JP2012039087A5

JP2012039087A5 -

Info

Publication number: JP2012039087A5
Application number: JP2011133174A
Authority: JP
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2031-06-15

Description

（式中、Ａが、Ｎ及びＰ（好ましくはＮ）から選択され；各Ｒ^８が、独立して、水素、飽和又は不飽和Ｃ_１−Ｃ_１５アルキル基、Ｃ_６−Ｃ_１５アリール基、Ｃ_６−Ｃ_１５アラルキル基及びＣ_６−Ｃ_１５アルカリール基（好ましくは水素及びＣ_１−Ｃ_４アルキル基；より好ましくは水素及びメチル基；最も好ましくはメチル基）から選択され；そして式（II）中のアニオンが、式（II）中のカチオンの＋電荷と釣り合う任意のアニオンであってもよい（好ましくは式（II）中のアニオンが、ハロゲンアニオン、水酸化物アニオン、及び亜硝酸アニオンから；より好ましくはハロゲンアニオン及び水酸化物アニオンから；最も好ましくは水酸化物アニオンから選択される））で示されるアダマンチル物質０．００１〜１重量％（好ましくは０．０１〜０．１重量％、最も好ましくは０．０１〜０．０５重量％）；ならびに第四級アルキルアンモニウム化合物０〜１重量％（好ましくは０．００５〜１重量％、より好ましくは０．００５〜０．０７５重量％、最も好ましくは０．００５〜０．０５重量％）、を含む本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面にダウンフォース０．６９〜３４．５kPa（０．１〜５psi）、好ましくは０．６９〜２０．７kPa（０．１〜３psi）の動的接触を生成すること；ならびにケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面又はその付近で、ケミカルメカニカルポリッシング組成物をケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ分配すること、を含み、ここでそのケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２〜６、好ましくは２〜５、最も好ましくは２〜４のpHを有し、その二酸化ケイ素及び窒化ケイ素は、そのケミカルメカニカルポリッシング組成物に曝され、そしてそのケミカルメカニカルポリッシング組成物は、１，５００Å/分以上、好ましくは１，８００Å/分以上、より好ましくは２，０００Å/分以上の二酸化ケイ素除去速度を示す。好ましくは、用いられたケミカルメカニカルポリッシング組成物は、更に、窒化ケイ素に対する二酸化ケイ素の選択比≧５：１、より好ましくは≧６：１を示す。好ましくはケミカルメカニカルポリッシング組成物中で用いられる砥粒は、コロイダルシリカであり、用いられるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機（例えば、Applied Materials Mirra（登録商標）研磨機）でプラテン速度９３rpm、キャリア速度８７rpm、ケミカルメカニカルポリッシング組成物の流速２００ml/分、及び名目ダウンフォース（nominal down force）２０．７kPa（３psi）で、少なくとも１，５００Å/分、より好ましくは少なくとも１，８００Å/分、最も好ましくは少なくとも２，０００Å/分の二酸化ケイ素除去速度を示し、そのケミカルメカニカルポリッシングパッドは、高分子中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む（例えば、Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から入手されるIC1010研磨パッド）。

（式中、Ａが、Ｎであり；各Ｒ^８が、独立して、水素及びＣ_１−Ｃ_４アルキル基から選択され；そして式（II）中のアニオンが、式（II）中のカチオンの＋電荷と釣り合う任意のアニオンであってもよい（好ましくは式（II）中のアニオンが、ハロゲンアニオン、水酸化物アニオン、及び亜硝酸アニオンから；より好ましくはハロゲンアニオン及び水酸化物アニオンから；最も好ましくは水酸化物アニオンから選択される））で示されるアダマンチル物質０．０１〜０．０５重量％；ならびに第四級アルキルアンモニウム化合物０〜１重量％（好ましくは０．００５〜１重量％、より好ましくは０．００５〜０．０７５重量％、最も好ましくは０．００５〜０．０５重量％）、を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面にダウンフォース０．６９〜３４．５kPa（０．１〜５psi）、好ましくは０．６９〜２０．７kPa（０．１〜３psi）の動的接触を生成すること；ならびにケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面又はその付近で、ケミカルメカニカルポリッシング組成物をケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ分配すること、を含み、ここでそのケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２〜６、好ましくは２〜５、最も好ましくは２〜４のpHを有し、その二酸化ケイ素及び窒化ケイ素は、そのケミカルメカニカルポリッシング組成物に曝され、そしてそのケミカルメカニカルポリッシング組成物は、貯蔵安定性（好ましくは長期貯蔵安定性）を示す。好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法で用いられるケミカルメカニカルポリッシング組成物中で用いられる砥粒は、コロイダルシリカであり、用いられるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機（例えば、Applied Materials Mirra（登録商標）研磨機）でプラテン速度９３rpm（revolutions per minute）、キャリア速度８７rpm、ケミカルメカニカルポリッシング組成物の流速２００ml/分、及び名目ダウンフォース２０．７kPa（３psi）で、少なくとも１，５００Å/分、より好ましくは少なくとも１，８００Å/分、最も好ましくは２，０００Å/分の二酸化ケイ素除去速度を示し、そのケミカルメカニカルポリッシングパッドは、高分子中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む（例えば、Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から入手されるIC1010研磨パッド）。

（式中、各Ｘが、Ｎであり；Ｒ^１が、−（ＣＨ_２）_６−基であり；Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が、それぞれ−（ＣＨ_２）_３ＣＨ_３基であり；そして式（Ｉ）中のアニオンが、２個の水酸化物アニオンである）で示される二価第四級物質０．０１〜０．０５重量％；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−アダマンチルアンモニウム水酸化物である式（II）で示されるアダマンチル物質０．０１〜０．０５重量％；及びテトラエチルアンモニウム水酸化物及びテトラブチルアンモニウム水酸化物から選択される第四級アルキルアンモニウム化合物０〜０．０５重量％、を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面にダウンフォース０．６９〜２０．７kPa（０．１〜３psi）の動的接触を生成すること；ならびにケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面又はその付近で、ケミカルメカニカルポリッシング組成物をケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ分配すること、を含み、ここでそのケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２〜４のpHを有し、その二酸化ケイ素及び窒化ケイ素は、そのケミカルメカニカルポリッシング組成物に曝され、そしてそのケミカルメカニカルポリッシング組成物は、貯蔵安定性（好ましくは長期貯蔵安定性）を示す。好ましくは本発明のケミカルメカニカルポリッシングで用いられるケミカルメカニカルポリッシング組成物中で用いられる砥粒は、コロイダルシリカであり、用いられるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機（例えば、Applied Materials Mirra（登録商標）研磨機）でプラテン速度９３rpm、キャリア速度８７rpm、ケミカルメカニカルポリッシング組成物の流速２００ml/分、及び名目ダウンフォース２０．７kPa（３psi）で、少なくとも１，５００Å/分、より好ましくは少なくとも１，８００Å/分、最も好ましくは少なくとも２，０００Å/分の二酸化ケイ素除去速度を示し、そのケミカルメカニカルポリッシングパッドは、高分子中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む（例えば、Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から入手されるIC1010研磨パッド）。

Claims

初期成分として、
水；
平均粒径５〜１５０nmを有する砥粒０．１〜４０重量％；
式（II）：

（式中、Ａは、Ｎ及びＰから選択され；各Ｒ^８は、独立して、水素、飽和又は不飽和Ｃ_１−１５アルキル基、Ｃ_６−１５アリール基、Ｃ_６−１５アラルキル基、Ｃ_６−１５アルカリール基から選択され；そして式（II）中のアニオンは、式（II）中のカチオンの＋電荷と釣り合う任意のアニオンであってもよい）で示されるアダマンチル物質０．００１〜１重量％；
式（Ｉ）：

（式中、各Ｘは、独立して、Ｎ及びＰから選択され；Ｒ^１は、飽和又は不飽和Ｃ_１−Ｃ_１５アルキル基、Ｃ_６−Ｃ_１５アリール基及びＣ_６−Ｃ_１５アラルキル基であり；Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、それぞれ独立して、水素、飽和又は不飽和Ｃ_１−Ｃ_１５アルキル基、Ｃ_６−Ｃ_１５アリール基、Ｃ_６−Ｃ_１５アラルキル基及びＣ_６−Ｃ_１５アルカリール基から選択され；そして式（Ｉ）中のアニオンは、式（Ｉ）中のカチオンの２＋電荷と釣り合う任意のアニオン又はアニオンの組合せであってもよい）で示される二価第四級物質０〜１重量％；ならびに
水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトライソプロピルアンモニウム、水酸化テトラシクロプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトライソブチルアンモニウム、水酸化テトラtert−ブチルアンモニウム、水酸化テトラsec−ブチルアンモニウム、水酸化テトラシクロブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウム、水酸化テトラシクロペンチルアンモニウム、水酸化テトラヘキシルアンモニウム、水酸化テトラシクロヘキシルアンモニウム、及びそれらの混合物から選択される第四級アンモニウム化合物０〜１重量％、
を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物。
初期成分として、
（ａ）式（Ｉ）で示される二価第四級物質０．００１〜１重量％；及び
（ｂ）第四級アンモニウム化合物０．００５〜１重量％、
の少なくとも一つを含む、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。
初期成分として、式（Ｉ）で示される二価第四級物質を０．００１〜１重量％含む、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。
各Ｘが、Ｎであり；Ｒ^１が、−（ＣＨ_２）_６−基であり；そしてＲ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が、それぞれ−（ＣＨ_２）_３ＣＨ_３基である、請求項３記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。
Ａが、Ｎであり、そして各Ｒ^８が、−ＣＨ_３基である、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。
Ａが、Ｎであり、そして各Ｒ^８が、−ＣＨ_３基である、請求項３記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。
二酸化ケイ素を含む基板を提供すること；
請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供すること；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供すること；
そのケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面にダウンフォース０．６９〜３４．５kPaの動的接触を生成すること；及び
そのケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板の間の界面又はその付近で、ケミカルメカニカルポリッシング組成物をケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ分配すること、を含み、
ここでそのケミカルメカニカルポリッシング組成物が、２〜６のpHを有する、基板のケミカルメカニカルポリッシングの方法。
ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、初期成分として、平均粒径２０〜６０nmを有するコロイダルシリカ砥粒１〜１０重量％；式（Ｉ）で示される二価第四級物質０．０１〜０．０５重量％；ならびに、式（II）（式中、各Ｘが、Ｎであり；Ｒ^１が、−（ＣＨ_２）_６−基であり、そしてＲ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が、それぞれ−（ＣＨ_２）_３ＣＨ_３基である）で示されるアダマンチル物質０．０１〜０．０５重量％、を含み、式（Ｉ）のアニオンが、２個の水酸化物アニオンであり；Ａが、Ｎであり；各Ｒ^８が、−ＣＨ_３基であり；式（II）中のアニオンが、水酸化物アニオンである、請求項７記載の方法。
砥粒が、コロイダルシリカであり、そしてケミカルメカニカルポリッシング組成物が、２００mm研磨機でプラテン速度９３rpm、キャリア速度８７rpm、ケミカルメカニカルポリッシング組成物の流速２００ml/分、及び名目ダウンフォース２０．７kPaで、少なくとも１，５００Å/分の二酸化ケイ素除去速度を示し、ケミカルメカニカルポリッシングパッドが、高分子中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む、請求項８記載の方法。
基板が、更に、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＣＯ及びポリシリコンの少なくとも１種を含む、請求項７記載の方法。