JP2008182179A - 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品 - Google Patents
研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008182179A JP2008182179A JP2007170842A JP2007170842A JP2008182179A JP 2008182179 A JP2008182179 A JP 2008182179A JP 2007170842 A JP2007170842 A JP 2007170842A JP 2007170842 A JP2007170842 A JP 2007170842A JP 2008182179 A JP2008182179 A JP 2008182179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- film
- abrasive
- acid
- substrate
- 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
Images
Abstract
【解決手段】酸化セリウム粒子を含有する酸化珪素膜研磨用の研磨剤へ添加して用いられる添加剤であって、下記の3成分
1)ポリアクリル酸
2)pKaが3以下の強酸
3)pKaが10以上の強塩基
を含有し、pHが6.5〜8.0である研磨剤用添加剤、前記添加剤と酸化セリウム粒子を含有するスラリーとからなる研磨剤。
【選択図】なし
Description
(1) 酸化セリウム粒子を含有する酸化珪素膜研磨用の研磨剤へ添加して用いられる添加剤であって、下記の3成分
1)ポリアクリル酸
2)pKaが3以下の強酸
3)pKaが10以上の強塩基
を含有し、pHが6.5〜8.0である研磨剤用添加剤。
(3) pKaが10以上の強塩基が、水溶性の有機アミンである前記(1)または(2)に記載の研磨剤用添加剤。
(6) 表面に段差を有する基板を研磨して段差を平坦化する前記(5)記載の基板の研磨方法。
(7) 前記(5)または(6)記載の方法で研磨された基板を用いた電子部品。
また、半導体素子の製造に係る研磨に使用する場合には、例えば、酸化セリウム粒子中のアルカリ金属及びハロゲン類の含有率を質量比で10ppm以下に抑えることが好ましい。
上記の方法により製造された酸化セリウム粒子が凝集している場合は、機械的に粉砕することが好ましい。粉砕方法としては、例えば、ジェットミルなどによる乾式粉砕や遊星ビーズミルなどによる湿式粉砕方法が好ましい。ジェットミルは、例えば、「化学工学論文集」、第6巻第5号、(1980)、527〜532頁に説明されているものを使用することができる。
前記水溶性両性分散剤としては、例えば、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
本発明でスラリー、添加剤またはそれらの希釈に用いる媒体である水は、脱イオン水、超純水が好ましく、特に制限はない。
なお、これら水溶性非イオン性の界面活性剤は、前記分散剤として使用することもできる。
本発明の添加剤のpHは6.5〜8.0の範囲内であることが必要で、7.0〜8.0であるのがより好ましく、7.3〜7.5がさらに好ましい。pHが低すぎると酸化珪素被膜の研磨速度が低下し、pHが高すぎると窒化珪素被膜の研磨速度が上昇する傾向がある。pHはポリアクリル酸、水溶性強塩基、水溶性強酸の添加によって調整可能である。
以下、酸化珪素膜、窒化珪素膜のような無機絶縁層が形成された半導体基板の場合を例に挙げて研磨方法を説明する。
本発明の研磨方法において使用する、研磨装置としては、例えば、半導体基板等の被研磨膜を有する基板を保持するホルダーと、研磨布(パッド)を貼り付け可能で、回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある研磨定盤とを有する一般的な研磨装置などを使用することができる。
また、前記研磨布には、研磨剤が溜まるような溝加工が施されていることが好ましい。
研磨している間、研磨布には、研磨剤をポンプなどで連続的に供給することが好ましい。この供給量に制限はないが、研磨布の表面が常に研磨剤で覆われていることが好ましい。
研磨剤の供給方法は、上記のように、(1)二液を別々の配管で送液し、これらの配管を合流させて供給配管出口の直前で混合して研磨定盤上に供給する方法、(2)二液を研磨直前に混合する方法、(3)二液を別々に研磨定盤上へ供給する方法などが挙げられる。
基板温度は250℃〜400℃及び反応圧力は67〜400Paの範囲が好ましい。
酸化珪素被膜の研磨速度が2000Å/分以上、窒化珪素被膜の研磨速度が50Å/分以下となるように研磨するのが好ましい。また、酸化珪素被膜の研磨速度が2000Å/分以上、多結晶シリコン被膜の研磨速度が40Å/分以下となるように研磨するのが好ましい。
(酸化セリウム粉砕粉の作製)
炭酸セリウム水和物40kgをアルミナ製容器に入れ、830℃で2時間、空気中で焼成して黄白色の粉末を20kg得た。この粉末をX線回折法で相同定を行ったところ、酸化セリウムであることを確認した。また焼成粉末粒子径は20〜100μmであった。
次いで、前記酸化セリウム粉末20kgを、ジェットミルを用いて乾式粉砕を行った。多結晶体の比表面積をBET法により測定した結果、9.4m2/gであった。
酸化セリウム粉末10.0kg及び脱イオン水116.65kgを混合し、分散剤として市販のポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液(重量平均分子量8000、重量40%)228gを添加し、10分間攪拌した後、別の容器に送液しつつ、送液する配管内で超音波照射を行った。超音波周波数は、400kHzで、30分かけて送液した。
実施例1
1)ポリアクリル酸40%水溶液(重量平均分子量:5000)37.5g(1.5wt%)、
2)濃硫酸4.0g(0.4wt%)、
3)テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド25%水溶液86.8g(2.2wt%)及び
アセチレン系ジオールのオキシエチレン付加体である、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのポリエトキシレート5.0g(0.5wt%)
を超純水866.7gで希釈して、1000gの添加剤を作製した。
1)ポリアクリル酸、2)pKa1が3以下の強酸、3)pKaが10以上の強塩基及びノニオン系界面活性剤の各成分を表1に示す条件で配合した以外は実施例1と同様にして添加剤を調製した。ただし、表1および後述する表2において、濃度は添加液中の濃度であり、水溶液を使用したポリアクリル酸と強塩基は、配合量は水溶液の質量、濃度は溶質に換算した濃度である。
絶縁膜CMP評価用試験ウエハとして、1μmの膜厚で成膜されたP−TEOS膜を用いた。研磨装置(アプライドマテリアル製、商品名:Mirra3400)の、保持する基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記試験ウエハをセットし、一方、直径500mmの研磨定盤に多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッド(k−groove溝、ロデール社製、型番:IC−1400)を貼り付けた。
その後、光干渉式膜厚装置(大日本スクリーン製造(株)製、商品名:RE−3000)を用いて、ウエハ面内30点のSiO2膜の残膜厚を測定し、研磨前からの膜厚減少量から研磨速度を算出した。
(添加剤の作製)
ポリアクリル酸40%水溶液(重量平均分子量:5000)を37.5g及びテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド25%水溶液86.8gを超純水875.7gで希釈して、1000gの添加剤を作製した。実施例1で添加した硫酸及びアセチレン系ジオールのオキシエチレン付加体である、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのポリエトキシレートは配合しなかった。
表2に示す条件とした以外は比較例1と同様にして添加剤を調製した。比較例2、4及び5では、pKa1が3以下の強酸、pKa1が10以上の強塩基を添加せず、比較例2及び4にはpKaが10未満(9.5)のアンモニアを用いた。比較例3では、pKa1が3以下の酸を加えると共にpKaが10未満のアンモニアを用いた。比較例5ではポリアクリル酸を用いる代わりにポリビニルピロリドンを使用した。
比較例1〜5の添加剤を用いて実施例1〜12と同様に研磨した。表1に示すように、実施例1〜12では、いずれも窒化珪素被膜の研磨速度が50Å/分以下で、かつ酸化珪素被膜の研磨速度が2000Å/分以上であることが明らかである。これに対して、表2に示す比較例1〜5で窒化珪素被膜の研磨速度が50Å/min以上になり、比較例1及び2では、酸化珪素被膜の研磨速度は2000Å/分以上であったが、比較例3〜5では、酸化珪素被膜の研磨速度も研磨速度の目標値2000Å/分に到達しないことが明らかである。
2 ストッパ膜(窒化珪素膜)
3 酸化珪素膜
4 酸化珪素被膜の膜厚の標高差
5 素子埋め込み部分
Claims (7)
- 酸化セリウム粒子を含有する酸化珪素膜研磨用の研磨剤へ添加して用いられる添加剤であって、下記の3成分
1)ポリアクリル酸
2)pKaが3以下の強酸
3)pKaが10以上の強塩基
を含有し、pHが6.5〜8.0である研磨剤用添加剤。 - さらに水溶性非イオン性の界面活性剤を含有する請求項1に記載の研磨剤用添加剤。
- pKaが10以上の強塩基が、水溶性の有機アミンである請求項1または2に記載の研磨剤用添加剤。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の研磨剤用添加剤と、砥粒成分として酸化セリウム粒子を含有するスラリーとからなる研磨剤であって、酸化セリウム粒子の平均粒径が、0.01〜2.0μmである研磨剤。
- 研磨する膜を形成した基板を研磨定盤の研磨布に押しあて加圧し、請求項4記載の研磨剤を研磨膜と研磨布との間に供給しながら、基板と研磨定盤を相対的に動かして前記研磨する膜を研磨することを特徴とする基板の研磨方法。
- 表面に段差を有する基板を研磨して段差を平坦化する請求項5記載の基板の研磨方法。
- 請求項5または6記載の方法で研磨された基板を用いた電子部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007170842A JP2008182179A (ja) | 2006-12-27 | 2007-06-28 | 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006351727 | 2006-12-27 | ||
JP2007170842A JP2008182179A (ja) | 2006-12-27 | 2007-06-28 | 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008182179A true JP2008182179A (ja) | 2008-08-07 |
Family
ID=39725826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007170842A Pending JP2008182179A (ja) | 2006-12-27 | 2007-06-28 | 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008182179A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012121086A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Yokkaichi Chem Co Ltd | 研磨用添加剤及び高分散性研磨スラリー |
JP2013197211A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
WO2014122978A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | 研磨材の製造方法 |
WO2014122976A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | 研磨材スラリー |
WO2014122982A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | 研磨材スラリー |
WO2014122992A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | コア・シェル型無機粒子 |
US9816010B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-11-14 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
TWI626303B (zh) * | 2012-05-30 | 2018-06-11 | 可樂麗股份有限公司 | 化學機械硏磨用漿料及化學機械硏磨方法 |
TWI748208B (zh) * | 2018-07-20 | 2021-12-01 | 美商慧盛材料美國責任有限公司 | 用於降低的氧化物侵蝕的鎢化學機械研磨 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004335897A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体 |
JP2004335978A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Jsr Corp | 化学機械研磨方法 |
WO2006004258A1 (en) * | 2004-03-29 | 2006-01-12 | Hanwha Chemical Corporation | Chemical mechanical polishing slurry composition for shallow trench isolation process of semiconductor |
JP2006041535A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 二酸化ケイ素及び窒化ケイ素をケミカルメカニカル研磨するための組成物及び方法 |
JP2007227910A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-09-06 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 層間絶縁体層のケミカルメカニカルポリッシングのための組成物および方法 |
JP2007273973A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 二酸化ケイ素および窒化ケイ素のケミカルメカニカルポリッシングのための組成物 |
-
2007
- 2007-06-28 JP JP2007170842A patent/JP2008182179A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004335897A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体 |
JP2004335978A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Jsr Corp | 化学機械研磨方法 |
WO2006004258A1 (en) * | 2004-03-29 | 2006-01-12 | Hanwha Chemical Corporation | Chemical mechanical polishing slurry composition for shallow trench isolation process of semiconductor |
JP2006041535A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 二酸化ケイ素及び窒化ケイ素をケミカルメカニカル研磨するための組成物及び方法 |
JP2007227910A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-09-06 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 層間絶縁体層のケミカルメカニカルポリッシングのための組成物および方法 |
JP2007273973A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 二酸化ケイ素および窒化ケイ素のケミカルメカニカルポリッシングのための組成物 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012121086A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Yokkaichi Chem Co Ltd | 研磨用添加剤及び高分散性研磨スラリー |
US9816010B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-11-14 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
JP2013197211A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
TWI626303B (zh) * | 2012-05-30 | 2018-06-11 | 可樂麗股份有限公司 | 化學機械硏磨用漿料及化學機械硏磨方法 |
WO2014122978A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | 研磨材の製造方法 |
WO2014122976A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | 研磨材スラリー |
WO2014122982A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | 研磨材スラリー |
WO2014122992A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | コニカミノルタ株式会社 | コア・シェル型無機粒子 |
TWI748208B (zh) * | 2018-07-20 | 2021-12-01 | 美商慧盛材料美國責任有限公司 | 用於降低的氧化物侵蝕的鎢化學機械研磨 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4983603B2 (ja) | 酸化セリウムスラリー、酸化セリウム研磨液及びこれらを用いた基板の研磨方法 | |
JP5444625B2 (ja) | Cmp研磨液、基板の研磨方法及び電子部品 | |
JP3649279B2 (ja) | 基板の研磨方法 | |
JP5761234B2 (ja) | Cmp用研磨液及びこれを用いた研磨方法 | |
WO2011071168A1 (ja) | Cmp研磨液、基板の研磨方法及び電子部品 | |
KR101419156B1 (ko) | Cmp용 연마액 및 이것을 사용한 연마 방법 | |
JP4952745B2 (ja) | Cmp研磨剤および基板の研磨方法 | |
JP2008182179A (ja) | 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品 | |
JP2006318952A (ja) | Cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP5088453B2 (ja) | Cmp研磨液、基板の研磨方法及び電子部品 | |
JP2010095650A (ja) | 研磨剤組成物及びこの研磨剤組成物を用いた基板の研磨方法 | |
JP2003347248A (ja) | 半導体絶縁膜用cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP4062977B2 (ja) | 研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP2006179678A (ja) | 半導体絶縁膜用cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP2010272733A (ja) | 研磨剤及びこの研磨剤を用いた基板の研磨方法 | |
JP4604727B2 (ja) | Cmp研磨剤用添加液 | |
JP2009266882A (ja) | 研磨剤、これを用いた基体の研磨方法及び電子部品の製造方法 | |
JP4501694B2 (ja) | Cmp研磨剤用添加液 | |
JP4491857B2 (ja) | Cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP4608925B2 (ja) | Cmp研磨剤用添加液 | |
JP2002280334A (ja) | 酸化セリウム研磨剤及びこれを用いた基板の研磨方法 | |
JP2003347245A (ja) | 半導体絶縁膜用cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP2006041034A (ja) | Cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP2006041033A (ja) | Cmp研磨剤及び基板の研磨方法 | |
JP2011233748A (ja) | 基板の研磨方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100526 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110502 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120626 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130305 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130625 |