DE102005058692A1 - Polierzusammensetzungen zur Verminderung der Erosion in Halbleiterwafern - Google Patents

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Abstract

Die wässrige Polierzusammensetzung ist zum Polieren von Halbleitersubstraten geeignet. Die Polierlösung umfasst 0,001 bis 2 Gewl.-% eines Polyvinylalkohol-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Copolymer eine erste Komponente, eine zweite Komponente und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist und wobei die erste Komponente 50 bis 95 Mol-% Vinylalkohol ist und die zweite Komponente hydrophober ist als der Vinylalkohol, und 0,05 bis 50 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 12 aufweist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft das Polieren von Halbleiterwafern und insbesondere Polierzusammensetzungen und -verfahren zum Entfernen von Barrierematerialien von Halbleiterwafern in der Gegenwart von darunter liegenden Dielektrikumschichten bei einer verminderten Beschädigung der Dielektrikumschicht.
  • Die Halbleiterindustrie nutzt bei der Bildung integrierter Schaltungen auf Halbleiterwafern Verbindungsmetalle. Diese Verbindungsmetalle sind vorzugsweise Nichteisenmetalle. Geeignete Beispiele solcher Nichteisen-Verbindungen sind Aluminium, Kupfer, Gold, Nickel und Metalle der Platingruppe, Silber, Wolfram und Legierungen, die mindestens eines der vorstehend genannten Metalle umfassen. Diese Verbindungsmetalle weisen einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand auf. Kupfermetall-Verbindungen stellen eine hervorragende Leitfähigkeit bei niedrigen Kosten bereit. Da Kupfer in vielen dielektrischen Materialien, wie z.B. Siliziumdioxid oder dotierten Versionen von Siliziumdioxid; sehr gut löslich ist, bringen Hersteller von integrierten Schaltungen üblicherweise eine Diffusionsbarriereschicht auf, um eine Diffusion von Kupfer in die Dielektrikumschicht zu verhindern. Beispielsweise umfassen Barriereschichten zum Schutz von Dielektrika Tantal, Tantalnitrid, Tantal-Siliziumnitride, Titan, Titannitride, Titan-Siliziumnitride, Titan-Titannitride, Titan-Wolfram, Wolfram, Wolframnitride und Wolfram-Siliziumnitride.
  • Bei der Herstellung von Halbleiterwafern werden Polierzusammensetzungen zum Polieren von Haibleitersubstraten nach der Abscheidung der Metall-Verbindungsschichten verwendet. Typischerweise wird bei dem Polierverfahren eine „erster Schritt"-Aufschlämmung verwendet, die spezifisch gestaltet ist, um die Metallverbindung schnell zu entfernen. Das Polierverfahren umfasst dann eine „zweiter Schritt"-Aufschlämmung zur Entfernung der Barriereschicht. Die zweiter Schritt-Aufschlämmungen entfernen selektiv die Barriereschicht, ohne die physikalische Struktur oder die elektrischen Eigenschaften der Verbindungsstruktur negativ zu beeinflussen. Darüber hinaus sollte die zweiter Schritt-Aufschlämmung auch ein geringes Dishing für Dielektrika aufweisen. Eine Erosion bezieht sich auf unerwünschte Vertiefungen in der Oberfläche von Dielektrikaschichten, die auf die Entfernung eines Teils der Dielektrikumschicht während des Polierverfahrens zurückzuführen ist. Eine Erosion, die angrenzend an das Metall in Gräben stattfindet, verursacht auch Dimensionsdefekte in den Metall verbindungen. Diese Defekte tragen zur Dämpfung elektrischer Signale bei, die von den Schaltungsverbindungen übertragen werden und beeinträchtigen eine anschließende Herstellung. Für die Zwecke dieser Beschreibung bezieht sich die Entfernungsgeschwindigkeit auf eine Entfernungsgeschwindigkeit als Änderung der Dicke pro Zeiteinheit, wie z.B. Angstrom pro Minute.
  • US 6,443,812 (Costas et al.) beschreibt eine Polierzusammensetzung, die ein organisches Polymer mit einem Grundgerüst umfasst, das mindestens 16 Kohlenstoffatome umfasst, wobei das Polymer eine Mehrzahl von Resten mit einer Affinität für Oberflächengruppen auf der Halbleiterwaferoberfläche aufweist. Die Polierzusammensetzung verhindert jedoch nicht ein Dishing der low k-Dielektrikumschicht und kann die Entfernungsgeschwindigkeit der low k-Dielektrikummaterialien nicht steuern. Die Zusammensetzung kann ferner die Aufschlämmung nicht abstimmen.
    •
  • Es besteht weiterhin ein Bedarf für wässrige Polierzusammensetzungen, die Barriereschichten selektiv entfernen können, während sie gleichzeitig das Dishing vermindern, und die zusätzlich eine Steuerung der Entfernungsgeschwindigkeit bzw. -rate der low k-Dielektrikum- und ultra-low k-Dielektrikumschicht ermöglicht.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Ein Aspekt der Erfindung umfasst eine wässrige Polierzusammensetzung zum Polieren von Halbleitersubstraten, umfassend: 0,001 bis 2 Gew.-% eines Polyvinylalkohol-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Copolymer eine erste Komponente, eine zweite Komponente und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist, und wobei die erste Komponente 50 bis 95 mol-% Vinylalkohol ist und die zweite Komponente hydrophober ist als der Vinylalkohol, und 0,05 bis 50 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 12 aufweist.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung eine wässrige Polierzusammensetzung zum Polieren von Halbleitersubstraten bereit, umfassend: 0,01 bis 1,7 Gew.-% eines Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer 60 bis 90 mol-% Vinylalkohol und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist, 0 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsinhibitors, 0 bis 10 Gew.-% eines Oxidationsmittels, 0 bis 20 Gew.-% eines Komplexbildners und 0,1 bis 40 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 11 aufweist.
  • In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Polieren eines Halbleitersubstrats bereit, umfassend: Aufbringen einer wässrigen Polierzusammensetzung aus 0,001 bis 2 Gew.-% eines Polyvinylalkohol-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Copolymer eine erste Komponente, eine zweite Komponente und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist, und wobei die erste Komponente Vinylalkohol ist und die zweite Komponente hydrophober ist als der Vinylalkohol, und 0,05 bis 50 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 12 aufweist, und Polieren des Halbleitersubstrats bei einem Kissendruck von 21,7 kPa oder weniger.
  • 1 ist eine graphische Auftragung, welche die Entfernungsgeschwindigkeit für eine Vergleichspolierzusammensetzung zeigt, die verschiedene Mengen an Polyvinylpyrrolidon enthält.
  • 2 ist eine graphische Auftragung, welche die Entfernungsgeschwindigkeit für Polierzusammensetzungen zeigt, die verschiedene Mengen an Polyvinylalkohol-Copolymer enthalten. Das verwendete Polierkissen war IC1010TM, das von Rohm and Haas Electronics Materials CMP Technologies geliefert wird, und
  • 3 ist eine graphische Auftragung, welche die Entfernungsgeschwindigkeit für Polierzusammensetzungen zeigt, die verschiedene Mengen an Polyvinylalkohol-Copolymer enthalten. Das verwendete Polierkissen war POLITEXTM, das von Rohm and Haas Electronics Materials CMP Technologies geliefert wird.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Das Polyvinylalkohol-Copolymer weist eine erste Komponente von 50 bis 95 mol-% Vinylalkohol und eine zweite Komponente auf, die hydrophober ist als die Vinylalkoholkomponente. Für die Zwecke dieser Beschreibung bezieht sich hydrophober auf eine größere „Abneigung" gegen Wasser oder eine geringere Löslichkeit in Wasser als Polyvinylalkohol. In einer Ausführungsform weist das Polyvinylalkohol-Copolymer 60 bis 90 mol-% Vinylalkoholkomponente auf. Ein bevorzugtes Polyvinylalkohol-Copolymer weist 70 bis 90 mol-% Vinylalkoholkomponente auf. Die Molprozentangabe basiert auf der Gesamtmolzahl an Vinylalkohol in dem Copolymer. Wenn der Molprozentanteil der Vinylalkoholkomponente zu niedrig ist, verliert das Polyvinylalkohol-Copolymer dessen Wasserlöslichkeit. Wenn der Molprozentanteil der Vinylalkoholkomponente zu hoch ist, verliert das Polyvinylalkohol-Copolymer dessen Effekti vität. Vorzugsweise ist das Polyvinylalkohol-Copolymer im Hinblick auf eine einfache Herstellung und auf die Effektivität ein Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer.
  • Das Polyvinylalkohol-Copolymer weist ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol auf, bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). In einer Ausführungsform weist das Polyvinylalkohol-Copolymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 3000 bis 500000 g/mol auf. In einer anderen Ausführungsform weist das Polyvinylalkohol-Copolymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 5000 bis 100000 g/mol auf. In einer anderen Ausführungsform weist das Polyvinylalkohol-Copolymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 10000 bis 30000 g/mol auf. Ein bevorzugtes Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylalkohol-Copolymers beträgt 13000 bis 23000 g/mol. Ein weiteres bevorzugtes Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylalkohol-Copolymers beträgt 85000 bis 146000 g/mol. Es sollte beachtet werden, dass alle Bereiche für die Zwecke dieser Beschreibung einschließlich und kombinierbar sind.
  • Das Polyvinylalkohol-Copolymer liegt in Mengen von 0,001 bis 2 Gew.-% vor. In einer Ausführungsform liegt das Polyvinylalkohol-Copolymer in Mengen von 0,01 bis 1,7 Gew.-% vor. In einer anderen Ausführungsform liegt das Polyvinylalkohol-Copolymer in Mengen von 0,1 bis 1,5 Gew.-% vor. Die jeweiligen Gewichtsprozentangaben, die hier und in der gesamten Beschreibung verwendet werden, basieren auf dem Gesamtgewicht der Polierzusammensetzung. Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymere mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 13000 bis 23000 g/mol und einem Hydrolysegrad von entweder 87 bis 89 mol-% oder 96 mol-% sind von Aldrich Chemical Company erhältlich. Entsprechend sind Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymere mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 85000 bis 146000 g/mol und einem Hydrolysegrad von entweder 87 bis 89 mol-% oder 96 mol-% ebenfalls von Aldrich Chemical Company erhältlich.
  • Die Aufschlämmungen arbeiten mit einem zeta-Potenzial zwischen –40 mV und –15 mV. Das Polyvinylalkohol-Copolymer stellt für die Aufschlämmung eine Zunahme des zeta-Potenzials von mindestens 2 mV bereit. Obwohl die Erhöhung des zeta-Potenzials die Stabilität der Aufschlämmung vermindert, vermindert sie auch die low k-Entfernungsgeschwindigkeit der Aufschlämmung. Vorzugsweise stellt das Polyvinylalkohol-Copolymer der Aufschlämmung eine Zunahme des zeta-Potenzials von mindestens 5 mV bereit. Leider kann diese Zunahme des zeta-Potenzials einen negativen Einfluss auf die Langzeitstabilität der Polieraufschlämmung haben.
  • Zusätzlich zu dem Polyvinylalkohol-Copolymer können in der Polierzusammensetzung gegebenenfalls andere thermoplastische Polymere verwendet werden. Thermoplastische Polymere, die in der Polierzusammensetzung gegebenenfalls verwendet werden können, sind Oligomere, Polymere, Ionomere, Dendrimere, Copolymere, wie z.B. Blockcopolymere, Pfropfcopolymere, Stern-Blockcopolymere, statistische Copolymere oder dergleichen, oder Gemische, die mindestens eines der vorstehend genannten Polymere umfassen. Geeignete Beispiele für thermoplastische Polymere, die in der Polierzusammensetzung verwendet werden können, sind Polyacetale, Polyacrylpolymere, Polycarbonate, Polystyrole, Polyester, Polyamide, Polyamidimide, Polyarylate, Polyarylsulfone, Polyethersulfone, Polyphenylensulfide, Polysulfone, Polyimide, Polyetherimide, Polytetrafluorethylene, Polyetherketone, Polyetheretherketone, Polyetherketonketone, Polybenzoxazole, Polyoxadiazole, Polybenzothiazinophenothiazine, Polybenzothiazole, Polypyrazinochinoxaline, Polypyromellithimide, Polychinoxaline, Polybenzimidazole, Polyoxindole, Polyoxoisoindoline, Polydioxoisoindoline, Polytriazine, Polypyridazine, Polypiperazine, Polypyridine, Polypiperidine, Polytriazole, Polypyrazole, Polycarborane, Polyoxabicyclononane, Polydibenzofurane, Polyphthalide, Polyacetale, Polyanhydride, Polyvinylether, Polyvinylthioether, Polyvinylalkohole, Polyvinylketone, Polyvinylhalogenide, Polyvinylnitrile, Polyvinylester, Polysulfonate, Polysulfide, Polythioester, Polysulfone, Polysulfonamide, Polyharnstoffe, Polyphosphazene, Polysilazane oder dergleichen oder Gemische davon.
  • Es können auch Gemische bzw. Blends thermoplastischer Polymere verwendet werden. Beispiele für Gemische bzw. Blends thermoplastischer Polymere umfassen Acrylnitril-Butadien-Styrol/Nylon, Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol/Polyvinylchlorid, Polyphenylenether/Polystyrol, Polyphenylenether/Nylon, Polysulfon/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polycarbonat/thermoplastisches Urethan, Polycarbonat/Polyethylenterephthalat, Polycarbonat/Polybutylenterephthalat, thermoplastische Elastomerlegierungen, Nylon/Elastomere, Polyester/Elastomere, Polyethylenterephthalat/Polybutylenterephthalat, Acetal/Elastomer, Styrol-Maleinsäureanhydrid/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyetheretherketon/Polyethersulfon, Polyethylen/Nylon, Polyethylen/Polyacetal und dergleichen und Gemische, die mindestens eines der vorstehend genannten Gemische bzw. Blends von thermoplastischen Polymeren umfassen.
  • Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des thermoplastischen Polymers beträgt 100 bis 1000000 g/mol, bestimmt mittels GPC. In einer Ausführungsform weisen die thermoplastischen Polymere ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 500 bis 500000 g/mol auf. In einer anderen Ausführungsform weisen die thermoplastischen Polymere ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 250000 g/mol auf. In einer anderen Ausführungsform weisen die thermoplastischen Polymere ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 5000 bis 100000 g/mol auf. Ein Beispiel für ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts des thermoplastischen Polymers ist 8000 bis 12000 g/mol, wobei ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 10000 g/mol am meisten bevorzugt ist.
  • Die Zugabe des Polyvinylalkohol-Copolymers sowie der optionalen thermoplastischen Polymere zu der Polierzusammensetzung führt zu einer geringeren Oberflächenrauigkeit und weniger Kratzern bei der polierten Oberfläche des Halbleitersubstrats als in einem Fall, bei dem die Polierzusammensetzung ohne thermoplastische Polymere verwendet wird. Für die Zwecke dieser Beschreibung bezieht sich die Entfernungsgeschwindigkeit auf eine Änderung der Dicke pro Zeiteinheit, wie z.B. Angstrom pro Minute. Das thermoplastische Polymer liegt in der Polierzusammensetzung im Allgemeinen in einer Menge von 0,001 bis 1 Gew.-% vor. In einer Ausführungsform liegt das thermoplastische Polymer in einer Menge von 0,01 bis 0,85 Gew.-% vor. In einer anderen Ausführungsform liegt das thermoplastische Polymer in einer Menge von 0,1 bis 0,75 Gew.-% vor.
  • Wenn ein thermoplastisches Polymer verwendet wird, ist es bevorzugt, das Polyvinylalkohol-Copolymer und das thermoplastische Polymer in einem Gewichtsverhältnis von 1:10 bis 100:1 zu verwenden. In einer Ausführungsform ist es bevorzugt, das Polyvinylalkohol-Copolymer und das thermoplastische Polymer in einem Gewichtsverhältnis von 1:5 bis 50:1 zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, das Polyvinylalkohol-Copolymer und das thermoplastische Polymer in einem Gewichtsverhältnis von 1:5 bis 60:1 zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, das Polyvinylalkohol-Copolymer und das thermoplastische Polymer in einem Gewichtsverhältnis von 1:3 bis 10:1 zu verwenden.
  • Die Polierzusammensetzung umfasst vorzugsweise ein Silica-Schleifmittel zur „mechanischen" Entfernung von Deckschichten und Barriereschichten. Das Schleifmittel ist vorzugsweise ein kolloidales Schleifmittel.
  • Das Schleifmittel weist eine durchschnittliche Teilchengröße von 200 Nanometer (nm) oder weniger auf, um ein übermäßiges Dishing und eine übermäßige Erosion von Metall zu verhindern. Für die Zwecke dieser Beschreibung bezieht sich die Teilchengröße auf die durchschnittliche Teilchengröße des Schleifmittels. Es ist bevorzugt, ein Schleifmittel mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 100 nm oder weniger und vorzugsweise von 75 nm oder weniger zu verwenden. Das geringste Dishing und die geringste Erosion eines Metalls finden in vorteilhafter Weise mit Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 bis 75 nm statt. Insbesondere weist das Silica eine durchschnittliche Teilchengröße von 20 bis 50 nm auf. Darüber hinaus kann das bevorzugte Schleifmittel Additive enthalten, wie z.B. Dispergiermittel, um die Stabilität des Schleifmittels zu verbessern. Ein solches Schleifmittel ist kolloidales Silica von Clariant S.A., Puteaux, Frankreich. Wenn die Polierzusammensetzung keine Schleifmittel enthält, dann werden die Kissenauswahl und -konditionierung für das Polierverfahren wichtiger. Beispielsweise verbesserte bei einigen Silica-freien Zusammensetzungen ein fixiertes Schleifmittelkissen die Polierleistung.
  • Eine niedrige Schleifmittelkonzentration kann die Polierleistung eines Polierverfahrens durch Vermindern von unerwünschten, durch das Schleifmittel induzierten Defekten, wie z.B. eines Verkratzens, verbessern. Durch die Verwendung eines Schleifmittels mit einer relativ geringen Teilchengröße und Formulieren der Polierzusammensetzung mit einer geringen Schleifmittelkonzentration kann eine bessere Steuerung der Entfernungsgeschwindigkeit für die Nichteisenmetall-Verbindung und das low k-Dielektrikum aufrechterhalten werden. Es ist bevorzugt, das Schleifmittel in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 50 Gew.-% zu verwenden. In einer Ausführungsform ist es bevorzugt, das Schleifmittel in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-% zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, das Schleifmittel in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-% zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, das Schleifmittel in einer Menge von 1 bis 25 Gew.-% zu verwenden.
  • Es ist bevorzugt, 0 bis 10 Gew.-% eines Oxidationsmittels in die Polierzusammensetzung einzubeziehen, um die Entfernung von Nichteisenmetall-Verbindungen wie z.B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Metallen der Platingruppe, Legierungen der Platingruppe, Silber, Silberlegierungen, Wolfram und Wolframlegierungen oder Gemischen davon, die mindestens eines der vorstehend genannten Metalle umfassen, zu erleichtern. Geeignete Oxidationsmittel umfassen z.B. Wasserstoffperoxid, Monopersulfate, Iodate, Magnesiumperphthalat, Peressigsäure und andere Persäuren, Persulfate, Bromate, Periodate, Nitrate, Eisensalze, Cersalze, Mangan (Mn) (III)-, Mn(IV)- und Mn(VI)-Salze, Silbersalze, Kupfersalze, Chromsalze, Kobaltsalze, Halogene, Hypochlorite und Gemische, die mindestens eines der vorstehend genannten Oxidationsmittel umfassen. Das bevorzugte Oxidationsmittel ist Wasserstoffperoxid. Es sollte beachtet werden, dass das Oxidationsmittel der Polierzusammensetzung gelegentlich unmittelbar vor dem Gebrauch zugesetzt wird, und in solchen Fällen ist das Oxidationsmittel in einer separaten Packung enthalten. In einer Ausführungsform liegt das Oxidationsmittel in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% vor. In einer anderen Ausführungsform liegt das Oxidationsmittel in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% vor.
  • Die Polierzusammensetzung umfasst vorzugsweise auch einen Korrosionsinhibitor, der gewöhnlich auch als Filmbildungsmittel bezeichnet wird. Bei dem Korrosionsinhibitor kann es sich um jedwede Verbindung oder um jedwede Gemische von Verbindungen handeln, die an die Oberfläche eines Substratmerkmals zur Bildung eines chemischen Komplexes chemisch binden kann bzw. können, wobei der chemische Komplex kein Metalloxid oder -hydroxid ist. Der chemische Komplex wirkt als Passivierungsschicht und inhibiert das Auflösen der Oberflächenmetallschicht der Metallverbindung.
  • Der bevorzugte Korrosionsinhibitor ist Benzotriazol (BTA). In einer Ausführungsform kann die Polierzusammensetzung eine relativ große Menge an BTA-Inhibitor enthalten, um die Entfernungsgeschwindigkeit der Verbindung zu vermindern. Der Inhibitor liegt in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-% vor. In einer Ausführungsform liegt der Inhibitor in einer Menge von 0,025 bis 4 Gew.-% vor. In einer anderen Ausführungsform liegt der Inhibitor in einer Menge von 0,25 bis 1 Gew.-% vor. Wenn BTA verwendet wird, kann es in einer Konzentration bis zur Löslichkeitsgrenze in der Polierzusammensetzung, die bis zu 2 Gew.-% betragen kann, oder bis zur Sättigungsgrenze in der Polierzusammensetzung verwendet werden. Die bevorzugte BTA-Konzentration von BTA ist eine Menge von 0,0025 bis 2 Gew.-%. Gegebenenfalls kann der Polierzusammensetzung ein ergänzender Korrosionsinhibitor zugesetzt werden. Beispielsweise kann die Zugabe eines Imidazols, wie z.B. 0,1 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-%), die Kupferentfernungsgeschwindigkeit ohne einen signifikanten Einfluss auf andere Entfernungsgeschwindigkeiten weiter erhöhen.
  • Ergänzende Korrosionsinhibitoren sind grenzflächenaktive Mittel, wie z.B. anionische grenzflächenaktive Mittel, nichtionische grenzflächenaktive Mittel, amphotere grenzflächenaktive Mittel und Polymere oder organische Verbindungen, wie z.B. Azole. Darüber hinaus können Azole verwendet werden, um die Kupferentfernungsgeschwindigkeit zu variieren. Beispielsweise kann der ergänzende Inhibitor ein Imidazol, ein Tolyltriazol oder ein Gemisch davon in Kombination mit BTA umfassen. Die Zugabe von Tolyltriazol vermindert die Kupferentfernungsgeschwindigkeit, während die Zugabe von Imidazol die Kupferentfernungsgeschwindigkeit erhöht. Bevorzugte ergänzende Inhibitoren umfassen Gemische von Tolyltriazol mit BTA oder von Imidazolen mit BTA. In einer Ausführungsform kann der Inhibitor zusätzlich zu einem Azol-Inhibitor zusätzliche Polymere oder grenzflächenaktive Mittel umfassen, um die Steuerung der Kupferentfernungsgeschwindigkeit zu erleichtern.
  • Die Polierzusammensetzung weist einen basischen pH-Wert auf, um die Entfernungsgeschwindigkeit der Metallverbindung oder des low k- oder ultra-low k-Dielektrikums wie gewünscht zu variieren. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Polierzusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 12 aufweist. In einer Ausführungsform kann der pH-Wert der Polierzusammensetzung 8 bis 11 betragen. Insbesondere beträgt der pH-Wert 9 bis 11. Wenn der pH-Wert zu niedrig ist, dann kann das Silica dessen Stabilität verlieren, und wenn der pH-Wert zu hoch ist, kann die Aufschlämmung gefährlich und schwer zu steuern sein. Die Polierzusammensetzung umfasst auch ein anorganisches oder organisches pH-Einstellmittel zum Variieren des pH-Werts der Polierzusammensetzung. Geeignete saure pH-Einstellmittel umfassen z.B. Salpetersäure, Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure und dergleichen, und Gemische, die mindestens eines der vorstehend genannten sauren pH-Einstellmittel umfassen. Das bevorzugte pH-Einstellmittel ist Salpetersäure. In der Polierzusammensetzung können auch basische pH-Einstellmittel verwendet werden. Geeignete Beispiele für basische pH-Einstellmittel sind Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Kaliumhydroxid und dergleichen, sowie Gemische, die mindestens eines der vorstehend genannten basischen pH-Einstellmittel umfassen. Der Rest der wässrigen Zusammensetzung ist Wasser und vorzugsweise entionisiertes Wasser.
  • Gegebenenfalls kann die Polierzusammensetzung 0 bis 20 Gew.-% eines Chelatisierungsmittels oder Komplexbildners enthalten, um die Kupferentfernungsgeschwindigkeit relativ zu der Barrieremetallentfemungsgeschwindigkeit einzustellen. Das Chelatisierungmittel oder der Komplexbildner verbessert die Kupferentfernungsgeschwindigkeit durch die Bildung eines chelatisierten Metallkomplexes mit Kupfer. Beispiele für Komplexbildner zur optionalen Verwendung in dem Polierfluid umfassen Essigsäure, Zitronensäure, Ethylacetoacetat, Glykolsäure, Milchsäure, Äpfelsäure, Oxalsäure, Salicylsäure, Natriumdiethyldithiocarbamat, Bernsteinsäure, Weinsäure, Thioglykolsäure, Glycin, Alanin, Asparaginsäure, Ethylendiamin, Trimethylendiamin, Malonsäure, Glutarsäure, 3-Hydroxybuttersäure, Propionsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, 3-Hydroxysalicylsäure, 3,5-Dihydroxysalicylsäure, Glukonsäure, Brenzkatechin, Pyrogallol, Gallussäure, Gerbsäure, Gemische davon und Salze davon. Vorzugsweise ist der in dem Polierfluid verwendete Komplexbildner Zitronensäure. Insbesondere umfasst das Polierfluid 0 bis 15 Gew.-% des Komplexbildners oder des Chelatisierungsmittels.
  • Gegebenenfalls kann die Polierzusammensetzung auch Puffermittel, wie z.B. verschiedene organische und anorganische Säuren und Aminosäuren oder deren Salze mit einem pKa-Wert umfassen, der 5 oder mehr beträgt. Gegebenenfalls kann die Polierzusammensetzung ferner Entschäumer umfassen, wie z.B. nichtionische grenzflächenaktive Mittel, einschließlich Ester, Ethylenoxide, Alkohole, Ethoxylate, Siliziumverbindungen, Fluorverbindungen, Ether, Glykoside und deren Derivate, und Gemische, die mindestens eines der vorstehend genannten grenzflächenaktiven Mittel umfassen. Der Entschäumer kann auch ein amphote res grenzflächenaktives Mittel sein. Die Polierzusammensetzung kann auch gegebenenfalls pH-Puffer, Biozide und Entschäumer umfassen.
  • Es ist im Allgemeinen bevorzugt, die Polierzusammensetzung auf Halbleitersubstraten mit Nichteisen-Verbindungen zu verwenden. Geeignete Metalle, die für die Verbindung verwendet werden, umfassen z.B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, Gold, Goldlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Metalle der Platingruppe, Legierungen der Platingruppe, Silber, Silberlegierungen, Wolfram und Wolframlegierungen oder Gemische davon, die mindestens eines der vorstehend genannten Metalle umfassen. Das bevorzugte Verbindungsmetall ist Kupfer.
  • Die Polierzusammensetzung ermöglicht den Betrieb der Poliervorrichtung mit einem niedrigen Druck von weniger als 21,7 kPa (3 psi). Der bevorzugte Kissendruck beträgt 3,5 bis 21,7 kPa (0,5 bis 3 psi). Innerhalb dieses Bereichs kann in vorteilhafter Weise ein Druck von 13,8 kPa (2 psi) oder weniger, mehr bevorzugt von 10,3 kPa (1,5 psi) oder weniger und insbesondere von 6,9 kPa (1 psi) oder weniger eingesetzt werden. Insbesondere findet das Polieren mit dem Polierkissen und den Polierbedingungen des nachstehend gezeigten Beispiels statt. Der niedrige Polierkissendruck verbessert die Polierleistung durch Vermindern des Verkratzens und anderer unerwünschter Polierdefekte und vermindert die Beschädigung zerbrechlicher Materialien. Beispielsweise brechen und delaminieren Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, wenn sie hohen Belastungen ausgesetzt werden. Die Polierzusammensetzungen, die das Polyvinylalkohol-Copolymer umfassen, ermöglichen in vorteilhafter Weise hohe Barriereschicht- und Deckschichtentfernungsgeschwindigkeiten, während sie die Kontrolle über die Entfernungsgeschwindigkeiten für die Nichteisen-Metallverbindung sowie für die low k- und ultra-low k-Dielektrikumschichten, die sich von organischen Materialien, wie z.B. Kohlenstoff-dotierten Oxiden, ableiten, erleichtern. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Polierzusammensetzung so eingestellt oder abgestimmt werden, dass sie in vorteilhafter Weise eine hohe Barriereentfernungsgeschwindigkeit erreicht, ohne eine low k- oder ultra-low k -Dielektrikumschicht wesentlich zu beschädigen. Die Polierzusammensetzungen können in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, die Erosion in strukturierten Wafern, die verschiedene Linienbreiten aufweisen, zu vermindern.
  • Die Polierzusammensetzung weist bei einem Kissendruck von 3,5 bis 21,7 kPa eine Tantalnitridentfernungsgeschwindigkeit auf, die bis zu viermal höher ist als die Kupferentfernungsgeschwindigkeit, und die mit einem Polierkissendruck gemessen wurde, der senkrecht zu einem Wafer mit integrierter Schaltung und unter Verwendung eines porösen Polyurethan-Polierkissens oder eines Polyurethan-enthaltenden Polierkissens gemessen worden ist. Die Polierzusammensetzung weist bei einem Kissendruck von 3,5 bis 21,7 kPa eine Tantalnitridentfernungsgeschwindigkeit des Einfachen oder mehr der low k-Dielektrikumentfernungsgeschwindigkeit auf, die mit einem Polierkissendruck gemessen wurde, der senkrecht zu einem Wafer mit integrierter Schaltung unter Verwendung eines porösen Polyurethan-Polierkissens gemessen worden ist. Ein spezielles Polierkissen, das zur Bestimmung der Selektivität geeignet ist, ist das porös-gefüllte Polyurethan-Polierkissen IC1010TM. Es ist bevorzugt, das Polieren mit einem porösen Polyurethankissen durchzuführen. Die Polierzusammensetzungen können vor oder während des Poliervorgangs erzeugt werden. Wenn die Polierzusammensetzungen während des Poliervorgangs erzeugt werden, kann das Polierfluid in eine Poliergrenzfläche eingeführt werden und dann können einige der Teilchen oder alle Teilchen mittels einer Teilchenfreisetzung von einem Polierkissen in die Poliergrenzfläche eingeführt werden.
    •
  • Nachstehend werden einige Ausführungsformen der Erfindung detailliert in den folgenden Beispielen beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Die Nomenklatur für die Materialien, die in den Polierzusammensetzungen für die folgenden Beispiele verwendet werden, ist in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt. Klebosol 1501–50 ist ein Silica, das von Clariant erhältlich ist und 30 Gew.-% Silicateilchen mit einer durchschnittlichen Größe von 50 nm und einen pH-Wert von 10,5 bis 11 aufweist. In den Beispielen stellen Zahlen Beispiele und Buchstaben Vergleichsbeispiele dar. Die Probe wird unter Verwendung von entionisiertem Wasser auf 12 Gew.-% Silicateilchen verdünnt. Das Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer stammte von Aldrich und wies ein Molekulargewicht von entweder 13000 bis 23000 g/mol oder 85000 bis 146000 g/mol und einen Hydrolysegrad von entweder 87 bis 89 mol-% oder 96 mol-% auf (Vergleichsbeispiele C und D).
  • Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um zu zeigen, dass eine Polierzusammensetzung, die Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer umfasst, zur Variation der Kupferentfernungsgeschwindigkeit effektiv verwendet werden kann, während die Entfernungsgeschwindigkeit für die low k- und ultra-low k-Dielektrika, wie z.B. Kohlenstoff-dotiertes Oxid, vermindert wird. Es wurden auch Vergleichspolierzusammensetzungen getestet, die nur Polyvinylpyrrolidon aufwiesen. In diesem Beispiel wurden mehrere Polierzusammensetzungen mit unterschiedlichen Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymerkonzentrationen (PVA-PVAC-Konzentrationen) oder Polyvinylpyrrolidon-Konzentrationen (PVP-Konzentrationen) hergestellt. Das im Beispiel 1 verwendete Polyvinylalkohol-Copolymer wies ein Molekulargewicht von 13000 bis 23000 g/mol und einen Hydrolysegrad von 87 bis 89 mol-% auf. Die Zusammensetzungen für die jeweiligen Formulierungen sind in der Tabelle 2 gezeigt. Jeder der jeweiligen Formulierungen wurden Ammoniumchlorid (NH4Cl) in einer Menge von 0,01 Gew.-%, ein Biozid, wie z.B. Kordek, in einer Menge von 0,05 Gew.-% und 0,8 Gew.-% aktives Wasserstoffperoxid zugesetzt. Der pH-Wert aller Polierzusammensetzungen, die in der Tabelle 2 gezeigt sind, betrug 9, und der pH-Wert wurde durch die Zugabe von Kaliumhydroxid auf 9 eingestellt. Der Rest der Zusammensetzung war entionisiertes Wasser.
  • Polierexperimente wurden unter Verwendung eines Poliergeräts mit der Modellnummer 6EC, das von Strasbaugh geliefert wird, durchgeführt. Das Polierkissen war entweder ein porösgefülltes Polyurethan-Polierkissen IC1010TM oder ein POLITEX-Kissen, die von Rohm and Haas Electronics Materials CMP Technologies geliefert werden. Das Kissen wurde vor jedem Durchlauf konditioniert. Der Poliervorgang wurde bei einem Druck von 13,78 kPa (2 psi), einer Tischgeschwindigkeit von 120 Umdrehungen pro Minute (U/min) und einer Trägergeschwindigkeit von 114 U/min durchgeführt. Die Polierzusammensetzungszuführungsgeschwindigkeit (Aufschlämmungsflussrate) betrug 200 Milliliter/Minute (ml/min). Bei allen Tests wurden unstrukturierte 200 mm-Wafer verwendet. Tabelle 1
    Figure 00120001
    • CA = Zitronensäure, BTA = Benzotriazol, PVP = Polyvinylpyrrolidon und Neolone-Biozid = 50,0 bis 52,0 % Methyl-4-isothiazolin-3-on, 45,0 bis 47,0 % Propandiol und < 3 % entsprechendes Reaktionsprodukt.
  • Die 1 ist eine graphische Auftragung, welche die Entfernungsgeschwindigkeit für die Vergleichspolierzusammensetzung A zeigt, die unterschiedliche Mengen an Polyvinylpyrrolidon enthält. Die Entfernungsgeschwindigkeit wird in Angstrom pro Minute gemessen. Aus der Auftragung ist ersichtlich, dass, während die Deckschichtentfernungsgeschwindigkeit (TEOS-Entfernungsgeschwindigkeit) und die Barriereschichtentfernungsgeschwindigkeit (TaN-Entfernungsgeschwindigkeit) mit einer Zunahme des Gewichtsprozentanteils des Polyvinylpyrrolidons in der Polierzusammensetzung vermindert werden, die Verbindungsentfernungsgeschwindigkeit (Kupferentfernungsgeschwindigkeit) ebenfalls wesentlich zunimmt.
  • Die 2 und 3 sind graphische Auftragungen, welche die Entfernungsgeschwindigkeit für Polierzusammensetzungen zeigen, die unterschiedliche Mengen an Polyvinylalkohol-Copolymer enthalten. Die in der 2 gezeigten Experimente wurden unter Verwendung des IC1010TM-Polierkissens (Tabelle 3) durchgeführt, während die in der 3 gezeigten Experimente unter Verwendung des POLITEXTM-Polierkissens durchgeführt wurden (Tabelle 4). Tabelle 2
    Figure 00130001
    • * Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer (PVA-PVAC) mit einem Molekulargewicht von 10000 g/mol und einem Hydrolysegrad von 80 %.
  • Figure 00140001
  • Figure 00150001
  • Aus den 2 und 3 ist ersichtlich, dass sowohl die Barriereschichtentfernungsgeschwindigkeiten (TaN-Entfernungsgeschwindigkeiten) als auch die Deckschichtentfernungsgeschwindigkeiten (TEOS-Entfernungsgeschwindigkeiten) mit zunehmender Menge an Polyvinylalkohol-Copolymer in der Polierzusammensetzung nach und nach abnehmen. Die Entfernungsgeschwindigkeit für das Nichteisen-Verbindungsmetall (Kupfer) nimmt auch nach und nach bis zu einer Menge von etwa 0,20 Gew.-% des Polyvinylalkohol-Copolymers in der Polierzusammensetzung ab. Wenn die Menge des Polyvinylalkohol-Copolymers über 0,20 Gew.-% zunimmt, bleibt die Entfernungsgeschwindigkeit des Nichteisen-Verbindungsmetalls relativ konstant. Die Entfernungsgeschwindigkeit der Kohlenstoffdotierten Oxidschicht (low k-Dielektrikumschicht) nimmt anfänglich bei der Zugabe des Polyvinylalkohol-Copolymers bis zu einer Menge von 0,1 Gew.-% ab, stabilisiert sich jedoch bei der Zugabe von zusätzlichem Polyvinylalkohol-Copolymer zu der Zusammensetzung.
  • Folglich zeigen die 2 und 3, dass die Gegenwart des Polyvinylalkohol-Copolymers in der Polierzusammensetzung die Steuerung der Metallverbindungsentfernungsgeschwindigkeit sowie der Entfernungsgeschwindigkeit der low k- oder ultra-low k-Dielektrikumschicht erleichtert. Die Figuren zeigen ferner, dass die verminderten Entfernungsgeschwindigkeiten für die Barriere- und die Deckschicht über ziemlich hohe Konzentrationen des Polyvinylalkohol-Copolymers in der Polierzusammensetzung aufrechterhalten werden können. Folglich kann das Polyvinylalkohol-Copolymer in vorteilhafter Weise verwendet werden, um die Entfernungsgeschwindigkeit der Nichteisenmetall-Verbindung und der low k- oder ultra-low k-Dielektrikumschicht zu variieren.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um den Effekt des Gewichtsanteils, des Hydrolysegrads und des Gewichtsmittels des Molekulargewichts des Polyvinylalkohol-Copolymers auf die Entfernungsgeschwindigkeit der low k-Dielektrikumschicht und auf die Entfernungsgeschwindigkeit der Siliziumcarbonitridschicht zu zeigen. Die Zusammensetzungen für dieses Beispiel sind in der nachstehenden Tabelle 6 gezeigt. Wie im Beispiel 1 enthielt jede Probe, die in der Tabelle 6 gezeigt ist, Ammoniumchlorid (NH4Cl) in einer Menge von 0,01 Gew.-%, ein Biozid, wie z.B. Kordek, in einer Menge von 0,05 Gew.-% (aktives Biozid) und 0,8 Gew.-% aktives Wasserstoffperoxid. Der pH-Wert aller Polierzusammensetzungen, die in der Tabelle 6 gezeigt sind, betrug 9, und der pH-Wert wurde durch die Zugabe von Kaliumhydroxid auf 9 eingestellt. Der Rest der Zusammensetzung war entionisiertes Wasser. Tabelle 6
    Figure 00170001
    • Kordek-Biozid = 50,0 bis 52,0 % Methyl-4-isothiazolin-3-on, 45,0 bis 47,0 % Propandiol und < 3 entsprechendes Reaktionsprodukt.
  • Das in den Proben 7 bis 12 vorliegende Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer wies ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von entweder 13000 bis 23000 g/mol oder 85000 bis 146000 g/mol auf. Der Hydrolysegrad dieser Polyvinylalkohol-Copolymerproben betrug entweder 87 bis 89 mol-% oder 96 mol-%, wie es in der nachstehenden Tabelle 7 angegeben ist. Die Tabelle 7 zeigt auch die Polierergebnisse für Tests, die in entsprechender Weise durchgeführt wurden, wie es im Beispiel 1 beschrieben worden ist. Tabelle 7
    Figure 00170002
    • CDO ist das Kohlenstoff-dotierte Oxid CORAL, das von Novellus hergestellt wird.
  • Das VP-3000TM-Kissen ist ein poröses Polyurethan-enthaltendes Kissen, das von Rohm and Haas Electronics Materials CMP Technologies hergestellt wird. Aus der Tabelle 7 ist ersichtlich, dass das Molekulargewicht, der Hydrolysegrad und die Konzentration des Polyvinylalkohol-Copolymers verwendet werden können, um die Entfernungsgeschwindigkeit der low k-Dielektrikumschicht zu steuern. Beispielsweise wies die Aufschlämmung 7, die eine Polyvinylalkohol-Copolymerkonzentration von 0,2 Gew.-%, ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylalkohol-Copolymers von 13000 bis 23000 g/mol und einen Hydrolysegrad des Polyvinylalkohol-Copolymers von 87 bis 89 mol-% aufwies, eine Entfernungsgeschwindigkeit von Kohlenstoff-dotiertem Oxid (CDO) von 148 Angstrom/min auf, während die Aufschlämmung 8, die ein Polyvinylalkohol-Copolymer mit höherem Molekulargewicht aufwies (wobei alle anderen Faktoren konstant waren), eine Entfernungsgeschwindigkeit von 238 Angstrom/min aufwies. Aus der Tabelle 7 ist ersichtlich, dass die Variation entweder des Molekulargewichts oder des Hydrolysegrads eine Steuerung der Entfernungsgeschwindigkeit der low k- und der ultra-low k-Dielektrikumschicht ermöglicht.
  • Aus den Beispielen 1 und 2 ist ersichtlich, dass die Polierzusammensetzung, die ein Polyvinylalkohol-Copolymer enthält, die Entfernungsgeschwindigkeit der Metall-Verbindung und des low k-Dielektrikums in vorteilhafter Weise auf etwa 150 Angstrom/Minute oder weniger vermindern kann.
  • Die vorstehend beschriebenen Lösungen können Stabilitätsprobleme aufweisen, wenn sie mehrere Tage bei Raumtemperatur gelagert werden. Vorzugsweise beseitigt die Zugabe der Lösung als Zweikomponentengemisch oder als Gemisch, das am Ort des Gebrauchs hergestellt wird, die Stabilitätsprobleme. Insbesondere ist der Polyvinylalkohol Teil einer Lösung und die restlichen Bestandteile sind Teil einer anderen Lösung. Alternativ könnte auch die Senkung des pH-Werts der Lösung oder die Verwendung eines stabileren Polyvinylalkohol-Copolymers die Lösung weiter stabilisieren.

Claims (10)

  1. Wässrige Polierzusammensetzung zum Polieren von Halbleitersubstraten, umfassend: 0,001 bis 2 Gew.-% eines Polyvinylalkohol-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Copolymer eine erste Komponente, eine zweite Komponente und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist, und wobei die erste Komponente 50 bis 95 mol-% Vinylalkohol ist und die zweite Komponente hydrophober ist als der Vinylalkohol, und 0,05 bis 50 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 12 aufweist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Polierzusammensetzung 0,01 bis 1,7 Gew.-% Polyvinylalkohol-Copolymer aufweist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Polyvinylalkohol-Copolymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 13000 bis 23000 g/mol aufweist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Polyvinylalkohol-Copolymer einen Hydrolysegrad zwischen 70 und 90 mol-% aufweist.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner thermoplastische Polymere umfasst, wobei die thermoplastischen Polymere Polyacetale, Polyacrylpolymere, Polycarbonate, Polystyrole, Polyester, Polyamide, Polyamidimide, Polyarylate, Polyarylsulfone, Polyethersulfone, Polyphenylensulfide, Polysulfone, Polyimide, Polyetherimide, Polytetrafluorethylene, Polyetherketone, Polyetheretherketone, Polyetherketonketone, Polybenzoxazole, Polyoxadiazole, Polybenzothiazinophenothiazine, Polybenzothiazole, Polypyrazinochinoxaline, Polypyromellithimide, Polychinoxaline, Polybenzimidazole, Polyoxindole, Polyoxoisoindoline, Polydioxoisoindoline, Polytriazine, Polypyridazine, Polypiperazine, Polypyridine, Polypiperidine, Polytriazole, Polypyrazole, Polycarborane, Polyoxabicyclononane, Polydibenzofurane, Polyphthalide, Polyacetale, Polyanhydride, Polyvinylether, Polyvinylthioether, Polyvinylketone, Polyvinylhalogenide, Polyvinylnitrile, Polyvinylester, Polysulfonate, Polysulfide, Polythioester, Polysulfone, Polysulfonamide, Polyharnstoffe, Polyphosphazene, Polysilazane sind oder es sich um ein Gemisch handelt, das mindestens eines der vorstehend genannten thermoplastischen Polymere umfasst.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, bei der die thermoplastischen Polymere ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweisen.
  7. Wässrige Polierzusammensetzung zum Polieren von Halbleitersubstraten, umfassend: 0,01 bis 1,7 Gew.-% eines Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer 60 bis 90 mol-% Vinylalkohol und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist, 0 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsinhibitors, 0 bis 10 Gew.-% eines Oxidationsmittels, 0 bis 20 Gew.-% eines Komplexbildners und 0,1 bis 40 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 11 aufweist.
  8. Verfahren zum Polieren eines Halbleitersubstrats, umfassend: Aufbringen einer wässrigen Polierzusammensetzung aus 0,001 bis 2 Gew.-% eines Polyvinylalkohol-Copolymers, wobei das Polyvinylalkohol-Copolymer eine erste Komponente, eine zweite Komponente und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 1000000 g/mol aufweist, und wobei die erste Komponente Vinylalkohol ist und die zweite Komponente hydrophober ist als der Vinylalkohol, und 0,05 bis 50 Gew.-% Silica-Schleifmittelteilchen, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 8 bis 12 aufweist, und Polieren des Halbleitersubstrats bei einem Kissendruck von 21,7 kPa oder weniger.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Polierzusammensetzung eine Entfernungsgeschwindigkeit von 150 Angstrom/min oder weniger für eine low k-Dielektrikumschicht bereitstellt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Polyvinylalkohol-Copolymer ein Polyvinylalkohol-Polyvinylacetat-Copolymer ist.
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