学及机械作用的相互作用来达成待抛光表面的平坦度。化学作用由化学组合物(也称作CMP组合物或CMP浆料)来提供。机械作用通常通过抛光垫来进行，典型地将该抛光垫按压至待抛光表面上且将其安装于移动压板上。压板的移动通常为直线的、旋转的或轨道式的。
在典型CMP方法步骤中，旋转晶圆固持器使待抛光晶圆与抛光垫接触。CMP组合物通常施用于待抛光晶圆与抛光垫之间。
随着在超大规模集成电路(ultra large scale integrated Circuit；ULSI)技术中特征尺寸的连续缩减，铜互连结构的尺寸变得愈来愈小。为了减少RC延迟，铜互连结构中的障壁或粘着层的厚度变得更薄。传统铜障壁/粘着层堆栈Ta/TaN不再适合，因为Ta的电阻率相对较高，且铜无法直接电镀至Ta上。与Ta相比，钴具有较低电阻率且更便宜。Cu与Co之间的粘着性良好。Cu容易于在Co上成核，铜也可直接电镀于钴上。
在集成电路中，Co用作铜互连件的粘着层或障壁层，同时Co在内存装置中也可用作纳米结晶Co，且在MOSFET中用作金属闸极。
多孔低k介电材料已用于当前互连结构。据报导，低k材料容易于受到电浆或抛光浆料损坏。在当前化学机械抛光处理中，为了减少对低k介电质的损坏，用于铜及障壁的大部分目前浆料为酸性的。但观察到，铜及钴容易溶解在含有氧化剂(例如，过氧化氢)的酸性溶液中。此使铜及钴的抛光速率过高，使得其将诱发铜线凹陷。另外，在铜互连结构的侧壁上钴粘着层的溶解可导致铜线分层，且造成可靠性问题。
在半导体芯片制造中钴的另一项应用是借助CVD或PVD方法将钴沉积到沟槽或通孔中。介电层由内衬垫覆盖以确保Co不会分层或扩散到介电层中。Ti/TiN和/或Ta/TaN层可作为内衬和/或阻挡层使用。
对于如Co涂覆晶圆的CMP的镶嵌而言，在一个步骤去除Co和内衬是有好处的。因此，Co以及Ti/TiN和/或Ta/TaN的高移除速率是有利的。另一方面，介电质层不应被损坏，因此这种类型的材料需要低速率。
视超大规模集成电路(ULSI)技术中的所用整合方案而定，Co、Cu及、低k介电材料、Ti/TiN和/或Ta/TaN以不同量及层厚度共存在选择性、腐蚀、移除速率及表面质量方面向用于半导体装置制造中的化学机械抛光的组合物提出多项挑战。
用于抛光包含金属及Ti/TiN和/或Ta/TaN的半导体工业基材的CMP组合物(包含无机粒子、包含氨基以及至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物、氧化剂以及水性介质)为已知且例如叙述于以下文献中。
US 6,840,971B2公开含有α-氨基酸的化学机械抛光组合物及浆料，其可用于抛光包括多层金属或金属和介电质例如Cu/TiN/Ti及Cu/TaN/Ta多层基材的基材。除了α-氨基酸，浆料包括磨料粒子、氧化剂及任选包括钝化膜形成剂、分散剂、表面活性剂、抛光停止化合物以及稳定剂的进一步成分。特别适用于在可控制条件下以良好的速率抛光包括铜、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨及氮化钨层的基材。
用于化学机械抛光包含钴和/或钴合金及TiN和/或TaN的基材的CMP组合物的用途公开于PCT/EP2016/068964中。所用CMP组合物的pH值超过6且小于9。所用CMP组合物的典型组分为胶态二氧化硅粒子、包含氨基及酸基的有机化合物、作为氧化剂的过氧化氢及水性介质。所用CMP组合物也进一步包含腐蚀抑制剂及非离子表面活性剂。
然而，现有CMP组合物不能提供对Co、Ti/TiN和/或Ta/TaN的材料移除速率(缩写为MRR)的控制。此外，这些CMP组合物未能提供较窄的TiN:TaN的MRR比以迎合在半导体以及其他联合工业中的各种应用。此外，由于组合物的酸性pH值，现有技术CMP组合物也导致基材腐蚀及材料变质。
因此，当前所要求保护的主题的目的为提供避免基材的腐蚀及材料变质的CMP组合物且提供对Co、Ti/TiN和/或Ta/TaN的MRR的更好的控制，该TiN:TaN的MRR比在≥0.5至≤2.0的范围内。
概述
意外地，已发现包含过硫酸钾作为氧化剂且pH值在≥8.5至≤11.0的范围内的CMP组合物能够提供对具有基材的最少腐蚀及材料变质的Co、Ti/TiN和/或Ta/TaN的MRR更好的控制。在≥0.5至≤2.0的范围内的受控的TiN:TaN的MRR比使CMP组合物防止TiN或TaN凹陷或突起。
因此，在一个实施方案中，当前要求保护的主题涉及包含以下的化学机械抛光组合物
(A)≥0.10重量％至≤4.00重量％的无机粒子，
(B)≥0.10重量％至≤0.90重量％的包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物，
(C)≥0.20重量％至≤0.90重量％的过硫酸钾，
(D)≥95.00重量％至≤99.58重量％的水性介质，
(E)≥0.01重量％至≤0.50重量％的至少一种腐蚀抑制剂，及
(K)≥0.01重量％至≤1.50重量％的至少一种添加剂，
其中该组合物的pH为≥8.5至≤11.0，且
其中重量％按组合物的总重量计，且组分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)及(K)的重量％的总和总计达100重量％。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于组合物的pH为≥8.5至≤10.0。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于过硫酸钾的量为≥0.30重量％至≤0.70重量％。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于无机粒子(A)为胶态无机粒子。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于胶态无机粒子为胶态二氧化硅粒子。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于至少一种有机化合物(B)为分子量低于600g/mol的非聚合化合物。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于有机化合(B)中的酸基(Y)选自羧酸、磺酸及磷酸。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于有机化合物(B)选自氨基酸、经取代的乙二胺及多羧酸。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于有机化合物(B)选自：甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、磺基丙氨酸、氨基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于水性介质为去离子水。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于腐蚀抑制剂(E)选自：咪唑、苯并咪唑、苯并***、4-(二甲基氨基)苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、6,6’,6”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三亚氨基)三己酸、苯基四唑、N-月桂酰肌氨酸、4-十二烷基苯磺酸、磷酸C6-C10烷基酯、聚天冬氨酸及其混合物及盐。
在当前要求保护的主题的另一实施方案中，以上组合物的特征在于至少一种添加剂选自：表面活性剂(F)、生物杀伤剂(H)、pH调节剂、缓冲物质、稳定剂及减摩剂。
在当前要求保护的主题的另一方面中，使用以上组合物以化学机械抛光包含(i)钴和/或(ii)钴合金及(iii)TiN和/或TaN的基材。
在当前要求保护的主题的另一方面中，一种制造半导体装置的方法，该方法包括化学机械抛光半导体工业中所用的基材，其中该基材在以上组合物存在下包含
(i)钴，和/或
(ii)钴合金，及
(iii)TiN和/或TaN。
在当前要求保护的主题的一个实施方案中，以上方法的特征在于TiN:TaN的材料移除速率比在≥0.5至≤2.0范围内。
详述
本发明主题的化学机械抛光组合物包含
(A)≥0.10重量％至≤4.00重量％的无机粒子，
(B)≥0.10重量％至≤0.90重量％的包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物，
(C)≥0.20重量％至≤0.90重量％的过硫酸钾，
(D)≥95.00重量％至≤99.58重量％的水性介质，
(E)≥0.01重量％至≤0.50重量％的至少一种腐蚀抑制剂，及
(K)≥0.01重量％至≤1.50重量％的至少一种添加剂，
其中该组合物的pH为≥8.5至≤11.0，且
其中重量％按组合物的总重量计，且组分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)及(K)的重量％的总和总计达100重量％。
一般而言，无机粒子(A)的化学性质不受特定限制。(A)可具有相同化学性质或为具有不同化学性质的粒子的混合物。通常，以具有相同化学性质的粒子(A)优选。
(A)可为-无机粒子，如金属、金属氧化物或碳化物，包括类金属、类金属氧化物或碳化物，或
-无机粒子的混合物。
一般而言，(A)可为
-一种类型的胶态无机粒子，
-一种类型的烟雾状无机粒子，
-不同类型的胶态和/或烟雾状无机粒子的混合物。
一般而言，胶态无机粒子为利用湿式沉淀法制备的无机粒子；烟雾状无机粒子通过例如使用
Figure BDA0002493876350000051
法在氧气存在下用氢气高温火焰水解例如金属氯化物前体来制备。
优选地，无机粒子(A)为胶态或烟雾状无机粒子或其混合物。其中，金属或类金属的氧化物及碳化物为优选的。更优选地，粒子(A)为氧化铝、氧化铈、氧化铜、氧化铁、氧化镍、氧化锰、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化锡、二氧化钛、碳化钛、氧化钨、氧化钇、氧化锆或其混合物或复合物。最优选地，粒子(A)为氧化铝、氧化铈、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆或其混合物或复合物。具体而言，(A)为二氧化硅粒子。在一个实施方案中，(A)为胶态二氧化硅粒子。
如本文所用，术语“胶态二氧化硅”指通过缩合聚合Si(OH)4而制备的二氧化硅。前体Si(OH)4可例如通过水解高纯度烷氧硅烷，或通过酸化硅酸盐水溶液来获得。该胶态二氧化硅可根据美国专利第5,230,833号制备，或可以各种市售产品中的任一个形式获得，如Fuso PL-1、PL-2及PL-3产品以及Nalco 1050、2327及2329产品以及购自DuPont、Bayer、Applied Research、Nissan Chemical、Nyacol及Clariant的其他类似产品。
根据本发明主题，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中无机粒子(A)的量为≥0.10重量％至≤4.00重量％。优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.15重量％至≤4.00重量％。更优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.20重量％至≤4.00重量％，甚至更优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.25重量％至≤4.00重量％或≥0.30重量％至≤4.00重量％或≥0.35重量％至≤4.00重量％。最优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.40重量％至≤4.00重量％或≥0.45重量％至≤4.00重量％。在各情况下(A)的量按CMP组合物的总重量计。在一个实施方案中，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中(A)的量为≥0.50重量％至≤4.00重量％。
一般而言，粒子(A)可以各种粒子尺寸分布含于该CMP组合物中。粒子(A)的粒子尺寸分布可为单峰或多峰。在多峰粒子尺寸分布情况下，双峰通常优选。为了在本发明主题的CMP方法期间具有易于可再现性质特征及易于可再现条件，单峰粒子尺寸分布对于粒子(A)可为优选的。粒子(A)常常最优选具有单峰粒子尺寸分布。一般而言，粒子(A)可具有何种粒子尺寸分布不受特别限制。
粒子(A)的平均粒子尺寸可在宽范围内变化。平均粒子尺寸为粒子(A)于水性介质(E)中的粒子尺寸分布的d50值，且可例如使用动态光散射(dynamic light scattering；DLS)或静态光散射(static light scattering；SLS)方法来量测。该类及其他方法在此项技术中已熟知，参看例如Kuntzsch,Timo；Witnik,Ulrike；Hollatz,Michael Stintz；Ripperger,Siegfried；Characterization of Slurries Used for Chemical-MechanicalPolishing(CMP)in the Semiconductor Industry；Chem.Eng.Technol；26(2003),第12卷,第1235页。
对于DLS，典型地使用Horiba LB-550V(DLS，根据手册的动态光散射量测)或任何其他此类仪器。此技术在粒子散射激光光源(λ＝650nm)时量测粒子的流体动力学直径，其在与入射光呈90°或173°的角度下侦测。散射光强度的变化归因于粒子在其移动穿过入射光束时的随机布朗运动(Brownian motion)，且监测其随时间的变化。使用由仪器执行的作为延迟时间的函数的自相关函数来提取衰变常数；较小粒子以较高速度移动穿过入射光束且对应于较快衰变。
衰变常数与粒子的扩散系数Dt成比例，且用于根据斯托克斯-爱因斯坦方程式(Stokes-Einstein equation)计算粒子尺寸：
Figure BDA0002493876350000071
其中假设悬浮粒子(1)具有球形形态且(2)均一地分散(即不聚结)于整个水性介质(E)中。此关系预期对于含有低于1重量％固体的粒子分散液保持成立，因为水性分散剂(E)的粘度无显着偏差，其中η＝0.96mPa.s(在T＝22℃下)。烟雾状或胶态无机粒子分散液(A)的粒子尺寸分布通常在塑料光析槽中在0.1％至1.0％固体浓度下量测，且若需要，用分散介质或超纯水进行稀释。
优选地，如用动态光散射技术使用例如高效能粒子尺寸分析仪(HighPerformance Particle Sizer；HPPS；来自Malvern Instruments有限公司)或HoribaLB550的仪器所量测，粒子(A)的平均粒子尺寸在20至200nm范围内，更优选在25至180nm范围内，最优选在30至170nm范围内，尤其优选在40至160nm范围内，且尤其在45至150nm范围内。
根据DIN ISO 9277：2010-09测定的粒子(A)的BET表面可在宽范围内变化。优选地，粒子(A)的BET表面在1至500m2/g范围内，更优选在5至250m2/g范围内，最优选在10至100m2/g范围内，尤其在20至95m2/g范围内，例如在25至92m2/g范围内。
粒子(A)可具有各种形状。从而，粒子(A)可具有一种或基本上仅一种类型的形状。然而，粒子(A)也有可能具有不同形状。举例而言，可存在两种类型的形状不同的粒子(A)。举例而言，(A)可具有如下的形状：聚结物、立方体、具有斜边的立方体、八面体、二十面体、茧状物、结节及球体，具有或不具有突起或凹痕。优选地，其基本上为球形，由此这些粒子(A)典型地具有突起或凹痕。
可能优选的是，无机粒子(A)为茧状。茧状物可具有或不具有突起或凹痕。茧状粒子为具有10至200nm的短轴、1.4至2.2、更优选1.6至2.0的长轴/短轴比率的粒子。优选其平均形状因子为0.7至0.97，更优选0.77至0.92，优选其平均球度为0.4至0.9，更优选0.5至0.7，且优选其平均等效圆直径为41至66nm，更优选48至60nm，其可利用穿透式电子显微法及扫描电子显微法测定。
下文解释茧状粒子的形状因子、球度及等效圆直径的测定。
形状因子提供关于个别粒子的形状及凹痕的信息，且可根据下式计算：
形状因子＝4π(面积/周长2)
无凹痕的球形粒子的形状因子为1。当凹痕的数目增加时，形状因子的值减小。
球度使用中心矩(moment about the mean)给出关于个别粒子的伸长率的信息，且可根据下式计算，其中M为相应粒子的重心：
Figure BDA0002493876350000081
伸长率＝(1/球度)0.5
其中
Mxx＝Σ(x-x平均)2/N
Myy＝Σ(y-y平均)2/N
Mxy＝Σ[(x-x平均)×(y-y平均)]/N
N为形成个别粒子的影像的像素的数目
x,y为像素的坐标
x平均为形成该粒子影像的N个像素的x坐标的均值
y平均为形成该粒子影像的N个像素的y坐标的均值
球形粒子的球度为1。当粒子拉长时球度值减小。
个别非圆形粒子的等效圆直径(缩写为ECD；equivalent circle diameter)给出关于具有与个别非圆形粒子相同面积的圆的直径的信息。
平均形状因子、平均球度及平均ECD为与所分析的粒子数目相关的个别性质的算术平均值。
对于粒子形状表征，将具有重量20％固体含量的水性茧状二氧化硅粒子分散液分散于碳箔上，且干燥。通过使用能量过滤-透射电子显微法(EF-TEM)(120千伏特)及扫描电子显微法二次电子影像(Scanning Electron Microscopy secondary electron image；SEM-SE)(5千伏特)分析经干燥的分散液。分辨率为2k、16位、0.6851纳米/像素的EF-TEM影像用于该分析。在噪声抑制之后使用临限值对影像进行二进制编码。然后手动地分离粒子。辨别上覆粒子及边缘粒子，且其不用于该分析。计算且以统计方式分类如先前所定义的ECD、形状因子及球度。
CMP组合物也包含至少一种有机化合物(B)，其包含氨基和/或至少一个酸基(Y)。
至少一个酸基(Y)定义为(Y)本身以及其去质子化形式。包含于有机化合物(B)的酸基(Y)优选为任何酸基，以致于
反应
Figure BDA0002493876350000091
或
反应
Figure BDA0002493876350000092
的pKa值(酸解离常数的对数量测)不大于7，更优选不大于6，最优选不大于5.5，特别优选不大于5，在25℃及大气压下于去离子水中量测。
包含于有机化合物(B)的酸基(Y)优选为羧酸(–COOH)、碳酸(–O–COOH)、磺酸(–SO3H)、硫酸(–O–SO3H)、膦酸(–P(＝O)(OH)2)、磷酸(–O–P(＝O)(OH)2)部分或其去质子化形式。更优选，该酸基(Y)为羧酸(–COOH)、磺酸(–SO3H)、硫酸(–O–SO3H)或膦酸(–P(＝O)(OH)2)部分或其去质子化形式。最优选，该酸基(Y)为羧酸(–COOH)、磺酸(–SO3H)或膦酸(–P(＝O)(OH)2)部分，或其去质子化形式。
包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物(B)优选为氨基酸、经取代的乙二胺及多羧酸。术语“多羧酸”涉及二羧酸、三羧酸、四羧酸及五羧酸。优选地，多羧酸选自二羧酸、三羧酸及四羧酸。更优选地，多羧酸选自二羧酸及三羧酸。在一个实施方案中，有机化合物(B)选自：氨基酸、经取代的乙二胺、二羧酸及三羧酸。
至少一种有机化合物(B)为非聚合化合物，优选具有低于600g/mol的分子量。更优选具有低于400g/mol的分子量。最优选具有低于300g/mol的分子量。
一般而言，具有氨基以及酸基的任何有机化合物被称为氨基酸。基于本发明主题的目的，所有单独的立体异构物以及其外消旋混合物也被视为氨基酸。优选，氨基以及酸基二者附接于一个碳(称为α-氨基羧酸)，用作CMP浆料中的化学添加剂。许多α-氨基羧酸为已知者，且有作为活生物体蛋白质的基础成分的二十种“天然”氨基酸。视存在于水性载体的侧链而定，氨基酸可为酸性、中性或碱性。如果α氨基酸的侧链包含额外的质子供给基(酸性)例如羧酸基，氨基酸为酸性氨基酸。
要理解，本发明主题全文的经取代为包含至少一个碳原子的基团共价结合至乙二胺或二亚乙基三胺结构(如果存在于有机化合物(B))的至少一个氮原子。包含碳原子的基团作为包含氮的乙二胺或二亚乙基三胺结构与酸基(Y)之间的连接基，作为化合物(B)整体。
包含碳原子的基团优选为CH2、CH2CH2、CH2CH2CH2或CH2CH2CH2CH2基团，更优选为CH2、CH2CH2或CH2CH2CH2基团，最优选为CH2基团。
至少一种有机化合物(B)选自：甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、磺基丙氨酸、氨基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。优选地，有机化合物(B)选自：甘氨酸、乙二胺四乙酸、氨基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。
更优选地，有机化合物(B)选自：甘氨酸、乙二胺四乙酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。
最优选地，有机化合物(B)选自：甘氨酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。在一个实施方案中，有机化合物(B)选自：甘氨酸、乙二胺四乙酸、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。
根据本发明主题，按CMP组合物的总重量计，包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物(B)的量为≥0.10重量％至≤0.90重量％。优选地，CMP组合物中的(B)的量为≥0.10重量％至≤0.88重量％。更优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.10重量％至≤0.86重量％，甚至更优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.10重量％至≤0.84重量％。最优选地，CMP组合物中(A)的量为≥0.10重量％至≤0.82重量％。在各情况下(B)的量按CMP组合物的总重量计。在一个实施方案中，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中(B)的量为≥0.10重量％至≤0.81重量％。
将包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的有机化合物(B)添加为抛光添加剂可提高所有金属(即钴和/或钴合金及TiN和/或TaN)的材料移除速率。
根据本发明主题的CMP组合物包含过硫酸钾(C)作为氧化剂。通常，氧化剂为能够氧化待抛光基材或待抛光基材的层中的一个的化合物。在现有技术中，该类氧化物以过氧化物、过硫酸盐、高氯酸盐、过溴酸盐、高碘酸盐、高锰酸盐或其衍生物的形式存在。然而，尚未通过使用过硫酸盐作为氧化剂、更优选使用过硫酸钾(K2S2O8)作为氧化剂进行大量研究。通过进行该种选择而获得的优势中的一个为对TiN及TaN的MRR的控制。选择性氧化剂，即过硫酸钾(C)有助于实现TiN:TaN的MRR比在≥0.5至≤2.0的范围内。
因此，按CMP组合物的总重量计，过硫酸钾(C)的量为≥0.20重量％至≤0.90重量％。优选地，(C)的量为≥0.20重量％至≤0.85重量％。更优选地，(C)的量为≥0.25重量％至≤0.85重量％，甚至更优选地，(C)的量为≥0.30重量％至≤0.70重量％或≥0.30重量％至≤0.65重量％或≥0.35重量％至≤0.65重量％。最优选地，(C)的量为≥0.40重量％至≤0.65重量％或≥0.45重量％至≤0.65重量％或≥0.45重量％至≤0.60重量％。在各情况下(C)的量按CMP组合物的总重量计。在一个实施方案中，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中(C)的量为≥0.45重量％至≤0.55重量％。
在抛光基材期间，经抛光表面的金属离子进入抛光溶液中。这些金属离子可与CMP组合物形成配合物，由此导致基材的抛光低效。因此，将腐蚀抑制剂添加至CMP组合物，其与基材反应而非通过与溶液中的金属离子反应而在形成金属配合物中充当经典络合剂/螯合剂。根据本发明主题的CMP组合物包含至少一种腐蚀抑制剂(E)。
优选地，至少一种腐蚀抑制剂(E)可为邻苯二甲酸、4-磺基邻苯二甲酸、4-羟基邻苯二甲酸、3-氨基邻苯二甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、4-甲基邻苯二甲酸、4-甲氧基邻苯二甲酸、3,3,4,4-二苯甲酮四羧酸、5-氨基间苯二甲酸、间苯二甲酸、1,3,5-苯三羧酸、5-羟基间苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、1,2,3-苯三羧酸水合物、4-羟基间苯二甲酸、5-甲氧基间苯二甲酸、4-甲氧基间苯二甲酸、(1,1,2,1)联三苯基-3,5-二羧酸、1,2,4,5-苯四羧酸、对苯二甲酸、1,2,4-苯三羧酸、2-氨基对苯二甲酸、9,10-蒽二羧酸、苯五羧酸、苯六甲酸、2,5-二羟基对苯二甲酸、2,5-二氨基对苯二甲酸、2,5-二甲基-对苯二甲酸二甲基酯、5,5-羰基双(偏苯三酸)、3,5-二甲基吡唑、吡唑、5-甲基-1H-吡唑-3-羧酸、1-甲基吡唑、1,3,5-三甲基-1H-吡唑-4-羧酸、3-甲基-1-苯基-1H-吡唑、3,5-二甲基-1-苯基吡唑、5-氨基-3-甲基-1-苯基吡唑、1-苯基-1H-吡唑-5-羧酸、5-苯基-1H-吡唑-3-羧酸、3,5-二苯基吡唑、5-氨基-1-甲基-1H-吡唑、3-甲基吡唑、3-氨基-5-苯基吡唑、3-吡唑羧酸、3-氨基吡唑、3-氨基-5-乙基-1H-吡唑、1-甲基-1H-吡唑基-3-胺、3(5)-苯基-1H-吡唑、4,6-二羟基吡唑并[3,4-d]嘧啶、3,5-吡唑二羧酸单水合物、1,3-二甲基-1H-吡唑基-5-胺、5-氨基-1-乙基吡唑、3-甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯、1,3-二苯基-1H-吡唑基-5-胺、1,5-二甲基-1H-吡唑-3-羧酸乙酯、1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸、1,5-二甲基-1H-吡唑-3-羧酸、吡唑并[1,5-a]吡啶-2,3-二羧酸二甲酯、1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸、3-氨基-5-羟基吡唑、3-氨基-4-乙氧羰基吡唑、4-甲基吡唑、1-甲基-3-苯基-1H-吡唑基-5-胺、1-甲基-5-苯基-1H-吡唑-3-羧酸、1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羧酸、1H-吡唑-3-羧酸甲酯、1-甲基-1H-吡唑-5-羧酸、5-氨基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸乙酯、吡唑并[1,5-a]吡啶-3-羧酸、4-(1H-吡唑基-1-基)苯胺、5-氨基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酰胺、1-甲基-1H-吡唑-3-羧酸、吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-羧酸、3-(4-甲氧基苯基)吡唑、1,3,5-三甲基-1H-吡唑基-4-胺、3-(5-甲基-1H-吡唑基-4-基)丙基胺、5-氨基-1-甲基吡唑-4-羧酸乙酯、3-甲基-1H-吡唑基-5-胺、2-甲基-2H-吲唑-3-羧酸、3,5-二甲基-1H-4-吡唑羧乙酯、4-吡唑羧酸乙酯、吡唑-3,5-二羧酸二乙酯、4-吡唑羧酸、6-氨基-2-甲基-2H-吲唑、1-乙基-3-甲基-1H-吡唑-5-羧酸、4-(3,5-二甲基-1H-吡唑基-1-基)苯胺、4-[3,5-二(叔丁基)-1H-吡唑基-1-基]苯胺、2-(1H-吡唑基-1-基)苯甲酸、(1,3-二甲基-1H-吡唑基-5-基)甲醇、(3,5-二甲基-1-苯基-1H-吡唑基-4-基)甲醇、3,5-二甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸、吡唑并[1,5-a]吡啶-2-羧酸、5-氨基-3-(4-甲基苯基)吡唑、4-(3,5-二甲基-1H-吡唑基-1-基)苯甲酸、4-乙基氢1-甲基-1H-吡唑-4,5-二羧酸酯、3-氨基-5-叔丁基-1H-吡唑、(1-甲基-1H-吡唑基-5-基)甲醇、(1-甲基-1H-吡唑基-3-基)甲醇、7-氨基-2-甲基吲唑、5-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸、3-(2-呋喃基)-1H-吡唑基-5-胺、1-芐基-3-(叔丁基)-1H-吡唑-5-羧酸、3-(2-呋喃基)-1-甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯、1-甲基-5-苯基-1H-吡唑-4-羧酸、5-(2-呋喃基)-1-甲基-1H-吡唑-3-羧酸、3,5-二甲基-1H-吡唑-4-羧酸、5-(2-呋喃基)-1H-吡唑-3-羧酸、1-苯基-5-丙基-1H-吡唑-4-羧酸、3-(叔丁基)-1-甲基-1H-吡唑基-5-胺、3-环丙基-1-甲基-1H-吡唑基-5-胺、组织胺、咖啡因、茶碱、黄嘌呤、L-组氨酸、鸟嘌呤、可可碱、咪唑丙烯酸、鸟苷、咪唑并[1,2-a]吡啶、咪唑、苯并咪唑L-肌肽、5-氨基咪唑-4-羧酰胺、7-(2,3-二羟基丙基)茶碱、1,1'-羰基二咪唑、4,5-咪唑二羧酸、N-甲基咪唑、4-苯基-1H-咪唑、2-苯基咪唑、N-[2-(1H-咪唑-4-基)乙基]乙酰胺、2-甲基咪唑、咪唑并[1.2-b]哒嗪、4-甲基咪唑、2'-脱氧肌苷、2,4-二甲基咪唑、2-乙基咪唑、1H-咪唑-4-羧酸、3-甲基黄嘌呤、1,2-二甲基咪唑、1-乙酰基咪唑、5-氨基咪唑-4-羧酰胺-1-β-D-核糖核苷、4,5-咪唑二羧酸二甲酯、1-芐基咪唑、1-十二烷基l咪唑、N-(3-氨基丙基)咪唑、咪唑并[1,2-a]吡啶-3-羧酸、1-苯基咪唑、4-(咪唑-1-基)酚、1H-咪唑-2-羧酸、1-甲基-1H-咪唑-4-羧酸甲基酯、1-甲基-1H-咪唑-5-羧酸甲酯、(1-甲基-1H-咪唑-4-基)甲醇、4-咪唑羧酸甲酯、(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲醇、4-(1H-咪唑-1-基)苯甲酸、Nα-BOC-L-组氨酸、1,1'-草酰二咪唑、3-(1H-咪唑-1-基)丙酸、2-氨基-7-乙基-1,7-二氢-6H-嘌呤-6-酮、1-甲基-1H-咪唑-2-羧酸、2-甲基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-羧酸、2-(1H-咪唑-1-基)苄基胺、2-(1H-咪唑-1-基)苯胺、2-(2-甲基-1H-咪唑-1-基)苯胺、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、1-烯丙基咪唑、2-异丙基咪唑、1-甲基-1H-咪唑-4-羧酸、1-甲基-1H-咪唑-5-羧酸、4-甲基-5-咪唑羧基乙酯、4-(1H-咪唑-1-基甲基)苯胺、无环鸟苷(Acycloguanosine)、咪唑并[1,2-a]吡啶-2-羧酸单水合物、(2-丁基-1H-咪唑-4-基)甲醇、(2-丁基-1H-咪唑-4-基)甲醇、4-(2-甲基-1H-咪唑-1-基)苯胺、2-苯基-1H-咪唑-4-羧酸1.5水合物、咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基甲醇、[4-(1H-咪唑-1-基)苯基]甲醇、[4-(1H-咪唑-1-基甲基)苯基]甲醇、咪唑并[1,2-a]吡啶-6-甲腈、3-(1H-咪唑-1-基)苯甲酸、N-α-FMOC-N-三tyl-L-组织胺、4-(1H-咪唑-1-基甲基)苄腈、3-(1H-咪唑-1-基甲基)苯胺、1,2-二甲基-1H-咪唑-5-羧酸、四唑、5-苯基四唑、5-氨基四唑、5-(氨基甲基)四唑、1-丙基5-氨基四唑、1-丁基5-氨基四唑、3-(1H-四唑-1-基)丙酸、(5-氨基-1H-四唑-1-基)乙酸、4-(1H-四唑-1-基甲基)苯甲酸、(5-氨基-1H-四唑-1-基)乙酸乙酯、1H-四唑-5-乙酸乙酯、5-(4-甲基苯基)-1H-四唑、4-(1H-四唑-5-基甲基)酚、4-[(5-甲基-1H-四唑-1-基)甲基]苯甲酸、4-(1H-四唑-5-基氧基)苯胺、3-(1H-四唑-5-基)苄基醇、4-(1H-四唑-5-基)哌啶、2-(1H-四唑-1-基)苯胺、1-烯丙基-N-芐基-1H-四唑-5-胺、2-(1H-四唑-5-基)-苯基胺、3-(1H-四唑-1-基)酚、亚戊基四唑、(5-甲基-1H-四唑-1-基)(苯基)乙酸、2-氨基-4-(1H-四唑-5-基)苯甲酸、3-甲氧基-5-(1H-四唑-1-基)苯胺、3-苯基-2-四唑-1-基-丙酸、4-(5-甲基-1H-四唑-1-基)苯胺、3-(5-甲基-1H-四唑-1-基)苯胺、3-(1H-四唑-1-基)苯甲酸、4-(5-甲基-1H-四唑-1-基)酚、2-羟基-5-(1H-四唑-1-基)苯甲酸、3-(5-甲基-1H-四唑-1-基)酚、3-(5-p-甲苯基-四唑-1-基)-丙酸、5-(3-吡啶)-1H-四唑、5-(2-吡啶)-1H-四唑、[4-(5-甲基-1H-四唑-1-基)苯基]乙酸、3-(1H-四唑-1-基)-1H-吡唑-4-羧酸、(5-氨基-1H-四唑-1-基)乙酸、(5-甲基-1H-四唑-1-基)(苯基)乙酸、[4-(5-甲基-1H-四唑-1-基)苯基]乙酸、1-烯丙基-N-苄基-1H-四唑-5-胺、1H-四唑-5-乙酸、2-(1H-四唑-1-基)苯胺、2-(1H-四唑-5-基)-苯基胺、2-氨基-4-(1H-四唑-5-基)苯甲酸、2-羟基-5-(1H-四唑-1-基)苯甲酸、3-(1H-四唑-1-基)-1H-吡唑-4-羧酸、3-(1H-四唑-1-基)苯甲酸、3-(1H-四唑-1-基)酚、3-(1H-四唑-5-基)苄基醇、3-(5-甲基-1H-四唑-1-基)酚、3-(5-p-甲苯基-四唑-1-基)-丙酸、3-苯基-2-四唑-1-基-丙酸、4-(1H-四唑-1-基甲基)苯甲酸、4-(1H-四唑-5-基)哌啶、4-(1H-四唑-5-基甲基)酚、4-(5-甲基-1H-四唑-1-基)苯胺、4-(5-甲基-1H-四唑-1-基)酚、4-[(5-甲基-1H-四唑-1-基)甲基]苯甲酸、(5-氨基-1H-四唑-1-基)乙酸乙酯、1H-四唑-5-乙酸乙酯、2-苯基-3-[4-(1H-1,2,3,4-四唑-5-基)苄基]-4H-色烯(chromen)-4-酮、2-苯基-3-[4-(1H-1,2,3,4-四唑-5-基)亚苄基]色满(chroman)-4-酮、4-乙基-5-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)嘧啶-2-胺、6-苯基-5,6-二氢苯并[f][1,2,3,4]四唑并[1,5-d][1,4]氧氮杂环庚烷(oxazepine)、4-乙基-5-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]嘧啶-2-胺、5-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]-4-丙基嘧啶-2-胺、4-甲基-3-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]喹诺酮、4-甲基-3-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)喹诺酮、N1-苄基-2-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)乙-1-烯-1-胺、N1,N1-二乙基-2-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]乙-1-烯-1-胺、2-{[2-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)乙烯基]氨基}苯甲酸甲酯、2,4-二苯基-5-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)嘧啶、5-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]-2,4-二苯基嘧啶、1-[4-(叔丁基)苯基]-5-苯基-1H-1,2,3,4-四唑、N2-甲基-4-苯基-5-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)嘧啶-2-胺、3,5-二(乙酰基氧基)-2-[(乙酰基氧基)甲基]-6-(1H-1,2,3,4-四唑-5-基)四氢-2H-吡喃-4-基乙酸酯、3-{5-[4-(叔丁基)苯基]-1H-1,2,3,4-四唑-1-基}吡啶、7-甲基-5-苯基[1,2,3,4]四唑并[1,5-a]嘧啶、5-甲基-N-(1H-1,2,3,4-四唑-5-基)-2-吡嗪羧酰胺、5-甲基-3-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]-1H-吲哚、3-[1-(4-甲氧基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]-5-甲基-1H-吲哚、2,3-二(乙酰基氧基)-1-[1,2-二(乙酰基氧基)乙基]-3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-基)丙基乙酸酯、2,3-二(乙酰基氧基)-1-[1,2-二(乙酰基氧基)乙基]-3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-基)丙基乙酸酯、3-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]-1,4-二氢喹啉-4-酮、3-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)-1,4-二氢喹啉-4-酮、3-(二甲基氨基)-1-(4-甲基苯基)-2-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)丙-2-烯-1-酮、3-(二甲基氨基)-1-(2-甲基苯基)-2-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)丙-2-烯-1-酮、2-({2-[1-(4-甲基苯基)-1H-1,2,3,4-四唑-5-基]乙烯基}氨基)苯甲酸乙酯、N-甲基-N-(2-{甲基[2-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)乙烯基]氨基}乙基)-N-[2-(1-苯基-1H-1,2,3,4-四唑-5-基)乙烯基]胺、4-甲基-磺酰基苯甲酸、3-甲基氨基苯甲酸、4-(二乙基氨基)苯甲酸、3-二甲基氨基苯甲酸、2-(苄基氨基)苯甲酸、4-甲基氨基苯甲酸、4-(二甲基氨基)苯甲酸、N-油酰肌氨酸(N-Oleoylsarcosine)、N-月桂酰肌氨酸、N-椰油酰肌氨酸、N-椰油酰基谷氨酸盐、4-十二烷基苯磺酸、甲苯磺酸
Figure BDA0002493876350000161
四丙烯苯磺酸盐(Tetrapropylenbenzolsulfonat)、磷酸己基酯、磷酸烷基酯(C6-C10)、([亚氨基双(亚甲基)]双膦酸、N-椰油-烷基衍生物)、([亚氨基双(亚甲基)]双膦酸、N-椰油-烷基衍生物)-N-氧化物、6,6’,6”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三亚氨基)三己酸、2,4,6-三甲基三聚氰胺、五甲基三聚氰胺、{[双(二甲基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基)](甲基)氨基}甲醇、({双[(羟基甲基)氨基)]-1,3,5-三嗪-2-基}氨基)甲醇、2,4-二氨基-6-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪、({双[双(羟基-甲基)氨基]-1,3,5-三嗪-2-基}(羟基l-甲基)氨基)甲醇、N2,N4-二-叔丁基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、N2,N4-双(丙-2-烯-1-基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、聚天冬氨酸以及其混合物及盐类。
更优选地，至少一种腐蚀抑制剂(E)选自：咪唑、苯并咪唑、苯并***、4-(二甲基氨基)苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、6,6’,6”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三亚氨基)三己酸、苯基四唑、N-月桂酰肌氨酸、4-十二烷基苯磺酸、磷酸C6-C10烷基酯、聚天冬氨酸及其混合物及盐。
甚至更优选地，至少一种腐蚀抑制剂(E)选自：苯并***、4-(二甲基氨基)苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、6,6’,6”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三亚氨基)三己酸、苯基四唑、N-月桂酰肌氨酸、4-十二烷基苯磺酸、磷酸C6-C10烷基酯、聚天冬氨酸及其混合物及盐。
最优选地，至少一种腐蚀抑制剂(E)选自：苯并***、间苯二甲酸、6,6’,6”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三亚氨基)三己酸、苯基四唑、N-月桂酰肌氨酸、4-十二烷基苯磺酸、磷酸C6-C10烷基酯、聚天冬氨酸及其混合物及盐。在一个实施方案中，至少一种腐蚀抑制剂(E)选自：苯并***、N-月桂酰肌氨酸、4-十二烷基苯磺酸、聚天冬氨酸及其混合物及盐。
至少一种腐蚀抑制剂(E)的pKa值低于8.50，更优选低于8.45，最优选低于8.35。在一个实施方案中，至少一种腐蚀抑制剂(E)的pKa值低于8.30。
按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中至少一种腐蚀抑制剂(E)的量为≥0.01重量％至≤0.50重量％。优选地，(E)的量为≥0.01重量％至≤0.45重量％。更优选地，(E)的量为≥0.02重量％至≤0.35重量％，甚至更优选地，(E)的量为≥0.02重量％至≤0.30重量％。最优选地，(E)的量为≥0.02重量％至≤0.25重量％或≥0.03重量％至≤0.20重量％或≥0.03重量％至≤0.15重量％。在各情况下(E)的量按CMP组合物的总重量计。在一个实施方案中，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中(E)的量为≥0.03重量％至≤0.1重量％。
CMP组合物可进一步包含选自如下的至少一种添加剂(K)：表面活性剂(F)、生物杀伤剂(H)、pH调节剂、缓冲物质、稳定剂及减摩剂。该类添加剂为本领域熟练技术人员已知。按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中至少一种添加剂(K)的量为≥0.01重量％至≤1.50重量％。优选地，至少一种添加剂(K)的量为≥0.01重量％至≤1.30重量％，更优选地，(K)的量为≥0.01重量％至≤1.10重量％，甚至更优选地，(K)的量为≥0.01重量％至≤1.00重量-％或≥0.01重量％至≤0.90重量％或≥0.01重量％至≤0.70重量％。最优选地，(K)的量为≥0.01重量％至≤0.50重量％或≥0.01重量％至≤0.30重量％或≥0.01重量％至≤0.20重量％。在各情况下(K)的量按CMP组合物的总重量计。
表面活性剂(F)在选为CMP组合物中至少一种添加剂(K)时为表面活性化合物，该化合物会减少液体表面张力、两种液体间或液体及固体间的的界面张力。优选地，表面活性剂(F)可为任何非离子表面活性剂(F)。该类非离子表面活性剂(F)优选为水溶性和/或水分散性，更优选为水溶性。术语“水溶性”意谓着本发明主题的组合物的相关组分或成分在分子程度上可溶于水相。术语“水分散性”意谓着本发明主题的组合物的相关组分或成分可分散于水相且形成稳定的乳液或悬浮液。
非离子表面活性剂(F)优选为两亲性非离子表面活性剂，即包含至少一种疏水基(b1)以及至少一种亲水基(b2)的表面活性剂。此意谓着非离子性表面活性剂(F)可包含一个以上疏水基(b1)，例如2、3或更多个基(b1)，彼此被至少一种亲水基(b2)分离，如下文所述。非离子性表面活性剂(F)也可包含一个以上亲水基(b2)，例如2，3或更多个基(b2)，彼此被疏水基(b1)分离，如下文所述。
因此，非离子性表面活性剂(F)可具有二种不同嵌段通用结构。此种通用嵌段结构的实例例如但不限于：
-b1-b2，
-b1-b2-b1，
-b2-b1-b2，
-b2-b1-b2-b1，
-b1-b2-b1-b2-b1，以及
-b2-b1-b2-b1-b2。
非离子表面活性剂(F)更优选为包含聚氧亚烷基的两亲性非离子表面活性剂。
疏水基(b1)优选为烷基，更优选为具有4至40个碳原子，或甚至更优选5至20个碳原子，或7至18个碳原子，或10至16个碳原子。疏水基(b1)最优选为具有11至14个碳原子的烷基。
亲水基(b2)优选为聚氧亚烷基。该聚氧亚烷基可为低聚或聚合。更优选，亲水基(b2)为选自包含下列组成的聚氧亚烷基的亲水基
(b21)氧亚烷基单体单元，以及
(b22)氧亚乙基单体单元以外的氧亚烷基单体单元，
该单体单元(b21)不同于单体单元(b22)，且(b2)的该聚氧亚烷基包含的单体单元(b21)及(b22)以无规、交替、梯度和/或嵌段分布。
最优选，亲水基(b2)为选自包含下列组成的聚氧亚烷基的亲水基
(b21)氧亚乙基单体单元，以及
(b22)氧亚乙基单体单元以外的氧亚烷基单体单元，
(b2)的该聚氧亚烷基包含的单体单元(b21)及(b22)以无规、交替、梯度和/或嵌段分布。
优选，氧亚乙基单体单元以外的氧亚烷基单体单元(b22)为经取代的氧亚烷基单体单元，其中取代基选自：烷基、环烷基、芳基、烷基-环烷基、烷基-芳基、环烷基-芳基以及烷基-环烷基-芳基。氧亚乙基单体单元以外的氧亚烷基单体单元(b22)为
-更优选衍生自经取代的环氧乙烷(X)，其中取代基选自：烷基、环烷基、芳基、烷基-环烷基、烷基-芳基、环烷基-芳基以及烷基-环烷基-芳基，
-最优选衍生自经烷基取代的环氧乙烷(X)，
-特别优选衍生自经取代的环氧乙烷(X)，其中取代基为选自具有1至10个碳原子的烷基，
在一个实施方案中，氧亚乙基单体单元以外的氧亚烷基单体单元(b22)衍生自甲基环氧乙烷(环氧丙烷)和/或乙基环氧乙烷(环氧丁烷)。
经取代的环氧乙烷(X)的取代基本身也可带有惰性取代基，即不会负面影响环氧乙烷(X)的共聚合以及非离子表面活性剂(F)表面活性的取代基。此种惰性取代基的实例为氟及氯原子、氮基及腈基。如果存在此种惰性取代基，其用量使得不会负面影响非离子表面活性剂(F)的亲水性-疏水性平衡。优选，经取代的环氧乙烷(X)取代基不带有此种惰性取代基。
经取代的环氧乙烷(X)的取代基优选选自以下：具有1至10个碳原子的烷基，具有5至10个碳原子的呈螺环、环外和/或稠合构型(annealed configuration)的环烷基和/或具有6至10个碳原子的芳基，具有6至20个碳原子的烷基-环烷基，具有7至20个碳原子的烷基-芳基，11至20个碳原子的环烷基-芳基，以及具有12至30个碳原子的烷基-环烷基-芳基。最优选，经取代的环氧乙烷(X)的取代基为选自具有1至10个碳原子的烷基。特别的，经取代的环氧乙烷(X)的取代基为选自具有1至6个碳原子的烷基。
在一个实施方案中，最优选的经取代的环氧乙烷(X)为甲基环氧乙烷(环氧丙烷)和/或乙基环氧乙烷(环氧丁烷)，特别为甲基环氧乙烷。
最优选，亲水基(b2)由单体单元(b21)以及(b22)组成。
另一个具体实施方案，亲水基(b2)优选为聚氧亚乙基、聚氧亚丙基或聚氧亚丁基，更优选为聚氧亚乙基。
在亲水基(b2)包含或由单体单元(b21)以及(b22)组成的情况下，作为亲水基(b2)的聚氧亚烷基包含呈无规、交替、梯度和/或嵌段分布的单体单元(b21)以及(b22)。此意谓一种亲水基(b2)可仅具有一种分布类型，即
-无规：…-b21-b21-b22-b21-b22-b22-b22-b21-b22-…；
-交替：…-b21-b22-b21-b22-b21-…；
-梯度：…b21-b21-b21-b22-b21-b21-b22-b22-b21-b22-b22-b22-…；或
-嵌段：…-b21-b21-b21-b21-b22-b22-b22-b22-…。
可替代的，亲水基(b2)也可包含至少二种分布类型，例如，具有无规分布的低聚或聚合区段以及具有交替分布的低聚或聚合区段。最优选，亲水基(b2)优选仅有一种分布类型，以及最优选，该分布为无规或嵌段。
具体实施方案其中亲水基(b2)包含或由单体单元(b21)以及(b22)组成，(b21)比(b22)的摩尔比例变化范围广泛，因此，可依本发明主题的组合物、方法以及用途特殊需求作最有利地的调整。优选，(b21)：(b22)的摩尔比例为100：1至1：1，更优选，60：1至1.5：1，最优选50：1至1.5：1，特别优选，25：1至1.5：1，尤其是15：1至2：1，例如9：1至2：1。
此外，作为亲水基(b2)的低聚及聚合聚氧亚烷基的聚合度变化范围广泛，因此，可依本发明主题的组合物、方法以及用途特殊需求作最有利地的调整。优选，聚合度为5至100，优选5至90，最优选5至80的范围。
特别地，非离子表面活性剂(F)为两亲性非离子聚氧亚乙基-聚氧亚丙基烷基醚表面活性剂，其为包含平均具有10至16个碳原子的烷基且呈无规分布的5至20个氧亚乙基单体单元(b21)以及2至8个氧亚丙基单体单元的分子混合物。在一个实施方案中，非离子表面活性剂(F)为两亲性非离子聚氧亚乙基-聚氧亚丙基烷基醚表面活性剂，其为包含平均具有11至14个碳原子的烷基且呈无规分布的12至20个氧亚乙基单体单元以及3至5个氧亚丙基单体单元分子混合物。
若存在，非离子表面活性剂(F)的量可为≥0.01重量％至≤1.30重量％，更优选地，(F)的量为≥0.01重量％至≤1.10重量％，甚至更优选地，(F)的量为≥0.01重量％至≤1.00重量％或≥0.01重量％至≤0.90重量％或≥0.01重量％至≤0.70重量％。最优选地，(F)的量为≥0.01重量％至≤0.50重量％或≥0.01重量％至≤0.30重量％或≥0.01重量％至≤0.20重量％或≥0.01重量％至≤0.10重量％或≥0.01重量％至≤0.08重量％或≥0.01重量％至≤0.05重量％。在各情况下(F)的量按CMP组合物的总重量计。在一个实施方案中，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中非离子表面活性剂(F)的量为≥0.01重量％至≤0.03重量％。
非离子表面活性剂(F)可具有不同重量平均分子量。重量平均分子量(F)优选至少300，更优选至少500，最优选至少700，尤其是至少800，例如至少900。重量平均分子量(F)优选不大于15,000，更优选不大于6,000，最优选不大于3,000，尤其是不大于2,000，例如不大于1,400[g/mol]，由凝胶渗透色谱法(缩写为GPC)测定。特别的，重量平均分子量(F)为900至1,400[g/mol]，由GPC测定。该GPC为本领域熟练技术人员已知的标准GPC技术。
非离子表面活性剂(F)在水性介质中的溶解度变化范围广泛。(F)在大气压力下25℃于pH 7水中的溶解度优选至少1g/L，更优选至少5g/L，最优选至少20g/L，甚至更优选至少50g/L或150g/L。
若作为至少一种添加剂(K)存在，生物杀伤剂(H)可为至少一种生物杀伤剂(H)。生物杀伤剂为利用化学或生物方法阻止任何有害有机体、使任何有害有机体呈现无害或对任何有害有机体施加控制作用的化合物。优选地，(H)为四级铵化合物、基于异噻唑啉酮的化合物、N-取代的二氮烯二氧化物或N'-羟基-二氮烯氧化物盐。更优选地，(H)为N-取代的二氮烯二氧化物或N'-羟基-二氮烯氧化物盐。
CMP组合物中生物杀伤剂(H)的量可为≥0.00重量％至≤1.30重量％，更优选地，(H)的量为≥0.00重量％至≤1.10重量％，甚至更优选地，(H)的量为≥0.00重量％至≤1.00重量％或≥0.00重量％至≤0.90重量％或≥0.00重量％至≤0.70重量％。最优选地，(H)的量为≥0.00重量％至≤0.50重量％或≥0.00重量％至≤0.30重量％或≥0.00重量％至≤0.20重量％或≥0.00重量％至≤0.10重量％或≥0.00重量％至≤0.08重量％或≥0.00重量％至≤0.05重量％。在各情况下(H)的量按CMP组合物的总重量计。
可任选地存在作为至少一种添加剂(K)的其他添加剂可为pH调节剂、缓冲物质、稳定剂及减摩剂。该类添加剂为本领域熟练技术人员已知。CMP组合物中这些添加剂的量可为≥0.00重量％至≤1.00重量％，更优选地，该量为≥0.00重量％至≤0.90重量％或≥0.00重量％至≤0.70重量％。最优选地，该量为≥0.00重量％至≤0.50重量％或≥0.00重量％至≤0.30重量％或≥0.00重量％至≤0.20重量％或≥0.00重量％至≤0.10重量％或≥0.00重量％至≤0.08重量％或≥0.00重量％至≤0.05重量％。在各情况下作为至少一种添加剂(K)的其他添加剂的量按CMP组合物的总重量计。
本发明主题的CMP组合物的主要组分为水性介质(D)。水性介质(D)可为一种类型或不同类型的水性介质的混合物。一般而言，水性介质(D)可为任何含有水的介质。优选地，水性介质(D)为水及可与水混溶的有机溶剂，例如醇、优选C1-C3醇或亚烷基二醇衍生物的混合物。更优选地，水性介质(D)为水。最优选地，水性介质(D)为去离子水。
若按CMP组合物的总重量计，除(D)外的组分的量总共为‘x’重量％，则按CMP组合物的总重量计，(D)的量为‘(100-x)’重量％。在一个实施方案中，按CMP组合物的总重量计，CMP组合物中水性介质(D)的量可为≥95.00重量％至≤99.58重量％。
如针对不同材料，例如金属对比二氧化硅，CMP组合物的特性，例如组合物的稳定性、抛光效能及蚀刻特性可取决于相应组合物的pH。可通过将pH调节剂添加至组合物中以任何适合方式调节CMP组合物的pH。适合的pH调节剂可包括例如但不限于氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠及其混合物。
因此，CMP组合物的pH为≥8.5至≤11.0。优选地，pH为≥9.0至≤10.5，更优选地，pH为≥9.0至≤10.3，最优选地，pH为≥9.0至≤10.0。
本发明主题的CMP组合物用于化学机械抛光半导体工业中所用基材，其中基材包含钴和/或钴合金以及TiN和/或TaN。
钴和/或钴合金可为任何类型、形式或形状。钴和/或钴合金的该类型、形式或形状为本领域熟练技术人员已知。然而，钴和/或钴合金优选具有层和/或覆盖成长的形状。若此钴和/或钴合金具有层和/或覆盖成长的形状，则该钴和/或钴合金含量以对应层和/或覆盖成长的重量计优选大于90％，更优选大于95％，最优选大于98％，尤其大于99％，例如大于99.9％。该钴和/或钴合金已优选在其他基材之间的沟槽或插塞中填充或生长，更优选在介电材料(例如SiO2、硅、低k(BD1、BD2)或超低k材料)或半导体工业中所用的其他分离及半导体材料中的沟槽或插塞中填充或生长。举例而言，在硅穿孔(Through Silicon Vias；缩写为TSV)中间制程中，在自晶圆背面显示TSV之后，如聚合物、光阻剂和/或聚酰亚胺的分离材料可针对绝缘/分离性质在湿式蚀刻的后续处理步骤与CMP之间用作绝缘材料。在包含的铜与介电材料之间可为障壁材料的薄层。一般而言，阻止金属离子扩散至介电材料中的障壁材料为Ti/TiN、Ta/TaN或例如Ru或Ru合金、Co或Co合金。钴在半导体芯片制造的另一项应用为通过CVD或PVD方法将钴沉积到沟槽或通孔中。介电层由内衬垫覆盖以确保Co不会分层或扩散到介电层中。Ti/TiN和/或Ta/TaN层可作为内衬和/或阻挡层使用。
根据本发明主题的CMP组合物用于抛光包含钴和/或钴合金以及TiN和/或TaN的基材。CMP组合物提供对TiN:TaN的材料移除速率(缩写为MRR)比的控制，且其可在≥0.5至≤2.0的范围内变化。优选地，TiN:TaN的MRR比在≥0.5至≤1.8的范围内。更优选地，该范围为≥0.5至≤1.6。最优选地，该范围为≥0.5至≤1.4。
因此，如上文所描述，可变化TiN与TaN的MRR以维持该比率。取决于在本发明主题的CMP组合物存在下经抛光的基材的所需最终用途，可变化此比率，且因此相应MRR可变化。然而，TiN的MRR优选维持≥50至≤700
Figure BDA0002493876350000231
其更优选为≥50至≤650
Figure BDA0002493876350000232
最优选≥50至≤600
Figure BDA0002493876350000233
在一个实施方案中，TiN的MRR为≥50至≤550
Figure BDA0002493876350000234
TaN以及TiN材料移除速率是相关的。
半导体装置可通过以下方法制备，该方法包含在本发明主题的CMP组合物存在下化学机械抛光半导体工业中所用基材。根据本发明主题，该方法包含化学机械抛光包含钴和/或钴合金以及TiN和/或TaN的基材。
一般而言，可利用本发明主题的方法制造的半导体装置不受特定限制。半导体装置可为包含半导体材料，例如硅、锗及III-V材料的电子组件。半导体装置可为作为单一分立装置制造的那些装置或作为集成电路(integrated circuit；IC)制造的那些装置，该类集成电路由多个在晶圆上制造及互连的装置组成。半导体装置可为两端装置(例如，二极管)、三端装置(例如，双极晶体管)、四端装置(例如霍耳效应(Hall effect)传感器)或多端装置。优选地，该半导体装置为多端装置。多端装置可为逻辑设备，如集成电路及微处理器或内存装置，如随机存取内存(random access memory；RAM)、只读存储器(read onlymemory；ROM)及相变随机存取内存(phase change random access memory；PCRAM)。优选地，该半导体装置为多端逻辑设备。具体而言，该半导体装置为集成电路或微处理器。
一般而言，在集成电路中，钴用作铜互连件的粘着层或障壁层。在其纳米晶形式中，钴含于例如内存装置中且作为MOSFET中的金属闸极。钴也可用作晶种以通过电沉积实现铜的电镀。钴或钴合金也可替代铜用作一层或多层的接线。举例而言，可通过金属、绝缘体、金属(MIM)及薄膜电阻器在相同水平的连续层形成电容器(CAP)。电路设计者现可接线至最低金属水平的TaN薄膜电阻器，降低寄生现象且允许更有效使用现有接线水平。过量铜和/或钴及包含呈例如金属氮化物或金属氮化碳(如Co/TaN、Co/TiN、Co/TaCN、Co/TiCN)形式的Co的粘着层/障壁层或例如介电质上方的单一钴合金层(如CoMo、CoTa、CoTi及CoW)可利用根据本发明主题的化学机械抛光制程移除。
一般而言，此钴和/或钴合金以及TiN和/或TaN可以不同方式制备或获得。钴或钴合金可通过ALD、PVD或CVD制程制备。钴或钴合金沉积至TiN和/或TaN的障壁材料上。用于障壁应用的适当材料为此项技术中熟知。障壁阻止金属原子或离子(如钴或铜)扩散至介电层中且改进导电层的粘着性质。
一般而言，此钴和/或钴合金可为任何类型、形式或形状。此钴和/或钴合金优选具有层和/或覆盖成长的形状。若此钴和/或钴合金具有层和/或覆盖成长的形状，则该钴和/或钴合金含量以对应层和/或覆盖成长的重量计优选大于90％，更优选大于95％，最优选大于98％，尤其大于99％，例如大于99.9％。此钴和/或钴合金已优选在其他基材之间的沟槽或插塞中填充或生长，更优选在介电材料(例如SiO2、硅、低k(BD1、BD2)或超低k材料)或半导体工业中所用的其他分离及半导体材料中的沟槽或插塞中填充或生长。
一般而言，向下压力或向下力为在CMP期间由载体施加至晶圆使其压在垫子上的向下的压力或向下的力。此向下压力或向下力可例如以磅每平方英寸(缩写为psi)量测。
举例而言，本发明主题的方法可用2psi或低于2psi的向下压力进行。向下压力优选在0.1psi至1.9psi范围内，更优选在0.3psi至1.8psi范围内，最优选在0.4psi至1.7psi范围内，尤其优选在0.8psi至1.6psi范围内，例如1.5psi。
制备CMP组合物的方法一般为已知的。该类方法可用于制备根据本发明主题所用的CMP组合物(Q)。此可通过以下进行，将组分(A)、(B)、(C)、(E)和(K)分散或溶解于水性介质(D)，且调节pH值，如上所述。为达成此目的，可使用惯用及标准混合方法及混合设备，如搅拌容器、高剪切叶轮、超音波混合器、均质器喷嘴或逆流混合器。
化学机械抛光方法一般为本领域熟练技术人员已知的且可在制造具有集成电路的晶圆中惯用于CMP的条件下通过该类方法及设备进行。对可用于进行抛光方法的设备不存在限制。
如此项技术中已知，用于CMP方法的典型设备由以抛光垫覆盖的旋转压板组成。也使用轨道式抛光器。晶圆安装于载体或夹盘上。晶圆的加工面面向抛光垫(单面抛光方法)。保持环(retaining ring)将晶圆固定于水平位置。
在载体下方，较大直径压板也通常水平安置且提供与待抛光晶圆表面平行的表面。压板上的抛光垫在平坦化制程期间与晶圆表面接触。
为了产生材料损失，将晶圆按压至抛光垫上。通常使载体及压板均围绕其自载体及压板垂直延伸的个别轴旋转。旋转中的载体转轴可相对于旋转中的压板保持固定于适当位置，或可相对于压板水平地振荡。载体的旋转方向典型地(但未必)与压板的旋转方向相同。载体及压板的旋转速度大体上(但未必)设定为不同值。在本发明主题的CMP方法期间，通常将本发明主题的CMP组合物以连续流形式或以逐滴方式涂覆至抛光垫上。压板温度通常设定为10℃至70℃的温度。
可通过例如用软垫(通常称为衬底膜)覆盖的钢制平板施加晶圆上的负载。若使用更高级设备，则用装载有空气或氮气压力的可挠性膜将晶圆按压至垫上。因为在晶圆上的向下压力分布比具有硬压板设计的载体的向下压力分布更均匀，所以当使用硬抛光垫时，该膜载体对于低向下力制程优选。根据本发明主题，也可使用具有控制晶圆上压力分布的选项的载体。其通常设计成具有许多不同室，这些室在一定程度上可彼此独立地装载。
关于其他细节，参考WO 2004/063301 A1，具体而言第16页第[0036]段至第18页第[0040]段以及图2。
借助于本发明主题的CMP方法和/或使用本发明主题的CMP组合物，可获得具有集成电路包含钴和/或钴合金以及TiN和/或TaN的晶圆，其具有优异功能性，且其可视需要而进行调适。
根据本发明主题的CMP组合物可以即用浆料形式用于CMP方法中，其具有较长存放期且经长时段显示稳定粒子尺寸分布。因此，其易于处理及储存。其展示优异抛光效能以及钴和/或钴合金以及TiN和/或TaN的受控MRR。因为CMP组合物的组分的量保持少至最小值，本发明主题的CMP组合物可导致成本有效的化学机械抛光。
钴、TiN和/或TaN的MRR的不同值可通过改变CMP组合物的不同组分的浓度来实现。
根据本发明主题的CMP组合物对现有组合物具有数个优势，例如：
-对Co、TiN和/或TaN的材料移除速率受控制，和/或
-通过在所需范围内变化TiN:TaN的MRR比来迎合半导体工业/使用者的要求，和/或
-以低量使用CMP组合物的组分，由此提供成本有效的且相对较经济的组合物，和/或
-CMP组合物的碱性pH防止基材腐蚀及材料变质。
实施例及对比例
化合物
Figure BDA0002493876350000261
Figure BDA0002493876350000271
200mm Co晶圆的标准CMP方法：
工具：Mirra-mesa(应用材料)
Figure BDA0002493876350000272
在本地供应站搅拌浆料。
用于薄膜厚度量测的标准分析程序：
钴及TiN以及TaN薄膜：Resistage RG-120/RT-80，4点探针仪器(NAPSONCorporation)
TEOS：Opti-Probe 2600(Therma Wave，KLA-Tencor)。
在CMP前后使用49点扫描量测薄膜厚度(边缘排除5mm)。将厚度损失平均且除以抛光时而获得材料移除速率(MRR)。
经Co涂覆的晶圆：Ti内衬上的2000A PVD Co(供应商：AMT)；
TiN以及TaN：在TEOS的上进行PVD。
使用pH组合电极(Schott，blue line 22pH电极)量测pH值。
用于浆料制备的标准程序：
在搅拌下进行所有混合程序。通过将所欲量的个别化合物溶于(D)超纯水(UPW)而制备每一种化合物(B)、(E)以及(F)的原料水溶液。可使用KOH支持(B)以及(E)的原料溶液溶解。借助KOH将原料溶液pH调整至8。(B)的原料溶液具有10重量％个别添加剂浓度，1.0重量％的(E)以及(F)。对(A)而言，使用供货商提供的分散液，典型约为20％-30％重量浓度的研磨剂。氧化剂(C)以30重量％原料溶液形式使用。
为了制备1000克浆料，将600克(D)加至混合槽或烧杯。添加(B)、(E)以及(F)原料溶液的量以达到所欲浓度。使用KOH让溶液保持在碱性至中性pH。然后，添加需要量的(A)。为了调整最终浓度，相对于所需要量的氧化剂原料溶液添加(D)作为平衡水。借助KOH将pH调整至所欲值。在CMP之前约60分钟，添加所欲量的氧化剂。
用于实施例中的无机粒子(A)
使用平均一次粒子尺寸(d1)为35nm且平均二次粒子尺寸(d2)为70nm(如使用动态光散射技术经由Horiba仪器测定)且比表面积为约46m2/g的胶态茧状二氧化硅粒子(A1)。
表1：茧状二氧化硅粒子(A)的粒子形状分析的实验结果
统计功能 ECD 球度 形状因子
单位 nm
粒子数目 475 475 475
平均值 53.67 0.631 0.881
最小值 33.68 0.150 0.513
最大值 99.78 0.997 0.978
标准偏差 11.69 0.199 0.083
中值d50 51.32 0.662 0.911
d90 0.955
粒子形状表征的程序
将具有20重量％固体含量的茧状二氧化硅粒子水性分散液分散于碳箔上，且干燥。经干燥的分散液通过使用能量过滤-穿透式电子显微法(EF-TEM)(120千伏特)及扫描电子显微法二次电子影像(SEM-SE)(5千伏特)分析。分辨率为2k、16位、0.6851纳米/像素的EF-TEM影像用于该分析。在噪声抑制之后使用临限值对影像进行二进制编码。之后手动分离粒子。辨别上覆粒子及边缘粒子且其不用于该分析。计算且以统计方式分类如先前所定义的ECD、形状因子及球度。
如果有表面活性剂(F)，则使用两亲性非离子聚氧亚乙基-聚氧亚丙基烷基醚表面活性剂，其为包含平均具有6至12个碳原子的烷基以及呈无规分布2至10个氧亚乙基单体单元以及1至5个氧亚丙基单体单元的分子混合物。
CMP组合物
比较及本发明CMP组合物用作为氧化剂的H2O2及K2S2O8制备，其中不同组分在本发明主题指定的范围内。在以下给出的表2的所有组合物中，重量％按CMP组合物的总重量计。此外，在表2中，若除(D)外的组分的量总共为CMP组合物的y重量％，则(D)的量为CMP组合物的(100-y)重量％。
Figure BDA0002493876350000301
表3：氧化剂(C)的影响
Figure BDA0002493876350000311
如自上表中显而易见，对TiN及TaN MRR的控制在使用K2S2O8代替H2O2作为氧化剂时为更好的。此外，与H2O2相比，使用K2S2O8作为氧化剂获得的Co的MRR略微提高。此说明使用过硫酸盐获得基材MRR的更好的调谐及控制。因此，在所有其他实验中，选择过硫酸盐作为CMP组合物的氧化剂。
表4：pH的影响
Figure BDA0002493876350000312
表5：有机化合物(B)的影响
Figure BDA0002493876350000313
表6：无机粒子(A)的影响
Figure BDA0002493876350000314
表7：腐蚀抑制剂(E)的影响
Figure BDA0002493876350000321
如自上文所描述的表中显而易见，根据本发明主题的CMP组合物展示在高钴材料移除速率(MRR)
Figure BDA0002493876350000322
以及所需TiN:TaN MRR比方面经改善的抛光效能。此外，在CMP组合物存在下经抛光的晶圆具有光泽的表面。
此外，可自上表中得出结论，本发明主题的CMP组合物提供基材的不同材料的材料移除速率的更好控制。以上结果进一步说明，过硫酸钾(即氧化剂)及pH大大地影响基材或晶圆的不同材料的材料移除速率。

Claims (15)

1.一种化学机械抛光组合物，其包含：
(A)≥0.10重量％至≤4.00重量％的无机粒子，
(B)≥0.10重量％至≤0.90重量％的包含氨基和/或至少一个酸基(Y)的至少一种有机化合物，
(C)≥0.20重量％至≤0.90重量％的过硫酸钾，
(D)≥95.00重量％至≤99.58重量％的水性介质，
(E)≥0.01重量％至≤0.50重量％的至少一种腐蚀抑制剂，及
(K)≥0.01重量％至≤1.50重量％的至少一种添加剂，
其中该组合物的pH为≥8.5至≤11.0，且
其中重量％按该组合物的总重量计。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该组合物的pH为≥8.5至≤10.0。
3.根据权利要求1或2所述的化学机械抛光组合物，其特征在于过硫酸钾的量为≥0.30重量％至≤0.70重量％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该无机粒子(A)为胶态无机粒子。
5.根据权利要求4所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该胶态无机粒子为胶态二氧化硅粒子。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该至少一种有机化合物(B)为分子量低于600g/mol的非聚合化合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该有机化合物(B)中的该酸基(Y)选自羧酸、磺酸及膦酸。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该有机化合物(B)选自氨基酸、经取代乙二胺及多羧酸。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该有机化合物(B)选自：甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、磺基丙氨酸、氨基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丙二酸、柠檬酸及酒石酸。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该水性介质为去离子水。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该腐蚀抑制剂(E)选自：咪唑、苯并咪唑、苯并***、4-(二甲基氨基)苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、6,6’,6”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三亚氨基)三己酸、苯基四唑、N-月桂酰肌氨酸、4-十二烷基苯磺酸、磷酸C6-C10烷基酯、聚天冬氨酸及其混合物及盐。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的化学机械抛光组合物，其特征在于该至少一种添加剂(K)选自：表面活性剂(F)、生物杀伤剂(H)、pH调节剂、缓冲物质、稳定剂及减摩剂。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的化学机械抛光组合物的用途，其用于化学机械抛光包含(i)钴和/或(ii)钴合金及(iii)TiN和/或TaN的基材。
14.一种制造半导体装置的方法，该方法包括在根据权利要求1-12中任一项所述的化学机械抛光组合物存在下化学机械抛光半导体工业中所用的基材，其中该基材包含
(i)钴，和/或
(ii)钴合金，及
(iii)TiN和/或TaN。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于TiN:TaN的材料移除速率(MRR)比在≥0.5至≤2.0范围内。
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