JP2010512657A - ゼオライトを含有する銅化学機械的研磨組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、半導体の製造工程の中、銅膜が形成された基板を化学機械的に研磨するための第１次研磨用スラリー組成物に関し、ゼオライトを使用して銅イオンの吸着と機械的研磨メカニズムを同時に有することを特徴とする、銅第１次研磨用組成物に関するもので、より具体的には、ゼオライト、錯化剤及び酸化剤を含有して、前記錯化剤の含量が０．０１〜０．８重量％である銅第１次研磨用組成物に関する。
本発明による研磨用組成物は、錯化剤の含量を低減することにより、銅膜表面の欠陥を最小化することができて、また銅膜の研磨速度が高く、銅のエッチング速度が低くて、ディッシング(dishing)発生を抑制することができるだけではなく、バリア(Barrier)膜に対する銅膜の研磨選択比が高くて、銅化学機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing、CMP)工程で第１次研磨用組成物として使用するにおいて、非常に優れた特性を示す効果がある。
本発明による研磨用組成物は、錯化剤の含量を低減することにより、銅膜表面の欠陥を最小化することができて、また銅膜の研磨速度が高く、銅のエッチング速度が低くて、ディッシング(dishing)発生を抑制することができるだけではなく、バリア(Barrier)膜に対する銅膜の研磨選択比が高くて、銅化学機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing、CMP)工程で第１次研磨用組成物として使用するにおいて、非常に優れた特性を示す効果がある。
Description
本発明は、半導体の製造工程の中、銅膜を化学機械的に研磨(Chemical Mechanical Polishing)するための研磨用スラリー組成物に関する。
現在、半導体デバイス製造工程は、ウェハー大きさが３００ｍｍに大直径化しており、デバイスも高性能のために高集積化されるにつれて、金属配線層(layer)が増加するようになって、厳しいＤＯＦ(Depth of focus:焦点深度)と微細なデザインルールの適用により、平坦化技術に対する依存度も高くなった。既にＩＬＤ(interlayer dielectirc)、ＰＭＤ(pre metal dielectric)膜の広域平坦化は、なくてなならない重要な工程となってきている。
また、デバイス上の配線微細化による配線抵抗の増加を解決するために、配線材料としてタングステンやアルミニウムの代わりに銅を使用しており、１９９７年ＩＢＭによりダマシン工程(Damascene process)を利用した銅チップ(chip)が発表された以来、銅チップの製造のための工程開発が活発に進行されている。銅を金属配線として使用する場合は、プラズマを利用したエッチング工程が不可能であるため、化学的機械的研磨(CMP)工程無しにはダマシン工程が難しいと知られている。したがって、銅配線を適用した半導体デバイス素子の増加は、銅研磨スラリーの重要性を増加させている。
一般に、銅研磨工程は、二つの段階で進行されるが、第１工程では、銅の研磨速度が高くてバリア膜に対する銅膜の選択比が大きいスラリーを利用して、銅を素早く除去した後、タンタリウム系バリア膜で研磨を停止するようになる。したがって、銅第１次研磨用スラリーとしては、銅研磨速度が高くて、バリア膜に対する銅膜の選択比が大きい(例えば、８０：１以上)スラリーを使用する。
即ち、従来は、銅第１次研磨用スラリーとして、銅膜研磨速度が高くて、バリア膜に対する銅膜の研磨選択度が高いスラリーに対する開発が進行されてきて、このような銅第１次研磨用スラリーとして、研磨剤及び酸化剤の他に、銅イオンと結合して銅膜に対する研磨速度を向上させることができる錯化剤を含有するスラリーが公知されている。例えば、錯化剤として有機酸系化合物を使用する銅第１次研磨用スラリーが米国特許６，５９３，２３９号に公知されているが、具体的には、研磨剤、０．３〜１５．０重量％の酸化剤、１〜３重量％の錯化剤、及び０．０８〜１重量％のフィルム形成剤を含有する研磨用組成物を開示している。しかしながら、前記研磨用スラリー組成物は、１重量％以上の錯化剤を含有することにより、銅膜に対するディッシング及びエッチングを抑制することが難しい問題点がある。
上述のように、従来の銅第１次研磨用スラリーは、銅膜に対する研磨速度を高めるために、銅イオンと結合できる錯化剤を使用しているが、錯化剤含量が高いため、銅のエッチング速度の増加によるディッシング発生や欠陥が発生する確率が大きくて、錯化剤の含量を少なくする場合は、研磨速度が低下する問題点がある。
一方、グリシンを含有する銅研磨用スラリー組成物が大韓民国特許公報第１６５１４５号に開示されている。しかしながら、前記銅研磨用スラリー組成物は、エッチング性の抑制のための銅表面酸化膜を形成させるための方法として、酸化剤/有機酸の重量比を２０以上に維持し、ｐＨを中性領域ではなく塩基性領域に維持するスラリー組成物であって、塩基性領域における過酸化水素の分解により、研磨再現性を低下させる虞がある。また、中性ｐＨ領域で使用する場合、銅膜に対する優れた研磨特性が現れない問題点がある。
大韓民国特許第１６５１４５号明細書
したがって、本発明は、錯化剤の含量を最少化しながらも、銅膜に対する研磨速度が高くて、バリア膜に対する銅膜の研磨選択度が高い銅第１次化学機械的研磨用組成物を提供することに目的がある。
また、本発明の他の目的は、銅膜に対するディッシング及び腐食(またエッチング)が抑えられた銅第１次化学機械的研磨用組成物を提供することにある。
本発明者らは、研磨用スラリー組成物にゼオライトを含有する場合、少量の錯化剤を使用しても、銅膜に対する研磨速度が高くて、バリア膜に対する銅膜の研磨選択度が高いことを確認して、本発明を完成した。
本発明は、半導体の製造工程の中、銅膜が形成された基板を化学機械的に研磨するための第１次研磨用スラリー組成物に関し、ゼオライトを使用して銅イオンの吸着と機械的研磨メカニズムを同時に有することを特徴とする、銅第１次研磨用組成物に関するもので、より具体的には、ゼオライト、錯化剤及び酸化剤を含有して、前記錯化剤の含量が０．０１〜０．８重量％である銅第１次研磨用組成物に関する。
ゼオライトは、一定の大きさを有するナノ細孔が規則的に配列されている多孔性物質である。構成成分によって分類すると、アルミノシリケート(aluminosilicate)系、アルミノホスフェート系(aluminophosphate、AlPO4)系、シリコアルミノホスフェート(silicoaluminophosphate、SAPO)系、メタルアルミノホスフェート(Metal aluminophosphate、MeAPO)、メタロシリケート(metallosilicate)系がある。
前記アルミノシリケート系ゼオライトの組成は、通常、下記のような式で表現される。
Ｍ２/ｎＯ・ｘＡｌ２Ｏ３・ｙＳｉＯ２・ｚＨ２Ｏ
式中、Ｍは、原子価ｎのカチオンであり、ｚは、結晶水の分子数を示し、ｘに対するｙの比ｙ/ｘは、結晶構造によって変わるが、通常、１〜１００程度の値を有する。
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式中、Ｍは、原子価ｎのカチオンであり、ｚは、結晶水の分子数を示し、ｘに対するｙの比ｙ/ｘは、結晶構造によって変わるが、通常、１〜１００程度の値を有する。
ゼオライトは、一般に、内部空間の大きさが５〜２０Åの細孔(micropore)を有して、前記細孔の入り口の大きさは、３〜１３Å程度である。なお、一般的なゼオライトは、空隙率(Void volume)が１５〜５０％であり、非常に広い表面積、即ち、２００ｍ２/ｇ以上の表面積を有しており、モアー(Mohr)硬度が２〜５で、密度が２〜３ｇ/ｃｍ３であって、硬度及び密度が低い特性を有している。
ゼオライトは、化合物の内包が可能な大きい体積の内部細孔を有しており、化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)に使用される場合、ＣＭＰの前には、有用な化合物を内包することができ、銅膜ＣＭＰの後には、生成される金属カチオンを吸着除去することができて、優れた研磨特性を有して、且つ従来の無機粒子に比べ、硬度及び密度が低くて、研磨工程時、スクラッチの発生を抑えることができる。
また、上述のようなゼオライト特性により、従来銅第１次研磨用スラリー組成物に含有される錯化剤の含量を減らすことができて、少量の錯化剤を含有しても、銅膜に対する研磨速度が高くて、バリア膜に対する銅膜の研磨選択度が高く、ディッシング及び腐食発生が少ない効果を有する。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明は、ゼオライト、錯化剤及び酸化剤を含有する銅第１次研磨用組成物に関し、錯化剤含量が、研磨用組成物の総重量に対して０．０１〜０．８重量％であることを特徴とする。また、本発明による研磨用組成物は、防食剤、界面活性剤、アミノアルコール、水溶性高分子または消泡剤から選択される１種以上の添加剤をさらに含有することができる。
本発明による銅第１次研磨用スラリー組成物に含有されるゼオライトは、スラリー液内で２次粒径が平均１０〜１０００ｎｍの範囲を有するように製造されたものを使用することが好ましい。前記平均粒径は、５０乃至３００ｎｍであることがより好ましい。前記粒径が１０００ｎｍを超える場合、沈殿による分散安定性の問題と巨大粒子によるスクラッチが発生する可能性があって不利であり、前記粒径が１０ｎｍ未満の場合は、製造が難しいばかりか、研磨速度が低下する問題点があって、好ましくない。前記粒径範囲を有するゼオライトは、粒径の大きなゼオライトを粉砕して製造するか、あるいは前記範囲の平均粒径を有するゼオライトをナノ大きさに直接合成して製造することもできる。前記合成は、塩基性溶液で高温に加熱するか、水熱合成を通じて達成できる。
ゼオライトを粉砕する場合は、前記範囲の平均粒径を有するように製造するが、粒子分布が狭くて均一に製造することが、銅研磨工程で要求される研磨速度、分散安定性を得ることができ、μ−スクラッチ発生率を減少させることから好ましい。ゼオライト粉砕は、水のような媒体と混合して、ミリング(Milling)やハイミキシング(Hi-Mixing)または流体衝突方法により微細粉砕させた後、このような微細分散液を分級することにより達成できる。
本発明において、ゼオライト粉砕方法は、ミリング(Milling)方法やハイミキシングまたは流体衝突方法のいずれも使用可能である。ミリング方法は、ゼオライトをビーズ(Beads)と共に添加後、ビーズミル(Bead Mill)、ダイノミル(Dynomill)、ボールミル(ballmill)、アトリッションミル(Attrition mill)で高速攪拌する方法である。ハイミキシング方法は、ローター(Rotor)で流体を高速回転させて、ステーター(stator)に衝突と摩擦を起こす方法である。また、流体衝突方法としては、対向衝突方式がある。ゼオライトの粉砕過程でゼオライト固有の結晶性が減少されるか喪失される可能性があるが、このようなゼオライト粉砕物も本発明の範囲に含まれる。
ゼオライトは、組成及び構造によって多様な種類があって、内部細孔を有している物質である限り、その組成及び構造に制限を置く必要はなく、上記の粒度範囲を有するように合成または粉砕されたものを使用することができる。本発明では、アルミノシリケート系ゼオライトを使用して、これは、構造によって多様に分類されるが、基本的な骨格は、シリコンとアルミニウム原子が酸素原子と正四面体配位構造をなして結合した多孔性複合酸化物である。ゼオライトは、Ａｌ２Ｏ３/ＳｉＯ２含量比と構造によって、研磨特性と選択比に変化を与えることができるが、Ｘ型、Ｙ型、４Ａ型またはＺＳＭ−５型から選択されるゼオライトを使用することがより好ましい。
本発明による銅第１次研磨用組成物に含有されるゼオライトの含量は、０．１〜７重量％が好ましく、より好ましくは、０．３〜５重量％である。ゼオライト含量が０．１重量％未満の場合、銅イオン吸着性が相対的に低下して、機械的研磨メカニズムに寄与度が低く、使用するに有用ではなく、ゼオライト含量が７重量％を超える場合は、バリア金属膜の研磨速度が増加されて、スラリー分散安定性が低下するおそれがある。
本発明による銅第１次研磨用組成物に含有される錯化剤は、有機酸またはアミノ酸を使用することができて、錯化剤の種類としては、クエン酸、マロン酸、アジピン酸、コハク酸、シュウ酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、ジエチルマロン酸(DiethylmalonicAcid)、アセト酸、メルカプトコハク酸(MSA)、ベンゼンテトラカルボキシ酸(BTTCA)、キノリン酸(QNA)、グリシン、アラニン、バリン、アスパラギン酸、グルタミン酸、またはアルギニンなどが挙げられて、錯化剤の含量は、０．０１〜０．８重量％であることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜０．５重量％である。前記含量が０．０１重量％未満の場合は、銅の研磨速度が低くて産業的に利用するに不適であり、前記含量が０．８重量％を超える場合は、銅の研磨速度は増加するが、エッチング速度も増加するため、銅膜のディッシングや腐蝕を誘発する虞があって、好ましくない。前記錯化剤の中、クエン酸を使用する場合、含量変化による研磨速度の調節が容易であるため、さらに好ましい。
本発明による研磨用組成物は、酸性、中性または塩基性領域で使用でき、ｐＨ３乃至１２範囲で使用可能である。ｐＨの調節のために、塩基性物質ＫＯＨ、アンモニア、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ、モルフォリン(morpholine)などを単独または混合して使用することができ、酸性物質としては、硝酸、燐酸、硫酸、塩酸などの無機酸を適宜使用することができる。酸性領域は、ｐＨ３〜６．５、より好ましくは、ｐＨ３〜６であり、中性領域は、ｐＨ６．５〜８．５、より好ましくは、７〜８であって、塩基性領域は、ｐＨ８．５〜１２が好ましい。ｐＨ調節剤としては、水酸化カリウム(KOH)、硝酸、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、水酸化アンモニウム(NH4OH)、またはモルフォリンから選択される１種以上を使用することがより好ましい。ｐＨが前記範囲より高いと、ゼオライトの分散安定性が破壊されて、巨大粒子の生成により、研磨スラリーとして好ましくなく、ｐＨが前記範囲より低い場合、腐食性が増加して不利である。
本発明の研磨用スラリー組成物に含有される酸化剤は、銅膜の表面を酸化させる役割をするもので、研磨用スラリー組成物の総重量に対して、０．０１〜１５重量％を使用することが好ましい。前記酸化剤の含量が０．０１重量％より少ない場合、酸化力が低くて研磨速度が低い問題点があり、酸化剤の含量が１５重量％より高い場合は、腐食性が増加する問題点が発生する。前記酸化剤は、一つ以上のペルオキシ基を有する化合物、最も高い酸化状態にある元素を含有する化合物、またはこれらの混合物が使用できる。一つ以上のペルオキシ基を含有する化合物の具体的な例としては、過酸化水素、ウレア過酸化水素及びペルカーボネートのような過酸化水素添加生成物、ベンゾイルペルオキシド、ペルアセト酸及びジ−ｔ−ブチルペルオキシドのような有機ペルオキシド、過硫酸塩(モノペルサルフェート、ジペルサルフェート)、ナトリウムペルオキシド、これらの混合物などがある。最も高い酸化状態にある元素を含有する化合物の具体的な例としては、過ヨウ素酸塩、過ホウ酸塩、過マンガン酸塩などがある。また、非過−化合物も使用可能である。使用可能な非過−化合物の具体的な例としては、臭素酸塩、クロム酸塩、ヨウ素酸塩、ヨウ素酸、及び硝酸アンモニウムセリウムのようなセリウム(IV)化合物があり、硝酸第２鉄のような化合物も酸化剤として使用可能である。
本発明による研磨用組成物は、酸性領域、中性領域または塩基性領域によって異なる種類の酸化剤を使用することが、研磨速度の向上及び酸化剤の経時安定性の効果を得るために好ましく、その含量においても、酸性領域(ｐＨ３〜６．５)、中性領域(ｐＨ６．５〜８．５)または塩基性領域(ｐＨ８．５〜１２)によって異ならせて調節することがさらに好ましい。酸性領域または中性領域では、過酸化水素を使用することがより好ましく、酸性領域において過酸化水素の含量は、研磨用組成物の総重量に対して１〜１２重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜１０重量％である。酸性領域において過酸化水素の含量が１重量％より少ない場合、銅の研磨速度が低下して、表面にスクラッチを発生させる。また、過酸化水素の含量が１２重量％を超える場合は、銅酸化膜が強くなって、研磨剤が銅膜表面を除去し難くなり、研磨速度が減少するようになる。また、中性領域において過酸化水素の含量は、全体組成物の総重量に対して、０．１〜３重量％、より好ましくは、０．１〜２重量％、さらに好ましくは０．１〜１重量％であって、前記酸化剤の含量が０．１重量％より少ない場合、酸化力が低くて研磨速度が低い問題点があり、酸化剤の含量が３重量％を超える場合は、腐蝕性が増加して銅表面が不均一になる問題点が発生する。塩基性領域では、酸化剤として過硫酸塩を使用することがより好ましく、過硫酸塩の含量は、好ましくは０．０５〜５重量％であり、より好ましくは、０．５〜３重量％である。前記過硫酸塩の含量が０．０５重量％より少ない場合、銅の研磨速度が低下する問題が発生して、５重量％を超える場合、銅表面の腐蝕現象が増加する傾向を示す。
また、中性のｐＨ領域において、酸化剤の含量をスラリー組成物の総重量に対して０．１〜３重量％に低く調節することにより、銅膜の表面欠陥を最小化することができた。錯化剤として、銅膜の研磨速度の高いグリシンを使用することがより好ましい。エッチング速度を低く維持しながらも研磨速度を高くするために、ゼオライトを研磨剤として使用して、グリシン含量及び酸化剤含量を低く維持して、防食剤無しにも銅膜及びバリア膜の表面欠陥を著しく減らすことができる。中性領域でグリシンを使用する場合、グリシンの含量は、全体研磨用組成物の総重量に対して、０．０１〜０．７重量％であることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜０．５重量％である。前記含量が０．０１重量％未満の場合は、銅膜の研磨速度が低下して、前記含量が０．７重量％以上と高い場合は、銅膜のエッチング速度が増加して、ディッシングなどの欠陥が発生する問題点がする。
本発明による銅第１次研磨用組成物は、防食剤、界面活性剤、アミノアルコール、水溶性高分子、消泡剤、または殺菌剤から選択される１種以上の添加剤をさらに含有することができる。また、機械的研磨機能を有する研磨粒子をさらに含有することができる。
本発明の研磨用スラリー組成物に含有される防食剤は、銅の腐蝕を抑制することにより銅表面を安定化させて、研磨後、欠陥(defect)を減少させる作用をするもので、ベンゾトリアゾールまたはテトラゾール系化合物から選択されて、具体的には、ベンゾトリアゾール、５−アミノテトラゾール、１−アルキル−５−アミノテトラゾール、５−ヒドロキシ−テトラゾール、１−アルキル−５−ヒドロキシ−テトラゾール、テトラゾール−５−チオール、イミダゾール、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上を使用することができて、ベンゾトリアゾールを使用することがより好ましい。前記テトラゾール系化合物におけるアルキルは、Ｃ１〜Ｃ５の直鎖または分岐鎖アルキルであることが好ましい。防食剤は、研磨用組成物の総重量に対して０．０００１〜０．５重量％含有することが好ましく、０．０００１〜０．０５重量％がさらに好ましいが、これは、防食剤含量が０．０５重量％を超える場合、銅膜研磨速度の減少と研磨後洗浄性に悪影響を与える虞があり、含量が０．０００１重量％より少ない場合、銅の研磨速度は増加するが、腐食性の増加によりディッシングを誘発する可能性があるからである。
本発明による研磨用スラリー組成物に含まれる界面活性剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸、ラルリルオキシスルホン酸、リグニンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸、ラウリルエーテルスルホン酸またはこれらの塩から選択される１種以上を使用することが好ましく、界面活性剤の含量は、研磨用組成物の総重量に対して０．００１〜０．５重量％であることが好ましく、０．０５〜０．５重量％であることがより好ましい。ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩は、１２個の炭素鎖と末端にスルホン酸((sulfonate, SO3 -)基を有する構造であって、腐蝕防止及び銅表面の潤滑作用をすることにより、研磨速度の増加と腐蝕防止機能が同時に可能であって、より好ましい。界面活性剤の含量が０．００１重量％より少ない場合、十分な腐蝕防止作用が不可能であり、０．５重量％を超える場合、多量の泡の発生により、使用に不適である。
本発明による研磨用組成物は、界面活性剤を使用する場合、消泡剤をさらに含有することができる。消泡剤は、界面活性剤の使用によって発生する泡の抑制機能を果たすもので、その種類に制限はなく、含量も界面活性剤の使用によって適宜調節して使用することができる。消泡剤は、シリコン系と非シリコン系消泡剤に分類でき、シリコン系消泡剤としては、ポリジアルキルシロキサンを含有した消泡剤が、非シリコン系消泡剤としては、ポリアルキレングリコールを含有した消泡剤が挙げられる。前記ポリジアルキルシロキサン及びポリアルキレングリコールのアルキルは、Ｃ１〜Ｃ５の直鎖または分岐鎖アルキルであることが好ましい。
また、本発明は、バリア膜の研磨速度を低下させて、スラリーの分散安定性を向上させるために、アミノアルコールをさらに含有することができる。アミノアルコールの含量を必要に応じて調節することができるため、その量に制限を置く必要はないが、０．０１〜１．０重量％の範囲を使用することが好ましい。アミノアルコールの含量が０．０１重量％未満と少ない場合、研磨速度の低下機能が弱くて、１．０重量％より多い場合、分散安定性が却って悪化する。アミノアルコールとしては、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール(AMP)、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、１−アミノ−ペンタノール、２−(２−アミノエチルアミノ)エタノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、またはこれらの混合物を使用することができる。
本発明による研磨用組成物は、水溶性高分子物質をさらに含有することができるが、水溶性高分子物質は、銅の研磨速度を増加させて、研磨対象基板の凹部に存在する銅膜を保護(blocking)して、段差除去率を増加させることにより、最終的にディッシングを減少させる効果がある。水溶性高分子物質としては、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシドだけではなく、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのように、天然高分子を母体としたものを使用することができる。また、ポリアクリル酸共重合体のような二つ以上の異なる単位体からなる共重合体である水溶性高分子も使用できる。前記水溶性高分子物質の中で、ポリアクリル酸がより好ましく、水溶性高分子物質の含量は、研磨用組成物の総重量に対して０．００１〜２重量％であること好ましく、０．０２〜１％であることがさらに好ましい。水溶性高分子の含量が０．００１重量％より少ない場合、ディッシング減少の効果が弱くて、２重量％より多い場合、分散安定性に悪影響を与える。
本発明による研磨用組成物は、微生物増殖を抑制するために、殺菌剤をさらに含むことができる。
また、本発明は、機械的研磨機能を有する研磨粒子をさらに含有することができる。研磨粒子としては、発煙シリカ(fumed silica)、コロイダルシリカ(colloidal silica)、アルミナ、セリア、有機高分子粒子またはこれらの混合物が使用できるが、コロイダルシリカがさらに好ましい。粒子の大きさは、５〜２０００ｎｍであることが好ましく、１０〜５００ｎｍであることがさらに好ましい。研磨粒子の含量は、必要に応じて調節することができるため、その量に制限を置く必要はないが、０．０１〜８．０重量％の範囲を使用することが好ましく、０．０５〜３．０重量％がさらに好ましい。０．０１重量％未満と少ない場合、機械的研磨機能が弱くて、８．０重量％より多い場合、分散安定性が悪化するか、スクラッチを誘発する可能性がある。
本発明によるより好ましい銅第１次化学機械的研磨用組成物として、酸性領域では、ゼオライト０．３〜５重量％、クエン酸０．０５〜０．５重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩０．０５〜０．５重量％、ベンゾトリアゾール０．０００１〜０．５重量％及び過酸化水素３〜１０重量％を含有して、ｐＨが３〜６．５であり、ゼオライト２次粒径が平均５０〜３００ｎｍである組成物が挙げられて、塩基性領域では、ゼオライト０．３〜５重量％、クエン酸０．０５〜０．５重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩０．０５〜０．５重量％、ベンゾトリアゾール０．０００１〜０．５重量％及び過硫酸アンモニウム０．５〜３重量％を含有して、ｐＨが８．５〜１２であり、ゼオライト２次粒径が平均５０〜３００ｎｍ である組成物が挙げられる。
中性領域では、ゼオライト０．３〜５重量％、グリシン０．０５〜０．５重量％、過酸化水素０．１〜２重量％及びドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩０．００１〜０．５重量％を含有して、ｐＨが６．５〜８．５であり、ゼオライト２次粒径が平均５０〜３００ｎｍ である組成物がより好ましく、追加的にポリアクリル酸０．００１〜２重量％またはベンゾトリアゾール０．０００１〜０．５重量％から選択される一つ以上をさらに含有することができる。また、０．０１〜１．０重量％のアミノアルコールをさらに含有することができる。
また、本発明は、前記本発明による化学機械的研磨用組成物を使用して、銅を含む半導体基板を研磨することを特徴とする半導体の製造方法を提供する。
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明するが、これら実施例によって本発明の範囲が限定されるものではない。
(実施例)
研磨に使用された銅ウェハー及びタンタリウムウェハーは、ＰＶＤ法によりそれぞれ１００００Å及び２０００Åで蒸着した試片ウェハーを使用した。金属膜厚は、Changmin Tech社の４プローブ表面抵抗測定器(Four Point Probe)を利用して、面抵抗測定後、厚さに換算して計算した。エッチング速度は、銅ウェハーを室温で１０分間研磨液に浸漬した後、洗浄して、厚さ変化を測定して計算し、肉眼または光学顕微鏡で表面状態を観察して腐蝕発生程度を確認した。表面状態の結果は、表面が良好な場合(◎)、若干の腐蝕がある場合(△)、表面腐蝕が酷い場合(×)に区分して結果を示した。研磨剤として使用されたゼオライトは、アトリッションミル(Attrition Mill)を利用して粉砕した後、使用した。また、実施例に記載されたゼオライトの粒径は、２次粒径の平均値を示したものである。ｐＨ調節剤としては、硝酸と水酸化カリウムを使用した。下記実施例において、ＢＴＡは、ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)、ＤＢＳは、ドデシルベンゼンスルホン酸(dodecyl benzene sulfonicacid)、ＰＡＡは、ポリアクリル酸(polyacrylicacid)を意味する。
研磨に使用された銅ウェハー及びタンタリウムウェハーは、ＰＶＤ法によりそれぞれ１００００Å及び２０００Åで蒸着した試片ウェハーを使用した。金属膜厚は、Changmin Tech社の４プローブ表面抵抗測定器(Four Point Probe)を利用して、面抵抗測定後、厚さに換算して計算した。エッチング速度は、銅ウェハーを室温で１０分間研磨液に浸漬した後、洗浄して、厚さ変化を測定して計算し、肉眼または光学顕微鏡で表面状態を観察して腐蝕発生程度を確認した。表面状態の結果は、表面が良好な場合(◎)、若干の腐蝕がある場合(△)、表面腐蝕が酷い場合(×)に区分して結果を示した。研磨剤として使用されたゼオライトは、アトリッションミル(Attrition Mill)を利用して粉砕した後、使用した。また、実施例に記載されたゼオライトの粒径は、２次粒径の平均値を示したものである。ｐＨ調節剤としては、硝酸と水酸化カリウムを使用した。下記実施例において、ＢＴＡは、ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)、ＤＢＳは、ドデシルベンゼンスルホン酸(dodecyl benzene sulfonicacid)、ＰＡＡは、ポリアクリル酸(polyacrylicacid)を意味する。
(実施例１)クエン酸含量による研磨特性の評価
研磨装備は、Ｇ＆Ｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のＰｏｌｉ５００ ＣＥを使用して、研磨条件は、Table/Head速度を３０/３０ｒｐｍ、研磨圧力を１００ｇ/ｃｍ２、スラリー供給流量２００ｍｌ/ｍｉｎ、研磨時間は、６０秒にした。研磨パッドは、ロデル社のＩＣ １４００を利用して、研磨テストを行った。
研磨装備は、Ｇ＆Ｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のＰｏｌｉ５００ ＣＥを使用して、研磨条件は、Table/Head速度を３０/３０ｒｐｍ、研磨圧力を１００ｇ/ｃｍ２、スラリー供給流量２００ｍｌ/ｍｉｎ、研磨時間は、６０秒にした。研磨パッドは、ロデル社のＩＣ １４００を利用して、研磨テストを行った。
ＺＳＭ−５型のゼオライトを、アトリッションミルを使用して１７０ｎｍの大きさに粉砕した後、１重量％含量として使用した。ベンゾトリアゾール０．０８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、過酸化水素８重量％をそれぞれ添加した後、クエン酸の含量を０．１５重量％、０．３重量％、０．６０重量％に変化させて、研磨速度及びエッチング速度を評価した。ｐＨは、３．８に固定した。
［表１］
上記表１に示されたように、クエン酸含量による銅膜の研磨速度及びエッチング速度を評価した。クエン酸の含量が増加するにつれて、研磨速度が増加することを確認し、クエン酸の含量が０．６重量％である場合は、０．３重量％である場合に比べ、エッチング速度が著しく上昇する結果を示した。前記結果から、エッチング速度の面では、クエン酸の含量を０．６重量％未満、より好ましくは、０．５重量％以下に調節することが好ましい。一方、クエン酸含量が０．６重量％以上では、防食剤添加などにより、エッチング速度を低減して使用することができる。
(実施例２)ゼオライト含量による研磨特性の評価
研磨用組成物は、クエン酸０．３重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、過酸化水素８重量％、ｐＨは３．９になるように研磨用組成物を製造した。ゼオライトとしては、１７０ｎｍの大きさに粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライトを使用して、含量を１重量％と２重量％に使用したことを除いては、実施例１と同様な条件で行った。
研磨用組成物は、クエン酸０．３重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、過酸化水素８重量％、ｐＨは３．９になるように研磨用組成物を製造した。ゼオライトとしては、１７０ｎｍの大きさに粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライトを使用して、含量を１重量％と２重量％に使用したことを除いては、実施例１と同様な条件で行った。
［表２］
上記表２に示されたように、ゼオライト含量による銅膜の研磨速度を評価した結果、ゼオライト含量を１重量％から２重量％に変化させた場合、研磨速度は向上し、エッチング速度はほとんど変わらなかった。
(実施例３)過酸化水素の含量変化評価
研磨用組成物は、１７０ｎｍの大きさに粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト２重量％、クエン酸０．３重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％で製造して、過酸化水素は、それぞれ４重量％、６重量％、８重量％に変化させて評価した。この際、ｐＨを３．９に調節したことを除いては、実施例１と同様な条件で行った。
研磨用組成物は、１７０ｎｍの大きさに粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト２重量％、クエン酸０．３重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％で製造して、過酸化水素は、それぞれ４重量％、６重量％、８重量％に変化させて評価した。この際、ｐＨを３．９に調節したことを除いては、実施例１と同様な条件で行った。
［表３］
上記表３に示されたように、過酸化水素含量による銅の研磨速度及びエッチング速度を評価した結果、過酸化水素の含量増加によって、銅膜に対する研磨速度は増加して、エッチング速度は減少する傾向を示した。
(実施例４)界面活性剤含量による研磨特性の評価
研磨用組成物は、１７７ｎｍの大きさに粉砕されたＺＳＭ−５型ゼオライト２重量％、クエン酸０．３重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、過酸化水素８重量％に固定して、ｐＨは３．９に調節し、ドデシルベンゼンスルホン酸含量は、それぞれ０重量％、０．０１重量％、０．１重量％、０．３重量％に変化させて製造し、その他は実施例１と同様な条件で研磨及びエッチング評価を行った。
研磨用組成物は、１７７ｎｍの大きさに粉砕されたＺＳＭ−５型ゼオライト２重量％、クエン酸０．３重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、過酸化水素８重量％に固定して、ｐＨは３．９に調節し、ドデシルベンゼンスルホン酸含量は、それぞれ０重量％、０．０１重量％、０．１重量％、０．３重量％に変化させて製造し、その他は実施例１と同様な条件で研磨及びエッチング評価を行った。
［表４］
上記表４の結果に示されたように、ドデシルベンゼンスルホン酸を０．０１重量％添加した時、銅研磨速度が大きく向上して、０．１重量％以上添加される場合、銅膜の研磨速度増加に加え、エッチング速度も減少することを確認することができる。界面活性剤の添加が、研磨用組成物としての重要な特性である研磨及びエッチング特性を大きく向上させることを確認することができる。
(実施例５)ベンゾトリアゾール含量変化評価
研磨用組成物の組成を、粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト(177nm)２重量％、クエン酸０．３重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、過酸化水素８重量％にして、ｐＨは３．９に調節し、ベンゾトリアゾールの含量を０重量％、０．０８重量％、０．１重量％、０．３重量％に変化させて、その他は実施例１と同様な条件で研磨及びエッチング評価を行った。
研磨用組成物の組成を、粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト(177nm)２重量％、クエン酸０．３重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、過酸化水素８重量％にして、ｐＨは３．９に調節し、ベンゾトリアゾールの含量を０重量％、０．０８重量％、０．１重量％、０．３重量％に変化させて、その他は実施例１と同様な条件で研磨及びエッチング評価を行った。
［表５］
上記表５の結果に示されたように、ベンゾトリアゾールが添加される場合、エッチング速度が急激に減少されることを確認することができる。
(実施例６)ｐＨ変化評価
研磨用組成物を、粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト(177nm)２重量％、クエン酸０．３重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．０１重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、過酸化水素８重量％に調節後、ｐＨ変化による研磨及びエッチング評価をして、他の条件は、実施例１と同様に行った。
研磨用組成物を、粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト(177nm)２重量％、クエン酸０．３重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．０１重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、過酸化水素８重量％に調節後、ｐＨ変化による研磨及びエッチング評価をして、他の条件は、実施例１と同様に行った。
［表６］
上記表６の結果に示されたように、ｐＨ３．９で最も研磨速度が高くて、実施例６の組成でエッチング評価を確認した結果、いずれも低いエッチング速度を示した。
(実施例７)塩基性研磨用組成物
塩基性研磨用組成物を製造して、即ち、研磨用組成物のｐＨを９．３または９．６にして、研磨及びエッチング特性を評価した。研磨用組成物は、粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト(177nm)を２重量％に、過硫酸アンモニウムを１または２重量％に、クエン酸を０．１、０．３、０．５重量％に、ベンゾトリアゾールは０．０００５重量％に、ドデシルベンゼンスルホン酸は０．０５、０．１、０．２重量％に調節しながら製造して、研磨条件は、実施例１と同様に行った。
塩基性研磨用組成物を製造して、即ち、研磨用組成物のｐＨを９．３または９．６にして、研磨及びエッチング特性を評価した。研磨用組成物は、粉砕されたＺＳＭ−５型のゼオライト(177nm)を２重量％に、過硫酸アンモニウムを１または２重量％に、クエン酸を０．１、０．３、０．５重量％に、ベンゾトリアゾールは０．０００５重量％に、ドデシルベンゼンスルホン酸は０．０５、０．１、０．２重量％に調節しながら製造して、研磨条件は、実施例１と同様に行った。
［表７］
上記表７の結果に示されたように、酸化剤である過硫酸アンモニウムを添加する場合、研磨速度が上昇されることを確認することができる。特に、過硫酸アンモニウムを１重量％から２重量％に増加させる場合と、ｐＨを９．３から９．６に上昇させる場合、研磨速度が増加した。しかし、クエン酸含量による研磨速度変化は、相対的に少なかった。
(実施例８)研磨剤の種類による研磨特性の評価
研磨用組成物を、クエン酸０．３重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、過酸化水素８重量％と、ｐＨ３．９に固定後、ゼオライト及び他の形態の研磨剤を使用した。コロイダルシリカは、Ace High Tech社とS-Chem Tech社製品を、発煙アルミナは、Degussa社製品(Alu-3)を使用して、研磨条件は、実施例１と同様に進行した。
研磨用組成物を、クエン酸０．３重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％、過酸化水素８重量％と、ｐＨ３．９に固定後、ゼオライト及び他の形態の研磨剤を使用した。コロイダルシリカは、Ace High Tech社とS-Chem Tech社製品を、発煙アルミナは、Degussa社製品(Alu-3)を使用して、研磨条件は、実施例１と同様に進行した。
［表８］
上記表８の結果に示されたように、ＺＳＭ−５型のゼオライトで製造された組成の場合、他の研磨剤を使用する場合に比べ、研磨速度が最も速くて、エッチング速度が最も低く、銅スラリーとしての特性に優れていることを確認することができた。
(実施例９)研磨速度比の評価
研磨組成を、ＺＳＭ−５ゼオライト２重量％、クエン酸０．３重量％、過酸化水素８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％に固定して、ｐＨを３．９と９．６にして、Doosan DND社のUnipla 211 CMP装備で８インチ銅及びタンタル(Ta)ウェハーに対する研磨評価を行った。
研磨組成を、ＺＳＭ−５ゼオライト２重量％、クエン酸０．３重量％、過酸化水素８重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸０．１重量％、ベンゾトリアゾール０．０８重量％に固定して、ｐＨを３．９と９．６にして、Doosan DND社のUnipla 211 CMP装備で８インチ銅及びタンタル(Ta)ウェハーに対する研磨評価を行った。
酸性領域研磨条件
スラリー流量(Slurry Flow Rate)は、２００ｍｌ/ｍｉｎ、スピンドル(Spindle)回転速度１２０ｒｐｍ、プラテン(Platen)回転速度２４ｒｐｍ、ウェハー圧力(Wafer Pressure)２．４ｐｓｉ、リテーナーリング圧力(Retainer Ring Pressure)６ｐｓｉ、パッドは、Dong Sung社パッドを使用した。
スラリー流量(Slurry Flow Rate)は、２００ｍｌ/ｍｉｎ、スピンドル(Spindle)回転速度１２０ｒｐｍ、プラテン(Platen)回転速度２４ｒｐｍ、ウェハー圧力(Wafer Pressure)２．４ｐｓｉ、リテーナーリング圧力(Retainer Ring Pressure)６ｐｓｉ、パッドは、Dong Sung社パッドを使用した。
塩基性領域研磨条件
スラリー流量(Slurry Flow Rate)は、３００ｍｌ/ｍｉｎ、スピンドル(Spindle)回転速度１２０ｒｐｍ、プラテン(Platen)回転速度２４ｒｐｍ、ウェハー圧力(Wafer Pressure)４．３ｐｓｉ、リテーナーリング圧力(Retainer Ring Pressure)６ｐｓｉ、パッドは、Dong Sung社パッドを使用した。
スラリー流量(Slurry Flow Rate)は、３００ｍｌ/ｍｉｎ、スピンドル(Spindle)回転速度１２０ｒｐｍ、プラテン(Platen)回転速度２４ｒｐｍ、ウェハー圧力(Wafer Pressure)４．３ｐｓｉ、リテーナーリング圧力(Retainer Ring Pressure)６ｐｓｉ、パッドは、Dong Sung社パッドを使用した。
［表９］
上記表９の結果から、本発明による研磨用組成物は、Ｃｕ膜の研磨速度が高くて、Ｃｕのエッチング速度が低く、腐蝕及びディッシング発生を抑制することができるだけではなく、Ｔａ膜に対するＣｕ膜の研磨選択比が高くて、銅ＣＭＰ工程において銅第１次研磨用組成物として使用するに非常に優れた特性を示すことが分かる。
(実施例１０)ｐＨ中性領域において錯化剤種類による銅研磨特性の評価
研磨装備は、Doosan DND社のUnipla211研磨装備を使用した。研磨条件はPlaten 24rpm、Spindle 120rpm、Wafer Pressure 2.5psi、スラリー供給流量200 ml/min、研磨時間は60秒にした。研磨パッドは、Rhom & Hass社のIC1000 A2を利用して研磨テストを行った。研磨剤として使用されたゼオライトは、ＺＳＭ−５型のゼオライトを、アトリッションミル(Attrition Mill)を使用して２次粒径平均１２０ｎｍの大きさに粉砕後、使用した。
研磨装備は、Doosan DND社のUnipla211研磨装備を使用した。研磨条件はPlaten 24rpm、Spindle 120rpm、Wafer Pressure 2.5psi、スラリー供給流量200 ml/min、研磨時間は60秒にした。研磨パッドは、Rhom & Hass社のIC1000 A2を利用して研磨テストを行った。研磨剤として使用されたゼオライトは、ＺＳＭ−５型のゼオライトを、アトリッションミル(Attrition Mill)を使用して２次粒径平均１２０ｎｍの大きさに粉砕後、使用した。
下記表１０のように、ｐＨは７．７に維持して、錯化剤の種類を変化させながら銅膜の研磨速度を評価した。
［表１０］
BTTCA：ベンゼンテトラカルボキシ酸(Benzenetetracarboxylic acid)
QNA：キノリン酸(Quinolinicacid)
BTTCA：ベンゼンテトラカルボキシ酸(Benzenetetracarboxylic acid)
QNA：キノリン酸(Quinolinicacid)
上記表１０に示されたように、錯化剤を異ならせて適用し、研磨評価を行った。表１０に示されたように、中性ｐＨ領域でグリシンを錯化剤として使用する場合、研磨速度が最も高く具現されることを確認することができた。
また、ｐＨ７より７．７で研磨速度が増加する傾向を確認した。６．５以下のｐＨでは、エッチング時、表面が腐蝕される現象を確認することができる。また、ｐＨ８．５では、ほぼ等しい研磨速度を示すが、ｐＨが８．５より大きい場合、過酸化水素の安定度が相対的に低下し、研磨再現性に問題を起こす可能性があるため、ｐＨを６．５乃至８．５の範囲に調節することが好ましい。
(実施例１１)グリシン含量による銅研磨特性の評価
下記表１１のようにグリシンの含量を変化させながら、銅研磨特性を評価した。
下記表１１のようにグリシンの含量を変化させながら、銅研磨特性を評価した。
［表１１］
上記表１１の結果に示されたように、グリシン含量を変化させた。グリシンの含量が増加するほど、銅膜の研磨速度が増加することを確認することができた。グリシン含量が０．７ｗｔ％以上である場合、高い腐蝕速度を示すため、グリシン含量を０．７ｗｔ％未満に調節することがより好ましいことを確認することができる。
(実施例１２)過酸化水素の含量変化による銅研磨特性の評価
下記表１２のように、過酸化水素の含量を変化させながらスラリーを製造し、銅膜に対する研磨特性を評価した。研磨後の表面状態の結果は、肉眼または光学顕微鏡で表面状態を観察した。
下記表１２のように、過酸化水素の含量を変化させながらスラリーを製造し、銅膜に対する研磨特性を評価した。研磨後の表面状態の結果は、肉眼または光学顕微鏡で表面状態を観察した。
［表１２］
上記表１２から、過酸化水素の含量を変化させた結果、過酸化水素が１重量％である時、最も高い銅膜研磨速度を確認することができる。また、腐蝕速度も非常に低いことを確認することができる。中性領域であるｐＨ７．７において、保護膜形成剤のＢＴＡを使用しなくても、なお酸化剤/有機酸比が低い場合も、銅膜の腐蝕速度を低く調節することができた。
(実施例１３)ＢＴＡ添加による銅膜研磨特性の評価
ＢＴＡ添加及び添加量による銅膜研磨特性を評価するために、下記表１３のようにスラリー組成を変化させた。
ＢＴＡ添加及び添加量による銅膜研磨特性を評価するために、下記表１３のようにスラリー組成を変化させた。
［表１３］
上記表１３の結果から分かるように、ＢＴＡ添加は、銅膜の研磨速度を低下させる作用がある。ＢＴＡ添加により、腐蝕速度がさらに低くなることが確認されて、表面状態の低下は確認できなかった。
本発明による研磨用組成物は、銅膜の研磨速度が高く、銅のエッチング速度が低くて、ディッシング(dishing)発生を抑制することができるだけではなく、バリア(Barrier)膜に対する銅膜の研磨選択比が高くて、銅ＣＭＰ工程で銅第１次研磨用組成物として使用するに非常に優れた特性を示す効果がある。
Claims (25)
- ゼオライト、酸化剤及び錯化剤を含有し、前記錯化剤含量が、研磨用組成物の総重量に対して０．０１〜０．８重量％であることを特徴とする、銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記ゼオライトは、研磨用組成物の総重量に対して、０．１〜７重量％であり、酸化剤は、０．０１〜１５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記錯化剤は、クエン酸、マロン酸、アジピン酸、コハク酸、シュウ酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、ジエチルマロン酸、アセト酸、メルカプトコハク酸(MSA)、ベンゼンテトラカルボキシ酸(BTTCA)、キノリン酸(QNA)、グリシン、アラニン、バリン、アスパラギン酸、グルタミン酸、またはアルギニンから選択される１種以上であることを特徴とする、請求項２に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記錯化剤は、研磨用組成物の総重量に対して、０．０５〜０．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記錯化剤は、研磨用組成物の総重量に対して、０．０５〜０．５重量％のクエン酸であることを特徴とする、請求項３に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記ゼオライトは、スラリー内２次粒径が平均１０〜１０００ｎｍであることを特徴とする、請求項２に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記ゼオライトは、Ｘ型、Ｙ型、４Ａ型、またはＺＳＭ−５型から選択されることを特徴とする、請求項６に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記研磨用組成物のｐＨは、３〜１２であることを特徴とする、請求項２に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 酸化剤は、ｐＨ３〜６．５で過酸化水素１〜１２重量％であることを特徴とする、請求項８に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 酸化剤は、ｐＨ８．５〜１２で過硫酸塩０．０５〜５重量％であることを特徴とする、請求項８に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- ｐＨは、６．５〜８．５であることを特徴とする、請求項８に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 錯化剤として、研磨用組成物の総重量に対して０．０１〜０．７重量％のグリシンを含有することを特徴とする、請求項１１に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 酸化剤として、研磨用組成物の総重量に対して０．１〜３重量％の過酸化水素を含有することを特徴とする、請求項１２に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- ｐＨは、水酸化カリウム(KOH)、硝酸、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、水酸化アンモニウム(NH4OH) またはモルフォリン(morpholine)から選択される１種以上のｐＨ調節剤で調節されることを特徴とする、請求項８に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記研磨用組成物は、防食剤、界面活性剤、アミノアルコール、水溶性高分子、消泡剤、または殺菌剤から選択される１種以上をさらに含有することを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記防食剤として、ベンゾトリアゾール、５−アミノテトラゾール、１−アルキル−５−アミノテトラゾール、５−ヒドロキシ−テトラゾール、１−アルキル−５−ヒドロキシ−テトラゾール、テトラゾール−５−チオール、イミダゾール、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上を、研磨用組成物の総重量に対して０．０００１〜０．５重量％含有することを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記界面活性剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸、ラルリルオキシスルホン酸、リグニンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸、ラウリルエーテルスルホン酸またはこれらの塩から選択される１種以上を、研磨用組成物の総重量に対して０．００１〜０．５重量％含有することを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記消泡剤は、ポリアルキレングリコール系化合物またはポリジアルキルシロキサン系化合物から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記アミノアルコールは、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール(AMP)、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、１−アミノ−ペンタノール、２−(２−アミノエチルアミノ)エタノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択されて、研磨用組成物の総重量に対して０．０１〜１重量％であることを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記水溶性高分子は、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びこれらの混合物からなる群から選択されて、研磨用組成物の総重量に対して０．００１〜２重量％であることを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 前記研磨用組成物は、発煙シリカ(fumed silica)、コロイダルシリカ(colloidal silica)、アルミナ、セリア、有機高分子粒子及びこれらの混合物からなる群から選択される研磨粒子を、研磨用組成物の総重量に対して０．０１〜８重量％さらに含有することを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- ゼオライト０．３〜５重量％、クエン酸０．０５〜０．５重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩０．０５〜０．５重量％、ベンゾトリアゾール０．０００１〜０．５重量％及び過酸化水素３〜１０重量％を含有して、ｐＨが３〜６．５であり、ゼオライト２次粒径が平均５０〜３００ｎｍであることを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- ゼオライト０．３〜５重量％、クエン酸０．０５〜０．５重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩０．０５〜０．５重量％、ベンゾトリアゾール０．０００１〜０．５重量％及び過硫酸アンモニウム０．５〜３重量％を含有して、ｐＨが８．５〜１２であり、ゼオライト２次粒径が平均５０〜３００ｎｍ であることを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- ゼオライト０．３〜５重量％、グリシン０．０５〜０．５重量％、過酸化水素０．１〜２重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩０．００１〜０．５重量％、ポリアクリル酸０．００１〜２重量％及びベンゾトリアゾール０．０００１〜０．５重量％を含有して、ｐＨが６．５〜８．５であり、ゼオライト２次粒径が平均５０〜３００ｎｍ であることを特徴とする、請求項１５に記載の銅を含む基板の化学機械的研磨用組成物。
- 請求項１〜１４のいずれかに記載の研磨用組成物を使用して、銅を含む半導体基板を第１次化学機械的研磨することを特徴とする、半導体の製造方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013541194A (ja) * | 2010-09-02 | 2013-11-07 | 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 | 高速及び低欠陥性のシリコン研磨組成物 |
| WO2021130947A1 (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | ニッタ・デュポン株式会社 | 研磨用スラリー |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014529641A (ja) * | 2011-08-09 | 2014-11-13 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ | シリコン基板の表面を処理するための水性アルカリ性組成物および方法 |
| KR20130081599A (ko) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 연마 조성물 및 이를 이용한 화학기계적 평탄화 방법 |
| CN102585708A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-18 | 上海华明高纳稀土新材料有限公司 | 稀土抛光材料及其制备方法 |
| KR102087791B1 (ko) * | 2013-03-27 | 2020-03-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각 조성물, 이를 이용한 금속 패턴의 형성 방법 및 표시 기판의 제조방법 |
| TWI558850B (zh) * | 2014-03-29 | 2016-11-21 | 精密聚合物股份有限公司 | 電子零件用處理液及電子零件之製造方法 |
| KR102380774B1 (ko) | 2014-11-14 | 2022-04-04 | 삼성전자주식회사 | 슬러리 화합물 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법 |
| TWI775722B (zh) | 2014-12-22 | 2022-09-01 | 德商巴斯夫歐洲公司 | 化學機械拋光（ｃｍｐ）組成物用於拋光含鈷及/或鈷合金之基材的用途 |
| KR102360224B1 (ko) * | 2015-02-16 | 2022-03-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 세정용 조성물 |
| JPWO2016208301A1 (ja) * | 2015-06-26 | 2018-04-12 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| JP2017216444A (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | ナガセケムテックス株式会社 | エッチング液 |
| US10889757B2 (en) * | 2017-10-19 | 2021-01-12 | Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. | Etching compositions |
| KR102634300B1 (ko) * | 2017-11-30 | 2024-02-07 | 솔브레인 주식회사 | 연마용 슬러리 조성물 및 고단차 반도체 박막의 연마 방법 |
| JP7064870B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2022-05-11 | ニッタ・デュポン株式会社 | 研磨組成物 |
| US10692732B2 (en) * | 2018-09-21 | 2020-06-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | CMP slurry and CMP method |
| US20200277514A1 (en) | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Versum Materials Us, Llc | Chemical Mechanical Polishing For Copper And Through Silicon Via Applications |
| JP2022553105A (ja) * | 2019-10-24 | 2022-12-21 | バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー | 高い酸化物除去速度を有するシャロートレンチアイソレーション化学的機械平坦化組成物 |
| KR20220113497A (ko) * | 2019-12-12 | 2022-08-12 | 버슘머트리얼즈 유에스, 엘엘씨 | 산화물 트렌치 디싱이 낮은 얕은 트렌치 절연 화학 기계적 평탄화 연마 |
| US11254839B2 (en) | 2019-12-12 | 2022-02-22 | Versum Materials Us, Llc | Low oxide trench dishing shallow trench isolation chemical mechanical planarization polishing |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0198698A (ja) * | 1987-06-24 | 1989-04-17 | Union Carbide Corp | 表面清浄剤／磨き剤組成物及びその製造方法 |
| JPH08279480A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-10-22 | Nissan Chem Ind Ltd | 半導体ウエハーの研磨方法 |
| JP2001300285A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-10-30 | Sanyo Chem Ind Ltd | 研磨用砥粒分散剤及び研磨用スラリー |
| JP2004172606A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-17 | Sumitomo Chem Co Ltd | 金属研磨材組成物及び研磨方法 |
| JP2006019746A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | ケミカルメカニカルポリッシング組成物及びそれに関連する方法 |
| JP2006270066A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-10-05 | Jsr Corp | 化学機械研磨方法 |
| JP2006310596A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Toshiba Corp | 金属膜ｃｍｐ用スラリー、研磨方法、および半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156672A (en) * | 1990-07-13 | 1992-10-20 | Mcgean-Rohco, Inc. | Mechanical plating paste |
| US5954997A (en) * | 1996-12-09 | 1999-09-21 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry useful for copper substrates |
| US6066028A (en) * | 1998-12-14 | 2000-05-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Polishing of copper |
| US6297159B1 (en) * | 1999-07-07 | 2001-10-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and apparatus for chemical polishing using field responsive materials |
| JP4063475B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2008-03-19 | メック株式会社 | 銅または銅合金のエッチング剤 |
| US20030219982A1 (en) * | 2002-05-23 | 2003-11-27 | Hitachi Chemical Co., Ltd | CMP (chemical mechanical polishing) polishing liquid for metal and polishing method |
| JP2004193495A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Toshiba Corp | 化学的機械的研磨用スラリーおよびこれを用いた半導体装置の製造方法 |
| US7736405B2 (en) * | 2003-05-12 | 2010-06-15 | Advanced Technology Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing compositions for copper and associated materials and method of using same |
| EP1696011B1 (en) * | 2005-02-23 | 2009-01-07 | JSR Corporation | Chemical mechanical polishing method |
-
2007
- 2007-12-20 US US12/519,940 patent/US20100015807A1/en not_active Abandoned
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- 2007-12-21 TW TW096149339A patent/TW200916545A/zh unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0198698A (ja) * | 1987-06-24 | 1989-04-17 | Union Carbide Corp | 表面清浄剤／磨き剤組成物及びその製造方法 |
| JPH08279480A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-10-22 | Nissan Chem Ind Ltd | 半導体ウエハーの研磨方法 |
| JP2001300285A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-10-30 | Sanyo Chem Ind Ltd | 研磨用砥粒分散剤及び研磨用スラリー |
| JP2004172606A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-17 | Sumitomo Chem Co Ltd | 金属研磨材組成物及び研磨方法 |
| JP2006019746A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | ケミカルメカニカルポリッシング組成物及びそれに関連する方法 |
| JP2006270066A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-10-05 | Jsr Corp | 化学機械研磨方法 |
| JP2006310596A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Toshiba Corp | 金属膜ｃｍｐ用スラリー、研磨方法、および半導体装置の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013541194A (ja) * | 2010-09-02 | 2013-11-07 | 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 | 高速及び低欠陥性のシリコン研磨組成物 |
| WO2021130947A1 (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | ニッタ・デュポン株式会社 | 研磨用スラリー |
| US20230039134A1 (en) * | 2019-12-26 | 2023-02-09 | Nitta Dupont Incorporated | Polishing slurry |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100015807A1 (en) | 2010-01-21 |
| TW200916545A (en) | 2009-04-16 |
| WO2008078909A1 (en) | 2008-07-03 |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111219 |
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| A02 | Decision of refusal |
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