FR2958200A1 - Procede de polissage chimico-mecanique d'un substrat avec une composition de polissage adaptee pour accroitre l'elimination de l'oxyde de silicium - Google Patents

Procede de polissage chimico-mecanique d'un substrat avec une composition de polissage adaptee pour accroitre l'elimination de l'oxyde de silicium Download PDF

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Abstract

Il est proposé un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à fournir un substrat, dans lequel le substrat comprend de l'oxyde de silicium ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique comprenant, comme composants initiaux : de l'eau ; un abrasif ; et une substance selon la formule I dans laquelle R1, R2 et R3 sont chacun indépendamment choisis parmi un groupe alkyle en Ci à 4 ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique avec une surface de polissage ; déplacer la surface de polissage par rapport au substrat ; distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur la surface de polissage ; et abraser au moins une partie du substrat pour polir le substrat ; où la substance selon la formule I incluse dans la composition de polissage chimico-mécanique assure une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium accrue et une performance de défectivité de polissage améliorée, et où au moins une partie de l'oxyde de silicium est éliminée du substrat.

Description

PROCEDE DE POLISSAGE CHIMICO-MECANIQUE D'UN SUBSTRAT AVEC UNE COMPOSITION DE POLISSAGE ADAPTEE POUR ACCROITRE L'ELIMINATION DE L'OXYDE DE SILICIUM
La présente invention concerne des compositions de polissage chimico-mécanique et des procédés les utilisant. Plus particulièrement, la présente invention concerne des compositions de polissage chimico- permettant de polir un substrat comprenant de l'oxyde de silicium, et où au moins une partie de l'oxyde de silicium est éliminée du substrat. Dans la fabrication de circuits intégrés et d'autres dispositifs électroniques, de multiples couches de matériaux conducteurs, semi- conducteurs et diélectriques sont déposées sur ou éliminées d'une surface d'une plaque (« wafer ») de semi-conducteur. De fines couches de matériaux conducteurs, semi-conducteurs et diélectriques peuvent être déposées par nombre de techniques de dépôt. Les techniques de dépôt communes dans le traitement moderne incluent le dépôt physique en phase vapeur (PVD), également connu sous le nom de pulvérisation cathodique, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD), et le plaquage électrochimique (ECP). A mesure que des couches de matériaux sont séquentiellement déposées et éliminées, la surface !a plus haute de la plaque devient non plane. Du fait qu'un traitement ultérieur de semi-conducteur (par exemple, une métallisation) requiert que la plaque ait une surface plate, la plaque a besoin d'être aplanie. La planarisation est utile dans l'élimination d'une topographie de surface non souhaitée et de défauts de surface non souhaités, tels que des surfaces rugueuses, des matériaux agglomérés, des dommages au réseau cristallin, des rainures et des couches ou matériaux contaminés. La planarisation chimico-mécanique, ou polissage chimicomécanique (CMP) est une technique courante utilisée pour aplanir des substrats, tels que des plaques de semi-conducteur. Dans le CMP classique, une plaque est montée sur un ensemble support et positionnée en contact avec un tampon de polissage dans un appareil CMP. L'ensemble support fournit une pression régulable à la plaque, la pressant contre le tampon de polissage. Le tampon est déplacé (par exemple tourné) par rapport à la plaque à l'aide d'une force d'entraînement externe. Simultanément, une composition de polissage (« une boue ») ou une autre solution de polissage est disposée entre la plaque et le tampon de polissage. Ainsi, la surface de la plaque est polie et rendue plane par l'action chimique et mécanique de la surface du tampon et de la boue. La planarisation chimico-mécanique est couramment utilisée sur des 15 couches d'isolation de tranchée peu profonde (STI) et sur des couches de diélectrique intercouche (ILD) ou de diélectrique intermétallique (IMD) dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteur. Ces couches diélectriques servent de couches d'isolation électrique entre des semi-conducteurs adjacents et des voies conductrices. Le matériau diélectrique 20 déposé est souvent désigné par structure d'isolation de tranchée peu profonde ou isolant diélectrique intercouche dans le dispositif à semi-conducteur. Dans la formation de ces structures, un problème existe concernant le polissage des matériaux diélectriques (par exemple, l'oxyde de silicium) en vue d'obtenir rapidement une planarité appropriée sans 25 création de défauts (par exemple, des rayures). Comme la taille des structures sur les dispositifs à semi-conducteur continue à rétrécir, des critères de performance qui étaient alors acceptables pour la planarisation et la défectivité de matériaux diélectriques de polissage deviennent de moins en moins acceptables. Les rayures qui étaient auparavant considérées comme acceptables deviennent aujourd'hui limiteuses de rendement. Une formulation de polissage à utiliser dans un processus de polissage chimico-mécanique qui fournit une composition de planarisation de défectivité prétendument améliorée pour le polissage de couches diélectriques est divulguée dans le brevet U.S. na 6 322 600 (Brewer et al.). Brewer et al, divulguent une composition de planarisation ayant un pH de 9 à 11,5, comprenant un alkosol comprenant : des particules sphériques monodispersées de silicate d'alkyle, dans lesquelles au moins 90 % en poids des particules ont un diamètre qui n'est pas différent de plus de 20 % du diamètre moyen en poids, et un support liquide comprenant : un alcool, dans la plage de 0 à 9 % en poids, une base et le reste, de l'eau. Néanmoins, pour soutenir le domaine dynamique des conceptions de dispositif à utiliser dans la fabrication de systèmes à semi-conducteur, il est nécessaire de proposer en continu des compositions de polissage chimico-mécanique formulées pour conférer un équilibre souhaitable de propriétés de polissage pour se conformer à des besoins de conception changeants. Par exemple, il reste à proposer des compositions de polissage chimico-mécanique qui présentent une performance de polissage diélectrique de faible défectivité, une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium spécialement adaptée et une sélectivité de vitesse d'élimination spécialement adaptée entre le nitrure de silicium et l'oxyde de silicium.
La présente invention propose un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à fournir un substrat, dans lequel le substrat comprend de l'oxyde de silicium ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique comprenant, comme composants initiaux de l'eau ; un abrasif et une 4 substance selon a formule I R2 LIMON dans laquelle RI, R2 et R3 sont chacun indépendamment choisis parmi un groupe alkyle en CI à 4 ; fournir un tampon de polissage chimicomécanique avec une surface de polissage déplacer la surface de polissage par rapport au substrat distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur la surface de polissage et abraser au moins une partie du substrat pour polir le substrat où la substance selon la formule I incluse dans la composition de polissage chimico-mécanique assure une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium accrue et une performance de défectivité de polissage améliorée, et où au moins une partie de l'oxyde de silicium est éliminée du substrat.
La présente invention propose également un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à fournir un substrat, dans lequel le substrat comprend de l'oxyde de silicium fournir une composition de polissage chimico-mécanique comprenant, comme composants initiaux : de l'eau ; un abrasif et une substance selon la formule I anion dans laque [le RI, R2 et R3 sont chacun indépendamment choisis parmi un groupe alkyle en C1 à 4 ; et une substance selon la formule II
HO HO HO f y HOC R7 R4 / / R6' N R1° N OH OH ùOH HO ais, s laquelle chacun de R4, R5, R6, R7, R°, R9 et RI° est un groupe de pontage de formule -(CH2)1-, où n est un nombre entier choisi parmi 1 10 à 10 ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique avec une surface de polissage ; déplacer la surface de polissage par rapport au substrat ; distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur la surface de polissage ; et abraser au moins une partie du substrat pour polir le substrat ; où la substance selon la formule I incluse dans la 15 composition de polissage chimico-mécanique assure une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium accrue et une performance 10 défectivité de palissage améliorée, où au moins une partie de l'oxyde de silicium est éliminée du substrat.
DESCRIPTION DETAILLEE Le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention est utile pour polir un substrat comprenant l'oxyde de silicium. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de la présente invention contient une quantité d'une substance selon la formule I accroissant la vitesse du dioxyde de silicium R2 anion dans laquelle RI, R2 et R3 sont chacun indépendamment choisis parmi un groupe alkyle en CI à4 ; et dans laquelle l'anion peut être tout 15 anion approprié. L'expression « accroissant la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium » utilisée ici et dans les revendications annexées pour décrire la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium (pour la vitesse d'élimination mesurée en À/min) résultant de l'addition d'une substance selon la 20 formule I à la composition de polissage chimico-mécanique signifie que l'expression suivante est satisfaite A>A0 dans laquelle A est la vitesse d'élimination de s'oxyde de silicium en /min pour une composition de polissage chimico-mécanique contenant une substance selon la formule I utilisée dans le procédé de la présente invention, telle que mesurée dans les conditions de polissage exposées dans les exemples ; Au est la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium en Â/min obtenue dans des conditions identiques à l'exception que la substance selon la formule I est absente de la composition de polissage chimico-mécanique. L'expression « performance de défectivité de polissage améliorée » utilisée ici et dans les revendications annexées pour décrire la performance de défectivité obtenue par l'inclusion d'une substance selon la formule I dans la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention signifie que l'expression suivante est satisfaite : X<XQ
où X est la défectivité (c'est-à-dire, les rayures post CMP/fluorure d'hydrogène) pour une composition de polissage chimico-mécanique contenant la substance selon la formule I utilisée dans le procédé de la présente invention, telle que mesurée dans des conditions de polissage exposées dans les exemples ; et X0 est la défectivité (c'est-à-dire, les rayures post CMP/fluorure d'hydrogène) obtenue dans des conditions ontiques à l'exception que la substance selon la formule I est absente de la composition de polissage chimico-mécanique. L'eau contenue dans la composition de polissage chimicomécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention est de préférence au moins l'une parmi l'eau désionisée et l'eau distillée pour limiter les impuretés secondaires.
La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention contient 0,1 à 40 % en poids d'abrasif, de préférence 5 à 25 % en poids d'abrasif. L'abrasif utilisé a de préférence une taille moyenne de particule de < 200 nm ; de manière davantage préférée de 75 à 150 nm ; de manière préférée entre toutes de 100 à 150 nm. Les abrasifs appropriés pour une utilisation dans la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention incluent, par exemple, les oxydes inorganiques, les hydroxydes inorganiques, les hydroxyde oxydes inorganiques, les borures de métal, les carbures de métal, les nitrures de métal, les particules de polymère et les mélanges comprenant au moins l'un des précédents. Les oxydes inorganiques appropriés incluent, par exemple, la silice (SiO2), l'alumine (AI2O3), la zircone (ZrO2), l'oxyde de cérium (CeO2), l'oxyde de manganèse (MnO2), l'oxyde de titane (1102) ou des combinaisons comprenant au moins l'un des oxydes précédents. Des formes modifiées de ces oxydes inorganiques, telles que des particules d'oxyde inorganique revêtues d'un polymère organique et des particules inorganiques revêtues peuvent également être utilisées si on le souhaite.
Les carbures, borures et nitrures de métal appropriés incluent, par exemple, le carbure de silicium, le nitrure de silicium, le carbonitrure de silicium (SiCN), le carbure de bore, le carbure de tungstène, le carbure de zirconium, le borure d'aluminium, le carbure de tantale, le carbure de titane, ou les combinaisons comprenant au moins l'un des carbures, borures et nitrures de métal précédents. L'abrasif préféré à utiliser dans la composition de polissage chimicomécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention est la silice colloïdale. De préférence, la silice colloïdale utilisée contient au moins un élément parmi la silice précipitée et la silice agglomérée, De préférence, la silice colloïdale utilisée a une taille moyenne de particule de < 200 nm, de manière davantage préférée de 75 à 150 nm, de manière préférée entre toutes de 100 à 150 nm ; et représente 0,1 à 40 % en poids, de préférence 5 à 25 % en poids de la composition de polissage chimico-mécanique. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention contient de préférence, comme composant initial, 0,001 à 5 % en poids d'une substance selon la formule I N R2 anion 10 (J)
dans laquelle R1, R2 et R3 sont chacun indépendamment choisis parmi un groupe alkyle en Cl à4, de préférence un groupe alkyle en CI à 2, 15 de manière préférée entre toutes un groupe méthyle ; et où l'anion peut être tout anion approprié, de préférence un anion choisi parmi un hydroxyde et un atome d'halogène, de manière davantage préférée un hydroxyde. Dans certaines applications préférées, la composition de polissage chimico-mécanique contient facultativement, comme composant 20 initial, 0,001 à 1 % en poids, de manière davantage préférée 0,1 à 1 % en poids, de manière préférée entre toutes 0,1 à 0,3 % en poids de (a substance selon la formule I. De manière préférée entre toutes, la substance selon la formule I est l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium. Facultativement, la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention contient en outre, comme composant initial, une substance selon la formule Il HO HO dans laquelle chacun de R4, R5, R6, R7, R8, R9 et Rl° est un groupe de pontage de formule -(CH2)n-, où n est un nombre entier choisi parmi 1 à Io. De préférence, n est un nombre entier indépendamment choisi 10 parmi 1 à 4 pour chacun parmi R4, R5, R6, R7, R8, R9 et R10. De manière davantage préférée, n est un nombre entier indépendamment choisi parmi 2 à 4 pour chacun de R4, R5, R6, R7, R8, R9 et R10. De manière préférée entre toutes, la substance selon la formule Il est choisie parmi le cliéthylènetriaminepentakis(acide méthylphosphonique), de formule 15 suivante HO Ho
et le bis(hexaméthylène)triamine-pentakis(acide méthylphosphonique) de formule suivante o OH
Facultativement, un ou plusieurs des atomes d'azote dans la substance selon la formule II peuvent être fournis sous forme quaternaire, 10 où l'azote adopte une charge positive.
Facultativement, la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention contient en outre, comme composant initial, 0,001 à 5 % en poids de la substance selon la formule II. Facultativement, la composition de polissage chimico-mécanique contient facultativement, comme composant initial, 0,001 à 1 % en poids, de manière davantage préférée 1 % en poids, de manière davantage préférée 0,1 à 0,3 % en poids de la substance selon la formule IL L'inclusion de la substance facultative selon la formule II dans la 10 composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention facilite une adaptation sur mesure de la sélectivité de la vitesse d'élimination entre l'oxyde de silicium et le nitrure de silicium pour une utilisation dans des applications dans lesquelles le substrat comprend en outre du nitrure de 15 silicium en plus de l'oxyde de silicium. Facultativement, la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention contient en outre des additifs additionnels choisis parmi les dispersants, les agents tensioactifs, les tampons, les agents anti-mousse 20 et les biocides. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention a un pH 7, de préférence de 7 à 12, de manière davantage préférée de 10 à 11. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée peut inclure un 25 agent d'ajustement du pH inorganique et organique. Facultativement, 'agent d'ajustement du pH est choisi parmi un acide ou une base inorganique (par exemple, l'acide nitrique, l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide phosphorique, le sulfate de potassium et l'hydroxyde de potassium).
Le substrat poli dans ie procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention comprend de l'oxyde de silicium. L'oxyde de silicium dans le substrat peut être toute matière d'oxyde de silicium appropriée connue dans l'art, par exemple, le verre de borophosphosilicate (BPSG), l'orthosilicate de tétraéthyle gravé au plasma (PETEOS), l'oxyde thermique, le verre de silicate non dopé, l'oxyde de plasma haute densité (HM. Facultativement, le substrat poli dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention comprend en outre du nitrure 10 de silicium. Le nitrure de silicium dans le substrat, s'il est présent, peut être toute matière de nitrure de silicium appropriée connue dans l'art par exemple le Si3N4. Le tampon de polissage chimico-mécanique utilisé dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention peut être tout 15 tampon de polissage approprié connu dans l'art. le tampon de polissage chimico-mécanique peut facultativement être choisi parmi les tampons de polissage tissés et non tissés. Le tampon de polissage chimico-mécanique peut être constitué de tout polymère approprié de densité, dureté, épaisseur, compressibilité et module variables. Le tampon de polissage 20 chimico-mécanique peut être rainuré et perforé si nécessaire. La substance selon la formule I, (de manière préférée entre toutes l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium) contenue dans !a composition de polissage chimico-mécanique utilisé dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention accroît la vitesse d'élimination 25 de l'oxyde de silicium (telle que mesurée Â/min). Nous définisons l'accroissement relatif (\A) de la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium par AA=(A-Ai)/Ai où A et Ar, représentent la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium, mesurée en Â/min au moyen d'une composition de polissage avec (A) et sans (Au) l'addition d'une substance selon la formule I dans la composition de polissage chimico-mécanique. L'inclusion d'une substance selon la formule I (de manière préférée entre toutes, l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium) dans la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de la présente invention assure de préférence un accroissement > 5 %, de manière davantage préférée > 10 % de la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium. A savoir, au moins l'une des équations suivantes est de préférence satisfaite
10 (i) (((A-Ao)/Ao) * 100) > 5; et A-Ao)/Ao) * 100) > 10,
toutes telles que mesurées dans les conditions de polissage exposées dans les exemples. 15 La substance selon la formule I (de manière préférée entre toutes l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium) contenue dans la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention conduit à une amélioration de la performance de défectivité de polissage. De préférence, l'inclusion de la 20 substance selon la formule I dans la composition de polissage chimicomécanique, comme composant initial, assure une réduction > 50 % ; de manière davantage préférée > 60 % ; de manière préférée entre toutes > 70 % de la défectivité de polissage (c'est-à-dire, des rayures post CMP/fluorure d'hydrogène), telle que mesurée dans les conditions de 25 polissage exposées dans les exemples. A savoir, au moins l'une des équations suivantes est de préférence satisfaite (i) (X)-X)/X 100 > 50; (ii) (Xä-X)/X 100 60; et, (iii) (X00/X * 100 70;
où X est la défectivité de polissage (c'est-à-dire, les rayures post CMP/fluorure d'hydrogène), pour une composition de polissage chimico- contenant la substance selon la formule I utilisée dans le procédé de la présente invention, telle que mesurée dans les conditions de polissage exposées dans [es exemples et Xj est (a défectivité de polissage (c'est-à-dire, les rayures post CMP/fluorure d'hydrogène), obtenue dans des conditions identiques à l'exception que la substance selon la formule I est absente de la composition de polissage chimicomécanique. Il est souhaitable, dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention, que la composition de polissage chimicomécanique comprenant une substance selon la formule I (de manière préférée entre toutes l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium) présente un accroissement relatif de la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium de > 5 %, de manière davantage préférée > 10 % ; telle que mesurée dans les conditions de polissage exposées dans les exemples. De manière encore davantage préférée, dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention, la composition de polissage chimico-mécanique comprenant une substance selon la formule I (de manière préférée entre toutes l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium) présente un accroissement relatif (AA) de la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium de > 5 % ; de manière davantage préférée > 10 %, et, simultanément, présente une réduction de défectivité de polissage (c'est-à-dire, les rayures post CMP/fluorure d'hydrogène) de > 50 %, de manière davantage préférée > 60 %, de manière préférée entre toutes > 70 % ; telle que mesurée dans les conditions de polissage exposées dans les exemples. De manière préférée entre toutes, dans le procédé de polissage 15 chimico-mécanique de la présente invention, la composition de polissage chimico-mécanique comprenant une substance selon la formule I (de manière préférée entre toutes l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium) présente un accroissement relatif (\A) de la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium de > 10 % et une réduction de défectivité de polissage (c'est-à-dire, les rayures post CMP/fluorure d'hydrogène) de > 70 %, telles que mesurées dans les conditions de polissage exposées dans les exemples. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention permet un fonctionnement avec une faible pression nominale de tampon de polissage, par exemple de 3 à 35 kPa. La faible pression nominale de tampon de polissage améliore la performance de polissage en réduisant la formation de rayures et d'autres défauts de polissage non souhaitables et minimise les dommages aux matériaux fragiles. On décrira à présent certains modes de réalisation de la présente invention en détail dans les exemples suivants.
Exemple 1 Compositions de polïssage chimico-mécanique Les compositions de polissage chimico-mécanique (CMPC) évaluées sont décrites dans le tableau 1. Les compositions de polissage chimicomécanique A à D sont des formulations comparatives, qui n'entrent pas dans ta portée de l'invention revendiquée.25 Tableau Hydroxyde de benzyltriméthyl Substance de ammonium formule 11 Abrasif£ (% en poids en poids % en oids 16L 6' C D 2 0 4 0,5 17 pH inal CMPC 6 0 0,5 0,7 7 0,7 8 0,7 9 0 0, 0, 16x 0,7 10,7 diéthylènetriaminepentakis(acide méthylphosphonique) disponible auprès de Aldrich bis(hexaméthylène)triaminepentakis(acide méthylphosonique) disponible auprès de Aldrich Silice colloïdale Klebosol® 1630 fabriquée par AZ Electronic Materials et disponible auprès de The Dow Chemical Company. x Silice colloïdale Klebosol) 1630N fabriquée par AZ E ectronie Materials et disponible auprès de The Dow Chemical Company, y pH de a composition ajusté si nécessaire avec du HNO ou du KOH. Exemple 2 Essais de polissa_cle On a évalué les compositions de polissage chimico-mécanique décrites dans le Tableau 1 au moyen de plaques diélectriques en TEOS à couverture de 200 mm. On a utilisé une plate-forme de polissage CMP Mirra Applied Materials pour polir toutes les plaques de couverture dans les exemples au moyen d'un tampon de polissage comprenant une couche de polissage en poly(uréthane) contenant des microparticules polymères à âme creuse et un sous-tampon non tissé imprégné de poly(uréthane) (à savoir un tampon de polissage IC1010 disponible dans le commerce auprès de Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.). Les conditions de polissage utilisées dans tous les exemples incluaient une vitesse de chariot de 93 tr/min ; une vitesse de support de 87 tr/min ; avec un débit de milieu de polissage de 200 mL/min et une force descendante de 20,7 kPa. Des vitesses d'élimination pour chacune des expériences de polissage sont fournies dans le Tableau 2. Il faut noter que les vitesses d'élimination ont été calculées à partir de l'épaisseur de film avant et après polissage. Spécifiquement, on a déterminé les vitesses d'élimination au moyen d'un système de métrologie à film mince optique SpectraFX 200 disponible auprès de KLA-Tencor. On a déterminé la performance de défectivité rapportée dans le Tableau 2 au moyen d'un microscope électronique à balayage soit après polissage (« Pst-CMP »), soit après un lavage post-polissage au fluorure d'hydrogène (« Pst-HF »). On a inspecté toutes les plaques de TEOS après lavage Pst-HF au moyen d'un système d'inspection de défaut Surfscan® SPI disponible auprès de KLA-Tencor.
On a enregistré les informations de défaut, y compris leurs coordonnées sur la plaque, dans KLARF (KLA Results File) que l'on a ensuite transférées dans un système de revue de défaut eDR-5200 disponible auprès de KLATencor. On a sélectionné un échantillon aléatoire de 100 images de défaut et on l'a passé en revue à l'aide du système eDR-5200. On a classifié ces 100 images en divers types de défaut, par exemple, marques de broutage (rayures), particules et débris de tampon. D'après les résultats de classification de ces 100 images, on a déterminé le nombre total de rayures sur la plaque.
0 19 Tableau 2 CMPC Vitesse d'élimination de rayures rayures TEOS Pst-CMP Pst-HF_ (A/min A (1_) 2475 48 72 _ 2862 N/A 41 B_3)_ C (7)_ 2571 N/A 14 D (13) ' 2848 N/A 17 (2)y 2698 8 1 2 (4) 2916 N/A 24 3 (5) 2898 N/A .2 4 (8) 2794 N/A 7 (9) 2745 N/A 9 6(10) 2867 N/A 4 7 (11) 2730 N/A 16 8 (12) 2728 N/A 21 9 (14) 2924 N/A 6 10(15) 2937 N/A 5

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS1, Procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, caractérisé en ce qu'if comprend les étapes consistant à fournir un substrat, dans lequel le substrat comprend de l'oxyde de silicium ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique comprenant, comme composants initiaux : de l'eau ; un abrasif ; et une substance selon la formule I anion 10 dans laquelle R1, R2 et R3 sont chacun indépendamment choisis parmi un groupe alkyle en C1 à 4 ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique présentant une surface de polissage ; 15 déplacer la surface de polissage par rapport au substrat distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur la surface de polissage ; et abraser au moins une partie du substrat pour polir le substrat; dans lequel la substance selon la formule I incluse dans la 20 composition de polissage chimico-mécanique assure une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium accrue et une performance de défectivité de polissage améliorée, et où au moins une partie de l'oxyde desilicium est éliminée du substrat.
  2. 2. Procédé selon la revendication dans lequel l'abrasif est une silice collo(dale.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'abrasif est une silice colloïdale ayant une taille moyenne de particule de 10 à 200 nm.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la composition 10 de polissage chimico-mécanique présente une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium supérieure ou égale à 2,000 Â/min ; avec une vitesse de chariot de 93 tours par minute, une vitesse de support de 87 tours par minute, un débit de composition de polissage chimico-mécanique de 200 mL/min, une force descendante nominale de 20,7 kPa sur une 15 machine de polissage de 200 mm ; et dans lequel le tampon de polissage chimico-mécanique comprend une couche de polissage en poly(uréthane) contenant des microparticules polymères à âme creuse et un sous-tampon non tissé imprégné de poly(uréthane). 20
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel au moins l'une des équations suivantes est satisfaite (i) (((A-A. /Ao) 100) ≥ 5; et (ii) («A-Ao)/Ai.i) 100) 10, où A est la vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium, mesurée en Â/min, au moyen de la composition de polissage chimico-mécanique et Ar est une vitesse d'élimination de l'oxyde de silicium, mesurée en Â/min, dans des conditions identiques à l'exception que la substance selon la 21 25formule I est absente.
  6. 6. Procédé selon !a revendication 1, dans lequel le substrat comprend en outre du SiN: et la formulation de polissage chimico- mécanique comprend en outre, comme composant initial, une substance selon la formule II H dans laquelle chacun des groupes R4, R5, R6, R7, R8, R9 et RI° est un groupe de pontage de formule -(CH2)n-, où n est un nombre entier choisi parmi 1 à 10.
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel n est un entier indépendamment choisi parmi 4 pour chacun parmi des groupes R'-j t R'".
  8. 8. Procédé selon la revendication dans lequel n est un entier indépendamment choisi parmi 2 à 4 pour chacun parmi des groupes 20 R', t HO HO HOC \ HOC R N O OH 22. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la substance selon la formule I est l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium et où la substance selon la formule Il est le diéthylènetriaminepentakis(acide méthylphosphonique). 10. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la substance selon la formule I est l'hydroxyde de benzyltriméthylammonium et où la substance selon la formule II est le bis(hexaméthyléne)triaminepentakis(acide méthylphosphonique).
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