JP2007201187A - 金属膜研磨用組成物および金属膜研磨用組成物の製造方法 - Google Patents
金属膜研磨用組成物および金属膜研磨用組成物の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 ヒュームドシリカを用いても選択比を小さくすることができる金属膜研磨用組成物、および金属膜研磨用組成物の製造方法を提供する。
【解決手段】 砥粒であるヒュームドシリカと酸化剤とpH調整剤とを含む金属膜研磨用組成物であって、pHを6〜8.5とする。ヒュームドシリカを砥粒として用いて、pHを中性付近とすることで金属膜研磨速度と酸化膜研磨速度との比である選択比を小さくすることができる。
【選択図】 なし
Description
また、特許文献2には、金属層、障壁層、絶縁層に対する除去速度が実質的に同一である非選択性スラリーが開示されている。この非選択性スラリーは、研磨材(砥粒)と、第2酸化剤を酸化するための第1酸化剤と、第1酸化剤により酸化され再び酸化力が復元される第2酸化剤と、障壁層の研磨速度を増加させるための添加剤(pH調整剤)とを含んで構成される。第1酸化剤としては、過酸化化合物が用いられ、第2酸化剤としては、鉄化合物が用いられる。研磨材としては、アルミナ、シリカ、セリアが好ましく用いられ、コロイダルシリカが特に好ましく用いられる。
また、コロイダルシリカを用いないとしても、特許文献2記載のスラリーのように、酸化剤として硝酸第二鉄などの鉄化合物を添加したスラリーである場合は、重金属である鉄によってシリコンウエハ表面が汚染されるため、仕上げ工程であるバフ研磨工程には使用不可能である。
また本発明は、金属膜平坦化処理の仕上げ工程であるバフ研磨工程で用いられる金属膜研磨用組成物であって、
砥粒であるヒュームドシリカと、重金属を含まない酸化剤と、重金属を含まないpH調整剤とを有し、pHが6〜8.5であることを特徴とする金属膜研磨用組成物である。
前記砥粒分散液と前記酸化剤溶液とを混合する工程とを有することを特徴とする金属膜研磨用組成物の製造方法である。
また本発明によれば、金属膜平坦化処理の仕上げ工程であるバフ研磨工程で好適に用いられる金属膜研磨用組成物である。
砥粒であるヒュームドシリカと、重金属を含まない酸化剤と、重金属を含まないpH調整剤とを有し、pHが6〜8.5であることを特徴とする金属膜研磨用組成物である。
このようなpHでは、酸化膜研磨速度が増大し、金属膜研磨速度に近づくことで、ヒュームドシリカを使用しても選択比を0.5〜2.0と小さくすることができる。重金属を含まない酸化剤と、重金属を含まないpH調整剤とを含んでおり、かつヒュームドシリカを使用するので、重金属などの不純物金属をほとんど含まないバフ研磨用組成物が安価で大量に得られる。
選択比の測定を行った金属膜研磨用組成物の組成を示す。
砥粒:ヒュームドシリカ 20重量%
pH調整剤:塩酸(0.1mol/l) 1重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:2.0
砥粒:ヒュームドシリカ 20重量%
pH調整剤:水酸化アンモニウム 0.01重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:6.7
砥粒:ヒュームドシリカ 20重量%
pH調整剤:水酸化アンモニウム 0.015重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:7.3
砥粒:ヒュームドシリカ 20重量%
pH調整剤:水酸化アンモニウム 0.02重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:8.0
砥粒:ヒュームドシリカ 20重量%
pH調整剤:水酸化アンモニウム 0.04重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:8.7
砥粒:ヒュームドシリカ 20重量%
pH調整剤:水酸化アンモニウム 0.06重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:9.2
砥粒:コロイダルシリカ 20重量%
pH調整剤:塩酸(1mol/l) 1重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:2.0
砥粒:コロイダルシリカ 20重量%
pH調整剤:塩酸(1mol/l) 0.1重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:3.0
砥粒:コロイダルシリカ 20重量%
pH調整剤:塩酸(1mol/l) 0.01重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:4.0
砥粒:コロイダルシリカ 20重量%
pH調整剤:添加せず 0重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:7.0
砥粒:コロイダルシリカ 20重量%
pH調整剤:水酸化アンモニウム 0.15重量%
酸化剤:ヨウ素酸カリウム 0.83重量%
pH:10.0
研磨機:SH−24(speed FAM社製)
研磨パッド:IC1400(ニッタ・ハース社製)
研磨パッド回転数:65rpm
キャリア回転数 :65rpm
スラリー流量 :125ml/min
研磨時間 :60秒間
研磨加重 :5psi(3.4×104Pa)
Claims (5)
- 砥粒であるヒュームドシリカと酸化剤とpH調整剤とを有し、pHが6〜8.5であることを特徴とする金属膜研磨用組成物。
- 前記酸化剤が、ヨウ素酸塩、塩素酸塩化合物、臭素酸塩化合物からなる群より選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする請求項1記載の金属膜研磨用組成物。
- 前記pH調整剤は、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウムからなる群より選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする請求項1記載の金属膜研磨用組成物。
- 金属膜平坦化処理の仕上げ工程であるバフ研磨工程で用いられる金属膜研磨用組成物であって、
砥粒であるヒュームドシリカと、重金属を含まない酸化剤と、重金属を含まないpH調整剤とを有し、pHが6〜8.5であることを特徴とする金属膜研磨用組成物。 - 混合後のpHが6〜8.5となるように、砥粒であるヒュームドシリカとpH調整剤とを含む砥粒分散液、および酸化剤を含む酸化剤溶液を調製する工程と、
前記砥粒分散液と前記酸化剤溶液とを混合する工程とを有することを特徴とする金属膜研磨用組成物の製造方法。
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