JP2001148360A - Chemical and mechanical grinding slurry and grinding method - Google Patents

Chemical and mechanical grinding slurry and grinding method

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JP2001148360A
JP2001148360A JP2000292725A JP2000292725A JP2001148360A JP 2001148360 A JP2001148360 A JP 2001148360A JP 2000292725 A JP2000292725 A JP 2000292725A JP 2000292725 A JP2000292725 A JP 2000292725A JP 2001148360 A JP2001148360 A JP 2001148360A
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slurry
oxidizing agent
present
peroxide
oxidizing
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Shogen Ri
鐘元 李
Fugen In
普彦 尹
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment 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
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slurry with good quality and safety in a CMP method for reducing an added oxidant with a metal removing speed as fast as a conventional case and reducing the productive cost, and provide a CMP method for adjusting metal removing speed when the improved slurry is used. SOLUTION: A slurry for grinding a metallic layer in a semiconductor integrated circuit chemically and mechanically contains an aqueous agent made of many kinds of oxidants and a grinding agent. At least one of oxidant is a first oxidant for oxidizing the other oxidizing agents. At least another one is a second oxidant for oxidizing the metallic layer. Then, the second oxidant is reduced itself in a repeated cycle of the oxidation by the first oxidant. The slurry solution is made strong acid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は化学及び機械的研磨
(Chemical-mechanical polishing:以下、CMPと称
する)に用いられるスラリー(slurry)及びこのスラリー
を利用したCMP方法に関するものであり、特に金属酸
化速度が速い酸化剤と還元電位が高い酸化剤とを複合使
用することにより、少ない酸化剤量でも研磨速度を向上
させることができるCMP用スラリー及びこれを利用し
たCMP方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slurry used for chemical-mechanical polishing (hereinafter, referred to as CMP) and a CMP method using the slurry. The present invention relates to a CMP slurry capable of improving a polishing rate even with a small amount of an oxidizing agent by using a combination of an oxidizing agent having a high speed and an oxidizing agent having a high reduction potential, and a CMP method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化、高速化、多機能
化等発展によってチップ内部素子と外部回路とを連結す
るための金属配線層も多層化されている。多層化された
金属配線層間の上下連結はコンタクトまたはビア(via)
を通して行なわれる。このようなコンタクトまたはビア
(via)は、層間絶縁膜にコンタクトホールまたはビア(vi
a)ホールを形成した後に金属を堆積して堆積された金属
をCMP工程により研磨して除去することにより、表面
が平らな層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールまた
はビア(via)ホール内に充填された金属のみ残すことに
よって形成される。
2. Description of the Related Art With the development of high integration, high speed, multi-function, etc. of a semiconductor device, a metal wiring layer for connecting a chip internal element and an external circuit has been multilayered. The vertical connection between the multi-layered metal wiring layers is a contact or via
Is done through Such contacts or vias
(via) indicates a contact hole or via (vi
a) After the hole is formed, the metal is deposited and the deposited metal is polished and removed by a CMP process to fill a contact hole or a via hole formed in an interlayer insulating film having a flat surface. It is formed by leaving only the deposited metal.

【0003】CMP工程は、回転する研磨パッドとウェ
ーハとが直接的に加圧接触されて、これらの界面には研
磨用スラリーが提供される。したがって、ウェーハ表面
はスラリーが塗布された研磨パッドにより機械的及び化
学的に研磨されて平坦になる。スラリーの組成物により
研磨速度、研磨表面の欠陥、欠点及び腐蝕及び侵食など
の特性が変わるようになる。
In the CMP process, a rotating polishing pad and a wafer are brought into direct pressure contact with each other, and a polishing slurry is provided at an interface between them. Therefore, the surface of the wafer is mechanically and chemically polished by the polishing pad coated with the slurry, and becomes flat. Depending on the composition of the slurry, polishing rate, polishing surface defects, defects, and properties such as corrosion and erosion can be changed.

【0004】CMP用スラリーは、酸化性水性媒質内に
懸濁されたシリカまたはアルミナのような研磨剤と酸化
剤とを含有する。例えば、米国特許5340370号明
細書には、酸化剤であるフェリシアン化カリウム(potas
sium ferricyanide)、研磨剤であるシリカ、酢酸カリウ
ム(potassium acetate)を含むタングステン研磨用スラ
リーを開示している。この特許では0.1モル(mole)フ
ェリシアン化カリウム、5%シリカを含有してpH3.
4〜3.6に調節されたスラリー組成物によりタングス
テンの除去速度が1600〜2400Å/minである
ことを開示している。
[0004] CMP slurries contain an abrasive such as silica or alumina suspended in an oxidizing aqueous medium and an oxidizing agent. For example, U.S. Pat. No. 5,340,370 discloses potassium ferricyanide (potas) as an oxidizing agent.
Disclosed is a tungsten polishing slurry containing sium ferricyanide, silica as an abrasive, and potassium acetate (potassium acetate). In this patent, 0.1 mole potassium ferricyanide, containing 5% silica and a pH of 3.
It discloses that the removal rate of tungsten is 1600 to 2400 ° / min with the slurry composition adjusted to 4 to 3.6.

【0005】米国特許5527423号明細書には、酸
化剤である硝酸第二鉄(ferric nitrate)、研磨剤である
アルミナまたはシリカ、脱イオン水などを含むタングス
テン研磨用スラリーを開示している。この特許では5%
硝酸第二鉄、3%のアルミナまたはシリカを含有するス
ラリー組成物によりタングステンの除去速度が3000
または2000Å/minであることを開示している。
[0005] US Pat. No. 5,527,423 discloses a slurry for polishing tungsten containing a ferric nitrate as an oxidizing agent, alumina or silica as an abrasive, deionized water and the like. 5% in this patent
With a slurry composition containing ferric nitrate, 3% alumina or silica, the removal rate of tungsten is 3000
Or, it is disclosed that it is 2000 ° / min.

【0006】米国特許5783489号明細書には、研
磨剤、第1酸化剤、第2酸化剤、有機酸、脱イオン水を
含有する多重金属研磨用スラリーを開示する。この特許
ではアルミニウム及び銅合金とチタンまたはその合金で
構成された多重金属層を一つの研磨用スラリーを用いて
効果的に除去する技術を開示する。
US Pat. No. 5,783,489 discloses a multi-metal polishing slurry containing an abrasive, a first oxidizing agent, a second oxidizing agent, an organic acid, and deionized water. This patent discloses a technique for effectively removing multiple metal layers composed of aluminum and copper alloys and titanium or an alloy thereof using one polishing slurry.

【0007】図1は、伝導性金属中タングステン(W)
に関するものであり、スラリーに添加された酸化剤によ
りタングステン表面で進められる酸化反応の2種の場合
を図示的に説明するための図面である。図1を参照する
と、タングステンに含まれた酸化剤はタングステンと酸
化反応をして電子を奪ってそれ自体は還元される。一方
電子を失ったタングステンは酸化剤から提供された酸素
と結合してタングステン10表面にWO2/WO3形態の
酸化膜12を形成したり、WO4 2-のような陰イオン1
4形態でスラリー内に溶解される。このような酸化剤に
より形成された酸化膜は金属自体より除去が容易なので
研磨剤と研磨パッドとの摩擦力によって容易に除去され
る。
FIG. 1 shows tungsten (W) in a conductive metal.
FIG. 4 is a diagram for schematically illustrating two cases of an oxidation reaction proceeding on a tungsten surface by an oxidizing agent added to a slurry. Referring to FIG. 1, an oxidizing agent contained in tungsten undergoes an oxidation reaction with tungsten to remove electrons and is itself reduced. Meanwhile or tungsten that have lost electrons form a WO 2 / WO 3 form oxide film 12 of the bonded tungsten 10 surface with oxygen provided by oxidant, WO 4 2-anion 1 like
Dissolved in the slurry in four forms. Since the oxide film formed by such an oxidizing agent is easier to remove than the metal itself, it is easily removed by the frictional force between the polishing agent and the polishing pad.

【0008】このような金属CMP工程を効果的に行な
うためには金属、例えばタングステンの除去速度(remov
al rate)条件が最少2000Å/min以上になるべき
である。しかし、上述した従来の方法のように、単一の
酸化剤を使用したスラリーを製造する場合、2000Å
以上のタングステン除去率特性を持たせるためには、多
量の酸化剤を添加しなければならない。
In order to effectively perform such a metal CMP process, a removal rate (removal) of a metal, for example, tungsten is removed.
al rate) condition should be at least 2000 mm / min or more. However, when a slurry using a single oxidizing agent is manufactured as in the above-described conventional method, it takes 2,000 dollars.
In order to provide the above tungsten removal rate characteristics, a large amount of an oxidizing agent must be added.

【0009】しかし、金属の除去速度を高めるために既
存の方法とおり酸化剤を過量添加してスラリーを製造す
る場合、金属の除去速度は高めることができる反面スラ
リー内の不純物濃度が高まりCMP工程後素子の電気的
特性が低下されたり、金属腐蝕(metal corrosion)が深
化される等素子収率(yields)に悪影響を与える可能性が
ある。また、スラリーの品質(quality)低下及び危険性
増加とスラリーの製造価格が上昇して製品の競争力が落
ちる問題点がある。
However, when a slurry is manufactured by adding an excessive amount of an oxidizing agent as in the existing method to increase the metal removal rate, the metal removal rate can be increased, but the impurity concentration in the slurry increases and the slurry after the CMP step is increased. The electrical characteristics of the device may be degraded, or metal corrosion may be deepened, thereby adversely affecting the device yield. In addition, there is a problem that the quality of the slurry is reduced and the risk is increased, and the production cost of the slurry is increased, thereby lowering the competitiveness of the product.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の問題点を解消するために同一以上の金
属除去速度を維持しながらもスラリー内に添加される酸
化剤量を減らすことができて、スラリーの製造コストを
節減させて、スラリーの品質及び安全性を向上させるこ
とができるCMP用スラリーを提供することにある。本
発明の他の目的は、改善されたスラリーを用いて金属除
去速度の調節が可能なCMP方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the amount of oxidizing agent added to a slurry while maintaining the same or higher metal removal rate in order to solve the problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a slurry for CMP that can reduce the manufacturing cost of the slurry and improve the quality and safety of the slurry. It is another object of the present invention to provide a CMP method capable of controlling a metal removal rate using an improved slurry.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の研磨用スラリーは、半導体集積回路に用いら
れる金属層を化学及び機械的に研磨するためのスラリー
(slurry)において、複数の酸化剤(oxidizing agent)、
及び研磨剤(abrasive)を水性媒質内に備えて、前記複数
の酸化剤中少なくとも一つは還元された酸化剤を酸化さ
せる第1酸化剤であり、少なくとも他の一つは前記金属
層を酸化させてそれ自体は還元されて前記第1酸化剤に
より酸化されて再び酸化力が復元されてリサイクリング
される第2酸化剤を含んで強酸性を維持することを特徴
とする。すなわち、本発明では酸化反応速度が速い第2
酸化剤が金属表面を酸化させてそれ自体は還元されるよ
うになるので、還元された第2酸化剤を還元電位が大き
い第1酸化剤が再び酸化させることによって、第2酸化
剤の酸化力が復元される。したがって、このような第2
酸化剤のリサイクルメカニズムにより少量の酸化剤だけ
でも高い除去速度を維持するようになることである。
According to the present invention, there is provided a polishing slurry for chemically and mechanically polishing a metal layer used in a semiconductor integrated circuit.
(slurry), a plurality of oxidizing agents,
And an abrasive in an aqueous medium, wherein at least one of the plurality of oxidants is a first oxidant that oxidizes a reduced oxidant, and at least one other oxidizes the metal layer. In addition, the second oxidizing agent is reduced and oxidized by the first oxidizing agent, and the oxidizing power is restored to the second oxidizing agent. That is, in the present invention, the second oxidation reaction rate is high.
Since the oxidizing agent oxidizes the metal surface and is itself reduced, the reduced second oxidizing agent is oxidized again by the first oxidizing agent having a high reduction potential, so that the oxidizing power of the second oxidizing agent is reduced. Is restored. Therefore, such a second
The oxidant recycling mechanism is to maintain a high removal rate with only a small amount of oxidant.

【0012】本発明の方法は半導体ウェーハ上の金属層
を化学及び機械的に研磨する方法において、水性媒質に
研磨剤(abrasive)、還元された酸化剤を酸化させる第1
酸化剤、金属を酸化させてそれ自体は還元されて前記第
1酸化剤により再び酸化力が復元される第2酸化剤を備
える強酸性のスラリー(slurry)を半導体ウェーハ上に供
給する段階と、半導体ウェーハ上に供給されたスラリー
を利用して前記半導体ウェーハ上に接触された研磨パッ
ドを回転しながら前記金属層の一部を除去して前記半導
体ウェーハの表面が平坦になるように研磨する段階を含
んで構成されたことを特徴とする。
The method of the present invention is a method for chemically and mechanically polishing a metal layer on a semiconductor wafer. The method comprises the steps of oxidizing an aqueous medium with an abrasive and a reduced oxidant.
Supplying a strongly acidic slurry containing a second oxidizing agent, which oxidizes the metal and oxidizes the metal itself to reduce the oxidizing power again by the first oxidizing agent, onto the semiconductor wafer; Removing a part of the metal layer while rotating a polishing pad in contact with the semiconductor wafer by using a slurry supplied on the semiconductor wafer to polish the surface of the semiconductor wafer to be flat; Is characterized by including.

【0013】ここで、金属層はタングステン、チタン、
窒化チタン、銅、アルミニウムまたはこれらの合金で構
成された単層または多層構造をなす。特に、本発明のス
ラリーはタングステンに対して最も適している。前記第
1酸化剤は、還元された酸化剤を酸化させるために還元
電位が大きい過酸化化合物であり、第2酸化剤または金
属酸化剤は金属と酸化反応速度が速い鉄化合物である。
過酸化化合物は過酸化水素(hydrogen peroxide:H
22)、過酸化ベンゾイル(Benzoyl peroxide:(C65
CO)22)、過酸化カルシウム(Calcium peroxide:C
aO2)、過酸化バリウム(Barium peroxide:Ba
2)、または過酸化ナトリウム(Sodium peroxide:Na
22)である。この中から特に過酸化水素が最も望まし
い。前記過酸化水素が前記スラリー組成物内に約0.0
1wt%ないし10wt%範囲内の量で存在して、特に
約0.5wt%ないし3wt%範囲内の量で存在するこ
とが最も望ましい。0.01%以下の場合には除去速度
があまりにも遅いために工程適用が困難で、10%以上
の場合には除去速度は向上されるが金属腐蝕が深化され
る。
Here, the metal layer is made of tungsten, titanium,
It has a single-layer or multi-layer structure made of titanium nitride, copper, aluminum or an alloy thereof. In particular, the slurry of the present invention is most suitable for tungsten. The first oxidizing agent is a peroxide compound having a large reduction potential to oxidize the reduced oxidizing agent, and the second oxidizing agent or the metal oxidizing agent is an iron compound having a high oxidation reaction rate with a metal.
The peroxide compound is hydrogen peroxide (H).
2 O 2 ), Benzoyl peroxide: (C 6 H 5
CO) 2 O 2 ), Calcium peroxide (C)
aO 2 ), Barium peroxide (Ba)
O 2 ) or sodium peroxide (Na)
2 O 2 ). Of these, hydrogen peroxide is most desirable. The hydrogen peroxide is present in the slurry composition at about 0.0
Most preferably, it is present in an amount in the range of 1 wt% to 10 wt%, particularly in an amount of about 0.5 wt% to 3 wt%. If it is less than 0.01%, the removal rate is too slow to apply the process, and if it is more than 10%, the removal rate is improved but the metal corrosion is deepened.

【0014】鉄化合物は硝酸第二鉄、りん酸第二鉄(fer
ric phosphate)、硫酸第二鉄(ferric sulfate)またはフ
ェリシアン化カリウムであり、この中から特に硝酸第二
鉄が最も望ましい。硝酸第二鉄が前記スラリー組成物内
に約0.025wt%ないし5wt%範囲内の量で存在
する。特に約0.025wt%ないし1wt%範囲内の
量で存在することが望ましくて、約0.05wt%ない
し0.5wt%範囲内の量で存在することが最も望まし
い。0.025wt%以下の場合には除去速度があまり
にも遅いために工程適用が困難で、5wt%以上の場合
にはスラリーの自体分散性が低下されてスラリーがかた
まる現象が生じる。
The iron compounds include ferric nitrate and ferric phosphate (fer
ric phosphate), ferric sulfate or potassium ferricyanide, of which ferric nitrate is most desirable. Ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount ranging from about 0.025 wt% to 5 wt%. In particular, it is desirable to be present in an amount in the range of about 0.025 wt% to 1 wt%, most preferably in an amount of about 0.05 wt% to 0.5 wt%. When the content is 0.025 wt% or less, the removal rate is too slow to apply the process, and when the content is 5 wt% or more, the dispersibility of the slurry itself is reduced, and a phenomenon that the slurry clumps occurs.

【0015】本発明のスラリーは、2ないし3範囲以内
のpHを有することが良くて、望ましくは2ないし2.
5範囲以内が良い。すなわち、最大3を越えないことが
スラリーの分散安全性側面で効果的である。スラリーの
pHを調節するために硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO
3)、塩酸(HCl)、またはりん酸(H3PO4)を含
む。
The slurry of the present invention may have a pH within the range of 2 to 3, preferably 2 to 2.
Within 5 ranges is good. That is, it is effective not to exceed a maximum of 3 from the aspect of slurry dispersion stability. To adjust the pH of the slurry, sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO
3 ), hydrochloric acid (HCl), or phosphoric acid (H 3 PO 4 ).

【0016】研磨剤はアルミナ、シリカまたはセリア(c
eria)中のいずれか一つを用いることが望ましい。特
に、望ましくはコロイドシリカ(colloidal silica)がス
ラリー組成物内に約3wt%ないし25wt%範囲内の
量で存在する。特に、約3〜10wt%量で存在するこ
とが最も望ましい。本発明のスラリーは、界面活性剤の
ような添加剤をさらに含むことが望ましい。
The abrasive is alumina, silica or ceria (c
eria) is desirably used. In particular, colloidal silica is desirably present in the slurry composition in an amount ranging from about 3 wt% to 25 wt%. In particular, it is most desirable to be present in an amount of about 3-10 wt%. It is desirable that the slurry of the present invention further contains an additive such as a surfactant.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を添付図面を参照して詳細に説明する。図2Aないし図
2Dは、一般的なCMP工程を利用した金属配線層を形
成する工程順序を示す。図2Aで、半導体ウェーハまた
は基板100上に低誘電膜である層間絶縁膜102を堆
積して、堆積された層間絶縁膜102にフォトエッチン
グ工程によりトレンチ104を形成する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 2A to 2D show a process sequence of forming a metal wiring layer using a general CMP process. Referring to FIG. 2A, an interlayer insulating film 102, which is a low dielectric film, is deposited on a semiconductor wafer or a substrate 100, and a trench 104 is formed in the deposited interlayer insulating film 102 by a photo-etching process.

【0018】図2Bで、トレンチ104が形成された層
間絶縁膜102上に障壁層、例えばチタン及び窒化チタ
ンの複合層で構成された障壁層106を均一な厚さで包
む。その次に障壁層106上にトレンチ104が十分に
充填されるように厚くタングステンを堆積させて金属層
108を形成する。
In FIG. 2B, a barrier layer, for example, a barrier layer 106 composed of a composite layer of titanium and titanium nitride is wrapped over the interlayer insulating film 102 in which the trench 104 is formed with a uniform thickness. A metal layer 108 is then formed by depositing thick tungsten over barrier layer 106 to sufficiently fill trench 104.

【0019】図2Cで、金属層108が形成された半導
体ウェーハ100はCMP装備のキャリア116により
回転テーブル114に形成された研磨パッド(pad)11
2に加圧接着される。この時、研磨パッド112にはス
ラリー118が提供されているために半導体ウェーハ1
00と研磨パッド112との界面にはスラリーが供給さ
れる。供給されたスラリー118は本発明により改善さ
れたスラリーである。
Referring to FIG. 2C, the semiconductor wafer 100 on which the metal layer 108 is formed is provided with a polishing pad 11 formed on a rotary table 114 by a carrier 116 equipped with CMP.
2 is pressure-bonded. At this time, since the slurry 118 is provided on the polishing pad 112, the semiconductor wafer 1
Slurry is supplied to the interface between 00 and the polishing pad 112. The supplied slurry 118 is an improved slurry according to the present invention.

【0020】図2Dで、上述したCMP工程により半導
体ウェーハ100の表面は研磨されて層間絶縁膜102
上に存在した金属層、及び障壁層は全部除去されて、ト
レンチ104内に充填された障壁層106と金属層11
0のみ残るようになる。残された障壁層106及び金属
層110が配線層として提供される。
Referring to FIG. 2D, the surface of the semiconductor wafer 100 is polished by the above-described CMP process to form an interlayer insulating film 102.
The overlying metal layer and the barrier layer are completely removed, and the barrier layer 106 and the metal layer 11 filled in the trench 104 are removed.
Only 0 remains. The remaining barrier layer 106 and metal layer 110 are provided as a wiring layer.

【0021】図3は、本発明による複数の酸化剤が添加
されたスラリーを利用した金属の化学及び機械的研磨過
程の反応メカニズムを示す。すなわち、速い反応速度を
有した第2酸化剤である硝酸第二鉄から提供されたFe
+3イオン122がタングステン(W)から電子を奪って
Fe+2イオン120に還元される。一方、タングステン
は電子を失って酸化されてW-の陰イオンになる。
FIG. 3 illustrates a reaction mechanism of a metal chemical and mechanical polishing process using a slurry to which a plurality of oxidizing agents are added according to the present invention. That is, Fe provided from ferric nitrate which is a second oxidizing agent having a high reaction rate
The +3 ions 122 remove electrons from tungsten (W) and are reduced to Fe +2 ions 120. Meanwhile, the tungsten is oxidized loses electrons W - become anionic.

【0022】還元されたFe+2イオン120は、還元電
位が高い過酸化水素124により電子を奪われてFe+3
イオン122に復元されて、過酸化水素124は水12
6になる。したがって、直接的にタングステンを酸化さ
せる第2酸化剤は金属を酸化させて、金属を酸化させる
ことによって還元された還元及び酸化のリサイクリング
により再使用されるので少量でも高い除去速度を得るこ
とができるようになる。一方、酸化された金属陰イオン
はスラリー内に含まれた酸素と結合して酸化膜120を
形成する。この酸化膜120は研磨剤である固形シリカ
418や研磨パッドとの摩擦力により難無く除去され
る。
[0022] Fe +2 ions 120 are reduced, the reduction potential is deprived of electrons by high hydrogen peroxide 124 Fe +3
The hydrogen peroxide 124 is restored to the ions 122,
It becomes 6. Therefore, the second oxidizing agent, which directly oxidizes tungsten, oxidizes the metal and can reuse the reduced and oxidized recycling reduced by oxidizing the metal, so that a high removal rate can be obtained even in a small amount. become able to. Meanwhile, the oxidized metal anions combine with oxygen contained in the slurry to form an oxide film 120. The oxide film 120 is easily removed by frictional force with the solid silica 418 as an abrasive or the polishing pad.

【0023】すなわち、本発明では金属を酸化させる第
2酸化剤が酸化反応により還元されると、第1酸化剤が
還元された第2酸化剤を再び酸化させて酸化力を復元さ
せることによって、復元された第2酸化剤が再び酸化反
応に参与するようになる過程がCMP工程中に循環的に
生じるので、より少量の酸化剤で金属除去速度を向上さ
せることができる。このように、二種の酸化剤を含む本
発明の改善されたスラリーの実施形態は次のようであ
る。
That is, in the present invention, when the second oxidizing agent for oxidizing the metal is reduced by the oxidation reaction, the first oxidizing agent oxidizes the reduced second oxidizing agent again to restore the oxidizing power, Since a process in which the restored second oxidant again participates in the oxidation reaction occurs cyclically during the CMP process, the metal removal rate can be improved with a smaller amount of the oxidant. Thus, an embodiment of the improved slurry of the present invention comprising two oxidizing agents is as follows.

【0024】実施形態1 本実施形態では第1酸化剤の添加量によるスラリーの特
性変化を評価するために、第2酸化剤の添加量は0.5
wt%に固定して、第1酸化剤の添加量を0.01wt
%から3wt%に変化させた5個のサンプルスラリーを
製造した。製作されたスラリーは前記酸化剤以外にコロ
イドシリカ、酸、及び脱イオン水で構成され、試料はポ
リシリコン基板上に低誘電膜、例えば熱酸化膜(HT
O)を約1000Å堆積した後、TiN障壁層とW金属
層とを各々1000Å及び10000Å程度の厚さに各
々堆積して製作した。
Embodiment 1 In this embodiment, the amount of the second oxidizing agent is 0.5 to evaluate the change in the characteristics of the slurry due to the amount of the first oxidizing agent.
wt%, and the amount of the first oxidizing agent added was 0.01 wt%.
% Of the sample slurry was changed from 3% to 3% by weight. The prepared slurry is composed of colloidal silica, acid, and deionized water in addition to the oxidizing agent, and the sample is a low dielectric film such as a thermal oxide film (HT) on a polysilicon substrate.
O) was deposited at about 1000 °, and a TiN barrier layer and a W metal layer were deposited to a thickness of about 1000 ° and 10,000 °, respectively.

【0025】研磨は、6インチPRESI設備(「PR
ESI」は設備の名である)で実施して、パッドとキャ
リアフィルムとはRodel社のIC1000スタック
パッドとR200キャリアフィルムとを用いた。また、
研磨条件は荷重圧力=9psi、テーブル速度=30r
pm、スピンドル速度=30rpm、そしてスラリーの
フロー率(flow rate)=250ml/minである。
このようなCMP条件と各スラリー別評価結果は下記の
表1に示す。
Polishing is performed using 6 inch PRESI equipment (“PR
The pad and carrier film used were a Rodel IC1000 stack pad and R200 carrier film. Also,
Polishing conditions: load pressure = 9 psi, table speed = 30 r
pm, spindle speed = 30 rpm, and slurry flow rate = 250 ml / min.
Table 1 below shows such CMP conditions and evaluation results for each slurry.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】前記表1の結果から分かるように、第1酸
化剤である過酸化水素の添加量が増加するほど層間絶縁
膜の除去速度はほとんど無視する程に変化がない反面、
タングステンの除去速度は徐々に増加することが分か
る。しかし、第1酸化剤の添加量が多くなるほどタング
ステンの除去速度は次第に飽和(saturation)される結果
を見せている。
As can be seen from the results shown in Table 1, the removal rate of the interlayer insulating film is almost negligible as the addition amount of the hydrogen peroxide as the first oxidizing agent is increased.
It can be seen that the tungsten removal rate gradually increases. However, as the amount of the first oxidizing agent increases, the removal rate of tungsten gradually becomes saturated.

【0028】実施形態2 本発明の実施形態2では、本発明の第2酸化剤である硝
酸第二鉄の添加量によるスラリーの特性変化を評価する
ために、第1酸化剤である過酸化水素の添加量は1wt
%に固定して、第2酸化剤の添加量を0.01〜1wt
%範囲で変化させた4個のサンプルスラリーを製造し
た。各条件は上述した実施形態1と同一に与えた。ま
た、研磨条件も実施例1と同一に与えた。このようなC
MP条件と各スラリー別評価結果は下記の表1に示す。
Embodiment 2 In Embodiment 2 of the present invention, in order to evaluate the change in the characteristics of the slurry due to the amount of ferric nitrate as the second oxidizing agent of the present invention, hydrogen peroxide as the first oxidizing agent was used. 1 wt%
%, And the addition amount of the second oxidizing agent is 0.01 to 1 wt.
Four sample slurries varying in% range were prepared. Each condition was given in the same manner as in the first embodiment. The polishing conditions were the same as in Example 1. Such a C
Table 1 below shows the MP conditions and the evaluation results for each slurry.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】前記表2の結果から分かるように、第2酸
化剤である硝酸第二鉄の添加量が増加するほど酸化膜の
除去速度はほとんど変化しない反面、タングステンの除
去速度は大幅に増加する結果を見せた。図4は、酸化剤
の種による金属層の研磨速度の関係を示したグラフであ
る。図4で、Aは酸化剤として約1wt%の過酸化水素
(H22)を単独で添加したスラリーを用いた場合を示
し、Bは酸化剤として約0.5wt%の硝酸第二鉄を単
独で添加したスラリーを用いた場合を示す。Cは1wt
%の過酸化水素(H22)と0.05wt%の硝酸第二
鉄とを同時に添加したスラリーを用いた場合を示す。し
たがって、グラフに示したようにA及びBの場合、すべ
て約500Å/min未満の低いタングステン除去速度
を見せている反面、本発明によるスラリーを用いたCの
場合にはタングステンの除去速度が約2200Å/mi
n程度で単一酸化剤を用いた場合に比べて約6〜7倍の
高い除去速度を有することが分かる。
As can be seen from the results shown in Table 2, as the amount of ferric nitrate as the second oxidizing agent increases, the removal rate of the oxide film hardly changes, but the removal rate of tungsten greatly increases. Showed the result. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the polishing rate of the metal layer and the species of the oxidizing agent. In FIG. 4, A shows a case where a slurry to which only about 1 wt% of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was added alone as an oxidizing agent was used, and B shows about 0.5 wt% of ferric nitrate as an oxidizing agent. This shows a case where a slurry to which is added alone is used. C is 1wt
2 shows a case where a slurry to which hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) of 0.05% and ferric nitrate of 0.05 wt% are simultaneously added is used. Therefore, as shown in the graph, in the case of A and B, the tungsten removal rate is less than about 500 ° / min, while in the case of C using the slurry according to the present invention, the tungsten removal rate is about 2200 °. / Mi
It can be seen that the removal rate is about 6 to 7 times as high as that obtained when a single oxidizing agent is used at about n.

【0031】もしも、単一酸化剤のみを用いて2000
Å以上の除去速度特性を有するようにするためには多量
の酸化剤を添加しなければならないと予想される。実際
に、硝酸第二鉄のみを用いる場合、2000Å程度のタ
ングステン除去速度を有するためには大体7〜8wt%
以上の添加量が必要であって、過酸化水素のみを用いる
場合には、10wt%以上を添加しても約400Å/m
in程度の低い除去速度結果を得た。
If only a single oxidizing agent was used and 2000
It is expected that a large amount of oxidizing agent must be added in order to have the removal rate characteristics of Å or more. In fact, when only ferric nitrate is used, approximately 7 to 8 wt% is required to have a tungsten removal rate of about 2000 °.
When the above addition amount is necessary and only hydrogen peroxide is used, even if 10 wt% or more is added, about 400 Å / m
Removal rates results as low as in.

【0032】したがって、本発明によるスラリーを用い
る場合、二種の酸化剤間の相異なる酸化反応速度と還元
電位との差によって第2酸化剤が第1酸化剤によってリ
サイクリング(recycling)されるので、少量の添加量で
も多量を添加した時と同一な効果を得ることができる長
所を有する。本発明のスラリー溶液のpHを変化させる
場合タングステンと酸化膜との除去率と選択比を見ると
次の表3及び表4のようである。
Therefore, when the slurry according to the present invention is used, the second oxidizing agent is recycled by the first oxidizing agent due to the difference between the different oxidation reaction rates and the reduction potentials between the two oxidizing agents. It has the advantage that the same effect as when a large amount is added can be obtained with a small amount. When the pH of the slurry solution of the present invention is changed, the removal ratio and selectivity of tungsten and oxide film are shown in Tables 3 and 4 below.

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】したがって、本発明のスラリーは、溶液の
pHによって、すなわち、強アルカリ性から強酸性に行
くほどタングステンと酸化膜とのエッチング選択比が大
きくなることが分かる。それゆえ、タングステンと酸化
膜とのエッチング選択比が大きいpH2〜3程度の強酸
性にスラリー溶液のpH値を合わせて用いると酸化膜の
除去量を最少化させながら所望するタングステンのみを
除去できる。
Accordingly, it can be seen that, in the slurry of the present invention, the etching selectivity between the tungsten and the oxide film is increased depending on the pH of the solution, that is, from a strong alkali to a strongly acidic. Therefore, if the pH value of the slurry solution is adjusted to a strong acidity of about pH 2 to 3 where the etching selectivity between tungsten and the oxide film is large, only the desired tungsten can be removed while the removal amount of the oxide film is minimized.

【0036】本発明はその精神または主要な特徴から逸
脱することなく、異なるいろんな形態で実施できる。そ
のために前述した実施例はあらゆる点で単純な例示に過
ぎなく、限定的に解釈してはいけない。また、特許請求
範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の
範囲内のことである。
The present invention may be embodied in various different forms without departing from its spirit or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiment is merely a simple example in every respect, and should not be construed as limiting. Also, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって2
種の酸化剤を含んだスラリーによると、次のような効果
を発揮する。第一、二つの酸化剤を用いる反面添加され
る酸化剤の全体量を大幅に減らすことができるためにス
ラリーのコスト(cost)を大幅に節減させることができ
る。第二、酸化剤が少量添加されることによってスラリ
ーの品質及び安全性が確保される。第三、金属の研磨率
を大幅に向上させることができるだけでなく金属の除去
速度制御が容易である。
As described above, according to the present invention, 2
According to the slurry containing the kind of oxidizing agent, the following effects are exhibited. First, the use of the two oxidizing agents can greatly reduce the total amount of the oxidizing agents to be added, thereby greatly reducing the cost of the slurry. Second, the quality and safety of the slurry are ensured by adding a small amount of the oxidizing agent. Third, not only can the metal polishing rate be greatly improved, but also the removal rate of the metal can be easily controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来技術による金属CMP用スラリーの酸化
剤により金属表面で起きる酸化反応の2種の場合を説明
するための図面である。
FIG. 1 is a view for explaining two kinds of oxidation reactions occurring on a metal surface by an oxidizing agent of a slurry for metal CMP according to the related art.

【図2】 一般的なCMP工程を利用して金属配線を形
成する方法を順次的に示した工程断面図である。
FIG. 2 is a process sectional view sequentially illustrating a method of forming a metal wiring using a general CMP process.

【図3】 本発明による複数の酸化剤が添加されたスラ
リーを利用した金属の化学及び機械的研磨過程のメカニ
ズムを説明するための図面である。
FIG. 3 is a view illustrating a mechanism of a chemical and mechanical polishing process of a metal using a slurry to which a plurality of oxidizing agents are added according to the present invention;

【図4】 酸化剤の種による金属層の研磨速度の関係を
示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a polishing rate of a metal layer and a kind of an oxidizing agent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 半導体ウェーハまたは基板 102 層間絶縁膜 104 トレンチ 106 障壁層 108、110 金属層 112 研磨パッド 114 回転テーブル 116 キャリア 118 スラリー 120 還元された鉄イオン 122 酸化力が復元された鉄イオン 124 過酸化水素 126 水 128 酸化膜 130 研磨剤 REFERENCE SIGNS LIST 100 semiconductor wafer or substrate 102 interlayer insulating film 104 trench 106 barrier layer 108, 110 metal layer 112 polishing pad 114 turntable 116 carrier 118 slurry 120 reduced iron ions 122 oxidized iron ion restored 124 hydrogen peroxide 126 water 128 oxide film 130 abrasive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 13/04 C09K 13/04 101 101 102 102 H01L 21/306 H01L 21/306 M ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09K 13/04 C09K 13/04 101 101 102 102 H01L 21/306 H01L 21/306 M

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体集積回路に用いられる金属層を化
学及び機械的に研磨するためのスラリーにおいて、 複数の酸化剤、及び 研磨剤を水性媒質に備えて、 前記複数の酸化剤中少なくとも一つは他の酸化剤を還元
させるための第1酸化剤であり、少なくとも他の一つは
前記金属層を酸化させてそれ自体は還元されて前記第1
酸化剤により酸化されて再び酸化力が復元されてリサイ
クリングされる第2酸化剤を含み、スラリー溶液は強酸
性であることを特徴とするスラリー。
1. A slurry for chemically and mechanically polishing a metal layer used in a semiconductor integrated circuit, wherein a plurality of oxidizing agents and a polishing agent are provided in an aqueous medium, and at least one of the plurality of oxidizing agents is provided. Is a first oxidizing agent for reducing another oxidizing agent, and at least another one oxidizes the metal layer and is itself reduced to form the first oxidizing agent.
A slurry comprising a second oxidizing agent which is oxidized by the oxidizing agent to restore its oxidizing power and is recycled, and wherein the slurry solution is strongly acidic.
【請求項2】 前記金属層はタングステン、チタン、窒
化チタン、銅、アルミニウムまたはこれらの組合せ中い
ずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載のス
ラリー。
2. The slurry according to claim 1, wherein the metal layer is one of tungsten, titanium, titanium nitride, copper, aluminum or a combination thereof.
【請求項3】 前記第1酸化剤は過酸化化合物であり、
第2酸化剤は鉄化合物であることを特徴とする請求項2
に記載のスラリー。
3. The method according to claim 2, wherein the first oxidizing agent is a peroxide compound.
The second oxidizing agent is an iron compound.
The slurry according to 1.
【請求項4】 前記過酸化化合物は過酸化水素(H
22)、過酸化ベンゾイル((C65CO)22)、過
酸化カルシウム(CaO2)、過酸化バリウム(Ba
2)、及び過酸化ナトリウム(Na22)中のいずれ
か一つであることを特徴とする請求項3に記載のスラリ
ー。
4. The method according to claim 1, wherein the peroxide compound is hydrogen peroxide (H).
2 O 2 ), benzoyl peroxide ((C 6 H 5 CO) 2 O 2 ), calcium peroxide (CaO 2 ), barium peroxide (Ba)
4. The slurry according to claim 3, wherein the slurry is any one of O 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ). 5.
【請求項5】 前記過酸化水素が前記スラリー組成物内
に約0.01wt%ないし10wt%範囲内の量で存在
することを特徴とする請求項4に記載のスラリー。
5. The slurry of claim 4, wherein said hydrogen peroxide is present in said slurry composition in an amount ranging from about 0.01% to 10% by weight.
【請求項6】 前記過酸化水素が前記スラリー組成物内
に約0.5wt%ないし3wt%範囲内の量で存在する
ことを特徴とする請求項4に記載のスラリー。
6. The slurry of claim 4, wherein said hydrogen peroxide is present in said slurry composition in an amount ranging from about 0.5 wt% to 3 wt%.
【請求項7】 前記鉄化合物は硝酸第二鉄、りん酸第二
鉄、硫酸第二鉄、フェリシアン化カリウム等のような鉄
化合物中一つであることを特徴とする請求項3に記載の
スラリー。
7. The slurry according to claim 3, wherein the iron compound is one of iron compounds such as ferric nitrate, ferric phosphate, ferric sulfate, potassium ferricyanide and the like. .
【請求項8】 前記硝酸第二鉄が前記スラリー組成物内
に約0.025wt%ないし5wt%範囲内の量で存在
することを特徴とする請求項7に記載のスラリー。
8. The slurry of claim 7, wherein said ferric nitrate is present in said slurry composition in an amount ranging from about 0.025 wt% to 5 wt%.
【請求項9】 前記硝酸第二鉄が前記スラリー組成物内
に約0.025wt%ないし1wt%範囲内の量で存在
することを特徴とする請求項7に記載のスラリー。
9. The slurry of claim 7, wherein said ferric nitrate is present in said slurry composition in an amount ranging from about 0.025 wt% to 1 wt%.
【請求項10】 前記硝酸第二鉄が前記スラリー組成物
内に約0.05wt%ないし0.5wt%範囲内の量で
存在することを特徴とする請求項7に記載のスラリー。
10. The slurry of claim 7, wherein said ferric nitrate is present in said slurry composition in an amount ranging from about 0.05 wt% to 0.5 wt%.
【請求項11】 前記スラリー溶液のpHは2ないし3
範囲以内であることを特徴とする請求項1に記載のスラ
リー。
11. The pH of the slurry solution is 2 to 3
The slurry according to claim 1, which is within the range.
【請求項12】 前記スラリー溶液のpHを調節するた
めに硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、塩酸(HC
l)、及びりん酸(H3PO4)中いずれか一つの酸をさ
らに含むことを特徴とする請求項11に記載のスラリ
ー。
12. A method for controlling the pH of the slurry solution, comprising sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), and hydrochloric acid (HC).
l), and phosphoric acid (H 3 PO 4) slurry of claim 11, further comprising any one of the acid therein.
【請求項13】 前記研磨剤は、アルミナ、シリカ及び
セリア中のいずれか一つを用いることを特徴とする請求
項1に記載のスラリー。
13. The slurry according to claim 1, wherein the abrasive uses one of alumina, silica, and ceria.
【請求項14】 前記研磨剤が前記スラリー組成物内に
約3wt%ないし25wt%範囲内の量で存在すること
を特徴とする請求項13に記載のスラリー。
14. The slurry of claim 13, wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount ranging from about 3 wt% to 25 wt%.
【請求項15】 前記研磨剤が前記スラリー組成物内に
約5〜10wt%量で存在することを特徴とする請求項
13に記載のスラリー。
15. The slurry according to claim 13, wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount of about 5-10 wt%.
【請求項16】 前記スラリーは界面活性剤をさらに含
むことを特徴とする請求項1に記載のスラリー。
16. The slurry according to claim 1, wherein the slurry further comprises a surfactant.
【請求項17】 半導体ウェーハ上の金属層を化学及び
機械的に研磨する方法において、 a)研磨剤、還元された酸化剤を酸化させるための第1
酸化剤、前記金属層を酸化させて還元されて前記第1酸
化剤により再び酸化されて酸化力が復元される第2酸化
剤を強酸性の水性媒質に備えるスラリーを半導体ウェー
ハ上に供給する段階、及び b)前記半導体ウェーハ上に供給されたスラリーを利用
して前記半導体ウェーハ上に接触された研磨パッドを回
転しながら前記金属層の一部を除去して前記半導体ウェ
ーハの表面が平坦になるように研磨する段階を含んで構
成されたことを特徴とする化学及び機械的研磨方法。
17. A method for chemically and mechanically polishing a metal layer on a semiconductor wafer, comprising: a) a first polishing agent for oxidizing a reduced oxidizing agent.
Supplying a slurry comprising an oxidizing agent and a second oxidizing agent, which is oxidized and reduced by the metal layer and is oxidized again by the first oxidizing agent to restore oxidizing power, in a strongly acidic aqueous medium onto a semiconductor wafer; And b) removing a part of the metal layer while rotating a polishing pad in contact with the semiconductor wafer using the slurry supplied on the semiconductor wafer to make the surface of the semiconductor wafer flat. A chemical and mechanical polishing method comprising the steps of:
【請求項18】 前記金属層はタングステン、チタン、
窒化チタン、銅、アルミニウムまたはこれらの組合せ中
いずれか一つであることを特徴とする請求項17に記載
の化学及び機械的研磨方法。
18. The method according to claim 18, wherein the metal layer is tungsten, titanium,
The method according to claim 17, wherein the method is one of titanium nitride, copper, aluminum or a combination thereof.
【請求項19】 前記第1酸化剤は過酸化化合物であ
り、第2酸化剤は鉄化合物であることを特徴とする請求
項18に記載の化学及び機械的研磨方法。
19. The chemical and mechanical polishing method according to claim 18, wherein the first oxidizing agent is a peroxide compound and the second oxidizing agent is an iron compound.
【請求項20】 前記過酸化化合物は過酸化水素(H2
2)、過酸化ベンゾイル((C65CO)22)、過
酸化カルシウム(CaO2)、過酸化バリウム(Ba
2)、及び過酸化ナトリウム(Na22)中のいずれ
か一つであることを特徴とする請求項19に記載の化学
及び機械的研磨方法。
20. The method according to claim 1, wherein the peroxide compound is hydrogen peroxide (H 2
O 2 ), benzoyl peroxide ((C 6 H 5 CO) 2 O 2 ), calcium peroxide (CaO 2 ), barium peroxide (Ba)
O 2), and chemical and mechanical polishing method according to claim 19, characterized in that the one of sodium peroxide (Na 2 O 2).
【請求項21】 前記過酸化水素が前記スラリー組成物
内に約0.01wt%ないし10wt%範囲内の量で存
在することを特徴とする請求項20に記載の化学及び機
械的研磨方法。
21. The method of claim 20, wherein the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount ranging from about 0.01 wt% to 10 wt%.
【請求項22】 前記過酸化水素が前記スラリー組成物
内に約0.5wt%ないし3wt%範囲内の量で存在す
ることを特徴とする請求項20に記載の化学及び機械的
研磨方法。
22. The method of claim 20, wherein the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount ranging from about 0.5% to 3% by weight.
【請求項23】 前記鉄化合物は硝酸第二鉄、りん酸第
二鉄、硫酸第二鉄、またはフェリシアン化カリウム等の
ような鉄化合物中一つであることを特徴とする請求項1
9に記載の化学及び機械的研磨方法。
23. The method according to claim 1, wherein the iron compound is one of iron compounds such as ferric nitrate, ferric phosphate, ferric sulfate, and potassium ferricyanide.
10. The chemical and mechanical polishing method according to item 9.
【請求項24】 前記硝酸第二鉄が前記スラリー組成物
内に約0.025wt%ないし5wt%範囲内の量で存
在することを特徴とする請求項23に記載の化学及び機
械的研磨方法。
24. The method of claim 23, wherein said ferric nitrate is present in said slurry composition in an amount ranging from about 0.025 wt% to 5 wt%.
【請求項25】 前記硝酸第二鉄が前記スラリー組成物
内に約0.025wt%ないし1wt%範囲内の量で存
在することを特徴とする請求項23に記載の化学及び機
械的研磨方法。
25. The method of claim 23, wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in a range from about 0.025 wt% to 1 wt%.
【請求項26】 前記硝酸第二鉄が前記スラリー組成物
内に約0.05wt%ないし0.5wt%範囲内の量で
存在することを特徴とする請求項23に記載の化学及び
機械的研磨方法。
26. The chemical and mechanical polishing of claim 23, wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount ranging from about 0.05 wt% to 0.5 wt%. Method.
【請求項27】 前記スラリーのpHは2ないし3範囲
以内であることを特徴とする請求項17に記載の化学及
び機械的研磨方法。
27. The method of claim 17, wherein the pH of the slurry is within a range of 2 to 3.
【請求項28】 前記スラリーのpHを調節するために
硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、塩酸(HC
l)、及びりん酸(H3PO4)中いずれか一つの酸をさ
らに含むことを特徴とする請求項27に記載の化学及び
機械的研磨方法。
28. Sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), hydrochloric acid (HC
l), and phosphoric acid (H 3 PO 4) chemical and mechanical polishing method according to claim 27, further comprising any one of the acid therein.
【請求項29】 前記研磨剤は、アルミナ、シリカ及び
セリア中のいずれか一つを用いることを特徴とする請求
項17に記載の化学及び機械的研磨方法。
29. The chemical and mechanical polishing method according to claim 17, wherein the polishing agent uses one of alumina, silica and ceria.
【請求項30】 前記研磨剤が前記スラリー組成物内に
約3wt%ないし25wt%範囲内の量で存在すること
を特徴とする請求項29に記載の化学及び機械的研磨方
法。
30. The method of claim 29, wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount ranging from about 3 wt% to 25 wt%.
【請求項31】 前記研磨剤が前記スラリー組成物内に
約5wt%量で存在することを特徴とする請求項29に
記載の化学及び機械的研磨方法。
31. The method of claim 29, wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount of about 5 wt%.
【請求項32】 前記スラリーは、界面活性剤をさらに
含むことを特徴とする請求項17に記載の化学及び機械
的研磨方法。
32. The method of claim 17, wherein the slurry further comprises a surfactant.
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