CN101816063A - 研磨组合物 - Google Patents

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CN101816063A CN200880100365A CN200880100365A CN101816063A CN 101816063 A CN101816063 A CN 101816063A CN 200880100365 A CN200880100365 A CN 200880100365A CN 200880100365 A CN200880100365 A CN 200880100365A CN 101816063 A CN101816063 A CN 101816063A
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松村义之
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Abstract

本发明的目的在于提供一种可以实现高速的研磨速度,并且能够提高平坦性的研磨组合物。本发明的研磨组合物是适合于金属膜、特别是铜(Cu)膜的研磨组合物,其含有:含有铵基的碱性化合物、具有碳原子数为9~18的烷基的烷基苯磺酸盐以及过氧化氢,剩余部分为水。可以使用氢氧化铵作为碱性化合物,可以使用十二烷基苯磺酸盐等作为烷基苯磺酸盐。

Description

研磨组合物
技术领域
本发明涉及金属膜研磨用、特别是铜膜研磨用的研磨组合物。
背景技术
为了适应半导体集成电路(LSI)的高集成化和小型化的要求,开发了被称作系统级封装(SIP)的技术,该技术中,要在一个基板上三维地搭载具有储存功能、逻辑功能等各种功能的多个半导体元件。随之,基板上形成的配线数和凸起(bump)数增加,各配线的直径变小,用以往方法的积层法(build up method)和机械磨削法难以形成微细的配线。
因此,人们利用电阻比铝低的铜、铜合金等以代替一直以来作为配线材料使用的铝。然而,铜由于在其特性上难以实现铝之类的基于干腐蚀的配线形成,所以确立了被称作镶嵌(Damascene)法的配线形成法。
根据半导体工艺中使用的镶嵌法,例如,在被二氧化硅膜覆盖的基板表面,形成对应于要形成的配线图案的沟槽和对应于要形成的插座(plug:基板内部的与配线的电连接部分)的孔,然后在沟槽和孔的内壁面形成由钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨等构成的阻挡金属膜(绝缘膜),接着通过镀覆等在整个基板表面上覆盖铜膜,从而将铜埋入沟槽和孔中,进而通过化学机械研磨法(CMP、chemical mechanical polishing)除去沟槽和孔以外的区域的多余的铜膜,由此在基板表面形成配线和插座。
同样,也可以将镶嵌法和CMP适用于SIP,但由于基板表面所覆盖的铜膜等金属膜的膜厚将达到5μm以上,所以担心CMP的加工时间的增加以及大幅的生产率恶化。
在针对金属层的CMP中,可以考虑用如下的工艺来进行研磨,该工艺利用研磨磨粒对酸性区域中通过化学反应而在金属表面生成的化合物进行研磨,所以针对金属层的CMP中使用的料浆通常是酸性的。
但是,酸性料浆随着研磨块数的增加存在着研磨速度下降的倾向,此外,研磨后如果使用用于除去磨粒的碱性洗涤液,则会因pH刺激而使磨粒凝聚等,所以希望代替酸性料浆而使用可高速研磨的碱性料浆。
另外,作为在pH为8~12的碱性中使用的料浆,公开了一种CMP用研磨组合物,该组合物含有:研磨磨粒、过硫酸铵、草酸、苯并三唑、十二烷基苯磺酸和/或十二烷基苯磺酸盐、聚乙烯基吡咯烷酮以及作为水溶性碱性化合物的pH调节剂(参照特开2007-13059号公报)。
根据上述构成,可以实现具有充分的铜的研磨速度、并且与阻挡层的研磨速度之差较大的研磨组合物。
有关特开2007-13059号公报记载的研磨组合物,尽管记载了其具有充分的铜的研磨速度,但如实施例1~3中所记载的那样,铜的研磨速度为0.210~0.260μm左右,还不到1μm/min。此外,在比较例4中尽管使用了过氧化氢,但研磨速度完全未提高。
再者,本发明者等在特开2007-13059号公报记载的组成中,作为估计最能提高研磨速度的组成,制作了添加有其优选范围的最大量即10质量%的过硫酸铵的研磨组合物,并测定了研磨速度。结果,当含有十二烷基苯磺酸时,研磨速度为0.9μm/min(负荷为210hPa),当不含十二烷基苯磺酸时,研磨速度为3.0μm/min(负荷为210hPa)。
如上所述,以往的研磨组合物还无法获得充分的铜的研磨速度,而且平坦性也未提高,所以希望有可以实现更高速的研磨速度,同时能够提高平坦性的研磨组合物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以实现高速的研磨速度,并且能够提高平坦性的研磨组合物。
本发明涉及一种研磨组合物,其特征在于,其含有:含有铵基的碱性化合物、具有碳原子数为9~18的烷基的烷基苯磺酸盐以及过氧化氢。
此外,本发明的特征在于,pH为8~12。
此外,本发明的特征在于,含有铵基的碱性化合物是选自氢氧化铵、氯化铵、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、焦硫酸铵、亚硝酸铵、亚硫酸铵、碳酸氢铵、乙酸铵、草酸铵、过氧酸铵、磷酸铵、焦磷酸铵以及己二酸铵之中的一种或二种以上。
此外,本发明的特征在于,烷基苯磺酸盐所具有的烷基的碳原子数为10~16。
此外,本发明的特征在于,其含有磨粒。
此外,本发明的特征在于,其含有选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙二胺四乙酸、草酸、丙二酸、烟酸、戊酸、抗坏血酸、己二酸、丙酮酸、甘氨酸、琥珀酸以及富马酸之中的一种或二种以上的有机酸。
本发明的目的、特色以及优点通过下述的详细说明和附图可以变得更加明确。
附图说明
图1是表示十二烷基苯磺酸胺盐的含量对研磨速度产生的影响的图。
图2是表示实施例2~4和比较例2、3的研磨速度比的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。
本发明的研磨组合物是适合于金属膜、特别是铜(Cu)膜的研磨组合物,其含有:含有铵基的碱性化合物、具有碳原子数为9~18的烷基的烷基苯磺酸盐以及过氧化氢,剩余部分为水。通过含有它们,可以得到可实现高速的研磨速度,并且能够提高平坦性的研磨组合物。
以下,对本发明的研磨组合物进行详细说明。
作为本发明的研磨组合物中所含的含有铵基的碱性化合物,可以列举出氢氧化铵、氯化铵、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、焦硫酸铵、亚硝酸铵、亚硫酸铵、碳酸氢铵、乙酸铵、草酸铵、过氧酸铵、磷酸铵、焦磷酸铵以及己二酸铵等。其中优选氢氧化铵。
本发明的研磨组合物中的含有铵基的碱性化合物的含量为研磨组合物总量的1~20重量%,优选为2~14重量%。含有铵基的碱性化合物的含量如果低于1重量%,则不能得到充分的研磨速度。含量如果超过20重量%,则pH的控制变得困难,或溶解的有机酸析出。此外,含量为20重量%时,研磨速度达到大致最大,超过20重量%后,即使添加也不能期望速度提高,所以从成本的观点出发,上限为20重量%。
作为本发明的研磨组合物中所含的烷基苯磺酸盐,优选烷基的碳原子数为9~18,具体而言,可以使用壬基苯磺酸盐(C9)、癸基苯磺酸盐(C10)、十一烷基苯磺酸盐(C11)、十二烷基苯磺酸盐(C12)、十三烷基苯磺酸盐(C13)、十四烷基苯磺酸盐(C14)、十五烷基苯磺酸盐(C15)、十六烷基苯磺酸盐(C16)、十七烷基苯磺酸盐(C17)、十八烷基苯磺酸盐(C18)之中的一种或二种以上。其中,更优选十二烷基苯磺酸盐、以及碳原子数为10~16的混合物。
此外,作为盐,优选钠盐、钾盐、胺盐等,更优选钠盐和胺盐。
在碱领域中,铵基(NH4 +)作为Cu的络合剂和氧化剂而起作用,按照(1)式那样反应而形成配位基。
Cu+4NH4 +→[Cu(NH3)4]2+        (1)
在铜膜的CMP中,通常认为该四氨合铜配位基通过与研磨垫的接触而被除去,从而促进研磨。
再者,研磨组合物中如果存在具有碳原子数为9~18的烷基的烷基苯磺酸盐,则烷基苯磺酸盐包围着四氨合铜配位基的周围而进行配位,形成一种保护膜。
在该保护膜的作用下,铜的腐蚀被抑制,可以实现碟形缺陷(dishing)等的抑制、高低差消除性的提高。此外,保护膜在低负荷的研磨下不易被除去,可抑制低负荷下的研磨速度,同时负荷变高时容易被除去,可发挥四氨合铜配位基带来的研磨促进效果。
这样,通过使低负荷下的研磨速度降低,而使高负荷下的研磨速度提高,可以使其表现出负荷依赖性,提高配线部分的高低差消除性,从而提高平坦性。
有关烷基苯磺酸盐的碳原子数,当具有碳原子数为8以下的烷基时,即便在低负荷(例如5hPa)下研磨速度也变高,从而平坦性恶化。当具有碳原子数为19以上的烷基时,烷基苯磺酸盐会附着于铜膜表面,难以形成四氨合铜配位基,因而研磨速度下降,或难以与四氨合铜配位基配位而无法形成保护膜,从而低负荷下的研磨速度变高。
另外,本发明的研磨组合物中的烷基苯磺酸盐的含量为研磨组合物总量的0.1~2重量%,更优选为0.25~1重量%。尽管随着烷基苯磺酸盐的含量增加,研磨速度下降,但如果烷基苯磺酸盐的含量与研磨速度的相关性具有直线性,那么研磨组合物的最优化等变得容易,作为研磨组合物,处理变得容易,是良好的。烷基苯磺酸盐如果低于0.1重量%,则含量与研磨速度的相关性破坏,因而不优选。此外,含量如果超过2重量%,则不能得到充分的研磨速度。
再者,烷基苯磺酸盐的含量如果在更优选的0.25~1重量%的范围内,则能够将低负荷下的研磨速度抑制得较低,而使高负荷下的研磨速度得以充分提高。
本发明通过含有过氧化氢,可以进一步实现高速的研磨速度。本发明的研磨组合物中的过氧化氢的含量为研磨组合物总量的0.1~5.0重量%,优选为0.5~4.0重量%。过氧化氢的含量如果低于0.1重量%,则不能获得充分的效果,如果超过5.0重量%,则与铜等的氧化反应变得过剩等,研磨控制变得困难,因而不优选。
作为氧化剂,除过氧化氢以外,还可以使用例如过氧化氢、硫酸、盐酸、硝酸、碘酸、碘酸盐(碘酸钾等)、高碘酸、高碘酸盐(高碘酸钾等)、过硫酸盐、次氯酸、臭氧水等。氧化剂可以单独使用它们中的一种,也可以并用二种以上。
作为本发明的研磨组合物中所含的有机酸,是选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙二胺四乙酸、草酸、丙二酸、烟酸、戊酸、抗坏血酸、己二酸、丙酮酸、甘氨酸、琥珀酸以及富马酸之中的一种或二种以上。其中,优选酒石酸。
本发明的研磨组合物中的有机酸的含量为研磨组合物总量的1.0~10重量%,优选为3.0~8.0重量%。有机酸的含量如果低于1.0重量%和超过10重量%,则几乎看不到研磨速度的提高。
本发明的研磨组合物中,其pH为碱性8~12的范围即可,优选为9~10.5。
本发明的研磨组合物中,即使不含磨粒也可发挥充分的效果,但在无损本发明优选的特性的范围内,也可以含有磨粒。通过含有磨粒可以进一步提高研磨速度。
作为磨粒,可以使用该领域中常用的磨粒,可以列举出例如胶体二氧化硅、热解法二氧化硅、胶体氧化铝、热解法氧化铝以及二氧化铈等。
本发明的研磨组合物中的磨粒的含量为研磨组合物总量的0.01~10重量%。
本发明的研磨组合物中,除了上述的组成以外,还可以含有pH调节剂等。
作为pH调节剂,酸性成分可以列举出硝酸(HNO3)、硫酸、盐酸、乙酸、乳酸等,碱性成分可以列举出氢氧化钾(KOH)、氢氧化钙、氢氧化锂等。
本发明的研磨组合物中,在无损其优选的特性的范围内,可以含有以往在该领域的研磨组合物中常用的各种添加剂的一种或二种以上。
作为本发明的研磨组合物中使用的水,没有特别限制,但考虑到在半导体器件等的制造工序中的使用,优选例如纯水、超纯水、离子交换水、蒸馏水等。
下面对本发明的研磨组合物的制造方法进行说明。
当研磨组合物不含磨粒,仅由含有铵基的碱性化合物、烷基苯磺酸盐、过氧化氢以及水溶性的其它添加剂构成时,可以如下进行制造:分别使用适量的这些化合物,进而使用使总量成为100重量%的量的水,将这些成分按照一般的顺序均匀溶解或分散于水中以达到所期望的pH。
本发明的研磨组合物可以适用于LSI制造工序中的各种金属膜的研磨,特别是在通过镶嵌法形成金属配线时的CMP工序中,可以适合用作研磨金属膜的研磨料浆。更具体而言,在SIP中形成用于层叠LSI芯片的金属配线、半导体器件的上层铜配线(该铜配线的形成中必须研磨膜厚为5μm以上的铜膜)等时可以很好地用作金属膜研磨料浆。即,本发明的组合物作为镶嵌法的CMP工序用金属膜研磨组合物特别有用。
另外,这里作为研磨对象的金属膜,可以列举出覆盖于基板表面的铜、铜合金等金属膜、钽、氮化钽、钛、氮化钛、钨等。其中,特别优选铜的金属膜。
实施例
以下,对本发明的实施例和比较例进行说明。
分别按照以下的组成制作本发明的实施例和比较例。
(实施例1)
氨                  5重量%
十二烷基苯磺酸胺盐  0.5重量%
过氧化氢            2重量%
水                  剩余部分
(比较例1)
氨                  5重量%
过氧化氢            2重量%
水                  剩余部分
实施例1、比较例1的pH是添加适量的pH调节剂(硫酸)调节为10。
比较例1除了不含十二烷基苯磺酸胺盐以外,与实施例1具有相同的组成。
使用上述的实施例1和比较例1,测定了研磨速度。研磨条件以及研磨速度的评价方法如下所示。
[研磨条件]
被研磨基板:φ100mm镀铜基板
研磨装置:ECOMET4(BUEHLER公司制造)
研磨垫:MH垫(ニツタ·ハ一ス株式会社制造)
研磨盘转速:100rpm
研磨头(carrier)转速:65rpm
研磨负荷面压:5140hPa
半导体研磨用组合物的流量:30ml/min
研磨时间:60秒钟
[研磨速度]
研磨速度用每单位时间内通过研磨除去的晶片的厚度(μm/min)来表示。通过研磨除去的晶片的厚度是通过测定晶片重量的减少量,再用晶片的研磨面的面积来除而算出的。结果示于表1中。
表1
Figure GPA00001009072600081
从表1所示的结果可知,实施例1中,当研磨负荷低至5hPa时,则研磨速度不会上升,当提高至140hPa时,研磨速度也上升。比较例1中,研磨负荷即便低,研磨速度也变高,而即使提高到140hPa,研磨速度也不怎么上升。
[烷基苯磺酸盐含量]
为了研究烷基苯磺酸盐的优选的含量,使十二烷基苯磺酸盐的浓度如下变化,测定了研磨速度。
(研究例1)
氨                  5重量%
十二烷基苯磺酸胺盐  0~2重量%
过氧化氢            2重量%
有机酸:酒石酸      5重量%
pH调节剂:氢氧化钾  适量
水                  剩余部分
pH是添加适量的pH调节剂(氢氧化钾)调节为10。
研磨条件和研磨速度的评价方法与上述相同。结果示于图1中。
图1是表示十二烷基苯磺酸胺盐的含量对研磨速度产生的影响的图。
横轴表示十二烷基苯磺酸胺盐的含量(重量%),纵轴表示研磨速度(μm/min)。图标(plot)1表示负荷为5hPa的情况,图标2表示负荷为140hPa的情况。此外,有关图标2,记载了十二烷基苯磺酸盐低于0.1重量%的测定值的近似直线、和十二烷基苯磺酸盐为0.1重量%以上的测定值的近似直线。
从图1可知,负荷为140hPa时,如果十二烷基苯磺酸盐低于0.1重量%和为0.1重量%以上,则近似直线的斜率有很大不同,低于0.1重量%时,随含量的变化,研磨速度的变化急剧,研磨速度容易变得不稳定,含量与研磨速度的相关性破坏,因而不优选。另外,如果含量超过2重量%,则不能得到充分的研磨速度。
再者,十二烷基苯磺酸盐的含量如果为0.25重量%以上,则低负荷下的研磨速度被抑制得较低,而高负荷下的研磨速度变得充分高,换言之,研磨速度比变得非常大。
通过进一步含有有机酸,本发明的研磨组合物可以进一步提高研磨速度。
以下,对于含有酒石酸作为有机酸的构成进一步进行研究。
(实施例2)
氨                    5重量%
十二烷基苯磺酸胺盐    0.5重量%
过氧化氢              2重量%
有机酸:酒石酸        5重量%
水                    剩余部分
(实施例3)
磨粒:胶体二氧化硅    3重量%
氨                    5重量%
十二烷基苯磺酸胺盐    0.5重量%
过氧化氢              2重量%
有机酸:酒石酸        5重量%
水                    剩余部分
(实施例4)
磨粒:胶体二氧化硅    3重量%
氨                    5重量%
C10-16烷基苯磺酸Na盐  0.5重量%
过氧化氢              2重量%
有机酸:酒石酸        5重量%
水                    剩余部分
C10-16烷基苯磺酸Na盐是碳原子数为10~16的烷基苯磺酸Na盐的混合物。
(比较例2)
氨                    5重量%
过氧化氢              2重量%
有机酸:酒石酸        5重量%
水                    剩余部分
(比较例3)
氨                    5重量%
辛基苯磺酸胺盐        0.5重量%
过氧化氢              2重量%
有机酸:酒石酸        5重量%
水                    剩余部分
Figure GPA00001009072600101
和比较例2、3的pH是添加适量的pH调节剂(氢氧化钾)调节为10。
比较例2除了不含十二烷基苯磺酸胺盐以外,与实施例2具有相同组成。比较例3除了含有辛基苯磺酸胺盐代替十二烷基苯磺酸胺盐以外,与实施例2具有相同组成。
实施例3除了含有胶体二氧化硅作为磨粒以外,与实施例2具有相同组成,实施例4除了含有碳原子数为10~16的烷基苯磺酸Na盐的混合物代替十二烷基苯磺酸胺盐以外,与实施例3具有相同组成。
使用上述的实施例2~4和比较例2、3,测定了研磨速度。研磨条件和研磨速度的评价方法与上述相同。结果示于表2和图2中。
表2
Figure GPA00001009072600111
从表2可知,比较例2、3即使在负荷低至5hPa的条件下研磨速度也高,与负荷为140、210hPa的条件几乎没有差别,与之对照,实施例2~4在负荷为5hPa的条件下,研磨速度均被抑制得非常低,而在负荷为140、210hPa的条件下,研磨速度提高。
另外,作为实施例,在含有磨粒的实施例3、含有具有碳原子数不同的烷基的苯磺酸盐的混合物的实施例4中,可以看到研磨速度的进一步提高。
再者,有关低负荷下的研磨速度与高负荷下的研磨速度之比即研磨速度比,其结果如下所示。
图2是表示实施例2~4和比较例2、3的研磨速度比的图。
纵轴表示负荷5hPa下的研磨速度与负荷140hPa下的研磨速度之比(图形3)、以及负荷5hPa下的研磨速度与负荷210hPa下的研磨速度之比(图形4)即研磨速度比[一]。
有关比较例2、3,由于低负荷(5hPa)下的研磨速度高,所以作为研磨速度比,小至1.1或1.4左右,看不到负荷依赖性。实施例2~4由于在低负荷(5hPa)下的研磨速度低,所以作为研磨速度比,大至至少10倍以上,可以看到负荷依赖性。
我们知道,负荷依赖性对高低差消除性有大的影响,负荷依赖性越大(研磨速度比越大),则高低差消除性越良好,平坦性提高。因此可知,本发明的研磨组合物在提高研磨速度的同时,平坦性也提高。
再者,作为含有铵基的碱性化合物,对使用氢氧化铵以外的化合物的构成进行了研究。
实施例5~11分别是作为含有铵基的碱性化合物,除了含有氯化铵(实施例5)、含有碳酸铵(实施例6)、含有硝酸铵(实施例7)、含有硫酸铵(实施例8)、含有碳酸氢铵(实施例9)、含有磷酸铵(实施例10)、含有焦磷酸铵(实施例11)以代替氢氧化铵之外,与实施例1具有相同组成。
使用上述的实施例5~11,测定了研磨速度。研磨条件和研磨速度的评价方法与上述相同。结果示于表3中。
表3
Figure GPA00001009072600121
由上可知,实施例5~11在负荷为5hPa的条件下,研磨速度均被抑制得非常低,而在负荷为140hPa的条件下,研磨速度提高。
由此可知,在使用了各种铵盐的情况下,本发明的研磨组合物也具有负荷依赖性,在研磨速度提高的同时,平坦性也提高。
再者,作为有机酸,对使用了酒石酸以外的化合物的构成进行了研究。
实施例12~18分别是作为有机酸,除了含有柠檬酸(实施例12)、含有苹果酸(实施例13)、含有草酸(实施例14)、含有丙二酸(实施例15)、含有甘氨酸(实施例16)、含有琥珀酸(实施例17)、含有富马酸(实施例18)以代替酒石酸之外,与实施例3具有相同组成。
使用上述的实施例12~18,测定了研磨速度。研磨条件和研磨速度的评价方法与上述相同。结果示于表4中。
表4
Figure GPA00001009072600131
由上可知,实施例12~18在负荷为5hPa的条件下,研磨速度均被抑制得非常低,而在负荷为140hPa的条件下,研磨速度提高。
由此可知,在使用了各种有机酸的情况下,本发明的研磨组合物也具有负荷依赖性,在研磨速度提高的同时,平坦性也提高。
下面对烷基苯磺酸盐的含量变化时的碟形缺陷深度的变化进行了研究。
实施例19~24分别是将烷基苯磺酸盐的含量设定为0.05重量%(实施例19)、设定为0.25重量%(实施例20)、设定为0.75重量%(实施例21)、设定为1.0重量%(实施例22)、设定为1.5重量%(实施例23)、设定为2.0重量%(实施例24)以代替0.5重量%,除此以外与实施例4具有相同组成。
比较例4除了不含烷基苯磺酸盐以外,与实施例4具有相同组成。
使用上述的实施例4、19~24和比较例4,测定了碟形缺陷深度。研磨条件与上述相同。另外,研磨负荷面压为140hPa,被研磨基板即φ100mm镀铜基板是设置有配线宽度为100μm深度为5000nm的铜配线,并且整面上形成有厚度为10μm的镀铜膜的基板。
[碟形缺陷深度]
对作为被研磨基板的φ100mm镀铜基板进行研磨,将相当于铜配线的露出所需时间的30%的时间作为追加研磨时间,确认铜配线露出后,再进行追加研磨时间的研磨。追加研磨时间结束后,用触针式轮廓测量仪(商品名P12、KLATencor公司制造)测定铜配线的表面形成的凹陷的深度,将测定结果作为碟形缺陷深度。测定结果示于表5中。
表5
  含量(重量%)   碟形缺陷深度(nm)
  比较例4   0   5000
  实施例19   0.05   3100
  实施例20   0.25   1812
  含量(重量%)   碟形缺陷深度(nm)
  实施例4   0.5   1400
  实施例21   0.75   920
  实施例22   1.0   300
  实施例23   1.5   300
  实施例24   2.0 290
由此可知,不含烷基苯磺酸盐的比较例4的碟形缺陷深度为5000nm,产生了较大的碟形缺陷,与之对照,含有烷基苯磺酸盐的实施例4、19~24中,碟形缺陷深度小,碟形缺陷的发生得到了抑制。随着烷基苯磺酸盐含量的增加,碟形缺陷深度变小,含量为1.0~2.0重量%时,变化变得几乎没有了。
下面,有关腐蚀速度,使用实施例2和比较例2进行了评价。腐蚀速度的评价方法如下所示。
[腐蚀速度]
评价的腐蚀速度是指将样品在研磨组合物内振荡时的所谓动态腐蚀速度。
样品使用30mm×30mm的铜印刷基板,在振幅为23mm、频率为2.2Hz的振荡条件下,在实施例2和比较例2的研磨组合物中以60秒钟的液中浸渍时间进行浸渍。
由在研磨组合物中浸渍前的铜箔厚度与浸渍后的铜箔厚度算出腐蚀引起的厚度的减少部分。
比较例2的腐蚀速度为6.5μm/min,而实施例2为2.2μm/min,可知腐蚀速度得到了抑制。
另外,有关作为其它评价的表面平滑性,使用实施例1~24、比较例1~3进行了评价。
表面平滑性是使用各个研磨组合物在上述的研磨条件下研磨后,用肉眼观察铜箔表面来进行评价。
比较例1~3中,所有研磨后的铜箔表面都是模糊状态,看不到镜面部分。与之对照,实施例1~24中,所有研磨后的铜箔表面都是镜面状态,可知被充分平滑化。
本发明只要不超出其精神或主要特征就能够以其它的各种方式来实施。因此,上述的实施方式在所有方面都只不过是例示,本发明的范围表示在权利要求中,不受说明书文本的任何限制。再者,属于权利要求的变形或变更全都在本发明的范围内。
根据本发明,涉及一种研磨组合物,其特征在于,其含有:含有铵基的碱性化合物、具有碳原子数为9~18的烷基的烷基苯磺酸盐以及过氧化氢。
低负荷下的研磨速度低,高负荷下的研磨速度高,随着各自的研磨速度之比的增大,即随着负荷依赖性的增大,配线部分的高低差消除性变得优良,平坦性得以提高。
本发明中,通过设定成上述的组成,不仅能实现高速的研磨速度,而且可以增大负荷依赖性,由此可以提高平坦性。
此外,根据本发明,pH为8~12,优选在碱性中使用。如果pH小于8,则研磨速度下降,如果pH超过12,则铜的腐蚀速度升高,从而平坦性恶化。
另外,根据本发明,含有铵基的碱性化合物可以使用选自氢氧化铵、氯化铵、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、焦硫酸铵、亚硝酸铵、亚硫酸铵、碳酸氢铵、乙酸铵、草酸铵、过氧酸铵、磷酸铵、焦磷酸铵以及己二酸铵之中的一种或二种以上。
另外,根据本发明,烷基苯磺酸盐所具有的烷基的碳原子数更优选为10~16。
另外,根据本发明,通过含有磨粒可以进一步提高研磨速度。
另外,根据本发明,通过含有选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙二胺四乙酸、草酸、丙二酸、烟酸、戊酸、抗坏血酸、己二酸、丙酮酸、甘氨酸、琥珀酸以及富马酸之中的一种或二种以上的有机酸,可以进一步提高研磨速度。

Claims (6)

1.一种研磨组合物,其特征在于,其含有:含有铵基的碱性化合物、具有碳原子数为9~18的烷基的烷基苯磺酸盐以及过氧化氢。
2.根据权利要求1所述的研磨组合物,其特征在于,pH为8~12。
3.根据权利要求1所述的研磨组合物,其特征在于,含有铵基的碱性化合物是选自氢氧化铵、氯化铵、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、焦硫酸铵、亚硝酸铵、亚硫酸铵、碳酸氢铵、乙酸铵、草酸铵、过氧酸铵、磷酸铵、焦磷酸铵以及己二酸铵之中的一种或二种以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的研磨组合物,其特征在于,烷基苯磺酸盐所具有的烷基的碳原子数为10~16。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的研磨组合物,其特征在于,其含有磨粒。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的研磨组合物,其特征在于,其含有选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙二胺四乙酸、草酸、丙二酸、烟酸、戊酸、抗坏血酸、己二酸、丙酮酸、甘氨酸、琥珀酸以及富马酸之中的一种或二种以上的有机酸。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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