JP2009510224A5

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Publication number: JP2009510224A5
Application number: JP2008533465A
Authority: JP
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2026-09-22

Description

これらに加えて、不純物の間接的影響がある。二次汚染が１つである。例えば、ＣｕＣＭＰ法で、段階１がスラリー中に若干のＣｌイオンを有する場合に、それが段階２のスラリーを汚染し、かつ研磨作業を変化させ得る。多くの商業的Ｃｕ及びバリア用スラリーは比較的純粋で、１ｐｐｍ未満の濃度で痕跡金属を有することが注目されるべきである。

本発明の目的は、超純粋であるスラリー、即ち、各個の痕跡金属、アルコール、アンモニア、一定の陽イオン及び陰イオン、例えば、Ｃｌ及びＦ２００ｐｐｂ未満であるスラリーを製造することによって、純度に関する問題を解明することである。

本発明の要約
本発明は、支持体の表面の化学機械研磨法を提供する。本方法は、次の段階を包含する：
支持体及び
（ｉ）カリウム及びナトリウムを除く、各痕跡金属不純物２００ｐｐｂ未満を有する多数のコロイド状シリカ粒子を含み、残留アルコール２ｐｐｍ未満（及びその際、カリウム及びナトリウムを除く、痕跡金属の累積濃度は、約０．５〜約５ｐｐｍの範囲にある）；
及び
（ｉｉ）粒子を懸濁させるための媒体；
を有する組成物を接触させ、この際、組成物は超純度コロイド状シリカ分散液である；及びこの際、接触は、支持体を平坦化させるために十分な温度及び時間で実施される。

更に、本発明は、平均又は凝集体粒度約１０〜２００ｎｍを有するコロイド状シリカ粒子を包含する超純度コロイド状シリカ分散液を提供し、この際、コロイド状シリカ分散液は、カリウム及びナトリウムを除く、ここで処理される各痕跡金属不純物２００ｐｐｂ未満を有し、かつ残留アルコール２ｐｐｍ未満を有する。

また本発明は、次の段階を包含する支持体の表面の化学機械研磨法を提供する：
支持体及び平均又は凝集体粒度約１０〜約２００ｎｍを有するコロイド状シリカ粒子を含有する超純度コロイド状シリカ分散液を接触させ、かつこの際、コロイド状シリカ分散液は、カリウム及びナトリウムを除く、各痕跡金属不純物２００ｐｐｂ未満を有し、かつ残留アルコール２ｐｐｍ未満を有する；
この際、接触は、支持体を平坦化させるのに十分な温度及び時間で実施される。

有利な実施態様の詳細な説明
各個の痕跡金属不純物約２００ｐｐｂ未満及びアルコール、より詳細には、ナトリウムを除いて、各個の痕跡金属約５〜約２００ｐｐｂ又は１ｐｐｍ未満の量で存在し得るアルコールを含有する化学機械研磨スラリー。更に、本発明によるそのような超純度スラリー中に存在する痕跡金属不純物の累積量は、約０．５〜約５ｐｐｍ、より有利に、約１〜３ｐｐｍである。そのような超純度スラリーは、欠陥の減少と共に、新規の除去率を示す。そのようなスラリーは、任意に、安定剤イオン、例えば、カリウムを含有することができる。

痕跡金属は、１ｐｐｍ未満の量で存在し得るナトリウムを除いて、約５〜約２００ｐｐｂの範囲で分散液中に存在する。更に、カリウムを除く、分散液の痕跡金属累積濃度は、約１〜５ｐｐｍ、より有利に約１〜約３ｐｐｍの範囲にある。

本発明の１実施態様により、化学機械研磨スラリーは、アミン、例えば、アンモニア２００ｐｐｂ未満を含有する。

Claims

支持体の表面を化学機械的に研磨する方法において、
前記の支持体及び
（ｉ）多数のコロイド状シリカ粒子；及び
（ｉｉ）前記の粒子を懸濁させるための媒体；
を含有し、カリウム及びナトリウムを除く各痕跡金属不純物２００ｐｐｂ未満、並びに残留アルコール２ｐｐｍ未満を有し、かつ、その際、カリウム及びナトリウムを除く痕跡金属の累積濃度は、０．５〜５ｐｐｍの範囲にある組成物を接触させる段階を包含し、この際、前記の組成物は超純度コロイド状シリカ分散液であり、かつこの際、前記の接触は前記の支持体を平坦化させるために十分な温度及び時間で実施され、
前記のコロイド状シリカ粒子は、
ヒュームドシリカを、アルカリ金属水酸化物を含む水性溶剤中に溶かして、アルカリ珪酸塩溶液を製造する段階；
前記のアルカリ金属を、イオン交換を介して除去して、前記のアルカリ珪酸塩溶液を珪酸溶液に変換させる段階；
前記の珪酸溶液の温度、濃度及びｐＨを、核生成及び粒子生長を開始させるために十分な値に調整する段階；
前記の珪酸溶液を、コロイド状シリカ分散液を製造するために十分な速度で冷却させる段階；及び
前記のコロイド状シリカ分散液から前記のコロイド状シリカ粒子を分離させて、平均又は凝集体粒度１０ｎｍ〜２００ｎｍ有するコロイド状シリカ粒子を製造する段階；
を含む方法によって製造される、支持体の表面の化学機械研磨法。
前記のコロイド状シリカ粒子は、前記組成物の全質量の０．２質量％〜４５質量％である、請求項１に記載の方法。
前記のコロイド状シリカ粒子は、前記組成物の全質量の２質量％〜２４質量％である、請求項２に記載の方法。
前記のコロイド状シリカ粒子は、２０ｍ^２／ｇ〜３００ｍ^２／ｇの表面積を有する、請求項１に記載の方法。
前記の組成物は、更に、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非‐イオン界面活性剤、両性界面活性剤及びその混合物を含む群から選択される界面活性剤を包含する、請求項１に記載の方法。
前記の界面活性剤は、アルコキシル化非‐イオン界面活性剤である、請求項５に記載の方法。
前記の組成物は、更に、０．０１質量％〜０．９質量％の濃度のカルボン酸、１０ｐｐｍ〜２．５％の濃度の酸化剤及び１０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの濃度の腐蝕防止剤を含む群から選択される少なくとも１種の添加剤を包含する、請求項１に記載の方法。
前記の組成物は、エマルジョン、コロイド状懸濁液、溶液及びスラリーを含む群から選択される形である、請求項１に記載の方法。
前記の溶媒は、水、有機溶剤及びその混合物を含む群から選択される、請求項１に記載の方法。
前記の溶媒は、前記組成物の全質量の１質量％〜８６質量％である、請求項１に記載の方法。
前記の溶媒は、ｐＨ２．０〜１１を有する、請求項１に記載の方法。
各前記の痕跡金属は、カリウム及びナトリウムを除いて、５〜２００ｐｐｂの範囲で前記の分散液中に存在する、請求項１に記載の方法。
組成物は、更に、Ｋ又はアンモニア化合物を含むアルカリ化合物から選択される安定剤を包含する、請求項１２に記載の方法。
カリウム及びナトリウムを除いて、前記分散液の痕跡金属の累積濃度は、０．５〜３ｐｐｍの範囲にある、請求項１に記載の方法。