JP2006319353A - 半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各種の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる重合体粒子と、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等からなる無機粒子とを含有し、重合体粒子の平均粒子径が無機粒子の平均粒子径以下である半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得る。また、無機粒子の平均粒子径が0.1〜1.0μmであり、且つ重合体粒子の平均粒子径より小さい水系分散体を得る。更に、これらの水系分散体を研磨剤として用い、超LSI等の半導体装置の基板上に設けられるシリコン酸化膜、アルミニウム膜等の被加工膜を研磨し、半導体装置を製造する。
【選択図】なし
Description
このように、これらの特許公報に記載のものでは、半導体装置の製造に際し、被加工膜を高い信頼性でもって高速で研磨することができず、半導体装置を効率的に生産することができない。
また、研磨後、被研磨面に残留する重合体粒子及び無機粒子は除去することが好ましい。この粒子の除去は通常の洗浄方法によって行うことができるが、重合体粒子の場合は、被研磨面を酸素の存在下、高温にすることにより重合体粒子を燃焼させて除去することもできる。燃焼の具体的な方法としては、酸素プラズマに晒したり、酸素ラジカルをダウンフローで供給すること等のプラズマによる灰化処理等が挙げられ、これによって残留する重合体粒子を被研磨面から容易に除去することができる。
重合用4つ口フラスコに蒸留水576部、非イオン系界面活性剤(ロームアンドハース社製、商品名「Triton X−100」)2.0部及び2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(和光純薬株式会社製、商品名「V−60」)l.0部を投入し、10分間攪拌して完全に溶解させた。その後、スチレン100部を添加し、フラスコ内をN2ガスによってパージしながら更に5分間攪拌した。
ヒュームド法シリカ(日本アエロジル株式会社製、商品名「アエロジル#50」)20kgを、攪拌具及び容器の接液部をウレタン樹脂でコーティングした遊星方式の混練機(特殊機化工業株式会社製、型式「TKハイビスディスパーミックス・HDM−3D−20」)中の蒸留水27kgに、ひねりブレードを主回転軸18rpm、副回転軸36rpmで回転させ、混練りしながら30分かけて連続的に添加した。その後、更に1時間、全固形分43%の状態で、ひねりブレードの副回転軸を54rpmで回転させる混練操作と、直径80mmのコーレス型高速回転翼の副回転軸を2700rpmで回転させる分散処理を、それぞれ主回転軸を10rpmで回転させながら、同時に実施した。
製造例1において得られた重合体粒子の水分散体100部、製造例2において得られたシリカの水分散体100部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水700部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜の表面に、CVD法によって厚さ5000オングストロームのタングステン製の膜を形成した基板を化学機械研磨装置(株式会社荏原製作所製、型式「EPO−113」)にセットし、多孔質ポリウレタン製の研磨パッドを用い、加重250g/cm2になるようにして研磨を行った。ウレタンパッド表面には実施例1の水系分散体を200cc/分の速度で供給しながら、30rpmで3分間研磨を実施した。
ヒュームド法シリカに代え、ヒュームド法アルミナ(デグサ社製、商品名「A-luminium Oxide C」)17kgを用いた他は、製造例2と同様にして全固形分30%の水分散体を得た。この水分散体に含まれるアルミナの平均粒子径は0.18μmであった。
製造例1において得られた重合体粒子の水分散体100部、製造例3において得られたアルミナの水分散体150部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水650部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
実施例3において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、加重を300g/cm2とし、回転研磨の速度を100rpmとした他は実施例2と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は3100オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ77個であった。
重合用4つ口フラスコに蒸留水400部、ラウリル硫酸アンモニウム0.1部及び過硫酸アンモニウム0.6部を投入し、10分間攪拌して完全に溶解させた。その後、スチレン8.5部及びメタクリル酸1.5部を添加し、フラスコ内をN2ガスによってパージしながら更に5分間攪拌した。
製造例4において得られた重合体粒子の水分散体75部に、製造例2において得られたシリカの水分散体100部、30%濃度の過酸化水素水167部、及びイオン交換水658部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
実施例5おいて得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例4と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は1700オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ44個であった。
前段のスチレンとメタクリル酸の仕込み量を、それぞれ9.5部及び0.5部とした他は、製造例4と同様にしてスチレン/メタクリル酸共重合体粒子を含有する水分散体を得た。この水分散体の全固形分は19.5%であった。また、球状の共重合体粒子の平均子粒径は0.239μmであった。
製造例5において得られた重合体粒子の水分散体50部に、製造例3において得られたアルミナの水分散体150部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水700部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
実施例7において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例4と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は4300オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ18個であった。
重合用4つ口フラスコに蒸留水600部、ラウリル硫酸アンモニウム0.1部及び過硫酸アンモニウム0.6部を投入し、10分間攪拌して完全に溶解させた。その後、スチレン100部を添加し、フラスコ内をN2ガスによってパージしながら更に5分間攪拌した。
製造例6において得られた重合体粒子の水分散体100部、製造例2において得られたシリカの水分散体100部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水700部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
実施例9において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例4と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は2000オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ30個であった。
製造例1において得られた重合体粒子の水分散体100部に、市販のシリカゾル(日産化学株式会社製、商品名「スノーテックスO」、粒子径;10〜20nm、全固形分;20%)150部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水650部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
比較例1において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例2と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は950オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ8個であった。
製造例5において得られた重合体粒子の水分散体50部に、市販のアルミナゾル(日産化学株式会社製、商品名「アルミナゾル−520」、粒子径;10〜20nm、全固形分;21%)150部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水700部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
比較例3において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例4と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は900オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ12個であった。
製造例2において得られたシリカの水分散体100部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水800部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
比較例3において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例4と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は1900オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ646個であった。
製造例3において得られたアルミナの水分散体250部、20%濃度の硝酸第二鉄水溶液100部、及びイオン交換水650部を混合し、攪拌して半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を得た。
比較例7において得られた化学機械研磨用水系分散体を使用し、実施例4と同様にしてタングステン製の被加工膜を化学機械研磨した。その結果、実施例2と同様にして算出された研磨速度は2500オングストローム/分であった。また、シリコン基板上に形成されたシリカ製の膜を同一条件で研磨、洗浄、乾燥し、実施例2と同様にしてスクラッチを測定したところ2332個であった。
Claims (3)
- 親水性の官能基を有する重合体粒子及び無機粒子を含有し、該無機粒子の平均粒子径が0.01〜5μmであり、且つ上記重合体粒子の平均粒子径が該無機粒子の平均粒子径以下であり、
上記重合体粒子の平均粒子径(Sp)と上記無機粒子の平均粒子径(Si)との比、Sp/Siが0.01〜0.95であることを特徴とする、半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 親水性の官能基を有する重合体粒子及び無機粒子を含有し、該無機粒子の平均粒子径が0.1〜1.0μmであり、且つ上記重合体粒子の平均粒子径より小さく、
上記重合体粒子の平均粒子径(Sp)と上記無機粒子の平均粒子径(Si)との比、Sp/Siが1.1〜20であることを特徴とする、半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 請求項1又は2に記載の半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体を用いて半導体装置の被加工膜を研磨する工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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---|---|---|---|---|
JP2009129977A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Jsr Corp | 多層回路基板の研磨方法および多層回路基板 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01297487A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-11-30 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 研磨用組成物 |
JPH10102037A (ja) * | 1996-10-02 | 1998-04-21 | Kao Corp | 研磨材組成物及びこれを用いた基板の製造方法 |
JPH10275789A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | 研磨剤及び研磨方法 |
JPH10310766A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Fujimi Inkooporeetetsudo:Kk | 研磨用組成物 |
JPH11246852A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-14 | Sony Corp | 研磨用スラリー、その調製方法及び化学的・機械的研磨方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01297487A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-11-30 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 研磨用組成物 |
JPH10102037A (ja) * | 1996-10-02 | 1998-04-21 | Kao Corp | 研磨材組成物及びこれを用いた基板の製造方法 |
JPH10275789A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | 研磨剤及び研磨方法 |
JPH10310766A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Fujimi Inkooporeetetsudo:Kk | 研磨用組成物 |
JPH11246852A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-14 | Sony Corp | 研磨用スラリー、その調製方法及び化学的・機械的研磨方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009129977A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Jsr Corp | 多層回路基板の研磨方法および多層回路基板 |
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