本申請(qǐng)要求標(biāo)題為TungstenChemicalMechanicalPolishingComposition的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/017,002號(hào)以及標(biāo)題為ColloidalSilicaAbrasiveforaChemicalMechanicalPolishingComposition的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/017,100號(hào)的優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)申請(qǐng)均是在2014年6月25日提交的。
背景技術(shù)：
：許多化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)操作用于半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)線前段工藝(front-end-of-the-line；FEOL)及生產(chǎn)線后段工藝(back-end-of-the-line；BEOL)加工這兩者。舉例而言，通常采用以下CMP操作。淺溝槽隔離(STI)是在晶體管形成之前使用的FEOL工藝。電介質(zhì)(例如，原硅酸四乙酯(TEOS))沉積于形成在硅晶片中的開口中。接著，使用CMP工藝以移除過(guò)量TEOS，導(dǎo)致TEOS的預(yù)定圖案嵌于該硅晶片中的結(jié)構(gòu)。鎢插塞與互連以及銅互連與雙鑲嵌工藝是BEOL工藝，其用于形成連接元件晶體管的金屬線的網(wǎng)絡(luò)。在這些工藝中，鎢或銅金屬沉積于形成在介電材料(例如，TEOS)中的開口中。CMP工藝用于自該電介質(zhì)移除過(guò)量鎢或銅以在其中形成鎢或銅的插塞和/或互連。層間電介質(zhì)(ILD)材料(例如TEOS)沉積于金屬互連水平面(層，level)之間以在所述水平面之間提供電絕緣。通常采用ILDCMP步驟以在構(gòu)建后續(xù)互連水平面之前使所沉積的絕緣材料光滑及平坦化。在常規(guī)CMP操作中，待拋光的基板(晶片)安裝于載具(拋光頭)上，該載具進(jìn)而安裝于載具組件上并且定位成接觸CMP裝置(拋光工具)中的拋光墊。該載具組件給該基板提供可控的壓力，將該基板壓靠于該拋光墊上?；瘜W(xué)-機(jī)械拋光組合物通常施加至該墊的表面，同時(shí)該基板及墊相對(duì)于彼此移動(dòng)?；迮c墊(及所施加的拋光組合物)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)研磨該基板的表面并自其移除一部分材料，從而拋光該基板。該基板的拋光通常借助于拋光組合物的化學(xué)活性(例如，通過(guò)化學(xué)促進(jìn)劑)和/或懸浮于拋光組合物中的研磨劑的機(jī)械活性。用于拋光(或平坦化)基板表面的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物及方法已為本領(lǐng)域所熟知。用于拋光電介質(zhì)的拋光組合物(也稱為漿料)通常包括氧化硅(silica)或鈰土(ceria)研磨劑。所使用的那些氧化硅研磨劑通常具有高的pH值及高的氧化硅濃度(例如，大于12重量％)。用于拋光金屬層(例如鎢或銅)的拋光組合物通常包含氧化硅或礬土(alumina)研磨劑以及各種化學(xué)促進(jìn)劑，例如氧化劑、螯合劑、催化劑等。如本領(lǐng)域中所熟知的，半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)受持續(xù)且嚴(yán)重的價(jià)格下滑壓力。為了維持經(jīng)濟(jì)上有利的CMP工藝，需要高的生產(chǎn)量，因此需要所拋光的原材料的高移除速率(例如，ILDCMP工藝可需要TEOS的高移除速率，而鎢CMP工藝可需要鎢的高移除速率)。該價(jià)格下滑壓力還延伸至CMP耗材本身(例如，延伸至CMP漿料及墊)。這樣的價(jià)格壓力對(duì)漿料配方設(shè)計(jì)者造成挑戰(zhàn)，因?yàn)榻档统杀镜膲毫Τ３Ｅc所需的漿料性能指標(biāo)相沖突。在該行業(yè)中，對(duì)于在降低的總成本下提供高生產(chǎn)量的CMP漿料存在實(shí)際需要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：公開了用于對(duì)包含鎢層的基板(例如，半導(dǎo)體晶片)進(jìn)行拋光的化學(xué)機(jī)械拋光組合物。所述拋光組合物包含：基于水的液體載劑；分散在該液體載劑中的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒；以及結(jié)合到該膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的外表面的內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)。所述化學(xué)物質(zhì)為含氮的化合物或含磷的化合物，舉例來(lái)說(shuō)，包括氨基硅烷或鏻硅烷化合物。所述拋光組合物進(jìn)一步包含含鐵促進(jìn)劑。附圖說(shuō)明為了更全面地理解本文所公開的主題及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖的以下描述，所述附圖描繪了具有聚集體分布的示例性膠態(tài)氧化硅顆粒的透射電子顯微照片(TEM)。具體實(shí)施方式公開了化學(xué)機(jī)械拋光組合物。該組合物包含：基于水的液體載劑；分散在該液體載劑中的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒；以及含鐵促進(jìn)劑。使包含氮或磷的化學(xué)物質(zhì)(例如氨基硅烷化合物)結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中，使得所述顆粒優(yōu)選地在酸性pH值范圍內(nèi)具有永久性正電荷。如下文更詳細(xì)地闡述的，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？稍诤兴龌瘜W(xué)物質(zhì)(例如，氨基硅烷化合物)的液體溶液中生長(zhǎng)，使得所述化學(xué)物質(zhì)在所述膠態(tài)氧化硅顆粒的生長(zhǎng)期間變得結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅顆粒中。進(jìn)一步地，公開了使用上述拋光組合物來(lái)化學(xué)機(jī)械拋光基板的方法。舉例而言，對(duì)包含鎢層的基板進(jìn)行拋光的方法可包括使該基板接觸前述拋光組合物，使該拋光組合物相對(duì)于該基板移動(dòng)，以及研磨該基板以從該基板移除一部分鎢層并從而拋光該基板。所公開的拋光組合物含有懸浮于液體載劑(例如，水)中的研磨劑膠態(tài)氧化硅顆粒的分散體。本文所用的術(shù)語(yǔ)膠態(tài)氧化硅顆粒是指經(jīng)由濕法工藝(而非產(chǎn)生結(jié)構(gòu)不同的顆粒的火成或火焰水解工藝)制備的氧化硅顆粒。適宜的分散體可包括聚集和非聚集的膠態(tài)氧化硅顆粒這兩者。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的，非聚集的顆粒是單獨(dú)的離散顆粒，其形狀可為球形或接近球形的、但也可具有其它形狀。這些非聚集的顆粒被稱為初級(jí)顆粒。聚集的顆粒為其中多個(gè)離散顆粒(初級(jí)顆粒)簇集或鍵合在一起以形成具有通常不規(guī)則形狀的聚集體的顆粒。聚集的顆粒可包括兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)連接的初級(jí)顆粒。如上文所述的，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒包含結(jié)合到所述顆粒內(nèi)(即，在所述顆粒的內(nèi)部中)的化學(xué)物質(zhì)。該化學(xué)物質(zhì)為含氮化合物或含磷化合物。當(dāng)該化學(xué)物質(zhì)為含氮化合物時(shí)，其優(yōu)選包括含胺化合物或含銨化合物。當(dāng)該化學(xué)物質(zhì)為含磷化合物時(shí)，其優(yōu)選包括含膦化合物或含鏻化合物。銨化合物可包含R1R2R3R4N+且鏻化合物可包含R1R2R3R4P+，其中R1、R2、R3、及R4獨(dú)立地代表氫、C1-C6烷基、C7-C12芳烷基、或C6-C10芳基。這些基團(tuán)當(dāng)然可用一個(gè)或多個(gè)羥基進(jìn)行進(jìn)一步取代。示例性的銨化合物可包括四甲基銨、四乙基銨、四丙基銨、四丁基銨、四戊基銨、乙基三甲基銨、及二乙基二甲基銨。在某些實(shí)施方式中，該銨化合物優(yōu)選不為氨或銨(NH3或NH4+)。示例性的鏻化合物可包括四甲基鏻、四乙基鏻、四丙基鏻、四丁基鏻、四苯基鏻、甲基三苯基鏻、乙基三苯基鏻、丁基三苯基鏻、芐基三苯基鏻、二甲基二苯基鏻、羥甲基三苯基鏻、及羥乙基三苯基鏻。示例性的鏻化合物還可包括鏻硅烷化合物。含氮化合物還可包括具有氨基的物質(zhì)，例如伯胺、仲胺、叔胺、或季胺化合物。這樣的含氮化合物可包括氨基酸，例如具有1至8個(gè)碳原子的氨基酸，例如，賴氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、亞氨基二乙酸、丙氨酸、纈氨酸、白氨酸、異白氨酸、絲氨酸、及蘇氨酸。在某些實(shí)施方式中，所述化學(xué)物質(zhì)可包括優(yōu)選具有1至6個(gè)碳原子的含氮的堿性催化劑。適宜的化合物可包括(例如)乙二胺、氫氧化四甲基銨(TMAH)、或乙氧基丙基胺(EOPA)。在各種實(shí)施方式中，在膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中，化學(xué)物質(zhì)對(duì)氧化硅的摩爾比優(yōu)選大于約0.1％(例如，大于約0.2％或大于約0.3％)且小于約10％(例如，小于5％或小于2％)或在約0.1％至約10％的范圍內(nèi)(例如，約0.2％至約5％、約0.2％至約2％、或約0.3％至約2％)。膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的氮含量還可大于約0.15毫摩爾/克SiO2(例如，大于約0.2毫摩爾/克SiO2)。氨基硅烷化合物是最優(yōu)選的含氮化合物。這樣的氨基硅烷化合物可包含伯氨基硅烷、仲氨基硅烷、叔氨基硅烷、季氨基硅烷、及多足(multi-podal)(例如，二足)氨基硅烷。該氨基硅烷化合物可包括基本上任何適宜的氨基硅烷，例如含丙基的氨基硅烷、或包括丙基胺的氨基硅烷化合物。適宜的氨基硅烷的實(shí)例可包括雙(2-羥乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、二乙基氨基甲基三烷氧基硅烷、(N,N-二乙基-3-氨基丙基)三烷氧基硅烷)、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基丙基三烷氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷、(2-N-芐基氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷)、三烷氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基銨、N-(三烷氧基甲硅烷基乙基)芐基-N,N,N-三甲基銨、(雙(甲基二烷氧基甲硅烷基丙基)-N-甲基胺、雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)脲、雙(3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基)-乙二胺、雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二烷氧基硅烷、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、(N-三烷氧基甲硅烷基丙基)聚乙烯亞胺、三烷氧基甲硅烷基丙基二亞乙基三胺、N-苯基-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、N-(乙烯基芐基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、4-氨基丁基三烷氧基硅烷、及其混合物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)易于理解，氨基硅烷化合物通常在水性介質(zhì)中水解(或部分水解)。因此，理解，通過(guò)列舉氨基硅烷化合物，氨基硅烷和/或其水解(或部分水解)物質(zhì)和/或其縮合物質(zhì)可結(jié)合到膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中。在其中含氮化合物為氨基硅烷化合物的實(shí)施方式中，在所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中，氨基硅烷化合物對(duì)氧化硅的摩爾比優(yōu)選小于約10％(例如，小于約8％、小于約6％、小于約5％、小于約4％、或小于約2％)。該摩爾比還優(yōu)選(但非必須)大于約0.1％(例如，大于約0.2％或大于約0.3％)。理解，在所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中，氨基硅烷化合物對(duì)氧化硅的摩爾比可大約等于其中生長(zhǎng)有膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的液體溶液中的氨基硅烷化合物對(duì)產(chǎn)生氧化硅的化合物的摩爾比。理解，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？砂瑑煞N或更多種結(jié)合到所述顆粒中的上述化學(xué)物質(zhì)。舉例而言，在一個(gè)膠態(tài)氧化硅實(shí)施方式中，所結(jié)合的第一化學(xué)物質(zhì)可包括氨基硅烷化合物且所結(jié)合的第二化學(xué)物質(zhì)可包括銨化合物，例如季胺。在其中該第一化學(xué)物質(zhì)為銨且該第二化學(xué)物質(zhì)為季胺的實(shí)施方式中，第一化學(xué)物質(zhì)對(duì)第二化學(xué)物質(zhì)的摩爾比優(yōu)選小于約5:1。包含帶正電荷的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的CMP組合物已公開于(例如)美國(guó)專利7,994,057及8,252,687中。在這些專利中，氧化硅顆粒上的正電荷經(jīng)由用帶正電荷的化學(xué)化合物(例如，含季胺的化合物或含氨基硅烷的化合物)處理顆粒的外表面來(lái)達(dá)成。盡管當(dāng)利用包含這樣的帶正電荷的氧化硅研磨劑顆粒的CMP組合物時(shí)可達(dá)成某些益處，但是，表面處理劑的使用可掩蔽(或遮蔽)顆粒表面(例如，表面上的硅烷醇和/或硅氧烷基團(tuán))，使得研磨劑可能不總是具有與未經(jīng)處理的氧化硅研磨劑相同的一些所需性質(zhì)。舉例而言，表面處理可不利地影響該組合物的貯存壽命以及使組合物濃縮的能力。而且，表面處理化合物的使用可對(duì)CMP后的晶片清潔操作造成挑戰(zhàn)。本發(fā)明的一個(gè)方面是認(rèn)識(shí)到：可選擇地，帶正電荷的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒可經(jīng)由將某些帶正電荷的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合到所述研磨劑顆粒中(即，將化學(xué)物質(zhì)在表面下結(jié)合到顆粒的內(nèi)部中)而獲得。具有提供正電荷的內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？?例如)經(jīng)由使所述研磨劑顆粒在含所述化學(xué)物質(zhì)的液體溶液中生長(zhǎng)來(lái)制造，使得所述化學(xué)物質(zhì)在所述膠態(tài)氧化硅顆粒的生長(zhǎng)期間變得結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅顆粒的至少一部分中?？蛇x擇地，這樣的研磨劑顆?？山?jīng)由用該化學(xué)物質(zhì)處理常規(guī)膠態(tài)氧化硅顆粒且然后在該化學(xué)物質(zhì)上生長(zhǎng)額外的氧化硅(且由此利用額外的氧化硅覆蓋該化學(xué)物質(zhì))來(lái)制造。盡管該化學(xué)物質(zhì)由內(nèi)部結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中，但理解，該化學(xué)物質(zhì)的一部分可處于顆粒表面處或靠近該顆粒表面(使得該化學(xué)物質(zhì)在表面內(nèi)以及表面處)。在第一實(shí)施方式中，具有內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒可(例如)經(jīng)由以下制造：(i)提供液體溶液(例如，包括在預(yù)定pH值下的水)且(ii)將該液體溶液與產(chǎn)生氧化硅的化合物及化學(xué)物質(zhì)組合，由此使得膠態(tài)氧化硅顆粒在該液體溶液中生長(zhǎng)，以獲得包含膠態(tài)氧化硅顆粒的分散體，所述膠態(tài)氧化硅顆粒具有結(jié)合到其中的化學(xué)物質(zhì)?？蛇x擇地，化學(xué)物質(zhì)可包含在(i)中所提供的液體溶液中。所述產(chǎn)生氧化硅的化合物可包括(例如)原硅酸四甲酯(TMOS)、原硅酸四乙酯(TEOS)、硅酸、堿金屬或銨的硅酸鹽、或四鹵化硅。該方法類似于美國(guó)專利8,529,787中所公開的方法，在所述美國(guó)專利中，將TMOS連續(xù)添加至包含堿性催化劑的母液中(相似性在于產(chǎn)生氧化硅的化合物與液體溶液組合以產(chǎn)生膠態(tài)氧化硅顆粒)。該方法可進(jìn)一步包括處理該分散體以獲得化學(xué)-機(jī)械拋光組合物，該組合物包含具有結(jié)合到其中的化學(xué)物質(zhì)的膠態(tài)氧化硅顆粒。該處理可包括(例如)用水稀釋該分散體和/或蒸餾該分散體以移除在所述膠態(tài)氧化硅顆粒生長(zhǎng)期間所獲得的甲醇或乙醇副產(chǎn)物?？蛇x擇地和/或另外地，該處理可包括將該pH值調(diào)節(jié)至所需值和/或添加其它化學(xué)組分，例如氧化劑、促進(jìn)劑、催化劑、緩沖劑、螯合劑、腐蝕抑制劑、成膜劑、表面活性劑、拋光均勻性添加劑、殺生物劑等。該處理不包括將自所述膠態(tài)氧化硅顆粒燒掉(或以其它方式移除)化學(xué)物質(zhì)的高溫煅燒步驟，因?yàn)槠谕龌瘜W(xué)物質(zhì)保留于所述膠態(tài)氧化硅顆粒中。水性液體溶液中溶解的化學(xué)物質(zhì)可包括上述物質(zhì)中的任何一種或多種，但最優(yōu)選地，包括氨基硅烷化合物。所述化學(xué)物質(zhì)可以基本上任何適宜的量添加至液體溶液中，使得足夠的量結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅顆粒中(其中所述顆粒優(yōu)選–盡管非必須–包括小于10重量％的結(jié)合到其中的化學(xué)物質(zhì))。該水性液體溶液可進(jìn)一步任選地包含堿性催化劑，例如，包括醚胺、亞乙基胺、四烷基胺、和/或醇胺。適宜的堿性催化劑可包括有機(jī)堿催化劑，例如乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、氨、脲、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨(TMAH)、四甲基胍、氫氧化四乙基銨、氨基丙基嗎啉、己氧基丙基胺、乙氧基丙基胺(EOPA)、JeffamineHK-511、或其組合。在某些實(shí)施方式中，該堿性催化劑可優(yōu)選具有1至6個(gè)碳原子?？蛇x擇地和/或另外地，該堿性催化劑可包括氫氧化鉀(KOH)。所添加的堿性催化劑的量可經(jīng)選擇以使得該水性液體溶液的pH值通常在約7至約14的范圍內(nèi)且優(yōu)選在約9至約12的范圍內(nèi)。該液體溶液可任選地進(jìn)一步包含意欲用作膠態(tài)氧化硅生長(zhǎng)的成核位點(diǎn)的膠態(tài)氧化硅顆粒。在這樣的實(shí)施方式中，最終的膠態(tài)氧化硅可被認(rèn)為具有核-殼結(jié)構(gòu)(或多層結(jié)構(gòu))，其中，核(內(nèi)層)包含初始添加至液體溶液的膠態(tài)氧化硅顆粒且殼(外層)包含在該核上生長(zhǎng)且包含內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)(在內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì))(例如氨基硅烷)的氧化硅。在具有核-殼結(jié)構(gòu)的顆粒中，該殼可具有基本上任何適宜的厚度，例如大于1納米(例如，大于2納米、大于3納米、或大于5納米)。理解，所公開的實(shí)施方式并不限于具有核-殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅顆粒，因?yàn)樵搩?nèi)部化學(xué)物質(zhì)(例如，氨基硅烷)可分布遍及基本上整個(gè)顆粒。在第二實(shí)施方式中，具有內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？?例如)經(jīng)由以下制造：(i)提供高pH值的硅酸鹽溶液(例如，硅酸鈉或硅酸鉀溶液)，(ii)處理該硅酸鹽溶液以使硅酸鹽陰離子質(zhì)子化并形成硅酸(例如，經(jīng)由添加酸至該溶液中或使該溶液穿過(guò)離子交換柱)，這進(jìn)而使膠態(tài)氧化硅顆粒在反應(yīng)容器中沉淀并生長(zhǎng)，及(iii)將化學(xué)物質(zhì)添加至該反應(yīng)容器，以使其變得結(jié)合到正在生長(zhǎng)的膠態(tài)氧化硅顆粒中。該硅酸鹽溶液優(yōu)選具有在約11至約13范圍內(nèi)的pH值。該硅酸鹽溶液可穿過(guò)離子交換柱進(jìn)入至該反應(yīng)容器中，這往往使pH值降低至在約2至約5范圍內(nèi)的值。所述化學(xué)物質(zhì)可以基本上任何適宜的量(且以基本上任何適宜的速率)添加至該反應(yīng)容器中，使得足夠的量結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅顆粒中(其中，所述顆粒優(yōu)選-盡管非必須-包含小于10重量％的結(jié)合到其中的化學(xué)物質(zhì))。在第三實(shí)施方式中，膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？山?jīng)由(例如)以下制造：利用化學(xué)物質(zhì)處理(例如，表面處理)常規(guī)膠態(tài)氧化硅顆粒，然后在該經(jīng)處理的膠態(tài)氧化硅上(即，在該化學(xué)物質(zhì)上)生長(zhǎng)額外的氧化硅。舉例而言，含氮化合物(例如季胺化合物或氨基硅烷化合物)可添加至含有膠態(tài)氧化硅的分散體中(例如，如美國(guó)專利7,994,057及8,252,687中所教導(dǎo)的)。在足以允許所述氮化合物變得與所述膠態(tài)氧化硅顆粒締合(例如，化學(xué)鍵合或靜電締合)的時(shí)間之后，可將產(chǎn)生氧化硅的化合物(例如，TMOS、TEOS、硅酸、堿金屬或銨的硅酸鹽、或四鹵化硅)添加至該分散體中。該分散體可任選地加熱(例如，至45℃)以促進(jìn)所述膠態(tài)氧化硅顆粒的進(jìn)一步生長(zhǎng)，使得化學(xué)物質(zhì)(表面處理劑)變得結(jié)合到該顆粒中。這樣的膠態(tài)氧化硅顆?？梢暈榫哂兄辽賰蓚€(gè)層——包含該經(jīng)處理的膠態(tài)氧化硅的第一內(nèi)層以及沉積于該內(nèi)層上從而使化學(xué)物質(zhì)結(jié)合到顆粒中的氧化硅的第二外層?？蛇x擇地，帶正電荷的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？山?jīng)由將帶正電荷的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合到所述研磨劑顆粒中，接著進(jìn)一步鍵合(經(jīng)由表面處理)相同或不同化學(xué)物質(zhì)至該顆粒表面來(lái)獲得。這樣的研磨劑顆?？?例如)通過(guò)以下制造：首先在含有化學(xué)物質(zhì)的液體溶液中生長(zhǎng)所述膠態(tài)氧化硅顆粒(例如，使用上述方法中的一種)，使得該化學(xué)物質(zhì)在所述膠態(tài)氧化硅顆粒生長(zhǎng)期間變得結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅顆粒中的至少一部分中，且接著隨后表面處理所述顆粒。舉例而言，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？砂瑑?nèi)部化學(xué)物質(zhì)，該內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)包括具有1至6個(gè)碳原子的含氮的堿性催化劑(例如，前面所述的乙二胺、TMAH、或EOPA)。所述研磨劑顆?？山又?例如)氨基硅烷化合物進(jìn)一步進(jìn)行表面處理。這樣的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？墒褂脴O低表面處理水平(含量，level)的氨基硅烷來(lái)有利地達(dá)成高的電荷水平(且從而可能掩蔽表面上的較小百分比的硅烷醇和/或硅氧烷基團(tuán))。在其中所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒包含具有1至6個(gè)碳原子的含氮的內(nèi)部堿性催化劑且利用氨基硅烷化合物進(jìn)一步表面處理的實(shí)施方式中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？砂秃康膬?nèi)部化學(xué)物質(zhì)，例如小于0.20毫摩爾/克的氮。在這樣的實(shí)施方式中，所述顆粒在經(jīng)該表面處理之前的ζ電位在pH值為4下可小于15毫伏(例如，小于13毫伏或小于10毫伏)。同樣地，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？砂秃康逆I合至該表面的氨基硅烷化合物，例如，達(dá)到表面上的硅烷醇基團(tuán)的不到4％(例如，不到3％、或者不到或等于2％)(假定4.5個(gè)SiOH/平方納米及氧化硅的BET表面積)。理解，用于制造具有內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的膠態(tài)氧化硅顆粒的上述方法產(chǎn)生其中膠態(tài)氧化硅顆粒懸浮于液體載劑中的分散體。在制造本文所述的化學(xué)-機(jī)械拋光組合物中，該分散體可稀釋至膠態(tài)氧化硅顆粒的預(yù)定濃度。而且，其它化學(xué)化合物可根據(jù)需要地添加至分散體(在稀釋之前或之后)。這樣的化學(xué)化合物可包括本文所公開的所述化合物中的基本上任一種。該膠態(tài)氧化硅顆?？删哂谢旧先魏芜m宜的聚集度。舉例而言，該膠態(tài)氧化硅研磨劑可為基本上非聚集的，因?yàn)槠渲饕ǔ跫?jí)顆粒?？蛇x擇地，該膠態(tài)氧化硅研磨劑可部分地聚集。部分地聚集可意味著所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的50％或更高包括兩個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆?；蛘咚瞿z態(tài)氧化硅顆粒的30％或更高(或45％或更高)包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒。這樣的部分聚集的膠態(tài)氧化硅研磨劑可(例如)使用其中初級(jí)顆粒首先在溶液中生長(zhǎng)的多步驟工藝來(lái)制備，例如如美國(guó)專利5,230,833中所述的。接著，可將溶液的pH值調(diào)節(jié)至酸性值、保持預(yù)定的時(shí)間期間以促進(jìn)聚集(或部分聚集)，例如如美國(guó)專利8,529,787中所述的。任選的最后步驟可允許聚集體(以及任何剩余的初級(jí)顆粒)的進(jìn)一步生長(zhǎng)。所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？蛇M(jìn)一步具有聚集體分布，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的20％或更高包括不到三個(gè)初級(jí)顆粒(即，非聚集的初級(jí)顆?；騼H具有兩個(gè)初級(jí)顆粒的聚集顆粒，也稱為單體和二聚體)且所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的50％或更高包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒。附圖描繪了用于CMP組合物的具有上述聚集體分布的示例性膠態(tài)氧化硅顆粒的透射電子顯微照片(TEM)。示例性的TEM描繪了具有1至6個(gè)初級(jí)顆粒的膠態(tài)氧化硅顆粒。計(jì)數(shù)了總共16個(gè)顆粒，其中的三個(gè)由單個(gè)初級(jí)顆粒組成，其中的兩個(gè)由兩個(gè)聚集的初級(jí)顆粒組成，其中的五個(gè)由三個(gè)聚集的初級(jí)顆粒組成，其中的兩個(gè)由四個(gè)聚集的初級(jí)顆粒組成，其中的三個(gè)由五個(gè)聚集的初級(jí)顆粒組成，且其中的一個(gè)由六個(gè)聚集的初級(jí)顆粒組成。所描繪的圖像還包括未被計(jì)數(shù)的在右上方的看上去為大顆粒者(描繪于20處)，因?yàn)楦鶕?jù)圖像不清楚該特征是單一聚集體還是彼此靠近放置的多個(gè)聚集體。考慮到在任一圖像中的顆粒數(shù)量相對(duì)少，應(yīng)理解：為了獲得聚集體分布的顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)量測(cè)，通常需要評(píng)估大量TEM圖像。具有本文所述聚集體分布的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒可(例如)如上文關(guān)于美國(guó)專利5,230,833及8,529,787所述的來(lái)進(jìn)行生長(zhǎng)。可選擇地，具有聚集體分布(如上文所定義)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？赏ㄟ^(guò)將初級(jí)顆粒添加至部分聚集或聚集的膠態(tài)氧化硅來(lái)制備。舉例而言，可將膠態(tài)氧化硅初級(jí)顆粒添加至具有部分聚集的膠態(tài)氧化硅顆粒的分散體中，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的50％或更高包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒，使得所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的5％或更高為初級(jí)顆粒。在這樣的實(shí)施方式中，所述聚集膠態(tài)氧化硅顆?？删哂性诩s40納米至約60納米范圍內(nèi)的平均粒徑，而所述膠態(tài)氧化硅初級(jí)顆?？删哂性诩s15納米至約35納米范圍內(nèi)的平均粒徑。而且，該拋光組合物可包含約1重量％至約4重量％的所述聚集膠態(tài)氧化硅顆粒及約0.05重量％至約0.5重量％的未聚集的膠態(tài)氧化硅初級(jí)顆粒。懸浮于分散體中的顆粒的粒徑在工業(yè)中可使用各種方式定義。在本文所公開的實(shí)施方式中，粒徑定義為通過(guò)從Malvern獲得的量測(cè)的。所述研磨劑顆?？删哂谢旧线m用于具體CMP操作的任何粒徑。所述研磨劑顆粒優(yōu)選具有約10納米或更大(例如，約20納米或更大、約30納米或更大、或約40納米或更大)的平均粒徑。所述研磨劑顆粒優(yōu)選還具有約100納米或更小(例如，約80納米或更小、約70納米或更小、或約60納米或更小)的平均粒徑。因此，所述研磨劑顆?？删哂性诩s10納米至約100納米(例如，約20納米至約80納米、或約30至約70、或約40至約60)范圍的平均粒徑。所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？蛇M(jìn)一步具有基本上任何適宜的初級(jí)粒徑。在某些實(shí)施方式中，該初級(jí)粒徑可在約15納米至約35納米(例如，約20納米至約30納米)的范圍內(nèi)。而且，對(duì)于初級(jí)顆粒而言，所有顆粒皆具有大約相同的尺寸可為有利的(使得該膠態(tài)氧化硅具有窄的初級(jí)粒徑分布)。舉例而言，超過(guò)90％(例如，超過(guò)95％、超過(guò)98％、或超過(guò)99％)的所述初級(jí)顆?？删哂性诩s15納米至約35納米(例如，約20納米至約30納米)范圍內(nèi)的初級(jí)粒徑。此外，該初級(jí)粒徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差可小于約5納米。所述拋光組合物可包含基本上任何適宜量的膠態(tài)氧化硅顆粒，然而，一般而言，期望使用量的點(diǎn)是低的，以降低CMP操作的成本。用于整體鎢(bulktungsten)移除的拋光組合物可包含約0.1重量％或更高的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒(例如，約0.2重量％或更高、約0.3重量％或更高、或約0.4重量％或更高)。使用拋光組合物的點(diǎn)可包含約3重量％或更少的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒(例如，約2重量％或更少、約1.5重量％或更少、或約1重量％或更少)。優(yōu)選地，在這樣的用于整體鎢移除的拋光組合物中，膠態(tài)氧化硅顆粒的量在約0.1重量％至約3重量％的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選約0.2重量％至約2重量％(例如，約0.2重量％至約1重量％)。用于鎢磨光(buffing)操作的拋光組合物可包含約0.3重量％或更高的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒(例如，約0.5重量％或更高、約0.8重量％或更高、或約1重量％或更高)。使用拋光組合物的點(diǎn)可包含約5重量％或更少的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒(例如，約4重量％或更少、約3.5重量％或更少、或約3重量％或更少)。優(yōu)選地，在這樣的用于鎢磨光的拋光組合物中，膠態(tài)氧化硅顆粒的量在約0.3重量％至約5重量％的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選約0.8重量％至約4重量％(例如，約1重量％至約4重量％)。本發(fā)明的拋光組合物可有利地作為濃縮物提供，該濃縮物意欲在使用前用適當(dāng)量的水稀釋。在這樣的實(shí)施方式中，該濃縮物可包含超過(guò)5重量％的膠態(tài)氧化硅(例如，超過(guò)約8重量％、超過(guò)約10重量％、或超過(guò)約12重量％)。該濃縮物還可包含小于約25重量％的膠態(tài)氧化硅(例如，小于約22重量％、小于約20重量％、或小于約18重量％)。該濃縮物優(yōu)選包含約5重量％至約25重量％的膠態(tài)氧化硅(例如，約8重量％至約22重量％、約10重量％至約20重量％、或約12重量％至約18重量％)。取決于所述拋光組合物中的其它添加劑的含量，該濃縮物可任選地包含約5重量％至約20重量％的膠態(tài)氧化硅(例如，約8重量％至約15重量％)。使用液體載劑來(lái)促進(jìn)研磨劑及任何任選的化學(xué)添加劑向待拋光(例如，平坦化)的適宜的基板的表面的施加。該液體載劑可為任何適宜的載劑(例如，溶劑)，包括低級(jí)醇(例如，甲醇、乙醇等)、醚(例如，二烷、四氫呋喃等)、水、及其混合物。優(yōu)選地，該液體載劑包含水(更優(yōu)選地去離子水)、基本上由水(更優(yōu)選地去離子水)組成、或者由水(更優(yōu)選地去離子水)組成。所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？扇芜x地在該拋光組合物中具有永久性正電荷。分散的顆粒(例如膠態(tài)氧化硅顆粒)上的電荷在本領(lǐng)域中通常稱為ζ電位(或動(dòng)電位)。顆粒的ζ電位是指顆粒周圍的離子的電荷與拋光組合物的本體溶液(bulksolution)(例如，液體載劑和溶于其中的任何其它組分)的電荷之間的電位差。ζ電位典型地取決于水性介質(zhì)的pH值。對(duì)于給定的拋光組合物，顆粒的等電點(diǎn)定義為ζ電位為零時(shí)的pH值。隨著pH值增大或減小地遠(yuǎn)離等電點(diǎn)，表面電荷(以及因此的ζ電位)相應(yīng)地降低或增加(朝向負(fù)的或正的ζ電位值)。分散體(例如，拋光組合物)的ζ電位可使用從DispersionTechnologies,Inc.(BedfordHills,NY)購(gòu)得的DT-1202型聲學(xué)及電聲學(xué)譜儀來(lái)獲得。該拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆粒優(yōu)選具有約6毫伏或更高(例如，約8毫伏或更高、約10毫伏或更高、約13毫伏或更高、約15毫伏或更高、或約20毫伏或更高)的永久性正電荷。該拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆?？删哂屑s50毫伏或更低(例如，約45毫伏或更低、約40毫伏或更低、或約35毫伏或更低)的永久性正電荷。優(yōu)選地，所述膠態(tài)氧化硅顆粒具有在約6毫伏至約50毫伏范圍內(nèi)(例如，約10毫伏至約45毫伏、約15毫伏至約40毫伏、或約20毫伏至約40毫伏)的永久性正電荷。永久性正電荷意指氧化硅顆粒上的正電荷不易于例如通過(guò)沖洗、稀釋、過(guò)濾等而發(fā)生反轉(zhuǎn)。永久性正電荷可為將帶正電荷的物質(zhì)結(jié)合到顆粒中的結(jié)果。永久性正電荷可進(jìn)一步由顆粒與帶正電荷的物質(zhì)之間的共價(jià)相互作用導(dǎo)致，且與可作為(例如)顆粒與帶正電荷的物質(zhì)之間的靜電相互作用的結(jié)果的可逆正電荷不同。然而，如本文使用的，至少6毫伏的永久性正電荷意指所述膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位在以下的三步驟過(guò)濾試驗(yàn)后保持高于6毫伏。通過(guò)MilliporeUltracell再生纖維素超濾盤(例如，具有100,000道爾頓的分子量(Mw)截止值及6.3納米的孔徑)來(lái)過(guò)濾一定體積的拋光組合物(例如，200毫升)。收集剩余的分散體(由超濾盤截留的約65毫升分散體)并補(bǔ)充經(jīng)pH調(diào)節(jié)的去離子水。去離子水使用適宜的無(wú)機(jī)酸(例如硝酸)將pH值調(diào)節(jié)至拋光組合物的初始pH值。針對(duì)總共三個(gè)過(guò)濾循環(huán)重復(fù)此程序。然后量測(cè)經(jīng)三次過(guò)濾及補(bǔ)充的拋光組合物的ζ電位并與初始拋光組合物的ζ電位相比較。該三步驟過(guò)濾試驗(yàn)下文通過(guò)實(shí)施例(實(shí)施例7)進(jìn)一步闡明。雖然不希望受限于理論，但據(jù)信由超濾盤截留的分散體(經(jīng)截留的分散體)包含氧化硅顆粒以及可能位于顆粒中或與顆粒的表面締合(例如，與顆粒表面鍵合、附著、靜電相互作用、或接觸)的任何化學(xué)組分(例如，帶正電荷的物質(zhì))。至少一部分該液體載劑及溶于其中的化學(xué)組分穿過(guò)該超濾盤。據(jù)信，補(bǔ)充經(jīng)截留的分散體至初始體積會(huì)干擾初始拋光組合物中的平衡，使得與顆粒表面締合的化學(xué)組分會(huì)趨于新的平衡。位于顆粒中或者與顆粒表面強(qiáng)烈締合(例如，共價(jià)鍵合)的組分保持與顆粒一起，使得在那里趨于很少，即使該顆粒的正ζ電位有任何改變的話。相反地，與顆粒表面具有較弱締合(例如，靜電相互作用)的一部分組分在該體系趨向新平衡時(shí)可返回該溶液，由此導(dǎo)致正ζ電位降低。據(jù)信，針對(duì)總共三次超濾及補(bǔ)充循環(huán)重復(fù)此過(guò)程將擴(kuò)大上述效應(yīng)。優(yōu)選地，在初始拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位與上述三步驟過(guò)濾試驗(yàn)之后(在校正由過(guò)濾試驗(yàn)所產(chǎn)生的離子強(qiáng)度差異后)的拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位間具有極小差異。舉例而言，優(yōu)選地，初始拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位與所述三步驟過(guò)濾試驗(yàn)后的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位相比高出不到約10毫伏(例如，高出不到約7毫伏、高出不到約5毫伏、或甚至高出不到約2毫伏)。換言之，優(yōu)選在所述三步驟過(guò)濾試驗(yàn)之后的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位與初始拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位相比降低不到10毫伏(或降低不到7毫伏、或不到5毫伏、或不到2毫伏)。舉例而言，在其中初始拋光組合物中的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位為30毫伏的實(shí)施方式中，所述三步驟過(guò)濾試驗(yàn)后的膠態(tài)氧化硅顆粒的ζ電位優(yōu)選大于20毫伏(或大于23毫伏、或大于25毫伏、或大于28毫伏)。所述拋光組合物可為酸性的，具有小于約7、例如在約1.5至約7范圍內(nèi)的pH值。用于整體鎢移除的拋光組合物可具有約1或更高(例如，約1.5或更高、或約2或更高)的pH值。優(yōu)選地，這樣的拋光組合物具有約6或更低(例如，約5或更低、或約4或更低)的pH值。更優(yōu)選地，這樣的拋光組合物可具有在約1至約6范圍內(nèi)(例如，約1.5至約5、或約2至約4、或約2至約3.5)的pH值。用于鎢磨光操作的拋光組合物可具有約2或更高(例如，約2.5或更高、或約3或更高)的pH值。優(yōu)選地，這樣的組合物可具有約6或更低(例如，約5或更低、或約4.5或更低)的pH值。更優(yōu)選地，這樣的拋光組合物具有在約2至約6范圍內(nèi)(例如，約2.5至約5、或約3至約4.5)的pH值。拋光組合物的pH可通過(guò)任何適宜的方式達(dá)成和/或保持。拋光組合物可基本上包括任何適合的pH調(diào)節(jié)劑或緩沖體系。舉例而言，適合的pH調(diào)節(jié)劑可包括硝酸、硫酸、磷酸、苯二甲酸(phthalicacid)、檸檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、馬來(lái)酸、氫氧化銨及其類似物，而適宜的緩沖劑可包括磷酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽、丙二酸鹽、草酸鹽、硼酸鹽、銨鹽及其類似物。拋光組合物的任選的實(shí)施方式可進(jìn)一步包括含鐵促進(jìn)劑。如本文所用的含鐵促進(jìn)劑為在鎢CMP操作期間提高鎢移除速率的含鐵的化學(xué)化合物。舉例而言，含鐵促進(jìn)劑可包括能溶解的含鐵催化劑，例如，在美國(guó)專利第5,958,288號(hào)及第5,980,775號(hào)中所公開的。這樣的含鐵催化劑可溶于液體載劑中且可包括例如正鐵(鐵III)或亞鐵(鐵II)化合物，諸如硝酸鐵、硫酸鐵、鐵的鹵化物(包括氟化物、氯化物、溴化物及碘化物以及高氯酸鹽、過(guò)溴酸鹽及高碘酸鹽)及有機(jī)鐵化合物(諸如乙酸鐵、乙酰丙酮化鐵、檸檬酸鐵、葡糖酸鐵、丙二酸鐵、草酸鐵、苯二甲酸鐵及琥珀酸鐵)、以及它們的混合物。含鐵促進(jìn)劑也可包括與膠態(tài)氧化硅顆粒表面結(jié)合(例如，涂布或鍵結(jié))的含鐵催化劑或者含鐵活化劑(例如產(chǎn)生自由基的化合物)，例如，在美國(guó)專利第7,029,508號(hào)及第7,077,880號(hào)中所公開的。舉例而言，含鐵促進(jìn)劑可與膠態(tài)表面顆粒的表面上的硅烷醇基團(tuán)鍵結(jié)。在一個(gè)實(shí)施方式中，含鐵促進(jìn)劑可包括含硼的穩(wěn)定劑及含鐵的催化劑。在這樣的實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑和催化劑可基本上占據(jù)膠態(tài)氧化硅顆粒上的可利用的表面位點(diǎn)的任何百分率，例如，可利用的表面位點(diǎn)的超過(guò)1％、超過(guò)50％、或者超過(guò)80％。拋光組合物中的含鐵促進(jìn)劑的量可根據(jù)所使用的氧化劑(如果存在的話)(在下文中對(duì)任選的氧化劑作了更詳細(xì)的公開)以及促進(jìn)劑的化學(xué)形式而變化。當(dāng)使用優(yōu)選的氧化劑過(guò)氧化氫(或其類似物)且使用能溶解的含鐵催化劑(諸如硝酸鐵)時(shí)，以組合物的總重量計(jì)，催化劑可以足以提供約0.1至約3000ppmFe范圍的量存在于組合物中。優(yōu)選地，拋光組合物包括約1ppm或更高的Fe(例如，約5ppm或更高、約10ppm或更高、或者約20ppm或更高)。優(yōu)選地，拋光組合物包括約500ppm或更低的Fe(例如，約200ppm或更低、約100ppm或更低、或者約50ppm或更低)。拋光組合物可因此包括約1至約500ppmFe的范圍(例如，約3ppm至約200ppm、約5ppm至約100ppm、或者約10ppm至約50ppm)。包括含鐵促進(jìn)劑的拋光組合物的實(shí)施方式可進(jìn)一步包括穩(wěn)定劑。在沒(méi)有這樣的穩(wěn)定劑的情況下，含鐵促進(jìn)劑及氧化劑(如果存在的話)可以使得氧化劑隨時(shí)間迅速降解(劣化)的方式發(fā)生反應(yīng)。穩(wěn)定劑的添加往往降低含鐵促進(jìn)劑的有效性，使得添加至拋光組合物中的穩(wěn)定劑的類型及量的選擇可對(duì)CMP效能具有顯著影響。穩(wěn)定劑的添加可導(dǎo)致形成穩(wěn)定劑/促進(jìn)劑配合物，其抑制促進(jìn)劑與氧化劑(如果存在的話)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)使促進(jìn)劑保留足夠的活性以促進(jìn)快速的鎢拋光速率?？捎玫姆€(wěn)定劑包括磷酸、有機(jī)酸、膦酸鹽化合物、腈、以及與金屬結(jié)合并降低其對(duì)過(guò)氧化氫分解產(chǎn)物及其混合物的反應(yīng)性的其它配體。酸穩(wěn)定劑可以其共軛形式使用，例如，可使用羧酸鹽(酯)代替羧酸。當(dāng)在本文中使用術(shù)語(yǔ)“酸”來(lái)描述可用的穩(wěn)定劑時(shí)，該術(shù)語(yǔ)還意指酸穩(wěn)定劑的共軛堿。舉例而言，術(shù)語(yǔ)“己二酸”意指己二酸及其共軛堿。穩(wěn)定劑可單獨(dú)或以組合形式使用并且顯著地降低了氧化劑(諸如過(guò)氧化氫)的分解速率。優(yōu)選的穩(wěn)定劑包括磷酸、乙酸、苯二甲酸、檸檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天冬氨酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、馬來(lái)酸、戊烯二酸、粘康酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、丙二胺四乙酸(PDTA)、以及它們的混合物。優(yōu)選的穩(wěn)定劑可以約1當(dāng)量/含鐵促進(jìn)劑(equivalentperironcontainingaccelerator)至約3.0重量％或更高(例如，約3當(dāng)量至約10當(dāng)量)的范圍內(nèi)的量添加至本發(fā)明的組合物中。如本文所用的，術(shù)語(yǔ)“當(dāng)量/含鐵促進(jìn)劑”意指：在組合物中，每個(gè)鐵離子一個(gè)穩(wěn)定劑分子。舉例而言，2當(dāng)量/含鐵促進(jìn)劑計(jì)意指：每個(gè)催化劑離子兩個(gè)穩(wěn)定劑分子。拋光組合物可任選地進(jìn)一步包括氧化劑。氧化劑可在漿料制造過(guò)程中或恰好在CMP操作之前添加至拋光組合物中(例如，在位于半導(dǎo)體制造設(shè)備處的儲(chǔ)罐中)。優(yōu)選的氧化劑包括無(wú)機(jī)或有機(jī)的過(guò)化合物(per-compound)。過(guò)化合物(如本文所定義的)為含有至少一個(gè)過(guò)氧基團(tuán)(-O--O-)的化合物或含有處于其最高氧化態(tài)的元素的化合物。含有至少一個(gè)過(guò)氧基團(tuán)的化合物的實(shí)例包括但不限于過(guò)氧化氫及其加合物(諸如脲過(guò)氧化氫及過(guò)碳酸鹽)、有機(jī)過(guò)氧化物(諸如過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)乙酸、及二-叔丁基過(guò)氧化物)、單過(guò)硫酸鹽(SO5＝)、二過(guò)硫酸鹽(S2O8＝)及過(guò)氧化鈉。含有處于其最高氧化態(tài)的元素的化合物的實(shí)例包括但不限于高碘酸、高碘酸鹽、過(guò)溴酸、過(guò)溴酸鹽、高氯酸、高氯酸鹽、過(guò)硼酸及過(guò)硼酸鹽以及高錳酸鹽。最優(yōu)選的氧化劑為過(guò)氧化氫。氧化劑可以例如約0.1重量％至約10重量％的范圍內(nèi)的量存在于拋光組合物中。在其中使用過(guò)氧化氫氧化劑及能溶解的含鐵促進(jìn)劑的優(yōu)選實(shí)施方式中，氧化劑可以約0.1重量％至約6重量％(例如，約0.2重量％至約5重量％、約0.3重量％至約4重量％、或者約0.5重量％至約3重量％)的范圍內(nèi)的量存在于拋光組合物中。拋光組合物可任選地進(jìn)一步包括抑制鎢蝕刻的化合物。適宜的抑制劑化合物抑制了固體鎢向能溶解的鎢化合物的轉(zhuǎn)化，同時(shí)允許經(jīng)由CMP操作的有效的固體鎢移除。作為可用的鎢蝕刻抑制劑的化合物的類別包括具有含氮官能團(tuán)(諸如含氮雜環(huán)、烷基銨離子、氨基烷基及氨基酸)的化合物。可用的氨基烷基腐蝕抑制劑包括例如己胺、四甲基-對(duì)苯二胺、辛胺、二亞乙基三胺、二丁基苯甲胺、氨基丙基硅烷醇、氨基丙基硅氧烷、十二烷胺、它們的混合物、以及合成及天然存在的氨基酸(包括例如賴氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸(氨基乙酸))。抑制劑化合物可替代性地和/或另外地包括在液體載劑中的處于溶解狀態(tài)下的胺化合物。胺化合物可包括伯胺、仲胺、叔胺或季胺。胺化合物可進(jìn)一步包括一元胺、二元胺、三元胺、四元胺、或者具有大量重復(fù)胺基(例如，4個(gè)或更多個(gè)胺基)的基于胺的聚合物。在拋光化合物的某些實(shí)施方式中，胺化合物可包括長(zhǎng)鏈烷基。長(zhǎng)鏈烷基意指胺化合物包括具有至少10個(gè)碳原子(例如，至少12個(gè)碳原子或至少14個(gè)碳原子)的烷基。這樣的胺化合物可包括例如十二烷胺、十四烷胺、十六烷胺、十八烷胺、油胺、N-甲基二辛胺、N-甲基十八烷胺、椰油酰氨丙基氧化胺、苯甲基二甲基十六烷基氯化銨、苯扎氯銨、椰油烷基甲基[聚氧亞乙基(15)]氯化銨、十八烷基甲基[聚氧亞乙基(15)]氯化銨、鯨蠟基三甲基溴化銨、及其類似物。在拋光組合物的某些實(shí)施方式中，胺化合物可包括多陽(yáng)離子型胺。多陽(yáng)離子型胺(當(dāng)該術(shù)語(yǔ)在本文使用時(shí))為具有多個(gè)(兩個(gè)或更多個(gè))胺基的胺化合物，其中，所述胺基中的每一者均為陽(yáng)離子(即，具有正電荷)。因此，多陽(yáng)離子型胺可包括多季胺。多季胺意指胺化合物包括2至4個(gè)季銨基團(tuán)，使得多季胺為二季胺、三季胺或四季胺化合物。二季胺化合物可包括例如N,N'-亞甲基雙(二甲基十四烷基溴化銨)、1,1,4,4-四丁基哌嗪二二溴化物、N,N,N',N',N'-五甲基-N-牛脂(tallow)-1,3-丙烷-二銨二氯化物、N,N'-六亞甲基雙(氫氧化三丁基銨)、十烴溴銨(decamethoniumbromide)、雙十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二胺二碘化物(didodecyl-tetramethyl-1,4-butanediaminiumdiiodide)、1,5-二甲基-1,5-二氮雜(diazonia)雙環(huán)(3.2.2)壬烷二溴化物等。三季胺化合物可包括例如N(1),N(6)-雙十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二胺二碘化物(diaminiumdiiodide)。四季胺化合物可包括例如甲烷四基(tetrayl)四(溴化四甲基銨)。多季胺化合物可進(jìn)一步包括長(zhǎng)鏈烷基(例如，具有10個(gè)或更多個(gè)碳原子)。例如，具有長(zhǎng)鏈烷基的多季胺化合物可包括N,N'-亞甲基雙(二甲基十四烷基溴化銨)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-牛脂-1,3-丙烷-二銨二氯化物、雙十二烷基-四甲基-1,4-丁烷二胺二碘化物(diaminiumdiiodide)、及N(1),N(6)-雙十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己烷二胺二碘化物(diaminiumdiiodide)。多陽(yáng)離子型胺也可為其中各胺基經(jīng)質(zhì)子化(且因此具有正電荷)的多陽(yáng)離子型的。例如，雙陽(yáng)離子型胺(諸如四甲基-對(duì)苯二胺)包括兩個(gè)在低于胺化合物的pKa的拋光組合物pH值下可被質(zhì)子化(且因此帶正電)的叔碳型胺基。在拋光組合物的某些實(shí)施方式中，胺化合物可包括基于胺的聚合物。這樣的聚合物包括四個(gè)或更多個(gè)胺基。該基于胺的聚合物可包括，例如，三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、及包括以下含胺官能團(tuán)的聚合物：甲基丙烯酰氧基-乙基三甲基甲基硫酸銨、二烯丙基二甲基氯化銨、及甲基丙烯酰氨基-丙基三甲基氯化銨。該拋光組合物可包括任何適宜濃度的抑制劑化合物?？傮w而言，希望該濃度足夠高以提供適當(dāng)?shù)奈g刻抑制，但足夠低以使得該化合物可溶解且不會(huì)使鎢拋光速率降至低于可接受的水平?？扇芙庖庵冈摶衔锿耆苡谝后w載劑中或其在液體載劑中形成膠束(micelle)或者以膠束的形式運(yùn)送?？赡苄枰鶕?jù)眾多及多種因素來(lái)改變?cè)撘种苿┗衔锏臐舛龋鲆蛩?，例如，包括該抑制劑化合物的溶解度、該抑制劑化合物中的胺基?shù)量、烷基的長(zhǎng)度、蝕刻速率抑制與拋光速率抑制之間的關(guān)系、所使用的氧化劑、氧化劑的濃度等。在某些期望的實(shí)施方式中，拋光組合物中的胺化合物的濃度可在約0.1μM至約10mM的范圍內(nèi)(即，約10-7M至約10-2M)。例如，在使用具有高分子量的基于胺的聚合物的實(shí)施方式中，該濃度可在該范圍的較低端(例如，約10-7M至約10-4M)。在使用相對(duì)簡(jiǎn)單的胺化合物(具有較少胺基及較低分子量)的其它實(shí)施方式中，該濃度可在該范圍的較高端(例如，約10-5M至約10-2M)。在某些化學(xué)-機(jī)械拋光應(yīng)用(例如，淺溝槽應(yīng)用)中，鎢和硅氧材料可與硅氮材料(例如硅氮化物(氮化硅，siliconnitride；SiN))共同被拋光。在具體應(yīng)用中，可期望達(dá)成硅氧材料及硅氮材料這兩者的高移除速率(例如，使得TEOS:SiN拋光速率選擇性小于約15:1且使得TEOS和SiN的拋光速率大于鎢的拋光速率)。因此，該化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可任選地進(jìn)一步包含硅氮拋光促進(jìn)劑。該硅氮拋光促進(jìn)劑可包括(例如)基本上任何適宜的多元酸，例如多羧酸和/或多膦酸。示例性的多羧酸可包括(例如)草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸、磺基琥珀酸、和/或苯二甲酸。理解，這樣的多羧酸通?？梢云涔曹椥问绞褂?，例如，可使用羧酸鹽(酯)代替羧酸。當(dāng)在本文中使用術(shù)語(yǔ)“酸”來(lái)描述可用的硅氮促進(jìn)劑時(shí)，該術(shù)語(yǔ)還意指酸的共軛堿。適宜的多膦酸可包括(例如)亞甲基膦酸化合物及二膦酸化合物，例如1-羥基亞乙基-1,1,-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、及雙(六亞甲基三胺五(亞甲基膦酸))。理解，這樣的多膦酸通?？梢云涔曹椥问绞褂?，例如，可使用膦酸鹽(酯)代替膦酸(如上文關(guān)于羧酸所闡述的)。上述多膦酸化合物的適宜的實(shí)例是以商品名出售的(ItalmatchChemicals,Genova,Italy)。該化學(xué)-機(jī)械拋光組合物可任選地進(jìn)一步包含用于改善晶片內(nèi)拋光速率均勻性(例如，晶片邊緣對(duì)中心的拋光速率比值或差異)的均勻性添加劑。該均勻性添加劑可(例如)包括：聚醚，例如聚乙二醇及聚醚胺；多元醇，例如乙二醇、丙二醇、及聚乙烯醇；和/或含胺化合物，例如氨基苯酚、羥基吡啶、及溴化十六烷基三甲基銨。已觀察到，當(dāng)拋光組合物的電導(dǎo)率是低的時(shí)，所公開的拋光組合物的某些實(shí)施方式達(dá)成較高的二氧化硅(silicondioxide)(TEOS)拋光速率。這樣的實(shí)施方式可有利地用于鎢磨光應(yīng)用。因此，拋光組合物的實(shí)例可有利地具有小于2000微西門子/厘米(μS/cm)的電導(dǎo)率(例如，小于1500微西門子/厘米、小于1000微西門子/厘米、小于800微西門子/厘米、小于500微西門子/厘米、小于400微西門子/厘米、或小于300微西門子/厘米)。該拋光組合物可任選地進(jìn)一步包含殺生物劑。該殺生物劑可為任何適宜的殺生物劑，例如異噻唑啉酮?dú)⑸飫?。拋光組合物中的殺生物劑的量可在約1ppm至約50ppm的范圍內(nèi)，且優(yōu)選約1ppm至約20ppm。該拋光組合物可使用任何適宜的技術(shù)來(lái)制備，其中的許多是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。該拋光組合物可以間歇或連續(xù)工藝制備。一般而言，該拋光組合物可通過(guò)將其組分以任何順序組合來(lái)制備。本文所用的術(shù)語(yǔ)“組分”包括單獨(dú)的成分(例如，膠態(tài)氧化硅、含鐵促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、胺化合物等)。所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？稍谒砸后w載劑中生長(zhǎng)，例如，如上文所述的。接著，可將所得的分散體稀釋并(例如)經(jīng)由添加酸將pH值調(diào)節(jié)至預(yù)定值。接著，可添加其它任選的組分(例如含鐵促進(jìn)劑和穩(wěn)定劑)并通過(guò)能夠?qū)⑺鼋M分并入拋光組合物中的任意方法來(lái)混合。氧化劑可在拋光組合物的制備期間的任何時(shí)間添加。舉例而言，該拋光組合物可在使用之前制備，其中，一種或多種組分(例如，氧化劑)在即將開始CMP操作之前添加(例如，在CMP操作的約1分鐘內(nèi)、或約10分鐘內(nèi)、或約1小時(shí)內(nèi)、或約1天內(nèi)、或約1周內(nèi))。該拋光組合物亦可在CMP操作期間通過(guò)在基板的表面處(例如，在拋光墊上)混合所述組分來(lái)制備。拋光組合物可作為包含具有內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)(例如，氨基硅烷化合物)的膠態(tài)氧化硅、含鐵促進(jìn)劑、任選的穩(wěn)定劑、任選的殺生物劑、以及水的單包裝體系提供。期望地，使氧化劑與拋光組合物的其它組分分開供應(yīng)，而且，在即將使用之前(例如，使用之前1周或更短、使用之前1天或更短、使用之前1小時(shí)或更短、使用之前10分鐘或更短、或使用之前1分鐘或更短)，經(jīng)由(例如)最終使用者，使氧化劑與拋光組合物的其它組分組合。拋光組合物的所述組分的各種其它雙容器、或三容器、或者多容器的組合是在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。本發(fā)明的拋光組合物可有利地作為濃縮物提供，該濃縮物意欲在使用前用適當(dāng)量的水稀釋。在這樣的實(shí)施方式中，該拋光組合物濃縮物可包含具有如上文所述的結(jié)合到其中的帶正電荷的物質(zhì)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒以及其它任選的添加劑，其量使得當(dāng)用適當(dāng)量的水稀釋該濃縮物時(shí)，該拋光組合物的各組分將以在上文中針對(duì)各組分所列舉的適當(dāng)范圍內(nèi)的量存在于該拋光組合物中。舉例而言，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆?？梢陨衔闹嗅槍?duì)各組分所列舉的濃度的約2倍(例如，約3倍、約4倍、約5倍、或甚至約10倍)的量存在于拋光組合物中，以便當(dāng)濃縮物用等體積的水(例如，分別用2等體積的水、3等體積的水、4等體積的水、或甚至9等體積的水)稀釋時(shí)，各組分將以在上文所闡明的范圍內(nèi)的量存在于該拋光組合物中。此外，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，濃縮物可含有存在于最終拋光組合物中的適當(dāng)分?jǐn)?shù)的水以確保其它組分至少部分或完全溶于濃縮物中。在一個(gè)實(shí)施方式中，適宜的濃縮物包含至少10重量％的分散于基于水的液體載劑中的上述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中的一種(例如，包含結(jié)合到顆粒的外表面的內(nèi)部的含氮化合物(例如氨基硅烷化合物)或含磷化合物(例如鏻硅烷化合物)的膠態(tài)氧化硅)。所述膠態(tài)氧化硅顆?？扇芜x地具有至少10毫伏的永久性正電荷。所述經(jīng)濃縮的組合物可進(jìn)一步包含含鐵促進(jìn)劑以及前面所述的其它任選組分。而且，所述組合物的pH值可在約2至約4.5的范圍內(nèi)。盡管本發(fā)明的拋光組合物可用于拋光任何基板，但該拋光組合物可特別用于拋光包含至少一種金屬(包括鎢)及至少一種介電材料的基板。鎢層可沉積在一個(gè)或多個(gè)例如包括鈦及氮化鈦(TiN)的阻擋層上。介電層可為金屬氧化物，例如，源自于原硅酸四乙酯(TEOS)的硅氧化物層、多孔金屬氧化物、多孔或非多孔的經(jīng)碳摻雜的硅氧化物、經(jīng)氟摻雜的硅氧化物、玻璃、有機(jī)聚合物、經(jīng)氟化的有機(jī)聚合物、或者任何其它適宜的高或低k值的絕緣層。在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)包括鎢及硅氧材料(例如TEOS)的基板進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光的方法是利用所公開的拋光組合物中的一種，舉例而言，具有酸性pH值且小于約4重量％的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒。在這樣的實(shí)施方式中，TEOS的平均移除速率在2.0psi的下壓力(downforce)下可高于1000埃/分鐘(或甚至高于1300埃/分鐘)。而且，TEOS的移除速率可高于鎢的移除速率(即，TEOS:W的選擇性可高于1)。在其中基板進(jìn)一步包含硅氮材料的實(shí)施方式中，硅氮材料的移除速率亦可高于鎢的移除速率。在另一實(shí)施方式中，對(duì)包括鎢和硅氧材料(例如TEOS)的基板進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光的方法利用了所公開的拋光組合物中的一種，例如，具有小于4的pH值且具有小于約2重量％的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的拋光組合物。在這樣的實(shí)施方式中，鎢的平均移除速率在2.5psi的下壓力下可高于2000埃/分鐘(或甚至高于2300埃/分鐘)。而且，TEOS的移除速率在1.5psi的下壓力下可小于50埃/分鐘(或小于30埃/分鐘)，使得W:TEOS的選擇性高于40:1。這樣的拋光速率可在具有基本上任何適宜直徑的晶片上(例如，在200毫米直徑的晶片、300毫米直徑的晶片、或450毫米直徑的晶片上)達(dá)成。本發(fā)明的拋光方法特別適合于與化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)裝置共同使用。典型地，該裝置包含：平臺(tái)(platen)，當(dāng)使用時(shí)，該平臺(tái)運(yùn)動(dòng)且具有由軌道、線性、或圓周運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的速度；拋光墊，其接觸該平臺(tái)且在運(yùn)動(dòng)時(shí)隨該平臺(tái)移動(dòng)；以及載具(carrier)，其固持待通過(guò)與該拋光墊的表面接觸并相對(duì)于該拋光墊的表面移動(dòng)而拋光的基板。該基板的拋光通過(guò)如下發(fā)生：將該基板放置成與拋光墊和本發(fā)明的拋光組合物接觸，且隨后使該拋光墊相對(duì)于該基板移動(dòng)，從而磨除該基板的至少一部分(例如，如本文所述的鎢、鈦、氮化鈦、和/或介電材料)以拋光該基板?；蹇衫迷摶瘜W(xué)-機(jī)械拋光組合物以及任何適宜的拋光墊(例如，拋光表面)來(lái)平坦化或拋光。適宜的拋光墊包括(例如)紡織及非紡織的拋光墊。而且，適宜的拋光墊可包含具有各種密度、硬度、厚度、壓縮性、壓縮回彈能力、及壓縮模量的任何適宜的聚合物。適宜的聚合物包括(例如)聚氯乙烯、聚氟乙烯、尼龍、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、其共形成產(chǎn)物、及其混合物。理解，本公開內(nèi)容包括許多實(shí)施方式。這些實(shí)施方式包括，但不限于，以下實(shí)施方式。在第一實(shí)施方式中，化學(xué)機(jī)械拋光組合物可包含：基于水的液體載劑；分散在該液體載劑中的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒；結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的外表面的內(nèi)部的氨基硅烷化合物或鏻硅烷化合物；含鐵促進(jìn)劑；以及在約1.5至約7范圍內(nèi)的pH值。在第二實(shí)施方式中，化學(xué)機(jī)械拋光組合物可包含：基于水的液體載劑；分散在該液體載劑中的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒；結(jié)合到所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的外表面的內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)，其中所述化學(xué)物質(zhì)為含氮的化合物或含磷的化合物；含鐵促進(jìn)劑；以及在約2至約4.5范圍內(nèi)的pH值。第三實(shí)施方式可包括第一或第二實(shí)施方式，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有至少10毫伏的永久性正電荷。第四實(shí)施方式可包括第一或第二實(shí)施方式，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有至少15毫伏的永久性正電荷。第五實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有在約30納米至約70納米范圍內(nèi)的平均粒徑。第六實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有在約40納米至約60納米范圍內(nèi)的平均粒徑。第七實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第六實(shí)施方式中的任一個(gè)，包含約0.2重量％至約2重量％的所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒。第八實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第六實(shí)施方式中的任一個(gè)，包含約1重量％至約4重量％的所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒。第九實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的30％或更高包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒。第十實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的50％或更高包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒，且所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的20％或更高為單體或二聚體。第十一實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式以及第三實(shí)施方式至第十實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述氨基硅烷化合物包含丙基、伯胺、或季胺。第十二實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式以及第三實(shí)施方式至第十一實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述氨基硅烷化合物包含雙(2-羥乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、二乙基氨基甲基三烷氧基硅烷、(N,N-二乙基-3-氨基丙基)三烷氧基硅烷)、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基丙基三烷氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷、(2-N-芐基氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷)、三烷氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基銨、N-(三烷氧基甲硅烷基乙基)芐基-N,N,N-三甲基銨、(雙(甲基二烷氧基甲硅烷基丙基)-N-甲基胺、雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)脲、雙(3-(三烷氧基甲硅烷基)丙基)-乙二胺、雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二烷氧基硅烷、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、(N-三烷氧基甲硅烷基丙基)聚乙烯亞胺、三烷氧基甲硅烷基丙基二亞乙基三胺、N-苯基-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、N-(乙烯基芐基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、4-氨基丁基三烷氧基硅烷、或其混合物。第十三實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式以及第三實(shí)施方式至第十二實(shí)施方式中的任一個(gè)，具有在約2.0至約4.5范圍內(nèi)的pH值。第十四實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第十三實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述含鐵促進(jìn)劑包含能溶解的含鐵催化劑。第十五實(shí)施方式可包括第十四實(shí)施方式，進(jìn)一步包含結(jié)合至所述能溶解的含鐵催化劑的穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑選自：磷酸、乙酸、苯二甲酸、檸檬酸、己二酸、草酸、丙二酸、天冬氨酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、馬來(lái)酸、戊烯二酸、粘康酸、乙二胺四乙酸、丙二胺四乙酸、及其混合物。第十六實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第十五實(shí)施方式中的任一個(gè)，進(jìn)一步包含過(guò)氧化氫氧化劑。第十七實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第十六實(shí)施方式中的任一個(gè)，具有小于1000微西門子/厘米的電導(dǎo)率。第十八實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第十七實(shí)施方式中的任一個(gè)，進(jìn)一步包含在所述液體載劑中的處于溶解狀態(tài)下的胺化合物。第十九實(shí)施方式可包括第十八實(shí)施方式，其中，所述胺化合物包含具有12個(gè)或更多個(gè)碳原子的烷基。第二十實(shí)施方式包括第十八實(shí)施方式，其中，所述胺化合物為多季胺化合物。第二十一實(shí)施方式可包括第十八實(shí)施方式，其中，所述胺化合物為具有四個(gè)或更多個(gè)胺基團(tuán)的含胺的聚合物。第二十二實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第二十一實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有核-殼結(jié)構(gòu)，其中外殼設(shè)置于內(nèi)核上面，該氨基硅烷化合物或該化學(xué)物質(zhì)結(jié)合到該外殼中。第二十三實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第二十二實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有大于1.90克/立方厘米的密度。第二十四實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式至第二十三實(shí)施方式中的任一個(gè)，其中，在所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒中，該氨基硅烷化合物或該化學(xué)物質(zhì)對(duì)氧化硅的摩爾比小于10％。第二十五實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式中的一個(gè)，其中：所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有至少10毫伏的永久性正電荷；所述含鐵促進(jìn)劑包含能溶解的含鐵催化劑；所述組合物進(jìn)一步包含結(jié)合至所述能溶解的含鐵催化劑的穩(wěn)定劑；所述組合物進(jìn)一步包含在所述液體載劑中的處于溶解狀態(tài)下的胺化合物；所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的30％或更高包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒；以及所述組合物具有在約2至約3.5范圍內(nèi)的pH值。第二十六實(shí)施方式可包括第二十五實(shí)施方式，進(jìn)一步包含約0.2重量％至約2重量％的所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒。第二十七實(shí)施方式可包括第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式中的一個(gè)，其中，所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒具有至少10毫伏的永久性正電荷；所述含鐵促進(jìn)劑包含能溶解的含鐵催化劑；所述組合物進(jìn)一步包含結(jié)合至所述能溶解的含鐵催化劑的穩(wěn)定劑；所述組合物進(jìn)一步包含在所述液體載劑中的處于溶解狀態(tài)下的胺化合物；所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的30％或更高包括三個(gè)或更多個(gè)聚集的初級(jí)顆粒；以及所述組合物具有在約3至約4.5范圍內(nèi)的pH值以及小于約1000微西門子/厘米的電導(dǎo)率。第二十八實(shí)施方式可包括第二十七實(shí)施方式，進(jìn)一步包含約1重量％至約4重量％的所述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒。對(duì)包括鎢層的基板進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光的第一方法可包括：(a)使該基板接觸包括第一實(shí)施方式至第二十八實(shí)施方式中任一項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械拋光組合物；(b)使該拋光組合物相對(duì)于該基板移動(dòng)；以及(c)研磨該基板，以從該基板移除該鎢層的一部分并從而拋光該基板?；瘜W(xué)機(jī)械拋光的第二方法可包括第一方法，其中：該基板進(jìn)一步包含硅氧材料；以及，該硅氧材料在(c)中的移除速率大于或等于鎢在(c)中的移除速率?；瘜W(xué)機(jī)械拋光的第三方法可包括第二方法，其中：該基板進(jìn)一步包含硅氮材料；以及，該硅氮材料在(c)中的移除速率大于或等于鎢在(c)中的移除速率?；瘜W(xué)機(jī)械拋光的第四方法可包括第一方法，其中：該基板進(jìn)一步包含硅氧材料；以及，鎢在(c)中的移除速率是該硅氧材料在(c)中的移除速率的至少40倍?；瘜W(xué)機(jī)械拋光組合物的制造方法可包括：(a)提供液體溶液；(b)使該液體溶液、產(chǎn)生氧化硅的化合物、及氨基硅烷化合物組合，由此導(dǎo)致膠態(tài)氧化硅顆粒的生長(zhǎng)，從而獲得包含膠態(tài)氧化硅顆粒的分散體，所述膠態(tài)氧化硅顆粒具有結(jié)合到其中的該氨基硅烷化合物；(c)使含鐵促進(jìn)劑混入到所述分散體中；以及(d)將所述分散體的pH值調(diào)節(jié)至在約2至約4.5范圍內(nèi)的值。以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但當(dāng)然不應(yīng)理解為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在這些實(shí)施例中，所報(bào)告的ζ電位值使用DT-1202型聲學(xué)及電聲學(xué)譜儀(自DispersionTechnologies購(gòu)得)量測(cè)且所報(bào)告的粒徑值使用自Malvern購(gòu)得的量測(cè)。實(shí)施例1在該實(shí)施例中評(píng)估各拋光組合物的鎢和硅氧化物(TEOS)的拋光速率。該實(shí)施例展示了膠態(tài)氧化硅、含鐵促進(jìn)劑、氧化劑、以及膠態(tài)氧化硅的平均粒徑對(duì)鎢和TEOS的拋光速率的影響。拋光組合物1A至1E各自包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷(氨基硅烷)是使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。組合物1A至1C以及1E具有60納米的平均粒徑，而組合物1D具有48納米的平均粒徑。拋光組合物1F包括自FusoChemicalCompany(Tokyo,Japan)購(gòu)得的PL2膠態(tài)氧化硅。向九水合硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)與水的混合物中加入包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體，以獲得相應(yīng)的拋光組合物。接著，將過(guò)氧化氫添加至組合物1C至1E。組合物1A至1F各自包含1重量％的膠態(tài)氧化硅。表1A列出了膠態(tài)氧化硅的粒徑、以及過(guò)氧化氫和Fe(NO3)3·9H2O的濃度。表1A通過(guò)使用LogitechII型CDP拋光機(jī)(LogitechLtd.,Glasgow,UK)及IC1010拋光墊在3psi的下壓力、100rpm的平臺(tái)速度、及125毫升/分鐘的漿料流動(dòng)速率下拋光具有鎢或TEOS層的2英寸(50毫米)晶片來(lái)獲得鎢和TEOS的拋光速率。拋光速率顯示于表1B中。表1B自表1B所示的結(jié)果明晰，可使用各種配制物(1A至1D)達(dá)成高的TEOS速率。此外，在包含含鐵促進(jìn)劑及氧化劑的配制物(1C至1E)中達(dá)成高的鎢速率。實(shí)施例2在該實(shí)施例中評(píng)價(jià)各拋光組合物的鎢蝕刻速率、膠態(tài)氧化硅的ζ電位、以及拋光組合物的電導(dǎo)率。該實(shí)施例展示了各種鎢蝕刻抑制劑對(duì)這些量度的影響。拋光組合物2A至2K各自包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)及水的混合物中，使得該組合物中的最終濃度為如下：1.0重量％的膠態(tài)氧化硅、30ppm的九水合硝酸鐵、及61.8ppm的丙二酸。然后，用硝酸將各組合物的pH值調(diào)節(jié)至4.0。各添加劑(蝕刻抑制劑)的濃度列示如下：(2A)無(wú)添加劑，(2B)30ppm的多季銨(polyquaternium)-10(作為SC-240購(gòu)得)，(2C)800ppm的甘氨酸，(2D)800ppm的賴氨酸，(2E)30ppm的溴化十六烷基三甲基銨，(2F)30ppm的異硬脂酰氨基丙基月桂基乙?；谆然@(isostearamidopropyllaurylacetodimoniumchloride)(作為IALA購(gòu)得)，(2G)30ppm的經(jīng)羥基化的聚醚季銨氯化物(hydroxylatedpolyetherquaternaryammoniumchloride)，(2H)30ppm的N,N,N',N',N'-五甲基-N-牛脂-1,3-丙烷-二銨二氯化物，(2I)30ppm的季化聚乙烯基咪唑，(2J)30ppm的3152，及(2K)30ppm的椰油酰基肌氨酸(cocoylsarcosine)(作為C購(gòu)得)。為了獲得各拋光組合物的鎢蝕刻速率，將該組合物首先加熱至45℃，之后添加過(guò)氧化氫至2％的濃度。在該溫度下保持5分鐘以便恢復(fù)至45℃后，將具有鎢層的2英寸晶片浸沒(méi)于所述拋光組合物內(nèi)5分鐘。經(jīng)由在浸漬于所述拋光組合物中之前及之后得到的電阻率測(cè)量結(jié)果來(lái)測(cè)定鎢的移除速率。各拋光組合物的電導(dǎo)率、ζ電位及鎢蝕刻速率在表2中給出。表2自表2所示的結(jié)果明晰，各鎢蝕刻抑制劑可與膠態(tài)氧化硅組合使用以降低鎢的蝕刻速率，而不會(huì)顯著地影響ζ電位。實(shí)施例3在該實(shí)施例中評(píng)估各拋光組合物的鎢和硅氧化物(TEOS)的拋光速率。該實(shí)施例展示了鐵濃度及各種鎢蝕刻抑制劑對(duì)拋光速率的影響。拋光組合物3A至3I各自包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)及水的混合物中，以獲得各拋光組合物。將相應(yīng)的鎢蝕刻抑制劑添加至各組合物。所述組合物各自包含0.5重量％的具有約55納米的平均粒徑的膠態(tài)氧化硅研磨劑。各組合物在3.0的pH值(使用硝酸調(diào)節(jié))下進(jìn)一步包含2.0重量％過(guò)氧化氫、以及8.0當(dāng)量丙二酸/鐵離子。表3A列示了組合物3A至3I各自的Fe(NO3)3·9H2O及鎢蝕刻抑制劑的濃度。表3A使用CMP工具來(lái)獲得鎢和TEOS的拋光速率。在IC1010拋光墊上拋光其表面上沉積有鎢層或TEOS層的200毫米(8英寸)晶片。鎢晶片在3.5psi及2.0psi的下壓力下進(jìn)行拋光，而TEOS晶片在1.5psi的下壓力下進(jìn)行拋光。所有晶片均在100rpm的平臺(tái)速度、及150毫升/分鐘的漿料流動(dòng)速率下進(jìn)行拋光。拋光速率顯示于表3B中。表3B自表3B所示的結(jié)果明晰，使用包括本文所公開的膠態(tài)氧化硅及各種鎢蝕刻抑制劑的拋光組合物可達(dá)成高的鎢移除速率以及高的W:TEOS選擇性(例如，大于40:1、70:1或甚至100:1)。實(shí)施例4在該實(shí)施例中評(píng)價(jià)兩種拋光組合物的鎢、鈦和硅氧化物(TEOS)的拋光速率以及氧化物的侵蝕。該實(shí)施例展示了膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒對(duì)這些量度的影響。拋光組合物4A包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。平均粒徑為約55納米。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵、及水的混合物中。對(duì)照組合物包含經(jīng)3-(氨基丙基)三甲氧基硅烷表面處理的100納米的膠態(tài)氧化硅。拋光組合物各自包含0.5重量％的相應(yīng)的膠態(tài)氧化硅。拋光組合物進(jìn)一步包含2.0重量％過(guò)氧化氫、307ppmFe(NO3)3·9H2O、668ppm丙二酸、40ppm鎢蝕刻抑制劑、以及8ppm的殺生物劑，pH值為2.3(使用硝酸調(diào)節(jié))。通過(guò)使用CMP工具及IC1010拋光墊在2.5psi及1.5psi的下壓力下拋光具有適當(dāng)層的300毫米(12英寸)直徑的晶片來(lái)獲得拋光速率。平臺(tái)速度為100rpm且漿料流動(dòng)速率為200毫升/分鐘。通過(guò)拋光300毫米的MIT854圖案化晶片(自SilybWaferServices購(gòu)得)來(lái)獲得氧化物的侵蝕值。各圖案化晶片在2.0psi下拋光25秒且在1.5psi下拋光45秒(至終點(diǎn))。拋光速率顯示于表4A中。氧化物的侵蝕值顯示于表4B中。表4A表4B自表4A及4B所示的結(jié)果明晰，與包括經(jīng)氨基硅烷表面處理的膠態(tài)氧化硅的相同組合物相比，使用具有內(nèi)部氨基硅烷的膠態(tài)氧化硅(如本文所公開的)提供了經(jīng)改善的鎢移除速率、經(jīng)改善的鈦移除速率、降低的TEOS移除速率、以及降低的氧化物侵蝕。實(shí)施例5在該實(shí)施例中評(píng)估兩種拋光組合物的鎢及硅氧化物(TEOS)的拋光速率。該實(shí)施例展示了鐵的濃度和鎢蝕刻抑制劑的濃度對(duì)鎢及TEOS的拋光速率的影響。拋光組合物5A至5F包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)、及水的混合物中。各組合物包含2.0重量％的具有約55納米的平均粒徑的膠態(tài)氧化硅。所述組合物進(jìn)一步包含2.0重量％過(guò)氧化氫、以及丙二酸對(duì)Fe(NO3)3·9H2O的8:1的固定摩爾比，而且pH值為4.0。Fe(NO3)3·9H2O及鎢蝕刻抑制劑的濃度顯示于表5A中。表5ACMP組合物Fe(NO3)3·9H2O(ppm)鎢蝕刻抑制劑(ppm)5A45505B45375C60375D60505E45635F6063通過(guò)使用CMP工具及IC1010拋光墊在1.0、2.0、及3.0psi的下壓力下拋光具有適當(dāng)層的300毫米(12英寸)直徑的晶片來(lái)獲得拋光速率。平臺(tái)速度為100rpm且漿料流動(dòng)速率為200毫升/分鐘。鎢和TEOS的拋光速率顯示于表5B中。TEOS對(duì)鎢的選擇性在表5C中給出。表5B表5C自表5B及5C所示的結(jié)果明晰，可達(dá)成高的TEOS移除速率，使得TEOS:W的選擇性可在約4:1至約0.8:1的范圍內(nèi)。在該實(shí)施例中，TEOS的移除速率通常高于鎢的移除速率。實(shí)施例6在該實(shí)施例中評(píng)估兩種拋光組合物的鎢及硅氧化物(TEOS)的拋光速率。該實(shí)施例展示了鐵濃度及鎢蝕刻抑制劑濃度對(duì)鎢和TEOS的拋光速率的影響。拋光組合物6A至6E包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)、及水的混合物中。各組合物包含3.0重量％的具有約55納米的平均粒徑的膠態(tài)氧化硅。所述組合物進(jìn)一步包含丙二酸對(duì)Fe(NO3)3·9H2O的8:1的固定摩爾比、以及37ppm的鎢蝕刻抑制劑，而且pH值為4.0。Fe(NO3)3·9H2O和過(guò)氧化氫的濃度顯示于表6A中。表6ACMP組合物Fe(NO3)3·9H2O(ppm)過(guò)氧化氫(重量％)6A6026B6046C7536D9026E904通過(guò)使用CMP工具及IC1010拋光墊在1.0、1.5、及2.0psi的下壓力下拋光具有適當(dāng)層的300毫米(12英寸)直徑的晶片來(lái)獲得拋光速率。平臺(tái)速度為100rpm且漿料流動(dòng)速率為200毫升/分鐘。鎢和TEOS的拋光速率顯示于表6B中。TEOS對(duì)鎢的選擇性在表6C中給出。表6B表6C自表6B及6C所示的結(jié)果明晰，可達(dá)成高的TEOS移除速率，使得TEOS:W的選擇性可在約2:1至約0.8:1的范圍內(nèi)。在該實(shí)施例中，TEOS的移除速率通常高于鎢的移除速率。實(shí)施例7在該實(shí)施例中評(píng)估兩種拋光組合物的鎢、硅氧化物(TEOS)及硅氮化物(SiN)的拋光速率。該實(shí)施例展示了膦酸的加入對(duì)于鎢、TEOS及SiN的拋光速率的影響。拋光組合物7A至7D包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)、及水的混合物中。各組合物包含2.0重量％的具有約55納米的平均粒徑的膠態(tài)氧化硅。各組合物進(jìn)一步包含2.0重量％過(guò)氧化氫、20ppmFe(NO3)3·9H2O、丙二酸對(duì)Fe(NO3)3·9H2O的8:1的固定摩爾比、以及500ppm甘氨酸、2010，而且，pH值為3.0。通過(guò)使用CMP工具及VP3100拋光墊在1.5psi的下壓力下拋光具有適當(dāng)層的300毫米(12英寸)直徑的晶片來(lái)獲得拋光速率，其中，平臺(tái)速度為100rpm且漿料流動(dòng)速率為250毫升/分鐘。表7列示了各組合物中的1-羥基亞乙基-1,1,-二膦酸(2010)的量、以及TEOS、鎢和SiN的拋光速率。表7自表7所示的結(jié)果明晰，可達(dá)成TEOS及SiN的高的速率，使得TEOS:W的選擇性高于3:1且SiN:W的選擇性在約1:1(7B)至約2.5:1(7D)的范圍內(nèi)。實(shí)施例8在該實(shí)施例中評(píng)估兩種鎢磨光(buff)拋光組合物的鎢及硅氧化物(TEOS)的拋光速率。對(duì)比拋光組合物8A包含自FusoChemicalCompany(TokyoJapan)購(gòu)得的PL-3C。PL-3C為經(jīng)表面處理的膠態(tài)氧化硅，其中，該膠態(tài)氧化硅表面是經(jīng)氨基丙基三烷氧基硅烷處理(鍵合)的。平均粒徑為約0.07微米。拋光組合物8B包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。平均粒徑為約0.06微米。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵、及水的混合物中。拋光組合物(8A及8B)各自包含10ppm(以重量計(jì))的Fe(NO3)3·9H2O、60ppm(以重量計(jì))的丙二酸、500ppm(以重量計(jì))的甘氨酸、2.0重量％的相應(yīng)的膠態(tài)氧化硅顆粒、以及2重量％的過(guò)氧化氫，pH值為4.0。通過(guò)使用CMP工具及IC1010拋光墊在1.5psi的下壓力下拋光具有適當(dāng)層的200毫米(8英寸)直徑的晶片來(lái)獲得拋光速率。平臺(tái)及載具速度分別為93rpm及87rpm且漿料流動(dòng)速率為150毫升/分鐘。表8列舉了兩種拋光組合物的膠態(tài)氧化硅粒徑、ζ電位、以及TEOS和鎢的拋光速率。表8自表8所示的結(jié)果明晰，本發(fā)明的拋光組合物8B具有超過(guò)對(duì)比拋光組合物8A的TEOS拋光速率的2倍的TEOS拋光速率。而且，與對(duì)比組合物相比，本發(fā)明組合物的鎢拋光速率高出接近20％。實(shí)施例9在該實(shí)施例中評(píng)估兩種濃縮拋光組合物的貯存期穩(wěn)定性。對(duì)比拋光組合物8A包含自FusoChemicalCompany(TokyoJapan)購(gòu)得的PL-3C。PL-3C為經(jīng)表面處理的膠態(tài)氧化硅，其中，該膠態(tài)氧化硅表面是經(jīng)氨基丙基三烷氧基硅烷處理(鍵合)的。平均粒徑為約0.07微米。拋光組合物8B包含具有核殼結(jié)構(gòu)的膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒，其中，水解或部分水解的氨基丙基三烷氧基硅烷使用類似于以下實(shí)施例11中所述的程序結(jié)合到該殼中。平均粒徑為約0.06微米。接著，將包含前述膠態(tài)氧化硅研磨劑顆粒的濃縮分散體添加至包含丙二酸、九水合硝酸鐵、及水的混合物中。拋光組合物(8A及8B)各自包含4.0重量％的相應(yīng)的膠態(tài)氧化硅、20ppm(以重量計(jì))的Fe(NO3)3·9H2O、100ppm(以重量計(jì))的丙二酸、以及0.1重量％的甘氨酸，pH值為4.0。表9顯示了兩種組合物的貯存期穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。表9拋光組合物初始的粒徑(微米)三天的粒徑(微米)9A0.070.59B0.060.06自表9所示的結(jié)果明晰，與對(duì)比的濃縮拋光組合物9A相比，本發(fā)明的濃縮拋光組合物9B顯著地更為穩(wěn)定。在三天后，觀察到，對(duì)比組合物形成了從膠態(tài)懸浮液沉降出來(lái)的大的聚集顆粒(約0.5微米)。本發(fā)明組合物是穩(wěn)定的，其中，未觀察到沉降且未觀察到平均粒徑隨著時(shí)間的變化。實(shí)施例10在該實(shí)施例中評(píng)估兩種拋光組合物的圖案化硅氧化物(TEOS)拋光速率以及氧化物侵蝕。所述拋光組合物是與實(shí)施例8中所評(píng)估的拋光組合物相同的。因此，拋光組合物10A是與拋光組合物8A相同的，而且，拋光組合物10B是與拋光組合物8B相同的。通過(guò)使用CMP工具及IC1010拋光墊在1.5psi的下壓力下拋光200毫米(8英寸)直徑的圖案化晶片來(lái)獲得拋光數(shù)據(jù)。平臺(tái)及載具速度分別為93rpm及87rpm，而且，漿料流動(dòng)速率為150毫升/分鐘。針對(duì)具有0.18微米線寬及50％圖案密度的圖案量測(cè)TEOS氧化物圖案的拋光速率、氧化物侵蝕、以及臺(tái)階高度(stepheight)。結(jié)果顯示于表10中。表10拋光組合物TEOS圖案的速率(埃/分鐘)侵蝕(埃)臺(tái)階高度(埃)10A27058065010B1150380290自表10所示的結(jié)果明晰，本發(fā)明拋光組合物10B與對(duì)比拋光組合物10A相比具有優(yōu)良的圖案化晶片性能。舉例而言，本發(fā)明拋光組合物10A的TEOS圖案速率是對(duì)比組合物10B的TEOS圖案速率的4倍，而且，本發(fā)明拋光組合物具有顯著降低的氧化物侵蝕(降低35％)及臺(tái)階高度(降低55％)。實(shí)施例11如下制備化學(xué)-機(jī)械拋光組合物。將其量為2,604克的BS-1H膠態(tài)氧化硅分散體(10.5重量％的具有約35納米平均粒徑的膠態(tài)氧化硅分散體，自FusoChemicalCompany(Tokyo,Japan)購(gòu)得)添加至5,882克的DI水中。將3-乙氧基丙基胺(EOPA)添加至混合物中，從而將pH值調(diào)節(jié)至10，且由此獲得母液。接著，將該母液加熱至80℃。將1872.3克四甲氧基硅烷及16.3克3-氨基丙基三甲氧基硅烷的混合物以180分鐘的持續(xù)時(shí)間在恒定的速率下(在約10.5克/分鐘的速率下)添加至該母液中，同時(shí)將液體溫度保持在80℃。獲得包含膠態(tài)氧化硅顆粒的膠態(tài)氧化硅分散體，其中，所述膠態(tài)氧化硅顆粒具有含有氨基硅烷(或者水解或部分水解的氨基硅烷)的外部氧化硅殼。通過(guò)在常壓下進(jìn)行加熱蒸餾，將該膠態(tài)氧化硅分散體濃縮至4,600毫升。將3,000毫升體積的DI水添加至所述分散體中，以便在蒸餾期間取代甲醇(并保持體積)。最終的分散體具有約20.1重量％的膠態(tài)氧化硅濃度。將本文中引用的所有參考文獻(xiàn)(包括出版物、專利申請(qǐng)和專利)特此通過(guò)參考引入，其參考程度如同每一篇參考文獻(xiàn)被單獨(dú)地和具體地說(shuō)明以通過(guò)參考引入且在本文中被全部地闡述一樣。在描述本發(fā)明的范圍中(尤其是在下列權(quán)利要求的范圍中)使用術(shù)語(yǔ)“一個(gè)(種)(a,an)”和“所述(該，the)”以及類似指示物將被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，除非在本文中另外說(shuō)明或與上下文明顯矛盾。術(shù)語(yǔ)“包含”、“具有”、“包括”和“含有”將被解釋為開放式術(shù)語(yǔ)(即，意味著“包括，但不限于”)，除非另外說(shuō)明。本文中數(shù)值范圍的列舉僅僅意圖用作單獨(dú)提及落在該范圍內(nèi)的每個(gè)獨(dú)立值的簡(jiǎn)寫方法，除非在本文中另外說(shuō)明，且在說(shuō)明書中引入每個(gè)獨(dú)立的值，就如同其在本文中被單獨(dú)地列舉一樣。本文中描述的所有方法可以任何合適的順序進(jìn)行，除非在本文中另外說(shuō)明或與上下文明顯矛盾。本文中提供的任何和所有實(shí)施方式、或示例性語(yǔ)言(如，“例如”)的使用僅用來(lái)更好地說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的范圍加以限制，除非另外說(shuō)明。本說(shuō)明書中沒(méi)有語(yǔ)言應(yīng)被解釋為將任何非要求保護(hù)的要素指明為對(duì)于本發(fā)明的實(shí)踐所必需的。本文中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，包括本發(fā)明人已知的用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。在閱讀上述描述后，那些優(yōu)選實(shí)施方式的變型對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可變得明晰。本發(fā)明人希望熟練技術(shù)人員在適當(dāng)時(shí)采用這樣的變型，且本發(fā)明人意圖讓本發(fā)明用不同于本文中具體描述的方式進(jìn)行實(shí)踐。因此，本發(fā)明包括如由適用的法律所允許的附于此的權(quán)利要求書中所敘述的主題的所有變型和等同物。此外，上述要素的以其所有可能的變型的任何組合被本發(fā)明所涵蓋，除非在本文中另外說(shuō)明或相反與上下文明顯矛盾。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3