CN110819237A - 用于抛光铜膜的cmp浆液组合物以及使用其抛光铜膜的方法 - Google Patents

用于抛光铜膜的cmp浆液组合物以及使用其抛光铜膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110819237A
CN110819237A CN201910732050.1A CN201910732050A CN110819237A CN 110819237 A CN110819237 A CN 110819237A CN 201910732050 A CN201910732050 A CN 201910732050A CN 110819237 A CN110819237 A CN 110819237A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slurry composition
cmp slurry
copper film
copper
polishing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910732050.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李泳基
金亨默
辛奈律
姜东宪
朴泰远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN110819237A publication Critical patent/CN110819237A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149—Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00—Brightening metals by chemical means
    • C23F3/04—Heavy metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于抛光铜膜的CMP浆液组合物和使用其抛光铜膜的方法。CMP浆液组合物包含：选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种；金属氧化物磨料；甘氨酸；组氨酸；以及咪唑化合物。

Description

用于抛光铜膜的CMP浆液组合物以及使用其抛光铜膜的方法
相关申请案的交叉引用
本申请主张2018年8月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0092660号的权益，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于抛光铜膜的CMP浆液组合物和使用其抛光铜膜的方法。更特定来说，本发明涉及一种用于铜膜的CMP浆液组合物，其可实现铜膜的抛光速率(polishingrate)的显著提高和对铜膜的凹陷的抑制。
背景技术
随着半导体集成电路的高度集成和高性能，化学机械抛光(chemical mechanicalpolishing，CMP)作为微制造技术已受到关注。CMP通常用于层间绝缘膜的平坦化、金属塞的形成以及嵌入式导线的形成。近来，将铜和铜合金(其具有比铝等更低的电阻值，且因此可显著提高集成电路的性能)用作导线的导电材料。另外，将钽(Ta)或氮化钽(TaN)用作用于将金属层接合到绝缘膜(SiO2)的粘着层。此粘着层充当防止带电金属与绝缘膜之间的扩散的势垒层。
在半导体装置的制造中，CMP工艺极适用于晶片表面的平坦化。一般来说，用于铜的CMP工艺分成两个步骤进行。在CMP工艺的初级步骤中，由于必须去除块状Cu膜，因此需要具有铜的高抛光速率的浆液组合物。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种可提高铜膜的抛光速率的用于铜膜的CMP浆液组合物。
本发明的另一目标是提供一种可通过抑制铜膜的凹陷来提高抛光表面的平坦度的用于铜膜的CMP浆液组合物。
根据本发明的一个方面，一种用于铜膜的CMP浆液组合物包含：选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种；金属氧化物磨料(metal oxide abrasive)；甘氨酸；组氨酸；以及咪唑化合物。
在一个实施例中，咪唑化合物可包含由式1表示的化合物：
[式1]
Figure BDA0002159720180000021
其中R1是氢、C1到C10烷基或C6到C20芳基；且R2、R3以及R4各自独立地是氢、C1到C10烷基、C6到C20芳基或卤素原子。
在一个实施例中，咪唑化合物可包含选自咪唑和甲基咪唑当中的至少一种。
在一个实施例中，甘氨酸和组氨酸可以0.02重量％到10重量％的总量存在于CMP浆液组合物中。
在一个实施例中，CMP浆液组合物可更包含腐蚀抑制剂。
在一个实施例中，腐蚀抑制剂可以0.001重量％到5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
在一个实施例中，腐蚀抑制剂可包含选自三唑和四唑当中的至少一种。
在一个实施例中，CMP浆液组合物可具有5到9的pH。
根据本发明的另一方面，一种抛光铜膜的方法包含：使用根据本发明的用于铜膜的CMP浆液组合物来抛光铜膜。
本发明提供一种可提高铜膜的抛光速率的用于铜膜的CMP浆液组合物。
本发明提供一种可通过抑制铜膜的凹陷来提高所抛光表面的平坦度的用于铜膜的CMP浆液组合物。
具体实施方式
抛光半导体装置的方法包含用于抛光铜膜(铜线)的初级抛光工艺，以及用于同时抛光铜膜、反扩散膜以及绝缘层的二级抛光工艺。在初级抛光工艺中，经由抛光快速去除铜膜。在本文中，铜膜可包含由纯铜或铜合金构成的膜。
根据本发明的一个方面，铜膜的抛光速率可通过将咪唑化合物掺入到包含甘氨酸和组氨酸的用于铜膜的CMP浆液组合物中来显著地提高。另外，根据本发明的一个方面，铜膜的抛光速率的显著提高和对凹陷的抑制二者可通过将咪唑化合物和腐蚀抑制剂掺入到包含甘氨酸和组氨酸的用于铜膜的CMP浆液组合物中来实现。
根据本发明的CMP浆液组合物包含：选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种；金属氧化物磨料；甘氨酸；组氨酸；以及咪唑化合物。现将详细地描述根据本发明的CMP浆液组合物的各个组分。
选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种用以在用金属氧化物磨料抛光铜膜时减小摩擦力。选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种可包含水(例如超纯水或去离子水)、有机胺、有机醇、有机醇胺、有机醚、有机酮等。优选地，选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种是超纯水或去离子水。选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种可以余量存在于CMP浆液组合物中。
金属氧化物磨料可在高抛光速率下抛光铜膜。具体来说，金属氧化物磨料可包含由下述者所组成的群组中选出的至少一种：二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、二氧化钛以及氧化锆。优选地，金属氧化物磨料是二氧化硅。
金属氧化物磨料可以是球形颗粒或非球形颗粒，且可具有10纳米到150纳米(例如20纳米到70纳米)的平均粒径(D50)。在此范围内，金属氧化物磨料可提供用于铜膜(其是本文中的抛光目标)的充足抛光速率，不产生刮痕，且可提高铜膜的抛光表面的平坦度。如本文中所使用，“平均粒径(D50)”是所属领域中已知的典型粒径计量，且是指在磨料颗粒的重量累积分布中对应于50重量％的粒径。
金属氧化物磨料可以0.001重量％到20重量％的量，具体地以0.01重量％到10重量％的量，更具体地以0.01重量％到5重量％的量，又更具体地以0.01重量％到1重量％的量存在于CMP浆液组合物中。在此范围内，金属氧化物磨料可提供用于铜膜的充足抛光速率，不产生刮痕，且可提高组合物的分散稳定性。举例来说，金属氧化物磨料可以0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％或20重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
甘氨酸和组氨酸用以螯合在铜膜抛光期间产生的氧化铜。甘氨酸和组氨酸可以0.02重量％到10重量％(具体地1重量％到5重量％)的总量存在于CMP浆液组合物中。在此范围内，甘氨酸和组氨酸可根据浆液的分散稳定性和所抛光铜膜的表面特征提供良好特性且可结合咪唑化合物来提高铜膜的抛光速率。举例来说，甘氨酸和组氨酸可以0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％或10重量％的总量存在于CMP浆液组合物中。
甘氨酸可以0.01重量％到5重量％的量，具体地以0.05重量％到5重量％的量，更具体地以0.1重量％到5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。在此范围内，甘氨酸可在抛光速率、浆液的分散稳定性以及所抛光铜膜的表面特征方面提供良好特性。举例来说，甘氨酸可以0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
组氨酸可以0.01重量％到5重量％的量，具体地以0.05重量％到5重量％的量，更具体地以0.1重量％到5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。在此范围内，组氨酸可在抛光速率、浆液的分散稳定性以及所抛光铜膜的表面特征方面提供良好特性。举例来说，组氨酸可以0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
如上文所描述，在包含于CMP浆液组合物(其包含甘氨酸和组氨酸)中时，咪唑化合物可显著地提高铜膜的抛光速率。咪唑化合物可以0.001重量％到5重量％的量，具体地以0.005重量％到1重量％的量，更具体地以0.01重量％到0.5重量％的量存在于根据本发明的CMP浆液组合物中。在此范围内，咪唑化合物可显著地提高铜膜的抛光速率。举例来说，咪唑化合物可以0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
咪唑化合物可包含具有经取代或未经取代的咪唑基的单分子化合物。在本文中，术语“单分子化合物”可指由一个咪唑分子组成的化合物，而不是通过聚合一或多种咪唑化合物而获得的寡聚物或聚合物。
咪唑化合物可包含由式1表示的化合物：
[式1]
Figure BDA0002159720180000051
其中R1是氢、C1到C10烷基或C6到C20芳基，且R2、R3以及R4各自独立地是氢、C1到C10烷基、C6到C20芳基或卤素原子。
优选地，R1是氢或甲基。优选地，R2、R3以及R4各自独立地是氢或C1到C10烷基。举例来说，咪唑化合物可包含：咪唑；以及甲基咪唑，例如1-甲基咪唑、2-甲基咪唑以及4-甲基咪唑。
CMP浆液组合物可更包含腐蚀抑制剂。
腐蚀抑制剂用以抑制在铜膜抛光期间的凹陷。腐蚀抑制剂可包含选自三唑和四唑当中的至少一种。根据本发明的CMP浆液组合物可提高铜膜的抛光速率，且可通过包含咪唑化合物(其为二唑)和选自三唑和四唑当中的至少一种作为腐蚀抑制剂来抑制铜膜的凹陷，以提高所抛光表面的平坦度。
三唑可包含由式2或式3表示的化合物：
[式2]
Figure BDA0002159720180000061
其中R5和R6可各自独立地是氢、未经取代的C1到C10烷基、未经取代的C6到C10芳基、氨基(-NH2)、磺酸基、羧酸基、经氨基取代的C1到C10烷基、经氨基取代的C6到C10芳基、经羧酸基取代的C6到C10芳基或经磺酸基取代的C6到C10芳基，或可彼此连接以形成未经取代的C4到C10芳基或经取代的C4到C10芳基；且R7是氢或羟基，以及
[式3]
Figure BDA0002159720180000062
其中R8和R9各自独立地是氢、未经取代的C1到C10烷基、未经取代的C6到C10芳基、氨基(-NH2)、磺酸基、羧酸基、经氨基取代的C1到C10烷基、经氨基取代C6到C10芳基、经羧酸基取代的C6到C10芳基或经磺酸基取代的C6到C10芳基；且R10是氢或羟基。
举例来说，三唑可包含：苯并三唑化合物，所述苯并三唑化合物包含苯并三唑、甲基苯并三唑(甲苯基三唑)(例如5-甲基苯并三唑和4-甲基苯并三唑)、乙基苯并三唑、丙基苯并三唑、丁基苯并三唑、戊基苯并三唑、己基苯并三唑以及羟基苯并三唑；1,2,4-三唑；以及1,2,3-三唑。CMP浆液组合物可包含三唑本身或其盐。
四唑可包含由式4表示的化合物：
[式4]
Figure BDA0002159720180000071
其中R1是氢、未经取代的C1到C10烷基、未经取代的C6到C10芳基、氨基(-NH2)；磺酸基、羧酸基、经氨基取代的C1到C10烷基；经氨基取代的C6到C10芳基；经羧酸基取代的C6到C10芳基或经磺酸基取代的C6到C10芳基。
举例来说，四唑可包含选自下述者当中的至少一种：5-氨基四唑、5-甲基四唑以及5-苯基四唑。CMP浆液组合物可包含四唑本身或其盐。
腐蚀抑制剂可以0.001重量％到5重量％的量，具体地以0.005重量％到1重量％的量，更具体地以0.01重量％到0.1重量％的量存在于CMP浆液组合物中。在此范围内，腐蚀抑制剂可抑制铜膜在铜膜抛光期间的凹陷，同时提高铜膜的抛光速率。举例来说，腐蚀抑制剂可以0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
CMP浆液组合物可更包含氧化剂。氧化剂通过使铜膜氧化来促进铜膜的抛光，且通过使铜膜的表面平滑化来提供所抛光表面的表面粗糙度方面的所需特性。
氧化剂可包含由下述者所组成的群组中选出的至少一种：无机过化合物(inorganic per-compound)、有机过化合物(organic per-compound)、溴酸或其盐、硝酸或其盐、氯酸或其盐、铬酸或其盐、碘酸或其盐、铁或其盐、铜或其盐、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物以及重铬酸钾。在本文中，“过化合物(per-compound)”是指含有至少一个过氧化基(-O-O-)或含有处于最高氧化态的元素的化合物。优选地，氧化剂是过化合物。过化合物的实例可包含由下述者所组成的群组中选出的至少一种：过氧化氢、过碘酸钾、过硫酸钙以及铁氰化钾。优选地，氧化剂是过氧化氢。
氧化剂可以0.01重量％到5重量％的量，具体地以0.05重量％到3重量％的量，更具体地以0.1重量％到2重量％的量存在于CMP浆液组合物中。在此范围内，氧化剂可改善对铜线的抛光选择性。举例来说，氧化剂可以0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或5重量％的量存在于CMP浆液组合物中。
CMP浆液组合物可具有5到9(具体地6到8)的pH。在此范围内，CMP浆液组合物可提供对铜膜的良好防腐蚀性。举例来说，CMP浆液组合物可具有5、6、7、8或9的pH。
CMP浆液组合物可更包含将CMP浆液组合物的pH值调整在上述范围内的pH调节剂。pH调节剂可包含：无机酸，例如硝酸、磷酸、氢氯酸以及硫酸中的至少一种；以及有机酸，例如pKa为6或小于6的有机酸，例如乙酸和柠檬酸中的至少一种。或者，pH调节剂可包含碱，例如由下述者所组成的群组中选出的至少一种：氢氧化钾、氢氧化钠以及氢氧化铵；碳酸钠以及碳酸钾。
CMP浆液组合物可更包含所属领域中已知的典型添加剂，例如界面活性剂(surfactant)、分散剂、改质剂以及表面活性剂(surface active agent)。
根据本发明的抛光铜膜的方法包含：使用根据本发明的用于铜膜的CMP浆液组合物来抛光铜膜。
接下来，将参考一些实例更详细地描述本发明。应理解，这些实例只是出于说明而提供，并且不应以任何方式解释为限制本发明。
实例和比较例中所使用的各个组分的细节如下：
金属氧化物磨料：具有25纳米的平均粒径(D50)的二氧化硅(DVSTS027，纳尔科公司(Nalco Company))
pH调节剂：硝酸或氢氧化钾
实例1
将0.1重量％的金属氧化物磨料、1.2重量％的甘氨酸、0.4重量％的组氨酸、0.2重量％的咪唑以及作为腐蚀抑制剂的0.02重量％的苯并三唑与余量的超纯水混合，由此制备CMP浆液组合物，其中前述组分的量是以组合物的总重量计。接着，使用硝酸或氢氧化钾将浆液组合物的pH调整为7.0。
实例2到实例4
除了将甘氨酸、组氨酸以及咪唑的量更改为如表1中所列且将腐蚀抑制剂的种类和量(单位：重量％)更改为如表1中所列之外，以与实例1中相同的方式制备浆液组合物。
实例5
将0.1重量％的金属氧化物磨料、0.7重量％的甘氨酸、0.4重量％的组氨酸、0.2重量％的咪唑以及作为腐蚀抑制剂的0.02重量％的苯并三唑与余量的超纯水混合，由此制备CMP浆液组合物，其中前述组分的量是以组合物的总重量计。接着，使用硝酸或氢氧化钾将浆液组合物的pH调整为7.0。
比较例1
除了不包括咪唑之外，以与实例1中相同的方式制备浆液组合物。
比较例2
除了使用聚乙烯基咪唑替代咪唑之外，以与实例1中相同的方式制备浆液组合物。
比较例3
除了使用聚乙烯吡咯啶酮替代咪唑之外，以与实例1中相同的方式制备浆液组合物。
在实例和比较例中制备的每一个CMP浆液组合物均以下列特性评估：
(1)铜膜的抛光速率(单位：
Figure BDA0002159720180000091
)：使用200毫米MIRRA抛光机(应用材料(Applied Materials，AMAT)公司)，在工作台旋转速度(table rotation speed)为93转/分钟、磁头旋转速度为87转/分钟、抛光压力为1.5磅/平方英寸、浆液进料速率为150毫升/分钟且抛光持续时间为60秒的条件下抛光铜膜。此处，使用IC1010垫(罗德尔公司(RodelCo.,Ltd))作为抛光垫。基于电阻值转换的抛光前后的厚度差来计算抛光速率。
(2)凹陷(单位：纳米)：在与(1)中相同的抛光条件下执行图案评估。在铜和氧化物膜的宽度为100微米的区域中测量凹陷。
表1
Figure BDA0002159720180000101
根据表1中所显示的结果，可看出根据本发明的CMP浆液组合物对于铜线具有非常高的抛光速率，同时显著地抑制凹陷。
相反，与包含相同量的组氨酸和甘氨酸的实例1的CMP浆液组合物相比，不含咪唑化合物的比较例1的CMP浆液组合物对于铜线具有相当低的抛光速率。另外，与包含相同量的组氨酸和甘氨酸的实例1的CMP浆液组合物相比，包含聚乙烯基咪唑而非咪唑化合物的比较例2的CMP浆液组合物对于铜线也具有相当低的抛光速率。此外，包含聚乙烯吡咯啶酮而非咪唑化合物的比较例3的CMP浆液组合物具有低抛光速率且在抑制凹陷方面展现不良特性。
应理解，所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改、变化、更改以及等效实施例。

Claims (9)

1.一种用于铜膜的CMP浆液组合物，包括：
选自极性溶剂和非极性溶剂当中的至少一种；金属氧化物磨料；甘氨酸；组氨酸；以及咪唑化合物。
2.根据权利要求1所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，其中所述咪唑化合物包括由式1表示的化合物：
[式1]
Figure FDA0002159720170000011
其中R1是氢、C1到C10烷基或C6到C20芳基；且R2、R3以及R4各自独立地是氢、C1到C10烷基、C6到C20芳基或卤素原子。
3.根据权利要求1所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，其中所述咪唑化合物包括选自咪唑和甲基咪唑当中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，其中以所述用于铜膜的CMP浆液组合物的总量计，所述甘氨酸和所述组氨酸以0.02重量％到10重量％的总量存在于所述用于铜膜的CMP浆液组合物中。
5.根据权利要求1所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，还包括：
腐蚀抑制剂。
6.根据权利要求5所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，其中以所述用于铜膜的CMP浆液组合物的总量计，所述腐蚀抑制剂以0.001重量％到5重量％的量存在于所述用于铜膜的CMP浆液组合物中。
7.根据权利要求5所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，其中所述腐蚀抑制剂包括选自三唑和四唑当中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的用于铜膜的CMP浆液组合物，其中所述CMP浆液组合物具有5到9的pH。
9.一种抛光铜膜的方法，使用如权利要求1到8中任一项所述的用于铜膜的CMP浆液组合物。
CN201910732050.1A 2018-08-08 2019-08-08 用于抛光铜膜的cmp浆液组合物以及使用其抛光铜膜的方法 Pending CN110819237A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0092660 2018-08-08
KR1020180092660A KR102343435B1 (ko) 2018-08-08 2018-08-08 구리 막 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 구리 막 연마 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110819237A true CN110819237A (zh) 2020-02-21

Family

ID=69547780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910732050.1A Pending CN110819237A (zh) 2018-08-08 2019-08-08 用于抛光铜膜的cmp浆液组合物以及使用其抛光铜膜的方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102343435B1 (zh)
CN (1) CN110819237A (zh)
TW (1) TWI710626B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023146899A (ja) * 2022-03-29 2023-10-12 四国化成工業株式会社 銅または銅合金の表面処理剤

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110759A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Toshiba Corp 銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体
CN1927975A (zh) * 2005-09-08 2007-03-14 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 可除去聚合物阻挡层的抛光浆液
CN101358108A (zh) * 2007-08-03 2009-02-04 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 选择性阻挡层抛光浆液
CN105803461A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 安集微电子（上海）有限公司 一种用于铜互连的化学机械抛光液及工艺
CN106661382A (zh) * 2014-07-15 2017-05-10 巴斯夫欧洲公司 化学机械抛光(cmp)组合物
CN106795420A (zh) * 2014-08-11 2017-05-31 巴斯夫欧洲公司 包含有机/无机复合粒子的化学机械抛光组合物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200714696A (en) * 2005-08-05 2007-04-16 Advanced Tech Materials High throughput chemical mechanical polishing composition for metal film planarization
CN102834479B (zh) * 2010-07-14 2015-02-18 日立化成株式会社 铜研磨用研磨液及使用了其的研磨方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110759A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Toshiba Corp 銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体
CN1927975A (zh) * 2005-09-08 2007-03-14 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 可除去聚合物阻挡层的抛光浆液
CN101358108A (zh) * 2007-08-03 2009-02-04 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 选择性阻挡层抛光浆液
CN106661382A (zh) * 2014-07-15 2017-05-10 巴斯夫欧洲公司 化学机械抛光(cmp)组合物
CN106795420A (zh) * 2014-08-11 2017-05-31 巴斯夫欧洲公司 包含有机/无机复合粒子的化学机械抛光组合物
CN105803461A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 安集微电子（上海）有限公司 一种用于铜互连的化学机械抛光液及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
TW202007758A (zh) 2020-02-16
KR102343435B1 (ko) 2021-12-24
KR20200017269A (ko) 2020-02-18
TWI710626B (zh) 2020-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101805678B1 (ko) 코발트­함유 기판의 화학적 기계적 연마（ｃｍｐ）
EP3153558B1 (en) Chemical mechanical polishing composition
US7754098B2 (en) Chemical-mechanical polishing composition and method for using the same
JP5161448B2 (ja) ポリマーバリヤ除去研磨スラリー
US7316977B2 (en) Chemical-mechanical planarization composition having ketooxime compounds and associated method for use
US20050194563A1 (en) Bicine/tricine containing composition and method for chemical-mechanical planarization
KR20090014110A (ko) 선택적 배리어 연마 슬러리
KR102169835B1 (ko) 연마액, 화학적 기계적 연마 방법
KR20090014109A (ko) 폴리머 배리어 제거 연마 슬러리
KR20100037013A (ko) 스택 장치의 제작에서 베이스 웨이퍼 관통 비아를 형성시키는 방법
JP2005167219A (ja) バリヤ除去のための組成物及び方法
KR20140090224A (ko) 연마용 조성물 및 그것을 사용한 연마 방법, 및 기판의 제조 방법
US8697577B2 (en) Method and composition for chemical mechanical planarization of a metal or a metal alloy
US11746258B2 (en) CMP slurry composition for copper films and method of polishing copper films using the same
TWI710626B (zh) 用於拋光銅膜的cmp漿液組成物以及使用其拋光銅膜的方法
KR102258900B1 (ko) 금속막 연마용 슬러리 조성물
JP2017163148A (ja) スクラッチ低減剤及びスクラッチ低減方法
KR102210253B1 (ko) 구리 배선 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법
KR102210252B1 (ko) 구리 배리어층 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법
KR102589505B1 (ko) 구리 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 구리 막 연마 방법
JP2012212723A (ja) 研磨用組成物および研磨方法
KR20180062785A (ko) 화학적 기계적 연마를 위한 통합형 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법
KR102640744B1 (ko) 텅스텐 막 연마 슬러리 조성물
KR102308353B1 (ko) 구리 배리어층 연마용 cmp 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법
JP2023105792A (ja) ジアゾ系化合物、これを含むｃｍｐスラリー組成物及びこれを用いた研磨方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination