CZ300220B6 - Lešticí prostredek - Google Patents
Lešticí prostredek Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300220B6 CZ300220B6 CZ20001494A CZ20001494A CZ300220B6 CZ 300220 B6 CZ300220 B6 CZ 300220B6 CZ 20001494 A CZ20001494 A CZ 20001494A CZ 20001494 A CZ20001494 A CZ 20001494A CZ 300220 B6 CZ300220 B6 CZ 300220B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- colloidal silica
- aqueous suspension
- polishing
- chemical polishing
- cationized
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 38
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 2
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- CFAKWWQIUFSQFU-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-3-methylcyclopent-2-en-1-one Chemical compound CC1=C(O)C(=O)CC1 CFAKWWQIUFSQFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000001837 2-hydroxy-3-methylcyclopent-2-en-1-one Substances 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical class CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNCOOIBIVIODKO-UHFFFAOYSA-N aluminum;hypochlorous acid Chemical compound [Al].ClO NNCOOIBIVIODKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N octafluorocyclobutane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019407 octafluorocyclobutane Nutrition 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920003209 poly(hydridosilsesquioxane) Polymers 0.000 description 1
- 238000011417 postcuring Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- 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]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
Lešticí prostredek pro mechanicko-chemické leštení vrstvy izolacního materiálu na bázi polymeru s nízkou dielektrickou konstantou, obsahující kyselouvodnou suspenzi kationizovaného koloidního oxidu kremicitého, obsahujícího jednotlivé cástice koloidního oxidu kremicitého, které nejsou vzájemne spojeny siloxanovými vazbami, a vodu jako suspenzní prostredí. Abrazivní materiál pro mechanicko-chemické leštení vrstvy izolacního materiálu na bázi polymeru s nízkou dielektrickou konstantou zahrnuje tkaninu impregnovanou výše uvedenou kyselou vodnou suspenzí. Pri zpusobu mechanicko-chemického leštení se používá výše uvedený abrazivní materiál.
Description
Oblast techniky
S
Předkládaný vynález se týká prostředku pro mechanicko-chemické čištění vrstvy izolačního materiálu založeného na polymeru s nízkou dielektrickou konstantou.
11> Dosavadní stav techniky
Elektronická zařízení vyrobená na křemíkovém plátku musí být vzájemně propojena spojujícími kovovými stopami, které tvoří požadovaný elektronický obvod. Každá úroveň kovového propojení musí být elektricky izolována. Každá úroveň je tedy zapouzdřena v dielektrické vrstvě.
Propojující kovové stopy integrovaných obvodů se nejčastěji vyrábějí reaktivním iontovým leptáním kovu následujícím postupem: Uloží se film z hliníku nebo hliníkové slitiny o tloušťce přibližně 10 12 m pomocí paprsku elektronů nebo paprsku iontů (sputtering); potom se přenese obrazec propojujícího obvodu fotolitografíí a polom se provede reaktivní iontové leptání (reactive ionic etching, RIE). Takto definované stopy se polom potáhnou dielektrickou vrstvou, obvykle založenou na oxidu křemičitém, která se často získává rozkladem parní fáze tetraethylorthosilikátu (TEOS). l ato vrstva se potom rovná (planarizuje) mechanicko chemickým čištěním.
Aby se snížily kapacitance indukované tímto dielektrikem, používá se materiálu s nízkou dielekt25 říčkou konstantou, Nejvhodnčjší materiály byly vyjmenovány vN.H. Hendrtcks - Mat. Res. Soe. Symp. Proč., díl 443, 1997, str. 3 - 14, a v L. Peters - Semi Conductor International - září 1998. str. 64- 74.
Hlavní třídy těchto látek jsou:
- fluorované póly (a ryl ethery), jako je materiál Elare®,
- poly(arylethery), jako je ΡΛΕ-2,
- fluorované polyimidy,
- hydridosilseskvioxany a alky Isilseskvioxany.
- bisbenzocyklobuteny, jako je Cyclotene®.
- poly(p xylen), jako je Parylene®N a poly(a.a,a',a'-telrafluor-p-xylcn), jako je Parylenc®F,
- aromatické etherové polymery perfluoreyklobutanu,
- aromatické uhlovodíky, jako je SiLK®.
Aby bylo možno zařadit tyto polymery' do procesu propojování mikroelektronických obvodů, musí tyto polymery s nízkou dielektrickou konstantou splňovat zejména následující kritéria;
vyplnění rýh o šířce větší než 0.35 x 10 6 m.
- teplota skelného přechodu vyšší než 400 °C.
- nízká absorpce vlhkosti (méně než I %).
vysoká teplotní stabilita (< 1 %/hod při 450 °C),
- vynikající adheze ke kovovým vrstvám a jiným dielektrickým vrstvám.
- 1 CZ 300220 B6
Navíc musí být možné srovnat (planarizovat) vrstvu uloženého polymeru procesem mechanického chemického leštěni,
Y. L. Wang a další v Thin Solid Films. (1997). 308 - 309, sir. 550 - 554, prováděl leštění vrstvy alkyIsiloxanu použitím abrazivního roztoku s obsahem částic amorfního oxidu křemičitého (fumed siliea) v bazickém prostředí (pH -= 10,2) nebo částic oxidu zirkoničitého v kyselém prostředí (při- 3,3 až 4,6).
G. R. Yang a další v,/. of Electronic Materials, díl 26, No. 8, 1997, str. 935 940, studovali ío jakost povrchu vrstvy materiálu Parylene®N získanou po leštění tužnými abrazivními roztoky s obsahem částic oxidu hlinitého (alumina) v kyselém nebo alkalickém prostředí. Dosahované rychlosti leštění byly nízké bez ohledu na to, jakého abrazivního roztoku bylo použito.
J. M. Neirynck a další v Mater. Res. Soe. .Symp. Proč.. 1995, díl 381. str. 229 235, se pokoušeli r leštit tři tvpy polymerů s nízkými dielektrickými konstantami, a to Parylene®. benzocyklobuten (BCB) a fluorovaný polyimid, s použitím abrazívních roztoků obsahujících částice oxidu hlinitého v bazickém prostředí nebo kyselém prostředí.
V současnosti brání integraci vrstev polymeru s nízkou dielektrickou konstantou do procesu pro2o pojování mikroelektronických obvodů zejména nedostatečná jakost získaná u tohoto typu materiálu při srovnání s mechanicko-chemickým čištěním. Tento stupeň je stále ještě nedostatečně zvládnut, zvláště co se týče rychlosti leštění a jakosti vyleštěného povrchu.
Podstata vynálezu
Překvapivě a neočekávaně bylo zjištěno, že použití kyselé vodné suspenze kationizovaného koloidního oxidu křemičitého s obsahem částic koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně spojeny siloxanovýmí vazbami, dovoluje leštění izolačního materiálu založeného na poly3) meru s nízkou dielektrickou konstantou, zvláště typu SiLK®. při dosažení výsledků, které jsou velmi dobrým kompromisem vzhledem k rychlosti leštění, stejnoměrnosti leštění a povrchové jakosti leštěného povrchu.
Předmětem předkládané přihlášky je proto prostředek pro mechanicko-chemickč leštění vrstvy izolačního materiálu založeného na polymeru s nízkou dielektrickou konstantou, který se vyznačuje tím, že uvedený leštící prostředek obsahuje kyselou vodnou suspenzi kationizovaného koloidního oxidu křemičitého obsahujícího individualizované částice koloidního oxidu křemičitého. které nejsou vzájemně propojeny siloxanovýmí vazbami. Jako suspenzní prostředí je tedy použita voda.
Pod pojmem „kyselá vodná suspenze kationizovaného oxidu křemičitého“ se míní kyselá vodná suspenze koloidního oxidu křemičitého, který je na povrchu modifikován troj- nebo ětyřvaznými kovovými oxidy jako je hliník, chrom, galium, titan nebo zirkon, a které se popisují zvláště v knize „The Chemistry of Siliea - R, K. Iler-Wiley Interscicnce (1979), str. 410-411.
Za výhodných podmínek pro provádění vynálezu se kyselá vodná suspenze kationizovaného koloidního oxidu křemičitého s obsahem částic koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně spojeny siloxanovýmí vazbami, získává z roztoku hydroxyehloridu hlinitého s koncentrací přibližně 50 % hmotnostních, do kterého se za míchání zavádí roztok alkalického křemičitanu
5o stabilizovaný sodíkem při pH přibližně 9. Tímto způsobem se získá stabilní suspenze částic kationizovaného koloidního oxidu křemičitého s hodnotou pl I v rozmezí 3,5 až 4.
V předkládané přihlášce znamená termín „izolační materiál založený na polymeru s nízkou dielektrickou konstantou typu SiLK® materiál popisovaný v P. H. Towsend a další. Mat. Res.
Soe. Symp. Proč. 1997. 476, str. 9-17. Tento materiál je tvořen oligomerním roztokem s visko5
C7. 300220 B6 žitou 30 cP {30 x 10 1 Pas), jehož polymeraee nevyžaduje katalyzátor a nevede ke tvorbě vody. Polymerízoxaná síť je aromatický uhlovodík, který neobsahuje fluor. Jeho dielektrická konstanta je 2.65. jeho teplota skelného přechodu je vyšší než 490 °C a má index lomu 2,63.
Za výhodných podmínek provedení vynálezu je výše uvedená vodná suspenze koloidního oxidu křemičitého kation i zo vána troj- nebo čtyřmocnými kovovými oxidy jako je hliník, chrom, galium, titan nebo zirkon a zvláště hliník.
Ve výhodném provedení vynálezu bude mít výše popsaná směs pro meehanieko-cliemické ío čištění hodnotu pH v rozmezí 1 až 6. s výhodou 2 až 4.
Za ještě dalších výhodných podmínek provedení vynálezu bude výše uvedený leštící prostředek obsahovat kationizováné částice oxidu křemičitého, kterc nejsou vzájemně spojeny siloxanovýmí vazbami, a které mají průměr v rozmezí mezi 3 a 250 nm. s výhodou mezi 10 a 50 nm.
Předmětem předkládaného vynálezu je také způsob mcchanícko-chemického leštění vrstvy izolačního materiálu založeného na polymeru s nízkou dielektrickou konstantou, při kterém se abraze uvedené vrstvy izolačního materiálu provádí třením uvedené vrstvy použitím tkaniny s obsahem abrazivního prostředku, který se vyznačuje tím. že abrazivní prostředek obsahuje kyselou za vodnou suspenzi kat ionizovaného koloidního oxidu křemičitého s obsahem individualizovaných částic koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovýmí vazbami.
Suspenzním prostředím je tedy voda.
Předmětem předkládaného vynálezu je také abrazivní prostředek, který je použitelný zvláště pro
2š mechanicko chemické leštění vrstvy izolačního materiálu založeného na polymeru s nízkou dielektrickou konstantou, který zahrnuje tkaninu impregnovanou kyselou vodnou suspenzí kationizovancho koloidního oxidu křemičitého sobsahem individualizovaných částic koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovýmí vazbami, o průměru v rozmezí mezi 3 a 250 nm. s hodnotou pH v rozmezí mezi 1 a 6. Suspenzním prostředím je tedy voda.
.U)
Výhodné podmínky pro použití abrazivnícb prostředků popsaných výše se také týkají dalších předmětů vynálezu uvedených výše.
Podstata vynálezu může být lépe pochopena s odkazem na následující příklady, jejichž cílem je vysvětlit výhodná provedení vynálezu,
Příklady p ro vedení vy nálezu
Příklad 1: Abrazivní prostředek I
Abrazivní prostředek 1 je tvořen kyselou vodnou suspenzí koloidního oxidu křemičitého, která obsahuje částice koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovýmí vazbami, a které jsou kationizovány hydroxyehloridem hlinitým jak bylo popsáno výše, přičemž abrazivní prostředek má následující vlastnosti:
- pH vodné suspenze: 3,5
- průměrná velikost průměru elementárních částic koloidního oxidu křemičitého: 50 nm
- hmotnostní koncentrace koloidního oxidu křemičitého: 30 % hmotnostních.
Získá se abrazivní prostředek i podle vynálezu.
Příklad 2: Příklad mechanicko-chemiekého leštění abrazivním prostředkem 1
Uložení materiálu SiLK® v tloušťce 10 000 L (1000 nm) se provede centrifugací křemíkových destiček o průměru 200 mm. Vrstva se polymeruje v průběhu dodatečného vy tvrzení při teplotě
450UC.
Křemíkové destičky se potom leští na leštičee PRUSI 2000 za následujících podmínek leštění:
- použitý tlak io - rychlost otáčení podložky
- rychlost otáčení hlavy teplota abraziva
- rychlost abraze tkanina
0,5 daN/cnv ot/min ot/min °C
100 cm 7min
IC 1400 Al firmy Rodei Products
Rychlost leštění a ncstcjnoměrnost povrchu se určují měřením tloušťky materiálu SiLK® použitím elipsometru před a po leštění v 17 místech plátku.
Abrazivní prostředek 1 umožní dosažení následujících výsledků:
2(1
- rychlost leštění materiálu SiLK® 4000 L (400 nm)/min.
- v optickém mikroskopu nejsou pozorovatelné žádné škrábance.
2? Příklad 3: Abrazivní prostředek 2
Abrazivní prostředek 2 jc podobný abrazivnímu prostředku l, ale při hmotnostní koncentraci koloidního oxidu křemičitého 15 % hmotnostních.
5ii Získá se abrazivní prostředek 2 podle vynálezu.
Příklad 4: Příklad mechanícko-chemickébo leštění abrazivním prostředkem 2
Použitím stejných parametrů leštění jako v příkladu 2 dovoluje abrazivní prostředek 2 dosáhnout následující výsledky:
rychlost leštění materiálu SiLK® 6000 L (600 nm)/min,
- pod optickým mikroskopem nejsou pozorovatelné žádné škrábance.
Ve srovnání s příkladem 2 lze pozorovat zvýšení rychlosti leštění materiálu SiLK® bez ohledu na koncentraci účinné složky, která je dvakrát tak nízká.
Příklad 5: Abrazivní prostředek 3
Abrazivní prostředek 3 je tvořen kyselou vodnou suspenzí koloidního oxidu křemičitého, která obsahuje částice koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovými vazbami, a které jsou kationizovány hydroxychloridem hlinitým jak bylo popsáno výše. přičemž abrazivní prostředek má následující vlastnosti:
-4CZ 300220 B6
-pH vodné suspenze: 3,5
- průměrná velikost průměru elementárních částic koloidního oxidu křemičitého: 25 nm hmotnostní koncentrace koloidního oxidu křemičitého: 4,4 % hmotnostních.
Získá se abrazivní prostředek 3 podle vynálezu.
Příklad 6: Příklad mechanicko-chemického leštění abrazivním prostředkem 3 io Použitím stejných parametrů leštění jako v příkladu 2 umožňuje abrazivní prostředek 3 dosažení následuj ic ích výsledků:
- rychlost leštění materiálu SiLK® 3560 L (356 nm)/min,
- pod optickým mikroskopem nejsou pozorovatelné žádné škrábance.
Srovnávací příklad 1
Abrazivní prostředek je tvořen kyselou vodnou suspenzi koloidního oxidu křemičitého, která ?<i obsahuje částice koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovými vazbami, přičemž abrazivní prostředek má následující vlastnosti: pi l vodné suspenze: 2,5
- průměrná velikost průměru elementárních částic koloidního oxidu křemičitého: 50 nm
- hmotnostní koncentrace koloidního oxidu křemičitého: 30 % hmotnostních.
Použití stejných parametrů leštění jako v příkladu 2 se stínilo abrazivním prostředkem dosáhne následuj íeích výsledků:
so - rychlost leštění materiálu SiLK® 14 1 (1.4 nm)/min.
lato nízká rychlost znemožňuje použití tohoto prostředku pro leštění vrstev založených na polymeru s nízkou dielektriekou konstantou.
Proto je vidět zájem o použiti kyselé vodné suspenze obsahující kationizovaný koloidní oxid křemičitý proti kyselé vodné suspenzi koloidního oxidu křemičitého.
Srovnávací příklad 2
4Í)
Abrazivní prostředek je tvořen bazickou vodnou suspenzí koloidního oxidu křemičitého, která obsahuje částice koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovými vazbami, přičemž abrazivní prostředek má následující vlastnosti:
4> - pl l vodné suspenze: 10,8
- průměrná velikost průměru elementárních části koloidního oxidu křemičitého: 50 nm hmotnost koncentrace koloidního oxidu křemičitého: 30 % hmotnostních.
- 5 CZ 3UU22U B6
Použitím stejných parametrů leštění jako v příkladu 2 se s tímto abrazivním prostředkem dosáhne nás led uj íc íc h vy s I cd k ů;
- rychlost leštění materiálu Sil.K® 62 L (6.2 nm)/min.
Tato nízká rychlost znemožňuje použití tohoto prostředku pro leštění vrstev založených na polymeru s nízkou diclektrickou konstantou.
in Proto je vidět zájem o použití kyselé vodné suspenze obsahující kationizovaný koloidní oxid křemičitý proti bazické vodné suspenzi koloidního oxidu křemičitého.
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Leštící prostředek pro mechanicko-chemickc leštění vrstvy izolačního materiálu na bázi
- 2() polymeru s nízkou dielektrickou konstantou, vyznačující sc tím, že tento leštící prostředek obsahuje kyselou vodnou suspenzi kationizovaného koloidního oxidu křemičitého s obsahem individualizovaných částic koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně propojeny siloxanovými vazbami.25 2. Prostředek pro mcchanicko-chemieké leštění podle nároku 1, v y z n ač uj í c í se tím.že kyselá vodná suspenze koloidního oxidu křemičitého je kationizována hliníkem, chromeni, galiem, titanem, zirkonem.
- 3. Prostředek pro meehanicko-cheinické leštění podle nároku 1. vyznačující sc tím. so že kyselá vodná suspenze koloidního oxidu křemičitého je kationizována hydroxvchlorideni hlinitým.
- 4. Prostředek pro mechanicko-chemickc leštění podle některého z nároků 1 až 3. vyznačující se tím, že uvedený prostředek má pH v rozmezí mezi 1 a 6.
- 5. Prostředek pro ineehanicko-chemické leštění podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený prostředek má pH v rozmezí mezi 2 a 4.
- 6. Prostředek pro mcchanicko-chemieké leštění podle některého z nároků 1 až 5, vyznali» č u j í c í se tím. že uvedený prostředek obsahuje individualizované částice oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně spojeny siloxanovými vazbami, o průměru v rozmezí mezi 3 a 250 nm.
- 7. Prostředek pro mechanieko-chemické leštění podle nároku 6, vyznačující se tím,45 že uvedený prostředek obsahuje individualizované částice oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně spojeny siloxanovými vazbami, o průměru v rozmezí mezi 10 a 50 nm.
- 8. Způsob mechanicko-chemickcho leštění vrstvy izolačního materiálu na bázi polymeru s nízkou dielektrickou konstantou, při kterém se abraze uvedené vrstvy izolačního materiálu provádí5ii třením uvedené vrstvy použitím tkaniny s obsahem abrazivního materiálu, vyznačující sc tím, že tento abrazivní materiál obsahuje kyselou vodnou suspenzi kationizovaného koloidního oxidu křemičitého obsahujícího individualizované částice koloidního oxidu křemičitého. které nejsou vzájemně spojeny siloxanovými vazbami.-6LZ JOU22U K6
- 9, Způsob mechanicko-chemiekého leštění podle nároku 8. vyznačující se tím, že izolační materiál na bázi polymeru $ nízkou dielektriekou konstantou je materiál typu aromatického uhlovodíku.
- 10. Abrazivní materiál pro mcchanicko-chemické leštění vrstvy izolačního materiálu založené na polymeru s nízkou dielektriekou konstantou zahrnující tkaninu impregnovanou kyselou vodnou suspenzí kationizovancho koloidního oxidu křemičitého s obsahem individualizovaných částic koloidního oxidu křemičitého, které nejsou vzájemně spojeny siloxanovymi vazbami, o průměrů v rozmezí 3 až 250 nm a pil v rozmezí 1 a 6.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9905123A FR2792643B1 (fr) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Composition de polissage mecano-chimique de couches en un materiau isolant a base de polymere a faible constante dielectrique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20001494A3 CZ20001494A3 (cs) | 2001-04-11 |
| CZ300220B6 true CZ300220B6 (cs) | 2009-03-18 |
Family
ID=9544750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20001494A CZ300220B6 (cs) | 1999-04-22 | 2000-04-21 | Lešticí prostredek |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6362108B1 (cs) |
| EP (1) | EP1046690B1 (cs) |
| JP (1) | JP3967522B2 (cs) |
| KR (1) | KR100607919B1 (cs) |
| CN (1) | CN1153823C (cs) |
| AT (1) | ATE272100T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ300220B6 (cs) |
| DE (1) | DE60012399T2 (cs) |
| DK (1) | DK1046690T3 (cs) |
| ES (1) | ES2223441T3 (cs) |
| FR (1) | FR2792643B1 (cs) |
| HU (1) | HU228376B1 (cs) |
| ID (1) | ID25822A (cs) |
| MY (1) | MY124983A (cs) |
| PT (1) | PT1046690E (cs) |
| SG (1) | SG83204A1 (cs) |
| TW (1) | TW491886B (cs) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6537563B2 (en) * | 2000-05-11 | 2003-03-25 | Jeneric/Pentron, Inc. | Dental acid etchant composition and method of use |
| JP3899456B2 (ja) | 2001-10-19 | 2007-03-28 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 |
| FR2831179B1 (fr) | 2001-10-22 | 2005-04-15 | Rhodia Chimie Sa | Procede de preparation en milieu aqueux de compositions pigmentaires a base de silice |
| DE10152993A1 (de) * | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Bayer Ag | Zusammensetzung für das chemisch-mechanische Polieren von Metall- und Metall/Dielektrikastrukturen mit hoher Selektivität |
| DE10164262A1 (de) * | 2001-12-27 | 2003-07-17 | Bayer Ag | Zusammensetzung für das chemisch-mechanische Polieren von Metall- und Metall/Dielektrikastrukturen |
| WO2004037937A1 (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-06 | Psiloquest, Inc. | A corrosion retarding polishing slurry for the chemical mechanical polishing of copper surfaces |
| JP2005268667A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
| US7052373B1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-05-30 | Anji Microelectronics Co., Ltd. | Systems and slurries for chemical mechanical polishing |
| CN101077961B (zh) * | 2006-05-26 | 2011-11-09 | 安集微电子（上海）有限公司 | 用于精细表面平整处理的抛光液及其使用方法 |
| US7501346B2 (en) | 2006-07-21 | 2009-03-10 | Cabot Microelectronics Corporation | Gallium and chromium ions for oxide rate enhancement |
| JP6878772B2 (ja) * | 2016-04-14 | 2021-06-02 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382272A (en) * | 1993-09-03 | 1995-01-17 | Rodel, Inc. | Activated polishing compositions |
| EP0773270A2 (en) * | 1995-11-10 | 1997-05-14 | Tokuyama Corporation | Polishing slurries and a process for the production thereof |
| EP0838845A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-29 | Clariant Chimie S.A. | Nouveau procédé de polissage mécano-chimique de couches de matériaux isolants à base de dérivés du silicium ou de silicium |
| EP1000995A1 (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-17 | Clariant (France) S.A. | Abrasive composition for the electronics industry |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2677646B2 (ja) * | 1988-12-26 | 1997-11-17 | 旭電化工業株式会社 | コロイダルシリカの製造方法 |
| MY133700A (en) * | 1996-05-15 | 2007-11-30 | Kobe Steel Ltd | Polishing fluid composition and polishing method |
| FR2761629B1 (fr) * | 1997-04-07 | 1999-06-18 | Hoechst France | Nouveau procede de polissage mecano-chimique de couches de materiaux semi-conducteurs a base de polysilicium ou d'oxyde de silicium dope |
| US6046111A (en) * | 1998-09-02 | 2000-04-04 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for endpointing mechanical and chemical-mechanical planarization of microelectronic substrates |
-
1999
- 1999-04-22 FR FR9905123A patent/FR2792643B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-12 HU HU0001483A patent/HU228376B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2000-04-18 SG SG200002196A patent/SG83204A1/en unknown
- 2000-04-18 MY MYPI20001633A patent/MY124983A/en unknown
- 2000-04-19 AT AT00810343T patent/ATE272100T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-04-19 DE DE60012399T patent/DE60012399T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-19 PT PT00810343T patent/PT1046690E/pt unknown
- 2000-04-19 EP EP00810343A patent/EP1046690B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-19 ES ES00810343T patent/ES2223441T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-19 DK DK00810343T patent/DK1046690T3/da active
- 2000-04-20 US US09/553,037 patent/US6362108B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-20 ID IDP20000313D patent/ID25822A/id unknown
- 2000-04-21 CZ CZ20001494A patent/CZ300220B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-04-21 KR KR1020000021188A patent/KR100607919B1/ko active IP Right Grant
- 2000-04-21 JP JP2000120314A patent/JP3967522B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-21 TW TW089107528A patent/TW491886B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-04-21 CN CNB001180320A patent/CN1153823C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382272A (en) * | 1993-09-03 | 1995-01-17 | Rodel, Inc. | Activated polishing compositions |
| EP0773270A2 (en) * | 1995-11-10 | 1997-05-14 | Tokuyama Corporation | Polishing slurries and a process for the production thereof |
| EP0838845A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-29 | Clariant Chimie S.A. | Nouveau procédé de polissage mécano-chimique de couches de matériaux isolants à base de dérivés du silicium ou de silicium |
| EP1000995A1 (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-17 | Clariant (France) S.A. | Abrasive composition for the electronics industry |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100607919B1 (ko) | 2006-08-04 |
| JP2000351957A (ja) | 2000-12-19 |
| DE60012399T2 (de) | 2004-12-23 |
| CZ20001494A3 (cs) | 2001-04-11 |
| CN1272519A (zh) | 2000-11-08 |
| ID25822A (id) | 2000-11-09 |
| DK1046690T3 (da) | 2004-09-27 |
| KR20000071761A (ko) | 2000-11-25 |
| HUP0001483A2 (en) | 2001-03-28 |
| EP1046690A1 (en) | 2000-10-25 |
| TW491886B (en) | 2002-06-21 |
| HU0001483D0 (en) | 2000-06-28 |
| FR2792643A1 (fr) | 2000-10-27 |
| PT1046690E (pt) | 2004-10-29 |
| MY124983A (en) | 2006-07-31 |
| SG83204A1 (en) | 2001-09-18 |
| DE60012399D1 (de) | 2004-09-02 |
| JP3967522B2 (ja) | 2007-08-29 |
| CN1153823C (zh) | 2004-06-16 |
| FR2792643B1 (fr) | 2001-07-27 |
| ATE272100T1 (de) | 2004-08-15 |
| ES2223441T3 (es) | 2005-03-01 |
| US6362108B1 (en) | 2002-03-26 |
| EP1046690B1 (en) | 2004-07-28 |
| HU228376B1 (en) | 2013-03-28 |
| HUP0001483A3 (en) | 2003-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7252695B2 (en) | Abrasive composition for the integrated circuit electronics industry | |
| US7247179B2 (en) | Composition and associated methods for chemical mechanical planarization having high selectivity for metal removal | |
| EP1852481B1 (en) | Silane containing polishing composition for CMP | |
| CZ300220B6 (cs) | Lešticí prostredek | |
| EP1724317A1 (en) | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, chemical mechanical polishing method, and kit for preparing chemical mechanical polishing aqueous dispersion | |
| US20050173803A1 (en) | Interlayer adhesion promoter for low k materials | |
| Chen et al. | Chemical Mechanical Polishing of Low‐Dielectric‐Constant Polymers: Hydrogen Silsesquioxane and Methyl Silsesquioxane | |
| WO1998040911A1 (en) | Methods for chemical mechanical polish of organic polymer dielectric films | |
| KR100748995B1 (ko) | 마모성 무기 산화물 입자의 슬러리 및 이러한 입자의마모성을 조절하기 위한 방법 | |
| KR100499184B1 (ko) | 규소유도체또는규소를기재로하는절연재층의신규화학적기계적연마방법 | |
| Chen et al. | Effects of slurry formulations on chemical-mechanical polishing of low dielectric constant polysiloxanes: hydrido-organo siloxane and methyl silsesquioxane | |
| KR20030074114A (ko) | 연마제 무기 산화물 입자의 슬러리 및 구리 함유 표면을연마하는 방법 | |
| KR101030733B1 (ko) | 금속 기판의 화학-기계적 연마방법 | |
| TW201915122A (zh) | 用於淺溝槽隔離的水性低研磨劑二氧化矽漿料及胺羧酸組合物及其製造及使用方法 | |
| JP2003128413A (ja) | シリカゾルの製造方法 | |
| JP2003528447A (ja) | 集積回路マイクロエレクトロニクス用半導体処理シリカスート研摩スラリー方法 | |
| WO2023178286A1 (en) | Chemical mechanical planarization using amino-polyorganosiloxane-coated abrasives | |
| KR20050090978A (ko) | 저 ｋ 재료용 중간층 접착 촉진제 | |
| CN102533122A (zh) | 一种用于抛光含钛基材的抛光浆料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20000421 |