JP2008135452A - 研磨用組成物及び研磨方法 - Google Patents
研磨用組成物及び研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008135452A JP2008135452A JP2006318669A JP2006318669A JP2008135452A JP 2008135452 A JP2008135452 A JP 2008135452A JP 2006318669 A JP2006318669 A JP 2006318669A JP 2006318669 A JP2006318669 A JP 2006318669A JP 2008135452 A JP2008135452 A JP 2008135452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing composition
- colloidal silica
- tungsten
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 220
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 98
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims abstract description 60
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 33
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 9
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 abstract description 8
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 11
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 7
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 7
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 5
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N (2R)-2-hydroxy-2-phenylacetic acid Chemical compound O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1.O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1 QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N -2,3-Dihydroxypropanoic acid Natural products OCC(O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N D-glyceric acid Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 1
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 1
- IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N R-2-phenyl-2-hydroxyacetic acid Natural products OC(=O)C(O)C1=CC=CC=C1 IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M iodate Chemical compound [O-]I(=O)=O ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960002510 mandelic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- TWLXDPFBEPBAQB-UHFFFAOYSA-N orthoperiodic acid Chemical compound OI(O)(O)(O)(O)=O TWLXDPFBEPBAQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 1
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/32115—Planarisation
- H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
Abstract
【課題】タングステンを含むウエハを研磨する用途により適した研磨用組成物及びその研磨用組成物を用いた研磨方法を提供する。
【解決手段】本発明の研磨用組成物は、コロイダルシリカと過酸化水素とを含有する。研磨用組成物のｐＨは１〜４であり、研磨用組成物中の鉄イオン濃度は０．０２ｐｐｍ以下である。研磨用組成物は、リン酸又はリン酸塩をさらに含有することが好ましい。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の研磨用組成物は、コロイダルシリカと過酸化水素とを含有する。研磨用組成物のｐＨは１〜４であり、研磨用組成物中の鉄イオン濃度は０．０２ｐｐｍ以下である。研磨用組成物は、リン酸又はリン酸塩をさらに含有することが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明は、タングステンを含むウエハを研磨する用途、より具体的にはタングステンプラグを形成するべくタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に主に使用される研磨用組成物及びその研磨用組成物を用いた研磨方法に関する。
タングステンを含むウエハを研磨する用途に使用される研磨用組成物として、過酸化水素などの酸化剤、硝酸鉄などの鉄触媒、及びシリカなどの砥粒を含有する研磨用組成物が特許文献１に開示されている。しかしながら、この特許文献１の研磨用組成物を用いて研磨を行った場合には、研磨用組成物中の鉄イオンによるウエハの鉄汚染が避けられないという問題があった。
特開平１０−２６５７６６号公報
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タングステンを含むウエハを研磨する用途により適した研磨用組成物及びその研磨用組成物を用いた研磨方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コロイダルシリカと過酸化水素とを含有し、ｐＨが１〜４であり、研磨用組成物中の鉄イオン濃度が０．０２ｐｐｍ以下である研磨用組成物を提供する。
請求項２に記載の発明は、リン酸又はリン酸塩をさらに含有する請求項１に記載の研磨用組成物を提供する。
請求項３に記載の発明は、シリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比が０．５〜２である請求項１又は２に記載の研磨用組成物を提供する。
請求項３に記載の発明は、シリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比が０．５〜２である請求項１又は２に記載の研磨用組成物を提供する。
請求項４に記載の発明は、研磨用組成物を用いて研磨後のウエハにおける０．２μｍ幅のタングステンプラグが０．２μｍ間隔で設けられた領域で測定されるエロージョン量を４０ｎｍ以下とすることができる請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨用組成物を提供する。
請求項５に記載の発明は、タングステンを含むウエハを研磨する方法であって、シリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比が１０以上である研磨用組成物を用いて、前記ウエハを予備研磨する工程と、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて、予備研磨後のウエハを研磨する工程とを備える研磨方法を提供する。
本発明によれば、タングステンを含むウエハを研磨する用途により適した研磨用組成物及びその研磨用組成物を用いた研磨方法が提供される。
以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の研磨用組成物は、コロイダルシリカ及び過酸化水素を、好ましくはｐＨ調整剤とともに、水と混合することによってｐＨが１〜４になるように、かつ研磨用組成物中の鉄イオン濃度が０．０２ｐｐｍ以下になるように製造される。従って、研磨用組成物は、コロイダルシリカ、過酸化水素及び水を含有し、好ましくはｐＨ調整剤をさらに含有する。
本実施形態の研磨用組成物は、コロイダルシリカ及び過酸化水素を、好ましくはｐＨ調整剤とともに、水と混合することによってｐＨが１〜４になるように、かつ研磨用組成物中の鉄イオン濃度が０．０２ｐｐｍ以下になるように製造される。従って、研磨用組成物は、コロイダルシリカ、過酸化水素及び水を含有し、好ましくはｐＨ調整剤をさらに含有する。
この研磨用組成物は、タングステンを含むウエハを研磨する用途に使用される。より具体的には、タングステンプラグを形成するべくタングステンパターン付きウエハを研磨する用途、特にシリコン酸化膜に対してタングステン膜を選択的に研磨する研磨用組成物を用いて予備研磨した後のタングステンパターン付きウエハのタングステン膜及びシリコン酸化膜を研磨する用途で使用される。
前記コロイダルシリカは、少なくともｐＨが１〜４の領域ではタングステン膜及びシリコン酸化膜を機械的に研磨する作用を有し、研磨用組成物によるタングステン膜及びシリコン酸化膜の研磨速度を向上させる働きをする。なお、コロイダルシリカの代わりにヒュームドシリカやα−アルミナなどの他の砥粒を使用した場合には、研磨用組成物によるシリコン酸化膜の研磨速度を実用に足るレベルにまで向上させることができないうえに、研磨用組成物を用いて研磨後のウエハで測定されるエロージョン量を実用に足るレベルにまで低減することはできない。
研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカは、ケイ酸ソーダ法により合成されるコロイダルシリカよりはゾルゲル法により合成されるコロイダルシリカであることが好ましい。ゾルゲル法により合成されるコロイダルシリカは、ケイ酸ソーダ法により合成されるコロイダルシリカに比べて純度が高く、特に鉄イオンやナトリウムイオンなどの不純物金属イオンの含有量が少ない点で有利である。ゾルゲル法によるコロイダルシリカの合成は、ケイ酸メチルをメタノール、アンモニア及び水からなる溶媒中に溶解して加水分解させることにより行われる。一方、ケイ酸ソーダ法によるコロイダルシリカの合成は、ケイ酸ナトリウムを出発原料として用いてイオン交換を通じて行われる。
研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径は１０ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１５ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上である。平均一次粒子径が大きくなるにつれて、タングステン膜及びシリコン酸化膜を機械的に研磨するコロイダルシリカの作用が強まるため、研磨用組成物によるタングステン膜及びシリコン酸化膜の研磨速度は向上する。この点、コロイダルシリカの平均一次粒子径が１０ｎｍ以上、さらに言えば１５ｎｍ以上、もっと言えば２０ｎｍ以上であれば、研磨用組成物によるタングステン膜及びシリコン酸化膜の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることができる。
研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径はまた１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８５ｎｍ以下、さらに好ましくは７０ｎｍ以下である。平均一次粒子径が小さくなるにつれて、コロイダルシリカの分散性が向上し、研磨用組成物中にコロイダルシリカの沈殿が生じにくくなる。この点、コロイダルシリカの平均一次粒子径が１００ｎｍ以下、さらに言えば８５ｎｍ以下、もっと言えば７０ｎｍ以下であれば、研磨用組成物中のコロイダルシリカの分散性を実用上特に好適なレベルにまで向上させることができる。また、コロイダルシリカの平均一次粒子径が７０ｎｍ以下であれば、コロイダルシリカの平均一次粒子径が大きすぎる場合に起こりうる研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度の低下を抑制することもできる。なお、以上で説明した平均一次粒子径の値は、ＢＥＴ法で測定されるコロイダルシリカの比表面積に基づいて算出されるものである。
研磨用組成物中のコロイダルシリカの含有量は２０ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、より好ましくは３０ｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは４０ｇ／Ｌ以上である。コロイダルシリカの含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物によるタングステン膜及びシリコン酸化膜の研磨速度は向上する。この点、研磨用組成物中のコロイダルシリカの含有量が２０ｇ／Ｌ以上、さらに言えば３０ｇ／Ｌ以上、もっと言えば４０ｇ／Ｌ以上であれば、研磨用組成物によるタングステン膜及びシリコン酸化膜の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることができる。
研磨用組成物中のコロイダルシリカの含有量はまた２００ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは１５０ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは１２０ｇ／Ｌ以下である。コロイダルシリカの含有量が多くなりすぎると、研磨用組成物によるシリコン酸化膜の研磨速度がタングステン膜の研磨速度に比べて高くなりすぎる虞がある。この点、研磨用組成物中のコロイダルシリカの含有量が２００ｇ／Ｌ以下、さらに言えば１５０ｇ／Ｌ以下、もっと言えば１２０ｇ／Ｌ以下であれば、研磨用組成物によるシリコン酸化膜の研磨速度がタングステン膜の研磨速度に比べて高くなりすぎることを抑制することができる。
前記過酸化水素は、タングステン膜を酸化する作用を有し、研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を向上させる働きをする。
研磨用組成物に含まれる過酸化水素は、ＥＬグレード、すなわち電子工業用高純度品であることが好ましい。
研磨用組成物に含まれる過酸化水素は、ＥＬグレード、すなわち電子工業用高純度品であることが好ましい。
研磨用組成物中の過酸化水素の含有量は５ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、より好ましくは１０ｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは１５ｇ／Ｌ以上である。過酸化水素の含有量が多くになるにつれて、研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度は向上する。この点、研磨用組成物中の過酸化水素の含有量が５ｇ／Ｌ以上、さらに言えば１０ｇ／Ｌ以上、もっと言えば１５ｇ／Ｌ以上であれば、研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を実用上特に好適なレベルまで向上させることができる。
研磨用組成物中の過酸化水素の含有量はまた１５０ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは１００ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは７０ｇ／Ｌ以下である。過酸化水素の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物の材料コストが抑えられる。この点、研磨用組成物中の過酸化水素の含有量が１５０ｇ／Ｌ以下、さらに言えば１００ｇ／Ｌ以下、もっと言えば７０ｇ／Ｌ以下であれば、費用対効果の点で有利である。
前記ｐＨ調整剤は、研磨用組成物のｐＨを１〜４、好ましくは１．２〜３、より好ましくは１．５〜２．５とするべく、必要に応じて適宜添加される。
ｐＨ調整剤として使用される酸は、硝酸、塩酸、ホウ酸、硫酸及びリン酸から選ばれる無機酸であってもよいし、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、グリセリン酸、マンデル酸、アスコルビン酸、グルタミン酸、グリオキシル酸、グリコール酸、乳酸、グルコン酸、酒石酸、マレイン酸及びイタコン酸から選ばれる有機酸であってもよい。その中でも、硝酸は研磨用組成物の安定性を向上させる点で好ましく、リン酸は研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を向上させる点で好ましく、クエン酸は研磨用組成物中の過酸化水素を安定化する点で好ましい。
ｐＨ調整剤として使用される酸は、硝酸、塩酸、ホウ酸、硫酸及びリン酸から選ばれる無機酸であってもよいし、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、グリセリン酸、マンデル酸、アスコルビン酸、グルタミン酸、グリオキシル酸、グリコール酸、乳酸、グルコン酸、酒石酸、マレイン酸及びイタコン酸から選ばれる有機酸であってもよい。その中でも、硝酸は研磨用組成物の安定性を向上させる点で好ましく、リン酸は研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を向上させる点で好ましく、クエン酸は研磨用組成物中の過酸化水素を安定化する点で好ましい。
また、ｐＨ調整剤として使用されるアルカリは、アンモニア、第４級アンモニウム塩を除くアンモニウム塩、又はアルカリ金属水酸化物であることが好ましく、より好ましくは水酸化ナトリウム以外のアルカリ金属水酸化物又はアンモニア、最も好ましくはアンモニアである。アンモニア、第４級アンモニウム塩を除くアンモニウム塩、又はアルカリ金属水酸化物を使用した場合には、他のアルカリ、特に第４級アンモニウム塩を使用した場合に比べて、良好なスラリー安定性を有する研磨用組成物が得られる。また、水酸化ナトリウム以外のアルカリ金属水酸化物又はアンモニアを使用した場合には、シリコン酸化膜中にナトリウムイオンが拡散することによる不具合を避けることができ、アンモニアを使用した場合には、シリコン酸化膜中にアルカリ金属イオンが拡散することによる不具合を避けることができる。水酸化ナトリウム以外のアルカリ金属水酸化物は入手が容易な点で水酸化カリウムであることが好ましい。
研磨用組成物のｐＨは４以下であることが必須である。これは、研磨用組成物のｐＨが中性又はアルカリ性では研磨用組成物によるシリコン酸化膜の研磨速度を実用に足るレベルにまで向上させることができず、研磨用組成物のｐＨが弱酸性では研磨用組成物中のコロイダルシリカの安定性が悪いためである。研磨用組成物によるシリコン酸化膜の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させるためには、研磨用組成物のｐＨは３以下であることが好ましく、より好ましくは２．５以下である。
研磨用組成物のｐＨはまた１以上であることが必須である。これは、研磨用組成物のｐＨが１未満の場合には、研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を実用に足るレベルにまで向上させることができないためである。研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させるためには、研磨用組成物のｐＨは１．２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５以上である。
本実施形態の研磨用組成物は、上記したように、シリコン酸化膜に対してタングステン膜を選択的に研磨する研磨用組成物を用いて予備研磨した後のタングステンパターン付きウエハを研磨する用途にも使用される。シリコン酸化膜に対してタングステン膜を選択的に研磨する研磨用組成物としては、例えば、コロイダルシリカと過酸化水素とを含有し、ｐＨが５〜８．５である研磨用組成物が使用可能である。予備研磨時に使用する研磨用組成物は、シリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比が１０以上であることが好ましい。
本実施形態によれば以下の利点が得られる。
・ 本実施形態の研磨用組成物は、コロイダルシリカ及び過酸化水素を含有し、ｐＨが１〜４に設定されているため、タングステン膜及びシリコン酸化膜をいずれも高い研磨速度で研磨することができ、しかもタングステン膜とシリコン酸化膜を同程度の研磨速度で研磨することができる。また、研磨用組成物中の鉄イオン濃度が０．０２ｐｐｍ以下であるため、ウエハの鉄汚染を極力抑制することができる。よって、タングステンを含むウエハを研磨する用途、より具体的にはタングステンプラグを形成するべくタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に適し、特にシリコン酸化膜に対してタングステン膜を選択的に研磨する研磨用組成物を用いて予備研磨した後のタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に適する。
・ 本実施形態の研磨用組成物は、コロイダルシリカ及び過酸化水素を含有し、ｐＨが１〜４に設定されているため、タングステン膜及びシリコン酸化膜をいずれも高い研磨速度で研磨することができ、しかもタングステン膜とシリコン酸化膜を同程度の研磨速度で研磨することができる。また、研磨用組成物中の鉄イオン濃度が０．０２ｐｐｍ以下であるため、ウエハの鉄汚染を極力抑制することができる。よって、タングステンを含むウエハを研磨する用途、より具体的にはタングステンプラグを形成するべくタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に適し、特にシリコン酸化膜に対してタングステン膜を選択的に研磨する研磨用組成物を用いて予備研磨した後のタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に適する。
・ 本実施形態の研磨用組成物には、ヨウ素酸塩や過ヨウ素酸塩などのヨウ素化合物が含有されていないため、研磨装置や研磨パッドを腐食する虞のあるヨウ素ガスが研磨中に研磨用組成物から発生する虞がない。
前記実施形態は次のように変更されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物には二種類以上のコロイダルシリカ、例えば平均一次粒子径が異なる二種類以上のコロイダルシリカが含有されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物には二種類以上のコロイダルシリカ、例えば平均一次粒子径が異なる二種類以上のコロイダルシリカが含有されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物には二種類以上のｐＨ調整剤が含有されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物には、リン酸塩を添加してもよい。リン酸塩を添加した場合には、ｐＨ調整剤としてリン酸を使用した場合と同様、研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を向上させることができる。研磨用組成物に添加されるリン酸塩は、アルカリ金属のリン酸塩であってもよいし、リン酸二水素アンモニウムなどのリン酸アンモニウムであってもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物には、リン酸塩を添加してもよい。リン酸塩を添加した場合には、ｐＨ調整剤としてリン酸を使用した場合と同様、研磨用組成物によるタングステン膜の研磨速度を向上させることができる。研磨用組成物に添加されるリン酸塩は、アルカリ金属のリン酸塩であってもよいし、リン酸二水素アンモニウムなどのリン酸アンモニウムであってもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物には必要に応じて、界面活性剤、水溶性高分子、金属キレート剤を添加してもよい。界面活性剤は、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤のいずれでもよい。水溶性高分子は、例えば、ポリアクリル酸、ヒドロキシエチルセルロース又はプルランであってもよい。金属キレート剤は、例えば、エチレンジアミン四酢酸又はジエチレントリアミン五酢酸であってもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は一剤型であってもよいし、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。多剤型とする場合、コロイダルシリカを含む剤のｐＨは６〜１２であることが好ましく、より好ましくは６．５〜１１である。このｐＨが低すぎる場合には、コロイダルシリカの分散安定性が良くないため、ゲル化が起こりやすい。逆にｐＨが高すぎる場合には、コロイダルシリカの溶解が起こる虞がある。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、研磨用組成物の原液を水で希釈することによって調製されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、タングステン配線を形成するべくタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に使用することもできる。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、タングステン配線を形成するべくタングステンパターン付きウエハを研磨する用途に使用することもできる。
次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。
コロイダルシリカ、過酸化水素、酸、アルカリ及びリン酸塩を適宜に水と混合することにより実施例１〜１６の研磨用組成物を調製した。コロイダルシリカ又はそれに代わる砥粒、過酸化水素又はそれに代わる酸化剤、酸、アルカリ、及びリン酸塩又はそれに代わる塩を適宜に水と混合することにより比較例１〜１２の研磨用組成物を調製した。各例の研磨用組成物中のコロイダルシリカ又はそれに代わる砥粒、過酸化水素又はそれに代わる酸化剤、酸、アルカリ、及びリン酸塩又はそれに代わる塩の詳細、並びに研磨用組成物のｐＨ及び研磨用組成物中の鉄イオン濃度を測定した結果を表１に示す。なお、研磨用組成物中の鉄イオン濃度の測定には、株式会社島津製作所製のプラズマ発光分析装置“ICPS-8100”を使用した。
コロイダルシリカ、過酸化水素、酸、アルカリ及びリン酸塩を適宜に水と混合することにより実施例１〜１６の研磨用組成物を調製した。コロイダルシリカ又はそれに代わる砥粒、過酸化水素又はそれに代わる酸化剤、酸、アルカリ、及びリン酸塩又はそれに代わる塩を適宜に水と混合することにより比較例１〜１２の研磨用組成物を調製した。各例の研磨用組成物中のコロイダルシリカ又はそれに代わる砥粒、過酸化水素又はそれに代わる酸化剤、酸、アルカリ、及びリン酸塩又はそれに代わる塩の詳細、並びに研磨用組成物のｐＨ及び研磨用組成物中の鉄イオン濃度を測定した結果を表１に示す。なお、研磨用組成物中の鉄イオン濃度の測定には、株式会社島津製作所製のプラズマ発光分析装置“ICPS-8100”を使用した。
表１の“酸化剤”欄中、“Ｈ２Ｏ２”は過酸化水素、“Ｈ５ＩＯ６”はオルト過ヨウ素酸を表す。
表１の“アルカリ”欄中、“ＫＯＨ”は水酸化カリウム、“ＮＨ３”はアンモニアを示す。
表１の“アルカリ”欄中、“ＫＯＨ”は水酸化カリウム、“ＮＨ３”はアンモニアを示す。
表１の“塩類”欄中、“ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４”はリン酸二水素アンモニウム、“ＮＨ４ＮＯ３”は硝酸アンモニウム、“ＮＨ４Ｃｌ”は塩化アンモニウムを表す。
下記の表２の“タングステン膜の研磨速度”欄及び“シリコン酸化膜の研磨速度”欄には、各例の研磨用組成物を用いて、タングステンブランケットウエハ及びＴＥＯＳブランケットウエハを表３に示す研磨条件で研磨したときにタングステン膜の研磨速度及びシリコン酸化膜（ＴＥＯＳ膜）の研磨速度を測定した結果を示す。研磨速度は、研磨前後の各ウエハの厚さの差を研磨時間で除することにより求めた。タングステンブランケットウエハの厚さの測定には、国際電気システムサービス株式会社のシート抵抗測定器“VR-120”を使用し、ＴＥＯＳブランケットウエハの厚さの測定には、ケーエルエー・テンコール社の膜厚測定装置“ASET F5x”を使用した。
下記の表２の“タングステン膜の研磨速度”欄及び“シリコン酸化膜の研磨速度”欄には、各例の研磨用組成物を用いて、タングステンブランケットウエハ及びＴＥＯＳブランケットウエハを表３に示す研磨条件で研磨したときにタングステン膜の研磨速度及びシリコン酸化膜（ＴＥＯＳ膜）の研磨速度を測定した結果を示す。研磨速度は、研磨前後の各ウエハの厚さの差を研磨時間で除することにより求めた。タングステンブランケットウエハの厚さの測定には、国際電気システムサービス株式会社のシート抵抗測定器“VR-120”を使用し、ＴＥＯＳブランケットウエハの厚さの測定には、ケーエルエー・テンコール社の膜厚測定装置“ASET F5x”を使用した。
表２の“選択比”欄には、上記にようにして求められるタングステン膜及びシリコン酸化膜の研磨速度からシリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比率を計算した結果を示す。
表２の“エロージョン”欄には、各例の研磨用組成物を用いて表３に示す研磨条件で研磨したタングステンパターン付きウエハ（株式会社アドバンテック製）でエロージョン量を測定した結果を示す。使用したタングステンパターン付きウエハには、下から順に４００ｎｍ厚のＴＥＯＳ膜、２０ｎｍ厚のチタン膜、５０ｎｍの窒化チタン膜及び４００ｎｍ厚のタングステン膜が設けられている。ＴＥＯＳ膜の研磨量が厚さ８０ｎｍに達するまでタングステンパターン付きウエハを研磨することにより、０．２μｍ間隔で設けられた０．２μｍ幅のタングステンプラグをウエハ上に形成した。エロージョン量の測定は、ケーエルエー・テンコール社の接触式表面測定装置であるプロファイラ“HRP340”を用いて行った。
表２の“鉄汚染”欄には、各例の研磨用組成物を用いて表３に示す研磨条件で研磨した後のタングステンパターン付きウエハの鉄汚染の程度を評価した結果を示す。具体的には、株式会社テクノス製の全反射蛍光Ｘ線分析装置“TREX620”を用いて、研磨後のタングステンパターン付きウエハ表面の鉄原子の個数を計測し、１×１０１０［atoms/cm2］未満の場合には○（良）、１×１０１０［atoms/cm2］以上の場合には×（不良）と評価した。
表２の“スラリー安定性”欄には、各例の研磨用組成物のスラリー安定性を評価した結果を示す。より具体的には、各例の研磨用組成物１リットルを容量１リットルのポリエチレン瓶に入れて８０℃の恒温槽中に保持し、一日経過した時点で研磨用組成物中に沈殿が生じたり研磨用組成物のゲル化が生じた場合には×（不良）、一日後にはなかったが一週間を経過した時点では沈殿又はゲル化があった場合には△（可）、一週間を経過しても沈殿又はゲル化がなかった場合には○（良）と評価した。
表２の“ヨウ素ガス”欄には、各例の研磨用組成物のヨウ素ガス濃度を評価した結果を示す。具体的には、理研計器株式会社製のヨウ素ガス濃度検出器“EC-777”を用いて、各例の研磨用組成物のヨウ素ガス濃度を測定し、ヨウ素ガス濃度が０．１ｐｐｍ以下の場合には○（良）、０．１ｐｐｍを上回る場合には×（不良）と評価した。
これに対し、比較例１，２の研磨用組成物はシリコン酸化膜の研磨速度が低すぎ、少なくともこの点で実用的でない。比較例３，４，７〜９の研磨用組成物は鉄汚染に関する評価が不良であり、少なくともこの点で実用的でない。比較例５の研磨用組成物はヨウ素ガスに関する評価が不良であり、少なくともこの点で実用的でない。比較例６，１１，１２の研磨用組成物はタングステン膜の研磨速度が低すぎ、少なくともこの点で実用的でない。比較例１０の研磨用組成物はスラリー安定性の評価が不良であり、少なくともこの点で実用的でない。
Claims (5)
- コロイダルシリカと過酸化水素とを含有し、
ｐＨが１〜４であり、
研磨用組成物中の鉄イオン濃度が０．０２ｐｐｍ以下であることを特徴とする研磨用組成物。 - リン酸又はリン酸塩をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の研磨用組成物。
- シリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比が０．５〜２であることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨用組成物。
- 研磨用組成物を用いて研磨後のウエハにおける０．２μｍ幅のタングステンプラグが０．２μｍ間隔で設けられた領域で測定されるエロージョン量を４０ｎｍ以下とすることができる請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
- タングステンを含むウエハを研磨する方法であって、
シリコン酸化膜の研磨速度に対するタングステン膜の研磨速度の比が１０以上である研磨用組成物を用いて、前記ウエハを予備研磨する工程と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて、予備研磨後のウエハを研磨する工程と
を備えることを特徴とする研磨方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006318669A JP2008135452A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 研磨用組成物及び研磨方法 |
| TW096143940A TW200911936A (en) | 2006-11-27 | 2007-11-20 | Polishing composition and polishing process |
| SG200717999-7A SG143200A1 (en) | 2006-11-27 | 2007-11-22 | Polishing composition and polishing process |
| EP07254588A EP1925649A3 (en) | 2006-11-27 | 2007-11-26 | Polishing composition and polishing process |
| KR1020070120612A KR101427418B1 (ko) | 2006-11-27 | 2007-11-26 | 연마용 조성물 및 연마 방법 |
| US11/945,004 US20080120918A1 (en) | 2006-11-27 | 2007-11-26 | Polishing composition and polishing process |
| CNA200710193448XA CN101200628A (zh) | 2006-11-27 | 2007-11-27 | 研磨用组合物和研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006318669A JP2008135452A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 研磨用組成物及び研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008135452A true JP2008135452A (ja) | 2008-06-12 |
Family
ID=39114993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006318669A Pending JP2008135452A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 研磨用組成物及び研磨方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080120918A1 (ja) |
| EP (1) | EP1925649A3 (ja) |
| JP (1) | JP2008135452A (ja) |
| KR (1) | KR101427418B1 (ja) |
| CN (1) | CN101200628A (ja) |
| SG (1) | SG143200A1 (ja) |
| TW (1) | TW200911936A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115152A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
| WO2013147046A1 (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | ニッタ・ハース株式会社 | 研磨組成物 |
| US9238755B2 (en) | 2011-11-25 | 2016-01-19 | Fujima Incorporated | Polishing composition |
| JP2017066386A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | ユービーマテリアルズ インコーポレイテッド | スラリー及びこれを用いた基板の研磨方法 |
| JP2017532397A (ja) * | 2014-08-29 | 2017-11-02 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | サファイア表面を研磨するための組成物及び方法 |
| JP2019062078A (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法、研磨方法および半導体基板の製造方法 |
| WO2019181487A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | 研磨液および化学的機械的研磨方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101279969B1 (ko) * | 2008-12-31 | 2013-07-05 | 제일모직주식회사 | 금속 배선 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법 |
| DE112010002227B4 (de) * | 2009-06-05 | 2018-11-29 | Sumco Corp. | Verfahren zum Polieren eines Siliciumwafers |
| US8551887B2 (en) | 2009-12-22 | 2013-10-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for chemical mechanical planarization of a copper-containing substrate |
| JP6423279B2 (ja) * | 2015-02-10 | 2018-11-14 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2545862B1 (fr) * | 1983-05-11 | 1986-08-22 | Barreau Jean Paul | Perfectionnement aux boites de branchement des conduites d'eaux pluviales, utilisees dans le batiment |
| US5244534A (en) * | 1992-01-24 | 1993-09-14 | Micron Technology, Inc. | Two-step chemical mechanical polishing process for producing flush and protruding tungsten plugs |
| US5340370A (en) * | 1993-11-03 | 1994-08-23 | Intel Corporation | Slurries for chemical mechanical polishing |
| US5527423A (en) * | 1994-10-06 | 1996-06-18 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry for metal layers |
| WO1998004646A1 (en) * | 1996-07-25 | 1998-02-05 | Ekc Technology, Inc. | Chemical mechanical polishing composition and process |
| US5958288A (en) * | 1996-11-26 | 1999-09-28 | Cabot Corporation | Composition and slurry useful for metal CMP |
| US6001269A (en) * | 1997-05-20 | 1999-12-14 | Rodel, Inc. | Method for polishing a composite comprising an insulator, a metal, and titanium |
| US6083419A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-04 | Cabot Corporation | Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching |
| JP4264781B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2009-05-20 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物および研磨方法 |
| US6319096B1 (en) * | 1999-11-15 | 2001-11-20 | Cabot Corporation | Composition and method for planarizing surfaces |
| US6293848B1 (en) * | 1999-11-15 | 2001-09-25 | Cabot Microelectronics Corporation | Composition and method for planarizing surfaces |
| US6299795B1 (en) * | 2000-01-18 | 2001-10-09 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Polishing slurry |
| US6355075B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-03-12 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
| JP4954398B2 (ja) * | 2001-08-09 | 2012-06-13 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 |
| JP2003142435A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Fujimi Inc | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 |
| DE60333352D1 (de) * | 2002-03-04 | 2010-08-26 | Fujimi Inc | Polierzusammensetzung und verfahren zur bildung einer verdrahtungsstruktur |
| JP4083528B2 (ja) * | 2002-10-01 | 2008-04-30 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| JP2005244123A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
| JP2005268664A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
| JP5319887B2 (ja) * | 2005-01-05 | 2013-10-16 | ニッタ・ハース株式会社 | 研磨用スラリー |
| JP2006318669A (ja) | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
-
2006
- 2006-11-27 JP JP2006318669A patent/JP2008135452A/ja active Pending
-
2007
- 2007-11-20 TW TW096143940A patent/TW200911936A/zh unknown
- 2007-11-22 SG SG200717999-7A patent/SG143200A1/en unknown
- 2007-11-26 EP EP07254588A patent/EP1925649A3/en not_active Withdrawn
- 2007-11-26 KR KR1020070120612A patent/KR101427418B1/ko active IP Right Grant
- 2007-11-26 US US11/945,004 patent/US20080120918A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-27 CN CNA200710193448XA patent/CN101200628A/zh active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115152A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
| US9238755B2 (en) | 2011-11-25 | 2016-01-19 | Fujima Incorporated | Polishing composition |
| US9816010B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-11-14 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
| WO2013147046A1 (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | ニッタ・ハース株式会社 | 研磨組成物 |
| US9303191B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-04-05 | Nitta Haas Incorporated | Polishing composition |
| JP2017532397A (ja) * | 2014-08-29 | 2017-11-02 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | サファイア表面を研磨するための組成物及び方法 |
| JP2017066386A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | ユービーマテリアルズ インコーポレイテッド | スラリー及びこれを用いた基板の研磨方法 |
| JP2019062078A (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法、研磨方法および半導体基板の製造方法 |
| US11015087B2 (en) | 2017-09-26 | 2021-05-25 | Fujimi Incorporated | Polishing composition, method for producing polishing composition, polishing method, and method for producing semiconductor substrate |
| WO2019181487A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | 研磨液および化学的機械的研磨方法 |
| JPWO2019181487A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2021-03-11 | 富士フイルム株式会社 | 研磨液および化学的機械的研磨方法 |
| US11401442B2 (en) | 2018-03-23 | 2022-08-02 | Fujifilm Corporation | Polishing liquid and chemical mechanical polishing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SG143200A1 (en) | 2008-06-27 |
| EP1925649A2 (en) | 2008-05-28 |
| KR101427418B1 (ko) | 2014-08-08 |
| US20080120918A1 (en) | 2008-05-29 |
| TW200911936A (en) | 2009-03-16 |
| EP1925649A3 (en) | 2009-03-04 |
| CN101200628A (zh) | 2008-06-18 |
| KR20080047988A (ko) | 2008-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008135452A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
| JP4614981B2 (ja) | 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の化学機械研磨方法 | |
| JP5275595B2 (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 | |
| JP2002075927A (ja) | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 | |
| JP2002231666A (ja) | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 | |
| KR20030059070A (ko) | 바로 사용할 수 있는 안정한 화학 기계적 연마 슬러리 | |
| JP2002511650A (ja) | 化学的−機械的金属表面研磨用スラリ | |
| JP2006060205A (ja) | スラリー組成物、その製造方法、及びこれを用いた加工物の研磨方法 | |
| TWI679272B (zh) | 研磨用組成物及使用其之研磨方法 | |
| JP2008135453A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
| JP2020025066A (ja) | 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法、研磨方法、および半導体基板の製造方法 | |
| TW201024397A (en) | Combination, method, and composition for chemical mechanical planarization of a tungsten-containing substrate | |
| TWI829666B (zh) | 研磨用組成物、研磨用組成物之製造方法、研磨方法及半導體基板之製造方法 | |
| KR20170121155A (ko) | 연마용 조성물 및 연마 방법 | |
| JP2010529672A (ja) | 銅ダマシン工程用化学機械的研磨スラリー組成物 | |
| JP2008227098A (ja) | 金属用研磨液 | |
| JPWO2014119301A1 (ja) | 表面選択性研磨組成物 | |
| JP2021055041A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
| JP2009206148A (ja) | 研磨用組成物 | |
| US9303191B2 (en) | Polishing composition | |
| JP2010258418A (ja) | 化学機械研磨用水系分散体調製用キットおよび化学機械研磨用水系分散体の調製方法 | |
| KR100762091B1 (ko) | 구리 다마신 공정용 화학 기계적 연마 슬러리 조성물 | |
| JP2009206151A (ja) | 研磨用組成物 | |
| JP2002047483A (ja) | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 | |
| JP2023093850A (ja) | 化学機械研磨用組成物および研磨方法 |