DE112006002327T5

DE112006002327T5 - Poliermittel

Info

Publication number: DE112006002327T5
Application number: DE112006002327T
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiko Kiyosu Hirano; Hiroshi Kiyosu Asano; Katsunobu Kiyosu Hori
Original assignee: Fujimi Inc
Current assignee: Fujimi Inc
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-07-10
Also published as: TW200720414A; KR20080037694A; JP5026710B2; KR101291761B1; WO2007026861A1; JP2007096253A; TWI402332B; US20090127500A1

Abstract

Poliermittel, aufweisend:
ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst;
ein wasserlösliches Polymer;
ein Oxidationsmittel; und
Schleifkörner,
wobei das Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, und wobei der Gehalt des Triazols in dem Poliermittel 3 g/l oder geringer ist, und der pH-Wert des Poliermittels 7 oder größer ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Poliermittel, das beim Polieren beispielsweise zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements zu verwenden ist.
Stand der Technik
Die Verdrahtung eines Halbleiterbauelements wird zuerst durch Formen einer Barriereschicht und einer Leitschicht nacheinander in dieser Reihenfolge auf einer Isolierschicht mit Gräben gebildet. Dann werden wenigstens ein Abschnitt der Leitschicht (äußerer Abschnitt der Leitschicht), der außerhalb der Gräben positioniert ist, und ein Abschnitt der Barriereschicht (äußerer Abschnitt der Barriereschicht), der außerhalb der Gräben positioniert ist, durch chemisch-mechanisches Polieren entfernt. Das Polieren zum Entfernen wenigstens des äußeren Abschnitts der Leitschicht und des äußeren Abschnitts der Barriereschicht wird üblicherweise durch zwei separate Schritte durchgeführt: einen ersten Polierschritt und einen zweiten Polierschritt. In dem ersten Polierschritt wird der äußere Abschnitt der Leitschicht teilweise entfernt, um die Oberfläche der Barriereschicht freizulegen. In dem anschließenden zweiten Polierschritt werden wenigstens der übrige äußere Abschnitt der Leitschicht und der äußere Abschnitt der Barriereschicht entfernt, um die Isolierschicht freizulegen und eine ebene Fläche zu erzielen.
Das Patentdokument 1 offenbart ein Poliermittel, welches Benzotriazol als einen Schutzfilmbildner mit der Funktion der Bildung eines Schutzfilms an der Oberfläche der Leitschicht enthält, und welches in dem zweiten Polierschritt verwendet werden kann. Jedoch hat das Poliermittel, das Benzotriazol enthält, ein Problem. Wenn es in dem zweiten Polierschritt verwendet wird, bleiben wahrscheinlich organische Rückstände, die von Benzotriazol abstammen, als Fremdstoff an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren übrig.

Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 00/39844

Offenbarung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Poliermittel zu schaffen, welches beim Polieren zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements zweckmäßiger verwendet wird.
Zum Erreichen des obigen Ziels und gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Poliermittel vorgesehen, das ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, ein wasserlösliches Polymer, ein Oxidationsmittel und Schleifkörner enthält. Das Triazol hat eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst. Der Gehalt des Triazols in dem Poliermittel ist 3 g/l oder geringer. Der pH-Wert des Poliermittels ist 7 oder größer.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Poliermittel vorgesehen, das ein erstes Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, ein zweites Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, ein wasserlösliches Polymer, ein Oxidationsmittel und Schleifkörner enthält. Das erste Triazol hat eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst. Das zweite Triazol hat eine Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst. Der Gesamtgehalt des ersten und des zweiten Triazols ist 3 g/l oder geringer. Der pH-Wert des Poliermittels ist 7 oder größer.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1(a), 1(b) und 1(c) sind Querschnittsansichten eines zu polierenden Objektes zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements;
2(a) ist eine Querschnittsansicht eines zu polierenden Objektes zur Erläuterung der Leitschichtabtragung und der Isolier- und Barriereschichtabtragung; und
2(b) ist eine Querschnittsansicht eines zu polierenden Objektes zur Erläuterung der umgekehrten Leitschichtabtragung.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Nachstehend wird nun eine Ausführungsform erläutert.
Zuerst wird ein Verfahren zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements entsprechend den 1(a) bis 1(c) erläutert. Die Verdrahtung eines Halbleiterbauelements wird üblicherweise wie folgt gebildet. Zuerst werden, wie in 1(a) gezeigt, an einer Isolierschicht 12, die an einem Halbleitersubstrat (nicht gezeigt) ausgebildet ist und Gräben 11 aufweist, eine Barriereschicht 13 und eine Leitschicht 14 nacheinander in dieser Reihenfolge gebildet. Danach werden wenigstens ein Abschnitt der Leitschicht 14 (äußerer Abschnitt der Leitschicht 14), der außerhalb der Gräben 11 positioniert ist, und ein Abschnitt der Barriereschicht 13 (äußerer Abschnitt der Barriereschicht 13), der außerhalb der Graben positioniert ist, durch chemisch-mechanisches Polieren entfernt. Demzufolge verbleiben, wie in 1(c) gezeigt, wenigstens ein Teil eines Abschnitts der Barriereschicht 13 (innerer Abschnitt der Barriereschicht 13), der in den Gräben 11 positioniert ist, und wenigstens ein Teil eines Abschnitts der Leitschicht 14 (innerer Abschnitt der Leitschicht 14), der in den Gräben 11 positioniert ist, an der Isolierschicht 12. Der Abschnitt der Leitschicht 14, der an der Isolierschicht 12 verbleibt, erlangt die Funktion als Verdrahtung eines Halbleiterbauelements.
Die Isolierschicht 12 wird zum Beispiel aus Siliziumdioxid, mit Fluor dotiertem Siliziumdioxid (SiOF) oder mit Kohlenstoff dotiertem Siliziumdioxid (SiOC) gebildet.
Bevor die Leitschicht 14 gebildet wird, wird die Barriereschicht 13 an der Isolierschicht 12 derart gebildet, dass sie die Oberfläche der Isolierschicht 12 überdeckt. Die Barriereschicht 13 wird zum Beispiel aus Tantal, einer Tantallegierung oder Tantalnitrid gebildet. Die Dicke der Barriereschicht 13 ist geringer als die Tiefe der Graben 11.
Nachdem die Barriereschicht 13 gebildet ist, wird die Leitschicht 14 an der Barriereschicht 13 derart gebildet, dass sie wenigstens die Gräben 11 verbirgt. Die Leitschicht 14 ist zum Beispiel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet.
Wenn wenigstens der äußere Abschnitt der Leitschicht 14 und der äußere Abschnitt der Barriereschicht 13 durch chemisch-mechanisches Polieren entfernt werden, wird zuerst der äußere Abschnitt der Leitschicht 14 teilweise derart entfernt, dass die Oberfläche des äußeren Abschnitts der Barriereschicht 13 freiliegt, wie in 1(b) gezeigt ist (erster Polierschritt). Danach werden, wie in 1(c) gezeigt, wenigstens der übrige äußere Abschnitt der Leitschicht 14 und der äußere Abschnitt der Barriereschicht 13 derart entfernt, dass die Isolierschicht 12 freiliegt und eine ebene Fläche erzielt wird (zweiter Polierschritt). Beim Polieren zum Bilden der Verdrahtung eines Halbleiterbauelements wird ein Poliermittel der Ausführungsform verwendet, das spezieller vor allem zur Verwendung in dem zweiten Polierschritt geeignet ist.
Das Poliermittel der Ausführungsform wird durch Vermischung eines bestimmten Triazols mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, eines wasserlöslichen Polymers, eines Oxidationsmittels, von Schleifkörnern und Wasser derart hergestellt, dass ein pH-Wert von 7 oder mehr erlangt wird. Dementsprechend ist das Poliermittel der Ausführungsform im Wesentlichen aus einem bestimmten Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, einem wasserlöslichen Polymer, einem Oxidationsmittel, Schleifkörnern und Wasser zusammengesetzt.
Das in dem Poliermittel enthaltene Triazol hat eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst und wirkt als ein Schutzfilmbildner, der eine Funktion der Bildung eines Schutzfilms an der Oberfläche der Leitschicht 14 hat. Der Schutzfilm, der durch die Funktion des Triazols an der Oberfläche der Leitschicht 14 gebildet wird, trägt zur Unterdrückung eines übermäßigen Entfernens des inneren Abschnitts der Leitschicht 14 bei, wodurch eine Leitschichtabtragung (Dishing) verhindert wird. Die Leitschichtabtragung ist eine Erscheinung, wo der innere Abschnitt der Leitschicht 14 übermäßig entfernt wird und dadurch das Niveau der Oberfläche der Leitschicht 14 verringert wird (siehe 2(a)).
Um eine höhere Schutzfilmbildungsfunktion zu erreichen, ist die hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst des Triazols, das in dem Poliermittel enthalten ist, vorzugsweise eine Alkylgruppe oder bevorzugter eine Methylgruppe. Mit anderen Worten ist das Triazol, das in dem Poliermittel enthalten sein soll, vorzugsweise Tolyltriazol.
Das Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe hinterlässt im Vergleich zu einem Triazol (z. B. Benzotriazol) mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe weniger wahrscheinlich organische Rückstände an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren. Dies ist deshalb, da das Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe im Vergleich zu einem Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe eine starke Funktion der Bildung eines Schutzfilms an einer Oberfläche der Leitschicht 14 hat und somit einen Schutzfilm bildet, der ausreicht, um ein übermäßiges Polieren der Leitschicht 14 an der Oberfläche der Leitschicht 14 bei einer relativ geringen Zusatzmenge zu unterdrücken.
Wenn der Gehalt eines Triazols in dem Poliermittel, welches Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, geringer als 0,05 g/l, spezieller geringer als 0,1 g/l, und noch spezieller geringer als 0,2 g/l ist, kann kein ausreichender Schutzfilm zum Unterdrücken des übermäßigen Polierens der Leitschicht 14 an der Oberfläche der Leitschicht 14 gebildet werden. Demzufolge kann die Leitschichtabtragung nicht gut unterdrückt werden. Daher ist, um die Leitschichtabtragung stark zu unterdrücken, der Gehalt eines Triazols in dem Poliermittel, welches Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, vorzugsweise 0,05 g/l oder größer, bevorzugter 0,1 g/l oder größer, und am bevorzugtesten 0,2 g/l oder größer. Anderenfalls, wenn der Gehalt eines Triazols in dem Poliermittel, welches Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, größer als 3 g/l ist, bleiben wahrscheinlich wie in dem Fall, wo Benzotriazol verwendet wird, organische Rückstände, die von dem Triazol abstammen, als Fremdstoff an der Oberfläche eines Objektes nachdem Polieren übrig. Daher muss der Gehalt eines Triazols in dem Poliermittel, welches Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, 3 g/l oder geringer sein. Wenn der Gehalt eines Triazols in dem Poliermittel, welches Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, größer als 2 g/l und spezieller größer als 1 g/l ist, kann das Polieren der Leitschicht 14 übermäßig unterdrückt werden, da der Schutzfilm an der Oberfläche der Leitschicht 14 übermäßig ausgebildet ist. Dementsprechend ist, um eine angemessene Abtragungsrate des Polierens der Leitschicht 14 sicherzustellen, der Gehalt eines Triazols in dem Poliermittel, welches Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, vorzugsweise 2 g/l oder geringer, und bevorzugter 1 g/l oder geringer.
Das wasserlösliche Polymer ist enthalten, um die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12 zu verbessern. Das wasserlösliche Polymer, das in dem Poliermittel enthalten sein soll, ist vorzugsweise ein Polysaccharid, ein Zellulosederivat oder Polyvinylalkohol (PVA), um die Isolierschicht 12 mit einer höheren Abtragungsrate zu polieren. Von diesen ist irgendeines von Pullulan, Hydroxyethylzellulose (HEC), Karboxymethylzellulose (CMC) und Polyvinylalkohol bevorzugter Ammoniumpolyacrylat ist nicht bevorzugt, da es die Erscheinung der Leitschichtabtragung erzeugen kann.
Wenn der Gehalt eines wasserlöslichen Polymers in dem Poliermittel geringer als 0,01 g/l, spezieller geringer als 0,1 g/l, und noch spezieller geringer als 1 g/l ist, wird die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12 nicht viel besser. Außerdem kann eine Erscheinung erzeugt werden, die als Isolier- und Barriereschichtabtragung (Fang) bezeichnet wird (siehe 2(a)), wo die Niveaus der Oberflächen der Barriereschicht 13 und der zu der Barriereschicht 13 benachbarten Isolierschicht 12 absinken können. Dementsprechend ist, um die Isolierschicht 12 mit einer höheren Abtragungsrate zu polieren und die Isolier- und Barriereschichtabtragung zu unterdrücken, der Gehalt eines wasserlöslichen Polymers in dem Poliermittel vorzugsweise 0,01 g/l oder größer, bevorzugter 0,1 g/l oder größer, und am bevorzugtesten 1 g/l oder größer. Anderenfalls, wenn der Gehalt eines wasserlöslichen Polymers in dem Poliermittel größer als 100 g/l, spezieller größer als 50 g/l, und noch spezieller größer als 10 g/l ist, kann die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Barriereschicht 13 absinken. Dementsprechend ist, um die Barriereschicht 13 mit einer höheren Abtragungsrate zu polieren, der Gehalt eines wasserlöslichen Polymers in dem Poliermittel vorzugsweise 100 g/l oder geringer, bevorzugter 50 g/l, und am bevorzugtesten 10 g/l oder geringer.
Das Oxidationsmittel ist enthalten, um die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Barriereschicht 13 und der Leitschicht 14 zu verbessern. Das Oxidationsmittel, das in dem Poliermittel enthalten sein soll, ist vorzugsweise Wasserstoffperoxid, um die Barriereschicht 13 und die Leitschicht 14 mit höheren Abtragungsraten zu polieren.
Wenn der Gehalt eines Oxidationsmittels in dem Poliermittel geringer als 0,1 g/l, spezieller geringer als 0,3 g/l, und noch spezieller geringer als 0,5 g/l ist, wird die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Barriereschicht 13 und der Leitschicht 14 nicht viel besser. Demzufolge kann eine Erscheinung erzeugt werden, die als umgekehrte Leitschichtabtragung (siehe 2(b)) bezeichnet wird, wo der zu entfernende Abschnitt der Leitschicht 14 verbleibt, ohne entfernt zu werden, und die Oberfläche der Leitschicht 14 vorsteht. Dementsprechend ist, um die Barriereschicht 13 und die Leitschicht 14 mit höheren Abtragungsraten zu polieren, wodurch die umgekehrte Leitschichtabtragung unterdrückt wird, der Gehalt eines Oxidationsmittels in dem Poliermittel vorzugsweise 0,1 g/l oder größer, bevorzugter 0,3 g/l oder größer, und am bevorzugtesten 0,5 g/l oder größer. Anderenfalls, wenn der Gehalt eines Oxidationsmittels in dem Poliermittel größer als 10 g/l, spezieller größer als 7 g/l, und noch spezieller größer als 5 g/l ist, kann eine Oxidationsschicht an der Oberfläche der Leitschicht 14 übermäßig gebildet werden. Demzufolge kann die Erscheinung der umgekehrten Leitschichtabtragung erzeugt werden, wo der zu entfernende Abschnitt der Leitschicht 14 verbleibt, ohne entfernt zu werden. Dementsprechend ist, um die umgekehrte Leitschichtabtragung zu unterdrücken, der Gehalt eines Oxidationsmittel in dem Poliermittel vorzugsweise 10 g/l oder geringer, bevorzugter 7 g/l oder geringer, und am bevorzugtesten 5 g/l oder geringer.
Die Schleifkörner in einem Poliermittel spielen eine Rolle beim mechanischen Polieren eines Objektes und tragen zur Verbesserung der Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Leitschicht 14 bei. Die Schleifkörner, die in einem Poliermittel enthalten sein sollen, können Siliziumdioxid, wie pulvriges kalziniertes Siliziumdioxid, pyrogenes Siliziumdioxid und kolloides Siliziumdioxid, oder Aluminiumoxid, wie kolloides Aluminiumoxid, sein. Um die Oberflächenmängel eines Objektes nach dem Polieren zu reduzieren, ist Siliziumdioxid bevorzugt. Von diesem ist kolloides Siliziumdioxid besonders bevorzugt.
Wenn der Gehalt von Schleifkörnern in dem Poliermittel geringer als 30 g/l, spezieller geringer als 50 g/l, und noch spezieller geringer als 70 g/l ist, wird die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12, der Barriereschicht 13 und der Leitschicht 14 nicht viel besser. Demzufolge ist, um die Isolierschicht 12, die Barriereschicht 13 und die Leitschicht 14 mit höheren Abtragungsraten zu polieren, der Gehalt von Schleifkörnern in dem Poliermittel vorzugsweise 30 g/l oder größer, bevorzugter 50 g/l oder größer, und am bevorzugtesten 70 g/l oder größer. Anderenfalls, wenn der Gehalt von Schleifkörnern in dem Poliermittel größer als 300 g/l, spezieller größer als 200 g/l, und noch spezieller größer als 150 g/l ist, kann eine weitere Verbesserung der Abtragungsrate kaum erzielt werden. Dementsprechend ist der Gehalt von Schleifkörnern in dem Poliermittel vorzugsweise 300 g/l oder geringer, bevorzugter 200 g/l oder geringer, und am bevorzugtesten 150 g/l oder geringer.
Schleifkörner mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von weniger als 10 nm haben kaum eine Funktion zum Polieren eines Objektes. Dementsprechend ist, um ein Objekt mit einer höheren Abtragungsrate zu polieren, der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser der in dem Poliermittel enthaltenen Schleifkörner vorzugsweise 10 nm oder größer. Anderenfalls, wenn der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von Schleifkörnern größer als 500 nm ist, kann die Oberflächenqualität eines Objektes nach dem Polieren infolge einer Erhöhung der Oberflächenrauheit und Kratzer absinken. Dementsprechend ist, um die Oberflächenqualität eines Objektes nach dem Polieren aufrechtzuerhalten, der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von Schleifkörnern vorzugsweise 500 nm oder geringer. Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von Schleifkörnern wird aus der spezifischen Oberfläche von Schleifkörnern berechnet, welche zum Beispiel durch das BET-Verfahren gemessen wird.
Insbesondere kann, wenn die in dem Poliermittel enthaltenen Schleifkörner kolloides Siliziumdioxid sind, der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von kolloidem Siliziumdioxid, das als Schleifkörner in dem Poliermittel enthalten ist, wie folgt sein. Wenn der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von kolloidem Siliziumdioxid, das als Schleifkörner in dem Poliermittel enthalten ist, geringer als 10 nm, spezieller geringer als 15 nm, und noch spezieller geringer als 20 nm ist, wird die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12, der Barriereschicht 13 und der Leitschicht 14 nicht viel besser. Dementsprechend ist, um die Isolierschicht 12, die Barriereschicht 13 und die Leitschicht 14 mit höheren Abtragungsraten zu polieren, der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von kolloidem Siliziumdioxid, das als Schleifkörner in dem Poliermittel enthalten ist, vorzugsweise 10 nm oder größer, bevorzugter 15 nm oder größer, und am bevorzugtesten 20 nm oder größer. Anderenfalls, wenn der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von kolloidem Siliziumdioxid, das als Schleifkörner in dem Poliermittel enthalten ist, größer als 100 nm, spezieller größer als 70 nm, und noch spezieller größer als 60 nm ist, wird sich das kolloide Siliziumdioxid wahrscheinlich abscheiden, und die Lagerungsbeständigkeit des Poliermittels kann absinken. Dementsprechend ist, um die Abscheidung von kolloidem Siliziumdioxid zu verhindern, der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von kolloidem Siliziumdioxid, das als Schleifkörner in dem Poliermittel enthalten ist, vorzugsweise 100 nm oder geringer, bevorzugter 70 nm oder geringer, und am bevorzugtesten 60 nm oder geringer.
Wenn der pH-Wert des Poliermittels geringer als 7 ist, ist die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Barriereschicht 13 unzureichend, und Schleifkörner in dem Poliermittel sammeln sich an und die umgekehrte Leitschichtabtragung tritt auf, was somit aus einem praktischen Gesichtspunkt ungünstig ist. Dementsprechend muss der pH-Wert des Poliermittels 7 oder größer sein. Anderenfalls, wenn der pH-Wert des Poliermittels übermäßig hoch ist, können Schleifkörner in dem Poliermittel aufgelöst werden. Dementsprechend ist, um eine Auflösung von Schleifkörnern zu verhindern, der pH-Wert des Poliermittels vorzugsweise 13 oder geringer, und bevorzugter 11 oder geringer.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Vorteile erzielt.
Das Poliermittel der Ausführungsform enthält ein Triazol mit einer hydrophoben Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst und dient als ein Schutzfilmbildner in einer Menge von 3 g oder weniger pro 11 des Poliermittels. Daher bleiben im Gegensatz zu herkömmlichen Poliermitteln, die Benzotriazol als einen Schutzfilmbildner enthalten, keine organischen Rückstände, die von dem Schutzfilmbildner abstammen, in hohem Maße als Fremdstoff an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren übrig. Daher ist gemäß der Ausführungsform ein Poliermittel vorgesehen, welches beim Polieren zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements zweckmäßig verwendet werden kann.
Ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe, wie Benzotriazol oder 1-(2',3'-Dihydroxypropyl)benzotriazol, hat eine Schutzfilmbildungsfunktion, die jedoch im Vergleich zu einem Triazol mit einer hydrophoben Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst unzureichend ist. Daher muss, wenn ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe als ein Schutzfilmbildner verwendet wird, dieses im Vergleich zu dem Fall, wo ein Triazol mit einer hydrophoben Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst als ein Schutzfilmbildner verwendet wird, in einer großen Menge hinzugefügt werden. Demzufolge bleiben wahrscheinlich organische Rückstände, die von dem Schutzfilmbildner abstammen, als Fremdstoff an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren übrig. Im Gegensatz dazu enthält das Poliermittel der Ausführungsform ein Triazol mit einer hydrophoben Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst als einen Schutzfilmbildner anstelle eines Triazols mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe, wie Benzotriazol oder 1,2,4-Triazol. Daher kann das Poliermittel der Ausführungsform beim Polieren zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements zweckmäßig verwendet werden.
Die oben genannte Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
Einem Poliermittel der oben genannten Ausführungsform kann ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe hinzugefügt werden. Wenn ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe dem Poliermittel hinzugefügt wird, wird die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12 und der Leitschicht 14 verbessert. Um die Isolierschicht 12 und die Leitschicht 14 mit höheren Abtragungsraten zu polieren, ist die hydrophobe Funktionsgruppe in einem 6-gliedrigen Ringgerüst des Triazols vorzugsweise eine Karboxylgruppe oder eine Aminogruppe, und bevorzugter eine Karboxylgruppe. Spezieller ist, um die Isolierschicht 12 und die Leitschicht 14 mit höheren Abtragungsraten zu polieren, ein dem Poliermittel hinzuzufügendes Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe vorzugsweise Karboxybenzotriazol oder Aminobenzotriazol, und bevorzugter Karboxybenzotriazol.
Wenn der Gehalt eines Triazols mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe in dem Poliermittel größer als 10 g/l, spezieller größer als 7 g/l, und noch spezieller größer als 5 g/l ist, ist die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Leitschicht 14 übermäßig hoch, und die Leitschichtabtragung tritt wahrscheinlich auf. Außerdem tritt wahrscheinlich, da die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12 übermäßig hoch ist, die Isolier- und Barriereschichtabtragung auf. Daher ist, um die Leitschichtabtragung und die Isolier- und Barriereschichtabtragung zu unterdrücken, der Gehalt eines Triazols mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe in dem Poliermittel vorzugsweise 10 g/l oder geringer, bevorzugter 7 g/l oder geringer, und am bevorzugtesten 5 g/l oder geringer.
Je nach Bedarf kann einem Poliermittel der oben genannten Ausführungsform ein pH-Wert-Einstellmittel hinzugefügt werden. Das dem Poliermittel hinzuzufügende pH-Wert-Einstellmittel kann willkürlich ausgewählt werden. Jedoch verbessert sich, wenn ein Alkalimetallhydroxid, wie Potassiumhydroxid, oder Alkali, wie Ammoniak, verwendet wird, die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Barriereschicht 13. Darüber hinaus erhöht sich bei einer Säure, wie Salpetersäure oder Schwefelsäure, in Kombination mit einem Alkali die elektrische Leitfähigkeit des Poliermittels, und dadurch verbessert sich die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Isolierschicht 12. Jedoch muss, wenn dem Poliermittel eine Säure als ein pH-Wert-Einstellmittel hinzugefügt wird, der pH-Wert des Poliermittels 7 oder größer sein.
Einem Poliermittel der oben genannten Ausführungsform kann eine Aminosäure, wie Glycin oder Alanin, hinzugefügt werden. Wenn dem Poliermittel eine Aminosäure hinzugefügt wird, verbessert sich die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Leitschicht 14 infolge der Chelatbildungsfunktion der Aminosäure. Demzufolge wird die umgekehrte Leitschichtabtragung unterdrückt. Wenn der Gehalt einer Aminosäure in dem Poliermittel größer als 5 g/l, spezieller größer als 2 g/l, und noch spezieller größer als 0,5 g/l ist, wird die Effizienz des Poliermittels zum Polieren der Leitschicht 14 übermäßig hoch. Demzufolge tritt wahrscheinlich die Leitschichtabtragung auf. Daher ist, um die Leitschichtabtragung zu unterdrücken, der Gehalt einer Aminosäure in dem Poliermittel vorzugsweise 5 g/l oder geringer, bevorzugter 2 g/l oder geringer, und am bevorzugtesten 0,5 g/l oder geringer.
Einem Poliermittel der oben genannten Ausführungsform kann ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe, wie Benzotriazol oder 1-(2',3'-Dihydroxypropyl)benzotriazol hinzugefügt werden. Jedoch bleiben wahrscheinlich, wenn ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgefüge ohne Funktionsgruppe in einer größeren Menge in dem Poliermittel enthalten ist, organische Rückstände, die von dem Triazol abstammen, als Fremdstoff an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren übrig. Um auf alle Fälle zu verhindern, dass organische Rückstände an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren übrigbleiben, ist der Gesamtgehalt eines Triazols mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst ohne Funktionsgruppe und eines Triazols mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst mit einer hydrophoben Funktionsgruppe vorzugsweise auf 3 g/l oder geringer festgelegt.
Einem Poliermittel der Ausführungsform kann 1,2,4-Triazol, 1H-Tetrazol oder 5,5'-bi-1H-Tetrazol-Diammoniumsalz hinzugefügt werden. Jedoch bleiben, wenn jedes dieser Azole in einer größeren Menge in dem Poliermittel enthalten ist, organische Rückstände, die von dem Azol abstammen, in hohem Maße als Fremdstoff an der Oberfläche eines Objektes nach dem Polieren übrig, oder die Erscheinung der Leitschichtabtragung kann erzeugt werden. Daher ist, um derartige Probleme zu vermeiden, der Gehalt von 1,2,4-Triazol, 1H-Tetrazol oder 5,5'-bi-1H-Tetrazol-Diammoniumsalz in dem Poliermittel vorzugsweise geringer als 1 g/l.
Einem Poliermittel der Ausführungsform können bekannte Additive, wie ein Konservierungsmittel und ein Entschäumer, je nach Bedarf hinzugefügt werden.
Ein Poliermittel der oben genannten Ausführungsform kann durch Verdünnen einer konzentrierten Stammlösung vor der Benutzung aufbereitet werden.
Nun werden Beispiele der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispiele beschrieben.
Ein Triazol, ein wasserlösliches Polymer, Wasserstoffperoxid (Oxidationsmittel), kolloides Siliziumdioxidsol, ein pH-Wert-Einstellmittel und eine Aminosäure wurden zweckmäßig gemischt und je nach Bedarf mit Wasser verdünnt, um Poliermittel gemäß den Beispielen 1 bis 55 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 10 aufzubereiten. Die Details eines Triazols, eines wasserlöslichen Polymers, Wasserstoff Peroxids, kolloiden Siliziumdioxids, eines pH-Wert-Einstellmittels und einer Aminosäure in dem jeweiligen Poliermittel und der pH-Wert jedes Poliermittels sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt.
Die Zahlenwerte, die in den Spalten „Kupferabtragungsrate", „Tantalabtragungsrate" und „Siliziumdioxidabtragungsrate" der Tabellen 4 und 5 gezeigt sind, geben die Abtragungsraten an, wenn ein Kupferdeckenwafer, ein Tantaldeckenwafer und ein Siliziumdioxiddeckenwafer (TEOS) von 200 mm im Durchmesser durch Verwendung der Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen poliert wurden. Die Zahlenwerte in den Spalten „Kupferabtragungsrate", „Tantalabtragungsrate" und „Siliziumdioxidabtragungsrate" aus Tabelle 6 geben die Abtragungsraten an, wenn ein Kupferdeckenwafer, ein Tantaldeckenwafer und eine Siliziumdioxiddeckenwafer (TEOS) von 200 mm im Durchmesser durch Verwendung der Poliermittel der Beispiele 40 bis 55 unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen poliert wurden. Die Abtragungsrate jedes Wafers wurde durch Teilen der Differenz in der Dicke des Wafers zwischen vor und nach dem Polieren durch die Polierzeit erlangt. Die Dicke des Kupferdeckenwafers und des Tantaldeckenwafers wurde mit einer Flächenwiderstandsmessvorrichtung „VR-120" gemessen, die von International Electric System Service hergestellt wird, und die Dicke des Siliziumdioxiddeckenwafers wurde mit einer Dünnfilmmessvorrichtung „ASET-F5x" gemessen, die von KLA Tencor Corporation hergestellt wird. Die Abtragungsrate des Kupferdeckenwafers durch die jeweiligen Poliermittel ist in der Spalte „Kupferabtragungsrate" gezeigt; die Abtragungsrate des Tantaldeckenwafers durch die jeweiligen Poliermittel ist in der Spalte „Tantalabtragungsrate" gezeigt; und die Abtragungsrate des Siliziumdioxiddeckenwafers durch die jeweiligen Poliermittel ist in der Spalte „Siliziumdioxidabtragungsrate" gezeigt.
Die in der Spalte „Lagerfähigkeit" der Tabellen 4 bis 6 gezeigten Bezugszeichen geben die Bewertungsergebnisse der Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 in der Lagerfähigkeit an. Spezieller wurden ein Kupferdeckenwafer, ein Tantaldeckenwafer und ein Siliziumdioxiddeckenwafer durch Verwendung der Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10, welche sofort nach der Aufbereitung und in luftdichten Behältern eine Zeit lang nach der Aufbereitung gelagert wurden, unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen poliert. Darüber hinaus wurden ein Kupferdeckenwafer, ein Tantaldeckenwafer und ein Siliziumdioxiddeckenwafer durch Verwendung der Poliermittel der Beispiele 40 bis 55, welche sofort nach der Aufbereitung und in luftdichten Behältern eine Zeit lang nach der Aufbereitung gelagert wurden, unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen poliert. In jedem Falle wurde Wasserstoffperoxid, das in einem Poliermittel enthalten sein soll, sofort vor der Benutzung zum Polieren hinzugefügt. Dann wurde die Abtragungsrate jedes Wafers auf der Basis der Differenz in der Dicke des Wafers zwischen vor und nach dem Polieren berechnet. Auf der Basis des Vergleichs zwischen der Abtragungsrate durch ein Poliermittel sofort nach der Aufbereitung und derjenigen durch ein Poliermittel, das eine Zeit lang nach der Aufbereitung gelagert wird, wurde die Lagerfähigkeit jedes Poliermittels bewertet. In der Spalte „Lagerfähigkeit" bedeutet o, dass eine Abtragungsrate ein halbes Jahr nach der Aufbereitung noch 80% derjenigen sofort nach der Aufbereitung überschreitet; Δ bedeutet, dass eine Abtragungsrate drei Monate nach der Aufbereitung noch 80% derjenigen sofort nach der Aufbereitung überschreitet, aber eine Abtragungsrate ein halbes Jahr nach der Aufbereitung weniger als 80% derjenigen sofort nach der Aufbereitung ist; und x bedeutet, dass eine Abtragungsrate drei Monate nach der Aufbereitung weniger als 80% derjenigen sofort nach der Aufbereitung ist.
Die in der Spalte „Korrosivität" der Tabellen 4 bis 6 gezeigten Bezugszeichen geben den Grad der Korrosivität der Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichs beispiele 1 bis 10 an. Der Grad der Korrosivität wurde durch. einen Kupfermusterwafer (854 Maskenmuster), das von SEMATEC hergestellt wird. Der Kupfermusterwafer, welcher durch Vorsehen einer Tantalbarriereschicht und einer Kupferleitschicht von 10,000 Å in der Dicke nacheinander auf einer Siliziumdioxidisolierschicht mit Gräben gebildet wird, hat einen anfänglich vertieften Abschnitt von 5,000 Å in der Tiefe in der Oberfläche. Zuerst wurde der Kupfermusterwafer einem vorläufigen Polieren durch Verwendung eines Poliermaterials „PLANERLITE-7105", das von Fujimi Incorporated hergestellt wird, unter den in Tabelle 9 gezeigten Polierbedingungen unterzogen, bis die Oberfläche der Barriereschicht freigelegt ist. Anschließend wurde der vorläufig polierte Kupfermusterwafer einem Endpolieren durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen unterzogen. Alternativ wurde der vorläufig polierte Kupfermusterwafer einem Endpolieren durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 40 bis 55 unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen unterzogen. Nach dem Endpolieren wurde der Wafer bezüglich des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Korrosion an der Waferoberfläche durch Verwendung eines Differentialinterferenzmikroskops „OPTIPHOTO300", das von Nikon Corporation hergestellt wird, beobachtet. Auf der Basis der Beobachtungsergebnisse wurden die Poliermittel nach Graden der Korrosivität bewertet. In der Spalte „Korrosivität" bedeutet ⦾, dass keine Korrosion beobachtet wurde; o bedeutet, dass im Wesentlichen keine Korrosion beobachtet wurde; und Δ bedeutet, dass etwas Korrosion beobachtet wurde.
Die in der Spalte „Leitschichtabtragung" der Tabellen 4 und 6 gezeigten Bezugszeichen geben die Bewertungsergebnisse des Verbesserungsgrades der Leitschichtabtragung an, wenn ein Kupfermusterwafer, der von SEMATEC (854 Maskenmuster) hergestellt wird, durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 poliert wurde. Spezieller wurde ein Kupfermusterwafer einem vorläufigen Polieren durch Verwendung eines Polier materials „PLANERLITE-7105" unter den In Tabelle 9 gezeigten Polierbedingungen unterzogen und dann einem Endpolieren durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen oder durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 40 bis 55 unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen unterzogen. Vor und nach dem Endpolieren wurde die Menge der Leitschichtabtragung durch Verwendung einer Oberflächenmessvorrichtung des Kontakttyps Profiler „HRP340", die von KLA Tencor Corporation hergestellt wird, in dem Bereich jedes Wafers gemessen, in welchem Gräben von 100 μm Breite unabhängig ausgebildet sind. Auf der Basis des Wertes, der durch Subtrahieren der Menge der Leitschichtabtragung nach dem Endpolieren von der Menge der Leitschichtabtragung vor dem Endpolieren erlangt wird, wurde der Verbesserungsgrad der Leitschichtabtragung durch die jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 bewertet. In der Spalte „Leitschichtabtragung" bedeutet o, dass der Wert, der durch Subtrahieren der Menge der Leitschichtabtragung nach dem Endpolieren von derjenigen vor dem Endpolieren erlangt wird, 20 nm oder größer ist; Δ bedeutet 5 nm oder größer bis weniger als 20 nm; und x bedeutet weniger als 5 nm.
Die in der Spalte „Isolier- und Barriereschichtabtragung" der Tabellen 4 bis 6 gezeigten Bezugszeichen geben Bewertungsergebnisse nach einem Grad der Isolier- und Barriereschichtabtragung des Kupfermusterwafers (854 Maskenmuster) an, welcher von SEMATEC hergestellt und durch die jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 poliert wurde. Spezieller wurde ein Kupfermusterwafer einem vorläufigen Polieren durch Verwendung eines Poliermaterials „PLANERLITE-7105" unter den in Tabelle 9 gezeigten Polierbedingungen wie oben erwähnt unterzogen und dann einem Endpolieren durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen oder durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 40 bis 55 unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen unterzogen. Danach wurde die Menge der Isolier- und Barriereschichtabtragung durch Verwendung von Profiler „HRP340" in dem Bereich jedes Wafers gemessen, in welchem Gräben von 100 μm Breite unabhängig ausgebildet sind. Auf der Basis der Messergebnisse wurde der Grad der Isolier- und Barriereschichtabtragung bewertet. In der Spalte „Isolier- und Barriereschichtabtragung" bedeutet o, dass die Menge der Isolier- und Barriereschichtabtragung geringer als 5 nm ist; Δ bedeutet 5 nm oder größer und weniger als 10 nm; und x bedeutet 10 nm oder größer.
Die in der Spalte „Umgekehrte Leitschichtabtragung" der Tabellen 4 bis 6 gezeigten Bezugszeichen geben die Messergebnisse des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Isolier- und Barriereschichtabtragung in einem Kupfermusterwafer (854 Maskenmuster) an, welcher von SEMATEC hergestellt und durch die jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 poliert wurde. Spezieller wurde ein Kupfermusterwafer einem vorläufigen Polieren durch Verwendung eines Poliermaterials „PLANERLITE-7105", welches von Fujimi Incorporated hergestellt wurde, unter den in Tabelle 10 gezeigten Polierbedingungen unterzogen, bis die Oberfläche der Barriereschicht freigelegt ist, und dann einem Endpolieren durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen oder durch Verwendung des Poliermittels der Beispiele 40 bis 55 unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen unterzogen. Nach dem Endpolieren wurde in einem Bereich eines Wafers, in welchem Graben von 100 μm Breite unabhängig ausgebildet sind, durch Verwendung eines Profiler „HRP 340" bestimmt, ob eine umgekehrte Leitschichtabtragung vorhanden ist oder nicht. In der Spalte „Umgekehrte Leitschichtabtragung" bedeutet o, dass keine umgekehrte Leitschichtabtragung vorhanden war; Δ bedeutet, dass eine umgekehrte Leitschichtabtragung von weniger als 5 nm vorhanden war; und x bedeutet, dass eine umgekehrte Leitschichtabtragung von 5 nm oder mehr vorhanden war.
Die in der Spalte „Die Anzahl von übrigbleibenden Fremdstoffen" der Tabellen 4 bis 6 gezeigten Zahlenwerte geben die Anzahl von Fremdstoffen an, die an der Oberfläche des Kupferdeckenwafers von 200 nm im Durchmesser nach dem Polieren durch die jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 vorhanden sind. Spezieller wurde ein Kupferdeckenwafer für 60 Sekunden durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 39 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 unter den in Tabelle 7 gezeigten Polierbedingungen oder durch Verwendung der jeweiligen Poliermittel der Beispiele 40 bis 55 für 60 Sekunden unter den in Tabelle 8 gezeigten Polierbedingungen poliert. Anschließend wurde der Kupferdeckenwafer nach dem Polieren mit einer Waschlösung „MCX-SDR4" gewaschen, die von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt wird. Danach wurde die an der Oberfläche des Wafers vorhandene Anzahl von Fremdstoffen von 0,2 μm oder mehr in der Größe durch Verwendung einer Oberflächenfremdstofferfassungsvorrichtung Surfscan SP1TBI gezählt, die von KLA Tencor Corporation hergestellt wird.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3

In den Tabellen 1 bis 3 bedeutet das Bezugszeichen A1 Tolyltriazol, A2 bedeutet Benzotriazol, A3 bedeutet 1,2,4-Triazol, und B1 bedeutet Karboxybenzotriazol. Darüber hinaus bedeutet das Bezugszeichen C1 Pullulan, C2 bedeutet Polyvinylalkohol, C3 bedeutet Hydroxyethylzellulose, C4 bedeutet Karboxymethylzellulose, C5 bedeutet Ammoniumpolyacrylat, F1 bedeutet Ammoniak, F2 bedeutet Potassiumhydroxid, F3 bedeutet Salpetersäure, F4 bedeutet Apfelsäure, F5 bedeutet Zitronensäure, und G1 bedeutet Glycin. Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

Tabelle 7

Poliermaschine: Einseitige CMP-Poliermaschine „Mirra", hergestellt von Applied Materials Inc. Polierkissen: Laminatpolierkissen „IC-1400", gefertigt aus Polyurethan und hergestellt von Rohm und Haas Polierdruck: etwa 28 kPa (= 2 psi) Drehzahl der Maschinenwalze: 80 U/min Zuführgeschwindigkeit des Poliermittels: 200 ml/min Trägerdrehzahl: 80 U/min

Tabelle 8

Poliermaschine: Einseitige CMP-Poliermaschine „Mirra", hergestellt von Applied Materials Inc. Polierkissen: Wildlederkissen Polierdruck: etwa 14 kPa (= 1 psi) Drehzahl der Maschinenwalze: 90 U/min Zuführgeschwindigkeit des Poliermittels: 200 ml/min Trägerdrehzahl: 80 U/min

Tabelle 9

Poliermaschine: Einseitige CMP-Poliermaschine „Mirra", hergestellt von Applied Materials Inc. Polierkissen: Laminatpolierkissen „IC-1000/Suba IV", gefertigt aus Polyurethan und hergestellt von Rohm und Haas Polierdruck: etwa 28 kPa (= 2 psi) Drehzahl der Maschinenwalze: 100 U/min Zuführgeschwindigkeit des Poliermittels: 200 ml/min Trägerdrehzahl: 100 U/min

Tabelle 10

Poliermaschine: Einseitige CMP-Poliermaschine „Mirra", hergestellt von Applied Materials Inc. Polierkissen: Laminatpolierkissen „IC-1400", gefertigt aus Polyurethan und hergestellt von Rohm und Haas Polierdruck: etwa 14 kPa (= 1 psi) Drehzahl der Maschinenwalze: 60 U/min Zuführgeschwindigkeit des Poliermittels: 200 ml/min Trägerdrehzahl: 60 U/min

Wie in den Tabellen 4 bis 6 gezeigt, wurde die an der Waferoberfläche vorhandene Anzahl von Fremdstoffen nach dem Polieren durch die jeweiligen Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 auf 10 × 10² oder weniger unterdrückt. Darüber hinaus lieferten die Poliermittel der Beispiele 1 bis 55 praktisch zufriedenstellende Ergebnisse in Bezug auf Abtragungsrate, Lagerfähigkeit, Korrosivität, Leitschichtabtragung, Isolier- und Barriereschichtabtragung, und umgekehrte Leitschichtabtragung.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Poliermittel enthält ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, ein wasserlösliches Polymer, ein Oxidationsmittel und Schleifkörner. Das Triazol hat eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst. Der Gehalt des Triazols in dem Poliermittel ist 3 g/l oder geringer. Der pH-Wert des Poliermittels ist 7 oder größer. Das Poliermittel wird beim Polieren zum Bilden einer Verdrahtung eines Halbleiterbauelements zweckmäßig verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 00/39844 [0003]

Claims

Poliermittel, aufweisend: ein Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst; ein wasserlösliches Polymer; ein Oxidationsmittel; und Schleifkörner, wobei das Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, und wobei der Gehalt des Triazols in dem Poliermittel 3 g/l oder geringer ist, und der pH-Wert des Poliermittels 7 oder größer ist.
Poliermittel, aufweisend: ein erstes Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst; ein zweites Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst; ein wasserlösliches Polymer; ein Oxidationsmittel; und Schleifkörner, wobei das erste Triazol eine hydrophobe Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, und das zweite Triazol keine Funktionsgruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst hat, und wobei der Gesamtgehalt des ersten und zweiten Triazols in dem Poliermittel 3 g/l oder geringer ist, und der pH-Wert des Poliermittels 7 oder größer ist.
Poliermittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hydrophobe Funktionsgruppe eine Alkylgruppe ist.
Poliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen anderen Typ von Triazol mit einem 6-gliedrigen Ringgerüst, wobei das Triazol eine Karboxylgruppe oder eine Aminogruppe in dem 6-gliedrigen Ringgerüst aufweist.
Poliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das wasserlösliche Polymer wenigstens ein Typ einer Zusammensetzung ist, die aus Polysacchariden, Zellulosederivaten und Polyvinylalkoholen ausgewählt ist.
Poliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid ist.