CN114450366A - 平面化中的芯片内不均匀性(wid-nu) - Google Patents
平面化中的芯片内不均匀性(wid-nu) Download PDFInfo
- Publication number
- CN114450366A CN114450366A CN202080066800.7A CN202080066800A CN114450366A CN 114450366 A CN114450366 A CN 114450366A CN 202080066800 A CN202080066800 A CN 202080066800A CN 114450366 A CN114450366 A CN 114450366A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polishing composition
- chemical mechanical
- combinations
- acid
- mechanical planarization
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 80
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 68
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 55
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 9
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 29
- -1 cyclic oligosaccharide Chemical class 0.000 claims description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 15
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 15
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 13
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 6
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XAHLBRMDEFONAO-UHFFFAOYSA-N [Ta].[W].[Si] Chemical compound [Ta].[W].[Si] XAHLBRMDEFONAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 6
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 6
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 6
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 5
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 4
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical group [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 claims description 4
- QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N (2R)-2-hydroxy-2-phenylacetic acid Chemical compound O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1.O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1 QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N 0.000 claims description 3
- JVMSQRAXNZPDHF-UHFFFAOYSA-N 2,4-diaminobenzenesulfonic acid Chemical compound NC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C(N)=C1 JVMSQRAXNZPDHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N Amitrole Chemical compound NC1=NC=NN1 KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N R-2-phenyl-2-hydroxyacetic acid Natural products OC(=O)C(O)C1=CC=CC=C1 IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 3
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims description 3
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960002510 mandelic acid Drugs 0.000 claims description 3
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 claims description 3
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 claims description 3
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 claims description 3
- JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M potassium iodate Chemical compound [K+].[O-]I(=O)=O JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000001230 potassium iodate Substances 0.000 claims description 3
- 235000006666 potassium iodate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940093930 potassium iodate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BLBJWYBXKQNYNI-UHFFFAOYSA-N tetrabutylazanium;silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC BLBJWYBXKQNYNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical compound CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 claims description 3
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- APSPVJKFJYTCTN-UHFFFAOYSA-N tetramethylazanium;silicate Chemical compound C[N+](C)(C)C.C[N+](C)(C)C.C[N+](C)(C)C.C[N+](C)(C)C.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] APSPVJKFJYTCTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 claims description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 2
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims 2
- 125000003354 benzotriazolyl group Chemical group N1N=NC2=C1C=CC=C2* 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 56
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 35
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 10
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 9
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 8
- 238000003380 quartz crystal microbalance Methods 0.000 description 8
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 3
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical class N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001565 benzotriazoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N Bioquercetin Natural products CC1OC(OCC(O)C2OC(OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQTCUJUMXJHKDI-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCCCC)OC(COCCOCCO)CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC Chemical group C(CCCCCCCCCCC)OC(COCCOCCO)CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC BQTCUJUMXJHKDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 235000003976 Ruta Nutrition 0.000 description 1
- 240000005746 Ruta graveolens Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BTBJBAZGXNKLQC-UHFFFAOYSA-N ammonium lauryl sulfate Chemical compound [NH4+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O BTBJBAZGXNKLQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940063953 ammonium lauryl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N eriodictyol 7-O-rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(C)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C=C3C(C(C(O)=C(O3)C=3C=C(O)C(O)=CC=3)=O)=C(O)C=2)O1 IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 229940068977 polysorbate 20 Drugs 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N quercetin rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005806 ruta Nutrition 0.000 description 1
- IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N rutin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@@H]1OC[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N 0.000 description 1
- ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N rutin Natural products CC1OC(OCC2OC(O)C(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5 ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005493 rutin Nutrition 0.000 description 1
- 229960004555 rutoside Drugs 0.000 description 1
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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
- C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/32115—Planarisation
- H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76819—Smoothing of the dielectric
-
- 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
- C09G1/04—Aqueous dispersions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/7684—Smoothing; Planarisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
Abstract
本发明提供了用于屏障层应用的化学机械平面化(CMP)抛光组合物,特别是用于改善芯片内不均匀性(WID‑NU)。所述CMP抛光组合物含有浓度等于和/或大于(≥)2.0重量%的磨料;平面化剂,其选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、其聚合物、其衍生物及其组合,其中所述聚合物具有介于10道尔顿至5百万道尔顿,优选50道尔顿至1百万道尔顿之间的分子量;腐蚀抑制剂;水溶性溶剂;以及任选地,速率增强剂、pH调节剂、氧化剂和螯合剂。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年9月24日提交的美国临时专利申请序列号62/904861的优先权权益,其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本发明涉及用于生产半导体器件的屏障化学机械平面化(“CMP”)抛光组合物(或浆料),以及用于进行化学机械平面化的抛光方法。特别地,本发明涉及适用于抛光图案化半导体晶片的屏障抛光组合物,所述图案化半导体晶片由多种类型的膜,例如金属层、屏障膜和下面的层间电介质(ILD)结构或图案化介电层)组成。
通常,屏障层覆盖图案化介电层并且金属层覆盖屏障层。金属层具有至少足够的厚度以用金属填充图案化沟槽而形成电路互连。
屏障层通常是金属、金属合金或金属间化合物,实例是含Ta或Ti的膜,如TaN、Ti、TiN或TiW等。屏障形成防止晶片内的层间迁移或扩散的层。例如,屏障防止互连金属如铜、钴或银扩散到相邻的电介质中。屏障材料必须能抵抗大多数酸的腐蚀,从而抵抗在用于CMP的流体抛光组合物中的溶解。此外,这些屏障材料可表现出抵抗通过CMP组合物中和来自固定的磨料垫的研磨磨料颗粒的去除的韧性。
关于CMP,该技术的当前状态涉及使用多步骤,例如两步工艺以实现局部和全局平面化。
在典型的CMP工艺的步骤1期间,通常去除如过覆盖铜层的金属层,同时在具有金属填充线、通孔和沟槽的晶片上留下光滑平面表面,所述金属填充线、通孔和沟槽向抛光表面提供电路互连平面。因此,步骤1倾向于去除过量的互连金属,例如铜或钴。然后,进行通常称为屏障CMP工艺的典型CMP工艺的步骤2,以去除图案化晶片表面上的屏障层和过量金属层以及其它膜,从而实现介电层上的表面的局部和整体平面化。
屏障层的化学机械平面化(CMP)是晶片镶嵌工艺的关键步骤。
芯片内不均匀性(WID-NU)是图案晶片上的全局台阶高度变异(global stepheight variation),其可能损害功能性芯片的性能。当各种不同结构之间图案密度的初始差异更显著时,WID-NU更显著。
因此,需要制备具有较高去除速率,以及改善平面化,如具有更好的芯片内不均匀性(WID-NU),且更可靠、一致和均匀的CMP浆料。
发明内容
本发明提供具有更好的芯片内平面性(with-die planarity)的稳定的CMP浆料。本文描述和公开了用于抛光的屏障CMP组合物、系统和方法。本文公开的组合物提供了改善的、更好的芯片内不均匀性(WID-NU)。
在一个实施方案中,本文描述了一种屏障化学机械平面化抛光组合物,其包含:
磨料;
平面化剂;
腐蚀抑制剂;
水溶性溶剂;
任选地
润湿剂;
速率增强剂;
pH调节剂;
氧化剂;以及
螯合剂;
其中所述抛光组合物具有约2至约12,优选约3至12,更优选约7至12,最优选约8至12的pH。
另一方面,本发明提供一种用于半导体器件的化学机械平面化的抛光方法,所述半导体器件包含至少一个具有至少屏障层和介电层的表面;所述方法包括以下步骤:
a.使所述至少一个表面与抛光垫接触;
b.将如本文所述的抛光组合物递送至所述至少一个表面,和
c.用所述抛光组合物抛光所述至少一个表面;
其中所述屏障层包含选自钽、氮化钽、钽钨碳化硅、钛、氮化钛、钛-钨、氮化钛钨及其组合的含钽或含钛膜;并且所述介电层选自氧化物膜、低K材料及其组合。
在又一方面,本发明提供一种用于化学机械平面化的系统,其包含:
半导体器件,其包含具有至少屏障层和介电层的至少一个表面;抛光垫;以及
如本文所述的抛光组合物;
其中所述屏障层包含选自钽、氮化钽、钽钨碳化硅、钛、氮化钛、钛-钨、氮化钛钨及其组合的含钽或含钛膜;所述介电层选自氧化物膜、低K材料及其组合;并且
所述至少一个表面与所述抛光垫和所述抛光组合物接触。
磨料的实例包括但不限于胶体二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锗、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铝掺杂的胶体二氧化硅、有机聚合物颗粒、无机和有机颗粒的复合颗粒、表面改性的无机/有机颗粒及其组合。
磨料以0.1重量%至约25.0重量%;0.1重量%至20.0重量%;1wt.%至20.0重量%;2.0重量%至15.0重量%;或3.0重量%至15.0重量%;优选≥2.0重量%,更优选≥3.5重量%的量使用。
平面化剂的实例包括但不限于环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷,其聚合物及其衍生物;以及将这些作为组分的化学混合物。聚合物具有10至-5百万道尔顿(Da),优选50至1百万道尔顿范围内的分子量。
平面化剂以约0.0001重量%至约10.0重量%、0.0005重量%至5.0重量%、0.0001至3.0重量%或0.005重量%至2.0重量%的量使用。
平面化剂的实例包括但不限于乙醇,2-[(1-十二烷基环己基)氧基]-;聚(氧基-1,2-乙烷二基)、α-(1-壬基癸基)-ω-羟基-;聚(氧基-1,2-乙烷二基)、α-(1-癸基环己基)-ω-羟基-;乙醇,2-(环十三烷氧基)-;聚(环氧乙烷)(分子量范围为10至5百万DA,优选50至1百万DA);聚(环氧丙烷)(分子量范围为10至5百万DA,优选50至1百万DA);TergitolTM15s9;TergitolTM 15s7;SurfyolTM 485、SurfyolTM 465;ZetasperseTM 179;及其组合。
腐蚀抑制剂的实例包括但不限于苯并三唑或苯并三唑衍生物,3-氨基-1,2,4-三唑、3,5-二胺-1,2,4-三唑及其组合;并且其量在约0.0001重量%至约2.0重量%;约0.0005重量%至约1.0重量%,或约0.001重量%至约0.5重量%的范围内。
水溶性溶剂的实例包括但不限于去离子水、极性溶剂以及去离子水和极性溶剂的混合物。极性溶剂可以是任何醇、醚、酮或其它极性试剂。极性溶剂的实例包括醇如异丙醇,醚如四氢呋喃和二乙醚,和酮如丙酮。
润湿剂的实例包括但不限于a)非离子表面润湿剂;b)阴离子表面润湿剂;c)阳离子表面润湿剂;d)两性表面润湿剂;及其组合;并且其量在约0.0001重量%至约10.0重量%;0.001重量%至约5.0重量%;0.005重量%至2.0重量%,或0.001重量%至1.0重量%的范围内。
速率增强剂可包括但不限于硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵、硅酸四甲铵、硅酸四丁铵、硅酸四乙铵及其组合。
速率增强剂以约0.001重量%至约20.0重量%;0.01重量%至约15.0重量%,或0.1重量%至约10.0重量%范围内的量使用。
pH调节剂的实例包括但不限于(a)硝酸、硫酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、丙二酸、各种脂肪酸、各种多元羧酸及其组合以降低抛光组合物的pH;和(b)氢氧化钾、氢氧化钠、氨、氢氧化四乙铵、乙二胺、哌嗪、聚乙烯亚胺、改性聚乙烯亚胺及其组合以提高抛光组合物的pH;并且其量在约0.0001重量%至约5.0重量%;0.001重量%至约3.0重量%;0.01重量%至约2.0重量%的范围内;且抛光组合物具有约2至约12,优选约3至12,更优选约7至12,最优选约8至12的pH。
氧化剂的实例包括但不限于过氧化氢、高碘酸、碘酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵、钼酸铵、硝酸铁、硝酸、硝酸钾、氨、胺化合物及其组合;并且其量在约0.05重量%至约10.0重量%;优选约0.2重量%至约2.0重量%的范围内。
合适的螯合剂包括但不限于有机酸及其盐;聚合酸及其盐;水溶性共聚物及其盐;在共聚物的同一分子中含有至少两种不同类型的选自羧酸基团、磺酸基团、磷酸和吡啶酸的酸基团的共聚物及其盐;聚乙烯基酸及其盐;聚环氧乙烷;聚环氧丙烷;吡啶、吡啶衍生物、联吡啶、联吡啶衍生物,及其组合。
螯合剂的实例包括但不限于柠檬酸钾、苯磺酸、4-甲苯基磺酸、2,4-二氨基-苯磺酸、丙二酸、衣康酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、葡糖酸、乳酸、扁桃酸、氨基酸、多羧基氨基酸、膦酸,其盐及其组合。
螯合剂以约0.001重量%至约10.0重量%;优选约0.05重量%至约10.0重量%;优选约0.05重量%至约5.0重量%;并且更优选0.01重量%至1.0重量%范围内的量使用。
除非另有说明,否则所有百分比均为相对于CMP组合物的总重量的重量百分比。
附图说明
图1为化学品A、化学品B和化学品C的石英晶体微天平(QCM)数据。
图2为化学品G、化学品H、化学品K和化学品N的石英晶体微天平(QCM)数据。
具体实施方式
本发明提供了具有较高屏障和ILD去除速率的稳定的CMP浆料。本文描述和公开了用于抛光的屏障CMP组合物、系统和方法。本文公开的组合物提高了屏障膜和ILD去除速率。
本文描述了抛光半导体衬底或器件的稳定的CMP浆料,所述半导体衬底或器件具有导电金属层、下面的屏障膜和具有嵌入的金属互连结构的介电层。
导电金属层包括例如Cu、CuMn、Co、CoMo、Al、AlCo、Ru、RuTa、RuTiN、Mn及其组合。屏障或衬层包括选自Ta、TaN、Ti、TiN、TiW或TiWN及其组合的含钽或钛的膜。下面的层间电介质(ILD)层包括氧化物膜如SiO2、TEOS;低K电介质材料;及其组合。
除非另有说明,否则所有百分比均为相对于CMP组合物的总重量的重量百分比。
屏障化学机械平面化抛光组合物包含:
磨料;
平面化剂;
腐蚀抑制剂;
水溶性溶剂;
任选地
润湿剂;
速率增强剂;
pH调节剂;
氧化剂;以及
螯合剂;
其中所述抛光组合物具有约2至约12,优选约3至12,更优选约7至12,最优选约8至12的pH。
本发明的抛光组合物包含磨料。适用于抛光组合物的磨料为纳米尺寸的颗粒,包括(但不限于)纳米尺寸的胶体二氧化硅或高纯度胶体二氧化硅粒子;纳米尺寸的无机金属氧化物颗粒,例如氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈及其组合;纳米尺寸的金刚石颗粒;纳米尺寸的氮化硅颗粒;单峰、双峰或多峰胶体磨料颗粒;有机聚合物基软磨料;表面涂覆的或改性的磨料;及其组合。
表面涂覆或改性的磨料包括但不限于在胶体二氧化硅的晶格内通过其它金属氧化物掺杂的胶体二氧化硅颗粒,如氧化铝掺杂的二氧化硅颗粒、胶体氧化铝,其包括α-、β-和γ-型氧化铝、胶体和光活性二氧化钛、氧化铈、胶体氧化铈、纳米尺寸的金刚石颗粒、纳米尺寸的氮化硅颗粒、单峰、双峰、多峰胶体磨料颗粒、氧化锆、有机聚合物基软磨料、表面涂覆的或改性的磨料,及其混合物。
纳米尺寸颗粒具有窄或宽的粒度分布,各种尺寸和各种形状。磨料的各种形状包括球形、茧形、聚集体形和其它形状。
可以使用合适的方法如离子交换对磨料颗粒进行纯化以去除金属杂质,所述金属杂质可以帮助改善胶体稳定性。或者,可以使用由除金属硅酸盐以外的前体制造的高纯度二氧化硅磨料颗粒。
优选的磨料包括但不限于高纯度胶体二氧化硅(胶体二氧化硅)、氧化铝、二氧化铈、氧化锗、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铝掺杂的胶体二氧化硅及其混合物。胶体二氧化硅是最优选的磨料颗粒。
二氧化硅可以是沉淀的二氧化硅、热解二氧化硅(fumed silica)、气相二氧化硅(silica fumed)、热解法二氧化硅(pyrogenic silica)、掺杂有一种或多种助剂的二氧化硅或任何其它基于二氧化硅的化合物中的任一种。在替代实施方案中,二氧化硅可例如通过选自溶胶-凝胶方法、水热方法、等离子体方法、烟化方法、沉淀方法和其任何组合的方法产生。
优选的是,通过盘式离心机(DC)颗粒筛分法测量的磨料的平均粒度是在10nm与300nm之间,或更优选在20nm与200nm之间,并且甚至更优选在30nm与100nm之间。
通常,上述磨料颗粒可以单独使用或彼此组合使用。具有不同尺寸的两种或更多种磨料颗粒也可以组合以获得优异的性能。
通常,磨料以约0.1重量%至约25.0重量%;0.1重量%至20.0重量%;1.0重量%至20.0重量%;2.0重量%至15.0重量%;或3.0重量%至15.0重量%;优选≥2.0重量%,更优选≥3.5重量%范围内的量存在于本发明的组合物中。
水溶性溶剂的实例包括但不限于去离子水、极性溶剂以及去离子水和极性溶剂的混合物。极性溶剂可以是任何醇、醚、酮或其它极性试剂。极性溶剂的实例包括醇如异丙醇、醚如四氢呋喃和二乙醚,和酮如丙酮。
平面化剂的实例包括但不限于环氧乙烷、其衍生物、其聚合物;环氧丙烷、其衍生物、其聚物;环氧丁烷、其衍生物、其聚合物;及其组合。
聚合物具有10至5百万道尔顿(Da),优选50至1百万道尔顿范围内的分子量。平面化剂以约0.0001重量%至约10.0重量%,0.0005重量%至5.0重量%,0.0001至3wt.%或0.005重量%至2.0重量%的量使用。
平面化剂的实例包括但不限于乙醇,2-[(1-十二烷基环己基)氧基]-;聚(氧基-1,2-乙烷二基)、α-(1-壬基癸基)-ω-羟基-;聚(氧基-1,2-乙烷二基)、α-(1-癸基环己基)-ω-羟基-;环状寡糖;乙醇,2-(环十三烷氧基)-;聚(环氧乙烷)(分子量范围为10至5百万Da,优选50至1百万Da);聚(环氧丙烷)(分子量范围为10至5百万Da,优选50至1百万Da);及其组合。
表面活性剂,例如来自Dow Chemical的TergitolTM 15s9和TergitolTM 15s7;聚山梨酸酯20如来自BASF的20;环糊精,来自BASF的F-108;表面活性剂中具有主要活性化学品仲醇乙氧基化物。
表面活性剂可用于屏障CMP浆料中作为表面润湿剂;可作为表面润湿剂添加到屏障CMP浆料中的合适的润湿剂化合物包括本领域技术人员已知的多种非离子、阴离子、阳离子或两性表面活性剂中的任一种。非离子表面活性剂的一个实例是二十三乙二醇十二烷基醚。
润湿剂的实例还包括但不限于十二烷基硫酸钠盐、月桂基硫酸钠、十二烷基硫酸铵盐、仲烷烃磺酸盐、醇乙氧基化物、炔属表面活性剂及其任何组合。
来自Evonik的乙氧基化炔属双子表面活性剂DynolTM 607和DynolTM 604用作润湿剂。
当使用时,润湿剂的量通常在0.0001重量%至约10.0重量%;0.001重量%至约5.0重量%;0.005重量%至2.0重量%,或0.001重量%至1.0重量%的范围内。
腐蚀抑制剂的实例包括但不限于苯并三唑或苯并三唑衍生物、3-氨基-1,2,4-三唑、3,5-二胺-1,2,4-三唑及其组合。
腐蚀抑制剂以约0.0001重量%至约2.0重量%;约0.0005重量%至约1重量%,或约0.001重量%至约0.5重量%范围内的量使用。
速率增强剂可包括但不限于硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵、硅酸四甲铵、硅酸四丁铵、硅酸四乙铵及其组合。
速率增强剂以约0.001重量%至约20.0重量%;0.01重量%至约15.0重量%,或0.1重量%至约10.0重量%范围内的量使用。
pH调节剂的实例包括但不限于(a)硝酸、硫酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、丙二酸、各种脂肪酸、各种多元羧酸及其组合以降低抛光组合物的pH;和(b)氢氧化钾、氢氧化钠、氨、氢氧化四乙铵、乙二胺、哌嗪、聚乙烯亚胺、改性的聚乙烯亚胺及其组合,以提高抛光组合物的pH;并且以约0.0001重量%至约5.0重量%;0.001重量%至约3.0重量%;0.01重量%至约2.0重量%范围内的量使用;且抛光组合物具有约2至约12,优选约3至12,更优选约7至12,最优选约8至12的pH。
氧化剂的实例包括但不限于过氧化氢、高碘酸、碘酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵、钼酸铵、硝酸铁、硝酸、硝酸钾、氨、胺化合物及其组合。
氧化剂以约0.05重量%至约10.0重量%;优选约0.2重量%至约2.0重量%范围内的量使用。
合适的螯合剂包括但不限于有机酸及其盐;聚合酸及其盐;水溶性共聚物及其盐;在共聚物的同一分子中含有至少两种不同类型的选自羧酸基团、磺酸基团、磷酸和吡啶酸的酸基团的共聚物及其盐;聚乙烯基酸及其盐;聚环氧乙烷;聚氧化丙烯;吡啶、吡啶衍生物、联吡啶、联吡啶衍生物及其组合。
螯合剂的实例选自柠檬酸钾、苯磺酸、4-甲苯基磺酸、2,4-二氨基-苯磺酸、丙二酸、衣康酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、葡糖酸、乳酸、扁桃酸、氨基酸、多羧基氨基酸、膦酸及其组合和其盐。
螯合剂以约0.001重量%至约10.0重量%;优选约0.05重量%至约5.0重量%;并且更优选0.01重量%至1.0重量%范围内的量使用。
本发明还提供一种用于半导体器件的化学机械平面化的抛光方法,所述半导体器件包括至少一个具有至少屏障层和介电层的表面;所述方法包括以下步骤:
a.使所述至少一个表面与抛光垫接触;
b.将如本文所述的抛光组合物递送至所述至少一个表面,和
c.用所述抛光组合物抛光所述至少一个表面;
其中所述屏障层包含选自钽、氮化钽、钽钨碳化硅、钛、氮化钛、钛-钨、氮化钛钨及其组合的含钽或含钛膜;并且所述介电层选自氧化物膜、低K材料及其组合。
本发明还提供一种用于化学机械平面化的系统,其包含:
半导体器件,包括具有至少屏障层和介电层的至少一个表面;
抛光垫;以及
如本文所述的抛光组合物;
其中所述屏障层包含选自钽、氮化钽、钽钨碳化硅、钛、氮化钛、钛-钨、氮化钛钨及其组合的含钽或含钛膜;且所述介电层选自氧化物膜、低K材料及其组合;并且
所述至少一个表面与所述抛光垫和所述抛光组合物接触。
一般实验程序
除非另有说明,否则所有百分比均为重量百分比。添加水以使组合物达到100重量%。
在以下给出的实施例中,使用以下给出的程序和实验条件进行CMP实验。
在300mm Reflection LK,Atec上,1.1psi,93RPM工作台速度,300ml/min流速进行抛光。Fujibo H800垫。MIT布局Cu/TEOS图案。
二氧化硅颗粒约60nm(通过光散射测量),购自Fuso Chemical Co.LTD,日本。
实施例1
用于浆料的化学组分示于表1中。浆料B、D、E和F在其中具有平面化剂,而浆料A和C中仅具有润湿剂。
添加去离子水以使组合物达到100重量%。浆料的pH为约10。
表1
在室温下制备浆料,各组分间隔短暂的间歇(几分钟)。
在将1.0重量%过氧化氢作为氧化剂添加到浆料中之后,将浆料用于抛光(在使用点)。
表2中列出了在MIT布局Cu/TEOS图案晶片上凹陷和侵蚀的抛光结果。
表2
10x10μm是MIT布局Cu/TEOS图案上的特征,10μm Cu x 10μmTEOS。
如表2所示,在所有各种特征尺寸上,与无平面化剂的浆料(浆料A和浆料C)相比,具有平面化剂的浆料(浆料B、D、E和F)导致更好的凹陷。
类似地,如表2所示,在所有各种特征尺寸上,与无平面化剂的浆料(浆料A和浆料C)相比,具有平面化剂的浆料(浆料B、D、E和F)导致较少的侵蚀。
因此,来自浆料的数据表明,添加平面化剂可以改善芯片内平面性。
此外,来自浆料的数据表明,润湿剂的添加不能改善芯片内平面性。
实施例2
用于浆料的化学组分示于表3中。在浆料H、I、J和K中具有平面化剂,而在浆料G中仅具有润湿剂。
添加去离子水以使组合物达到100重量%。浆料的pH为约10。
表3
在室温下制备浆料,各组分间隔短暂的间歇(几分钟)。
在将1.0重量%过氧化氢作为氧化剂添加到浆料中之后,将浆料用于抛光。
表4中列出了MIT布局Cu/TEOS图案晶片上的凹陷和侵蚀的抛光结果。
表4
10x10μm是MIT布局Cu/TEOS图案上的特征,10μm Cu x 10μmTEOS。
如表4所示,在所有各种特征尺寸上,与无平面化剂的浆料(浆料G)相比,具有平面化剂的浆料(浆料H、I、J和K)导致更好的凹陷。
类似地,如表4所示,在所有各种特征尺寸上,与无平面化剂的浆料(浆料G)相比,具有平面化剂的浆料(浆料H、I、J和K)导致较少的侵蚀。
因此,实施例2证明了添加平面化剂可以改善芯片内平面性。
实施例3
用于浆料的化学组分示于表5中。在浆料M、N、O和P中具有平面化剂,而浆料L在其中仅具有润湿剂。
添加去离子水以使组合物达到100重量%。浆料的pH为约10。
表5
在室温下制备浆料,各组分间隔短暂的间歇(几分钟)。
在将1.0重量%过氧化氢作为氧化剂添加到浆料中之后,将浆料用于抛光。
表6中列出了MIT布局Cu/TEOS图案晶片上的凹陷和侵蚀的抛光结果。
表6
10x10μm是MIT布局Cu/TEOS图案上的特征,10μm Cu x 10μmTEOS。
如表4所示,在所有各种特征尺寸上,与无平面化剂的浆料(浆料L)相比,具有平面化剂的浆料(浆料M、N、O和P)导致更好的凹陷。
类似地,如表4所示,在所有各种特征尺寸上,与无平面化剂的浆料(浆料L)相比,具有平面化剂的浆料(浆料M、N、O和P)导致较少的侵蚀。
因此,实施例3证明了添加平面化剂可以改善芯片内平面性。
实施例4
平面化剂和润湿剂的表征。
使用石英晶体微天平(QCM)测量分子吸附以表征润湿剂和平面化剂之间的差异。
如表7所示制备去离子水稀释的化学品。
在该实验中使用的传感器是具有14mm直径的氧化物的QSX 303SiO2,在两侧具有金电极。
将实验设定为以总共30分钟(min)运行。将泵设定为以1ml/min的流速运行。将去离子水设定为在最初2分钟内通过传感器,之后化学品以相同速率通过传感器5分钟,然后将去离子水设定为在实验的其余部分中通过传感器。
表7
Tergitol<sup>TM</sup> 15S9 | 平面化剂 | 化学品B, | 0.8mM |
Dynol <sup>TM</sup> 607 | 润湿剂 | 化学品A, | 0.8mM |
Dynol <sup>TM</sup> 607 | 润湿剂 | 化学品C | 1.6mM |
结果如图1所示。
如图1所示,化学品B表现出具有较大ΔF的快速吸附,而化学品A和C表现出具有相对较小ΔF的缓慢吸附。
不希望受任何理论或解释的束缚,据信快速吸附为暴露的电介质表面提供保护,从而减少那些区域,尤其是高密度铜区域(即9×1μm)的侵蚀。减少侵蚀随之改善WID-NU。
所有三种溶液均显示仅用去离子水完全冲洗。
化学品B用作平面化剂。
化学品A和C仅用作润湿剂。
实施例5
平面化剂和润湿剂的表征。
使用石英晶体微天平(QCM)来表征润湿剂和平面化剂之间的差异。
如表8所示制备去离子水稀释的化学品。
在该实验中使用的传感器是具有14mm直径的氧化物的QSX 303SiO2,在两侧具有金电极。
实验设置为以总共20分钟运行。泵设置为以1ml/min的流速运行。将去离子水设置为最先2分钟通过传感器,之后化学品以相同速率通过传感器5分钟,然后将去离子水设置为在实验的剩余部分通过传感器。
表8
结果如图2所示。
如图2所示,化学品H、K和N表现出具有较大ΔF的快速吸附,而化学品G表现出具有相对较小ΔF的缓慢吸附。
快速吸附为暴露的电介质表面提供保护,从而减少这些区域的侵蚀,尤其是高密度铜区域(即9×1μm)。减少侵蚀随之改善了WID-NU。
所有三种溶液均显示仅用去离子水完全冲洗。
化学品H、K和N用作平面化剂。
化学品G仅用作润湿剂。
前述实施例和实施方案的描述应被视为举例说明,而非限制如权利要求所限定的本发明。如将容易理解的,在不脱离如权利要求中阐述的本发明的情况下,可以利用上述特征的多种变化和组合。这些变化旨在包括在本申请权利要求的范围内。
Claims (17)
1.一种屏障化学机械平面化(CMP)抛光组合物,其包含:
磨料,其选自二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锗、二氧化钛、氧化锆、胶体二氧化硅、氧化铝掺杂的胶体二氧化硅及其混合物;
平面化剂;
腐蚀抑制剂;
水溶性溶剂;
任选地
润湿剂;
速率增强剂;
pH调节剂;
氧化剂;以及
螯合剂;
其中
所述平面化剂选自环氧乙烷、其聚合物、其衍生物;环氧丙烷、其聚合物、其衍生物;环氧丁烷、其聚合物、其衍生物;及其组合;
所述抛光组合物具有2至12、3至12、7至12或8至12的pH。
2.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述磨料为胶体二氧化硅且所述胶体二氧化硅具有10nm至300nm,优选20nm至200nm,并且更优选30nm至100nm的平均粒度。
3.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述平面化剂选自乙醇,2-[(1-十二烷基环己基)氧基]-;环状寡糖;聚(氧基-1,2-乙烷二基)、α-(1-壬基癸基)-ω-羟基-;聚(氧基-1,2-乙烷二基)、α-(1-癸基环己基)-ω-羟基-;乙醇,2-(环十三烷氧基)-;聚环氧乙烷,所述聚环氧乙烷具有10道尔顿至5百万道尔顿,或50道尔顿至1百万道尔顿范围内的分子量;聚环氧丙烷,所述聚环氧丙烷具有10道尔顿至5百万道尔顿,或50道尔顿至1百万道尔顿范围内的分子量;及其组合。
4.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述平面化剂是具有10道尔顿至5百万道尔顿,或50道尔顿至1百万道尔顿范围内的分子量的聚合物。
5.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述腐蚀抑制剂选自苯并三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3,5-二胺-1,2,4-三唑及其组合;并且所述腐蚀抑制剂以约0.0001重量%至约2.0重量%;约0.0005重量%至约1.0重量%,或约0.001重量%至约0.5重量%的量存在。
6.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述水溶性溶剂选自去离子水、极性溶剂以及去离子水与极性溶剂的混合物;其中所述极性溶剂选自醇、醚和酮。
7.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述润湿剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂及其组合。
8.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述润湿剂选自炔属二醇表面活性剂、醇乙氧基化物表面活性剂及其组合;并且所述表面活性剂以0.0001重量%至10.0重量%;0.001重量%至5.0重量%;0.005重量%至2.0重量%,或0.001重量%至1.0重量%的量存在。
9.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述速率增强剂选自硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵、硅酸四甲铵、硅酸四丁铵、硅酸四乙铵及其组合;并且所述速率增强剂以约0.001重量%至约20.0重量%;0.01重量%至约15.0重量%,或0.1重量%至约10.0重量%范围内的量使用。
10.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述pH调节剂选自:a)硝酸、硫酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、丙二酸、各种脂肪酸、各种多元羧酸及其组合,以降低所述抛光组合物的pH;和(b)氢氧化钾、氢氧化钠、氨、氢氧化四乙铵、乙二胺、哌嗪、聚乙烯亚胺、改性聚乙烯亚胺及其组合,以提高所述抛光组合物的pH;并且所述pH调节剂以约0.0001重量%至约5.0重量%;0.001重量%至约3.0重量%;0.01重量%至约2.0重量%范围内的量使用。
11.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述氧化剂选自过氧化氢、高碘酸、碘酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵、钼酸铵、硝酸铁、硝酸、硝酸钾、氨、胺化合物及其组合;并且所述氧化剂以约0.05重量%至约10.0重量%;优选约0.2重量%至约2.0重量%范围内的量使用。
12.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述螯合剂选自柠檬酸钾、苯磺酸、4-甲苯基磺酸、2,4-二氨基-苯磺酸、丙二酸、衣康酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、葡糖酸、乳酸、扁桃酸、氨基酸、多羧基氨基酸、膦酸及其盐,及其组合;并且所述螯合剂以0.001重量%至约10.0重量%;约0.05重量%至约5.0重量%;或0.01重量%至1.0重量%范围内的量使用。
13.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述屏障化学机械平面化抛光组合物包含≥2.0重量%胶体二氧化硅;苯并三唑;所述平面化剂,其包含选自仲醇乙氧基化物、聚环氧乙烷及其组合的化学品;其中所述聚环氧乙烷具有10道尔顿至5百万道尔顿,或50道尔顿至1百万道尔顿范围的分子量;并且所述屏障化学机械平面化抛光组合物具有8至12的pH值。
14.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述屏障化学机械平面化抛光组合物包含≥2.0重量%胶体二氧化硅;苯并三唑;所述平面化剂,其包含选自仲醇乙氧基化物、聚环氧乙烷及其组合的化学品;硅酸钾;和硝酸或氢氧化钾;其中所述聚环氧乙烷具有10道尔顿至5百万道尔顿,或50道尔顿至1百万道尔顿范围的分子量;并且所述屏障化学机械平面化抛光组合物具有8至12的pH值。
15.如权利要求1所述的屏障化学机械平面化抛光组合物,其中所述屏障化学机械平面化抛光组合物包含≥2.0重量%胶体二氧化硅;所述平面化剂,其包含选自仲醇乙氧基化物、聚环氧乙烷及其组合的化学品;润湿剂,其选自炔属二醇表面活性剂、醇乙氧基化物表面活性剂及其组合,和硝酸或氢氧化钾;其中所述聚环氧乙烷具有10道尔顿至5百万道尔顿,或50道尔顿至1百万道尔顿范围的分子量;并且所述屏障化学机械平面化抛光组合物具有8至12的pH值。
16.一种用于半导体器件的化学机械平面化的抛光方法,所述半导体器件包含具有至少屏障层和介电层的至少一个表面;所述方法包括以下步骤:
a.将如权利要求1至15中任一项所述的抛光组合物递送至所述至少一个表面;
b.通过使用抛光垫用所述抛光组合物抛光所述至少一个表面;
其中所述屏障层包含选自钽、氮化钽、钽钨碳化硅、钛、氮化钛、钛-钨、氮化钛钨及其组合的含钽或含钛膜;并且所述介电层选自氧化物膜、低K材料及其组合。
17.一种用于化学机械平面化的系统,其包含:
半导体器件,其包含具有至少屏障层和介电层的至少一个表面;
抛光垫;以及
权利要求1至15中任一项的抛光组合物;
其中所述屏障层包含选自钽、氮化钽、钽钨碳化硅、钛、氮化钛、钛-钨、氮化钛钨及其组合的含钽或含钛膜;且所述介电层选自氧化物膜、低K材料及其组合;并且
所述至少一个表面与所述抛光垫和所述抛光组合物接触。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962904861P | 2019-09-24 | 2019-09-24 | |
US62/904,861 | 2019-09-24 | ||
PCT/US2020/051901 WO2021061591A1 (en) | 2019-09-24 | 2020-09-22 | With-in die non-uniformities (wid-nu) in planarization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114450366A true CN114450366A (zh) | 2022-05-06 |
CN114450366B CN114450366B (zh) | 2024-07-12 |
Family
ID=75166383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080066800.7A Active CN114450366B (zh) | 2019-09-24 | 2020-09-22 | 平面化中的芯片内不均匀性(wid-nu) |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220372332A1 (zh) |
EP (1) | EP4034606A4 (zh) |
JP (1) | JP2022548986A (zh) |
KR (1) | KR20220066937A (zh) |
CN (1) | CN114450366B (zh) |
IL (1) | IL291525A (zh) |
TW (1) | TWI795674B (zh) |
WO (1) | WO2021061591A1 (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030079416A1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-05-01 | Ying Ma | Chemical mechanical polishing compositions for metal and associated materials and method of using same |
TW201514287A (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Air Prod & Chem | 阻絕物的化學機械平坦化組合物及方法 |
CN106244021A (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-21 | 气体产品与化学公司 | 使用二氧化铈涂布的二氧化硅磨料的屏障化学机械平面化浆料 |
CN106566412A (zh) * | 2015-09-25 | 2017-04-19 | 气体产品与化学公司 | 含硅层停止型添加剂 |
CN107586517A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-16 | 弗萨姆材料美国有限责任公司 | 用于屏障化学机械平面化的添加剂 |
US20190127607A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Versum Materials Us, Llc | Composite Particles, Method of Refining and Use Thereof |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7300601B2 (en) * | 2002-12-10 | 2007-11-27 | Advanced Technology Materials, Inc. | Passivative chemical mechanical polishing composition for copper film planarization |
WO2007047454A2 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Applied Materials, Inc. | Process and composition for electrochemical mechanical polishing |
EP1984467B1 (en) * | 2006-02-03 | 2012-03-21 | Freescale Semiconductor, Inc. | Barrier slurry compositions and barrier cmp methods |
US20090032765A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Jinru Bian | Selective barrier polishing slurry |
TW200946621A (en) * | 2007-10-29 | 2009-11-16 | Ekc Technology Inc | Chemical mechanical polishing and wafer cleaning composition comprising amidoxime compounds and associated method for use |
US8916061B2 (en) * | 2012-03-14 | 2014-12-23 | Cabot Microelectronics Corporation | CMP compositions selective for oxide and nitride with high removal rate and low defectivity |
US9752057B2 (en) * | 2014-02-05 | 2017-09-05 | Cabot Microelectronics Corporation | CMP method for suppression of titanium nitride and titanium/titanium nitride removal |
US10217645B2 (en) * | 2014-07-25 | 2019-02-26 | Versum Materials Us, Llc | Chemical mechanical polishing (CMP) of cobalt-containing substrate |
SG11201809942WA (en) * | 2016-06-07 | 2018-12-28 | Cabot Microelectronics Corp | Chemical-mechanical processing slurry and methods for processing a nickel substrate surface |
-
2020
- 2020-09-22 WO PCT/US2020/051901 patent/WO2021061591A1/en unknown
- 2020-09-22 CN CN202080066800.7A patent/CN114450366B/zh active Active
- 2020-09-22 KR KR1020227013253A patent/KR20220066937A/ko unknown
- 2020-09-22 EP EP20868206.2A patent/EP4034606A4/en active Pending
- 2020-09-22 JP JP2022518281A patent/JP2022548986A/ja active Pending
- 2020-09-22 US US17/754,038 patent/US20220372332A1/en active Pending
- 2020-09-22 TW TW109132713A patent/TWI795674B/zh active
-
2022
- 2022-03-20 IL IL291525A patent/IL291525A/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030079416A1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-05-01 | Ying Ma | Chemical mechanical polishing compositions for metal and associated materials and method of using same |
TW201514287A (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Air Prod & Chem | 阻絕物的化學機械平坦化組合物及方法 |
CN106244021A (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-21 | 气体产品与化学公司 | 使用二氧化铈涂布的二氧化硅磨料的屏障化学机械平面化浆料 |
CN106566412A (zh) * | 2015-09-25 | 2017-04-19 | 气体产品与化学公司 | 含硅层停止型添加剂 |
CN107586517A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-16 | 弗萨姆材料美国有限责任公司 | 用于屏障化学机械平面化的添加剂 |
US20190127607A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Versum Materials Us, Llc | Composite Particles, Method of Refining and Use Thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4034606A4 (en) | 2023-10-18 |
EP4034606A1 (en) | 2022-08-03 |
IL291525A (en) | 2022-05-01 |
TW202112990A (zh) | 2021-04-01 |
WO2021061591A1 (en) | 2021-04-01 |
JP2022548986A (ja) | 2022-11-22 |
CN114450366B (zh) | 2024-07-12 |
TWI795674B (zh) | 2023-03-11 |
KR20220066937A (ko) | 2022-05-24 |
US20220372332A1 (en) | 2022-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI796520B (zh) | 阻絕物漿移除速率改良 | |
JP4776269B2 (ja) | 金属膜cmp用スラリー、および半導体装置の製造方法 | |
TWI374172B (en) | Selective slurry for chemical mechanical polishing | |
JP5329786B2 (ja) | 研磨液および半導体装置の製造方法 | |
KR101372208B1 (ko) | 요오드산염을 함유하는 화학적-기계적 연마 조성물 및 방법 | |
JP2005123577A (ja) | 半導体ウェーハにおけるエロ−ジョンを低減させるためのケミカルメカニカルプラナリゼーション組成物 | |
EP2093790B1 (en) | Low-stain polishing composition | |
CN109531282B (zh) | 用于钴的化学机械抛光方法 | |
US7086935B2 (en) | Cellulose-containing polishing compositions and methods relating thereto | |
US20060000150A1 (en) | Chemical mechanical polishing compositions and methods relating thereto | |
TW201824381A (zh) | 化學機械研磨液及其應用 | |
WO2009056491A1 (en) | Cmp slurry composition and process for planarizing copper containing surfaces provided with a diffusion barrier layer | |
JP2007180534A (ja) | 半導体層を研磨するための組成物 | |
US9496146B2 (en) | Method for forming through-base wafer vias | |
US20080029126A1 (en) | Compositions and methods for improved planarization of copper utilizing inorganic oxide abrasive | |
CN114450366B (zh) | 平面化中的芯片内不均匀性(wid-nu) | |
CN117683467A (zh) | 适用于集成电路铜互连结构化学机械抛光的抛光组合物及其应用 | |
CN111378382A (zh) | 一种化学机械抛光液及其应用 | |
TWI849125B (zh) | 研磨液及化學機械研磨方法 | |
TWI838532B (zh) | 研磨液及化學機械研磨方法 | |
KR20190057330A (ko) | 텅스텐의 화학 기계적 연마 방법 | |
KR101465603B1 (ko) | 구리 배리어층 연마용 cmp 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법 | |
TWI855079B (zh) | 研磨液及化學機械研磨方法 | |
Penta | Dow Electronic Materials, Newark, DE, United States | |
TW201723113A (zh) | 一種用於阻擋層平坦化的化學機械拋光液 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |