JP2001518948A - 金属膜除去のための平坦化組成物 - Google Patents
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- 【特許請求の範囲】 1.重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくと も約90重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有す る点で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを20重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各RはH、CH3 、CH2CH3、C3H7、又はC4H9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;過酸化水素 、ヨウ素酸カリウム、窒化第二鉄、シアン化第二鉄、ヨウ素酸ナトリウム、過酢 酸からなる群から選択された酸安定剤;及び 残りは水を含有する液体担体を含む、pHが約0.5〜約7である平坦化組成物。 2.前記pHが、硝酸、硫酸、塩酸、カルボキシ酢酸、クエン酸、アセチルサリチ ル酸、カルボン酸、及びジカルボン酸からなる群から選択された酸の添加と、同 時に起こる水酸化アミンの減少、及び溶解されたアミン塩の生成によって調節さ れる、請求の範囲第1項記載の平坦化組成物。 3.酸化剤の量及びpHが、以下に列記した固形物の表面酸化が、ほぼ指定された 速度範囲内に生じるように選択される:タングステン、2,000Å〜6,000Å/分; 窒化チタン、2,000Å〜6,000Å/分;及びチタン、2,000Å〜6,000Å/分、請求 の範囲第2項記載の平坦化組成物。 4.前記平坦化組成物が、約3,000重量ppb以下の溶解した金属の総含量を有する 、請求の範囲第3項記載の平坦化組成物。 5.前記平坦化組成物が、約3,000重量ppb以下の溶解した金属の総含量を有する 、請求の範囲第1項記載の平坦化組成物。 6.表面を横断して摩擦移動するように装着されたパッドで、これと表面の間に 請求の範囲第1項記載の平坦化組成物を有するようなパッドを具備する、平坦化 装置。 7.表面を横断して摩擦移動するように装着されたパッドで、これと表面の間に 請求の範囲第2項記載の平坦化組成物を有するようなパッドを具備する、平坦化 装置。 8.表面を横断して摩擦移動するように装着されたパッドで、これと表面の間に 請求の範囲第3項記載の平坦化組成物を有するようなパッドを具備する、平坦化 装置。 9.表面を横断して摩擦移動するように装着されたパッドで、これと表面の間に 請求の範囲第4項記載の平坦化組成物を有するようなパッドを具備する、平坦化 装置。 10.請求の範囲第1項記載の組成物を、パッド及び表面コーティングの間に配置 する工程;及び この表面コーティングが除去されるまで、表面コーティングをパッドでこする工 程を含む、コーティングを除去するために、固形の表面コーティングを有する基 板を平坦化する方法。 11.更に、第二の平坦化組成物を、パッド及び表面コーティングの間に配置する 工程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各RはH、CH3 、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第10項記載の方法。 12.請求の範囲第2項記載の組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置す る工程;及び この表面コーティングが除去されるまで、表面コーティングをパッドでこする工 程を含む、コーティングを除去するために、固形の表面コーティングを有する基 板を平坦化する方法。 13.更に、第二の平坦化組成物を、パッド及び表面コーティングの間に配置する 工程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも 約90重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する 点で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%:並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各RはH、CH3 、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第12項記載の方法。 14.請求の範囲第3項記載の組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置す る工程;及び この表面コーティングが除去されるまで、表面コーティングをパッドでこする工 程を含む、コーティングを除去するために、固形の表面コーティングを有する基 板を平坦化する方法。 15.更に、第二の平坦化組成物を、パッド及び表面コーティングの間に配置する 工程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各RはH、CH3 、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第14項記載の方法。 16.請求の範囲第4項記載の組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置す る工程;及び この表面コーティングが除去されるまで、表面コーティングをパッドでこする工 程を含む、コーティングを除去するために、固形の表面コーティングを有する基 板を平坦化する方法。 17.更に、第二の平坦化組成物を、パッド及び表面コーティングの間に配置する 工程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散であるような、球状シリカ粒子約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各RはH、CH3 、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第16項記載の方法。 18.請求の範囲第5項記載の組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置す る工程;及び この表面コーティングが除去されるまで、表面コーティングをパッドでこする工 程を含む、コーティングを除去するために、固形の表面コーティングを有する基 板を平坦化する方法。 19.更に、第二の平坦化組成物を、パッド及び表面コーティングの間に配置する 工程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散である球状シリカ粒子約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各RはH、CH3 、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第18項記載の方法。 20.基板表面の上に、上面層を有する絶縁層薄膜を付着する工程; 前記膜に、それぞれの側面及び底面を境界とし、かつ少なくとも該基板表面まで 伸びている、1個以上の細孔をエッチングする工程; 前記絶縁性薄膜の上面層の上、及び細孔を満たすことなく各側面及び底面上に、 第一の金属薄膜を導入し、これにより第一の金属面を形成する工程; 前記第一の金属面の上に、第一の窒化金属の薄膜を付着し、これにより、該第一 の窒化金属薄膜が、細孔を被覆し、かつ第一の窒化金属面を形成する工程; 前記第一の窒化金属面の上に、第二の金属膜を付着し、これにより、該第二金属 膜が細孔に充満し、かつ第二金属面を形成する工程; 請求の範囲第1項記載の平坦化組成物を、第三の金属面及びパッドの間に配置す る工程;及び 前記第一の金属薄膜、第一の窒化金属膜、及び第二の金属薄膜が十分な薄層化及 び平坦化するように、パッドで第二の金属面をこする工程を含む、内部誘電層及 び内部金属層のバイア及びプラグを製造する方法。 21.更に、第二の平坦化組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置する工 程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各Rは、H、C H3、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第20項記載の方法。 22.基板表面の上に、上面層を有する絶縁層薄膜を付着する工程; 前記膜に、それぞれの側面及び底面を境界とし、かつ少なくとも該基板表面まで 伸びている、1個以上の細孔をエッチングする工程; 前記絶縁性薄膜の上面層の上、及び細孔を満たすことなく各側面及び底面上に、 第一の金属薄膜を導入し、これにより第一の金属面を形成する工程; 前記第一の金属面の上に、第一の窒化金属の薄膜を付着し、これにより、該第一 の窒化金属薄膜が、細孔を被覆し、かつ第一の窒化金属面を形成する工程; 前記第一の窒化金属面の上に、第二の金属膜を付着し、これにより、該第二金属 膜が細孔に充満し、かつ第二金属面を形成する工程; 請求の範囲第2項記載の平坦化組成物を、第三の金属面及びパッドの間に配置す る工程;及び 前記第一の金属薄膜、第一の窒化金属薄膜、及び第二の金属膜が十分に薄層化及 び平坦化するように、パッドで第二の金属面をこする工程を含む、内部誘電層及 び内部金属層のバイア及びプラグを製造する方法。 23.更に、第二の平坦化組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置する工 程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各Rは、H、C H3、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第22項記載の方法。 24.基板表面の上に、上面層を有する絶縁層薄膜を付着する工程; 前記膜に、それぞれの側面及び底面を境界とし、かつ少なくとも該基板表面まで 伸びている、1個以上の細孔をエッチングする工程; 前記絶縁性薄膜の上面層の上、及び細孔を満たすことなく各側面及び底面上に、 第一の金属薄膜を導入し、これにより第一の金属面を形成する工程; 前記第一の金属面の上に、第一の窒化金属の薄膜を付着し、これにより、該第一 の窒化金属薄膜が、細孔を被覆し、かつ第一の窒化金属面を形成する工程; 前記第一の窒化金属面の上に、第二の金属膜を付着し、これにより、該第二金属 膜が細孔に充満し、かつ第二金属面を形成する工程; 請求の範囲第3項記載の平坦化組成物を、第三の金属面及びパッドの間に配置 する工程;及び 前記第一の金属薄膜、第一の窒化金属薄膜、及び第二の金属膜が十分に薄層化及 び平坦化するように、パッドで第二の金属面をこする工程を含む、内部誘電層及 び内部金属層のバイア及びプラグを製造する方法。 25.更に、第二の平坦化組成物をパッド及び表面コーティングの間に配置する工 程であり、該第二の平坦化組成物が: 重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくとも約9 0重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有する点 で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各Rは、H、C H3、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)を0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含むような工程:並びに この表面コーティングの粗さが10Å未満に改善されるまで、表面コーティングを パッドでこする工程を含む、請求の範囲第24項記載の方法。 26.重量平均粒径が約0.03μm〜約2μmの範囲に収まり、かつ該粒子の少なくと も約90重量%が重量平均粒径に対し約±20%以下であるような粒径の変動を有す る点で単分散であるような、球状シリカ粒子を約0.5〜30重量%;並びに ROHを45重量%まで; NR4OH及びNR2NR3OHからなる群から選択される水酸化アミン(式中各Rは、H、C H3、CH2CH3、CH4CH9のいずれかである。)0.1〜10重量%;及び 残りは水を含有する液体担体を含む、第二の平坦化組成物。
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