JP2008213113A - ポストcmp処理液、およびこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水と、両性界面活性剤と、陰イオン性界面活性剤と、錯化剤と、表面にカルボキシル基およびスルホニル基を有し、一次粒子径が10nm以上60nm以下の樹脂粒子と、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとを含有する処理液である。pHが4以上9以下であり、絶縁膜および導電膜の研磨速度が10nm/min以下であることを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
両性界面活性剤と、
陰イオン性界面活性剤と、
錯化剤と、
表面にカルボキシル基およびスルホニル基を有し、一次粒子径が10nm以上60nm以下の樹脂粒子と、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとを含有し、
pHが4以上9以下であり、絶縁膜および導電膜の研磨速度が10nm/min以下であることを特徴とする。
スラリー:CMS7401/7452(JSR社製)
流量:300cc/min
研磨パッド:IC1000(ニッタ・ハース社製)
荷重:300gf/cm2
キャリアおよびテーブルの回転数は、いずれも100rpmとして、1分間の研磨を行った。
スラリー:CMS8401/8452(JSR社製)
流量:200cc/min
研磨パッド:IC1000(ニッタ・ハース社製)
荷重:300gf/cm2
キャリアおよびテーブルの回転数は、いずれも100rpmとして、30秒間の研磨を行なった。
各成分を以下の処方で水に配合して、実施例1の処理液を調製した。得られた処理液のpHは4であった。
両性界面活性剤:ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン 0.005wt%
陰イオン性界面活性剤:ポリアクリル酸アンモニウム 0.1wt%
ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム 0.1wt%
錯化剤:グリシン 0.05wt%、
樹脂粒子:表面にカルボキシル基とスルホニル基を有するPMMA−ポリスチレン架橋粒子(一次粒子径:50nm) 0.1wt%、
TMAH 0.03wt%
(実施例2)
両性界面活性剤を、0.008wt%のラウリルジメチルアミンオキサイドに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2の処理液を調製した。
陰イオン性界面活性剤としてのポリアクリル酸アンモニウムをポリアクリル酸カリウムに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例3の処理液を調製した。
陰イオン性界面活性剤として、0.1wt%のポリアクリル酸アンモニウムのみを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例4の処理液を調製した。
陰イオン性界面活性剤として、0.1wt%のドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムのみを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5の処理液を調製した。
錯化剤を0.08wt%のアラニンに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例6の処理液を調製した。
両性界面活性剤の濃度を0.0005wt%,0.001wt%,0.01wt%,0.05wt%,0.1wt%,および0.5wt%に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例7,8,9,10,11,および12の処理液を調製した。
樹脂粒子の一次粒子径を10nmに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例13の処理液を調製した。
樹脂粒子の一次粒子径を60nmに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例14の処理液を調製した。
樹脂粒子の材質をポリスチレンに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例15の処理液を調製した。
pHを5,6,7,8および9に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例16,17,18,19および20の処理液を調製した。
還元剤としてのヒドロキシルアミンを0.1wt%追加した以外は実施例20と同様にして、実施例21の処理液を調製した。
荷重:300gf/cm2
キャリアおよびテーブルの回転数:いずれも100rpm
その後、同条件で処理液を純水に切り替えて30秒擦りつけた。最後に、スピンリンスドライ乾燥を行なった。
粒子残り:0個…○, 1個以上10個未満…△, 10個以上…×
ダスト:5個未満…○, 5個以上20個未満…△, 20個以上…×
スクラッチ:5個未満…○, 5個以上20個未満…△, 20個以上…×
異常酸化物の有無は、Cu膜上に確認された個数を調べ、以下の基準で評価した。
こうした5種類の評価のなかで、1つでも“×”があれば不合格となる。また、2個以下であれば“△”があっても合格である。
104…第二の絶縁膜; 105…バリアメタル膜; 106…配線材料膜
107…研磨粒子; 108…研磨生成物; 109…Water Mark
110…異常酸化物。
Claims (5)
- 水と、
両性界面活性剤と、
陰イオン性界面活性剤と、
錯化剤と、
表面にカルボキシル基およびスルホニル基を有し、一次粒子径が10nm以上60nm以下の樹脂粒子と、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとを含有し、
pHが4以上9以下であり、絶縁膜および導電膜の研磨速度が10nm/min以下であることを特徴とするポストCMP処理液。 - 前記両性界面活性剤は、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、および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からなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のポストCMP処理液。
- 前記両性界面活性剤は、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインであることを特徴とする請求項2に記載のポストCMP処理液。
- 前記両性界面活性剤は、0.0001wt%以上0.1wt%以下の濃度で含有されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のポストCMP処理液。
- 半導体基板上に設けられ、凹部を有する絶縁膜上に導電材料を堆積して導電膜を形成する工程と、
前記導電膜に研磨処理を施して、前記絶縁膜の表面を露出しつつ前記導電材料を前記凹部内に埋め込み、埋め込み配線層を形成する工程と、
前記埋め込み配線層の表面および露出された絶縁膜の表面を、処理液を用いて実質的に研磨することなく処理する工程とを具備し、
前記処理液は、水と、両性界面活性剤と、陰イオン性界面活性剤と、錯化剤と、表面にカルボキシル基およびスルホニル基を有し、一次粒子径が10nm以上60nm以下の樹脂粒子と、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとを含有し、pHが4以上9以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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