JP2012235111A - ケミカルメカニカルポリッシング組成物及び相変化合金を研磨する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】初期成分として:水;砥粒;フタル酸、フタル酸無水物、フタラート化合物及びフタル酸誘導体の少なくとも一種;キレート化剤;ポリ(アクリル酸−co−マレイン酸);及び酸化剤を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物を使用する、ゲルマニウム−アンチモン−テルルカルコゲナイド相変化合金(GST)を含む基板のケミカルメカニカルポリッシングのための方法であって、ここで、該ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、低い欠陥性と共に高いGST除去速度を促進する方法である。
【選択図】なし
Description
本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法は、カルコゲナイド相変化合金を含む基板の研磨に有用である。本発明の方法で使用するケミカルメカニカルポリッシング組成物は、基板上の追加の材料に対して有利な選択性で、かつ低総欠陥及び低Te残渣欠陥にて、カルコゲナイド相変化合金の高い除去速度を提供する。
ケミカルメカニカルポリッシング組成物
試験されるケミカルメカニカルポリッシング組成物(CMPC)は、表1に記載されている。ケミカルメカニカルポリッシング組成物A〜Dは、比較の配合物であり、これらは請求する発明の範囲内に含まれない。
研磨実験は、SKW Associates Inc.製ゲルマニウム−アンチモン−テルル(GST)ブランケットウェーハ(Si/1kÅ熱酸化物/200Å TiN/1500Å GST膜)上で、表1に記載したケミカルメカニカルポリッシング組成物を使用して実施した。研磨実験は、ISRM検出器を備えたApplied Materials, Inc.のMirra(商標)200mm研磨機を使用し、IC1010(登録商標)ポリウレタンポリッシングパッド(Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.より市販されている)を使用して、ダウンフォース1.2psi(8.27kPa)、ケミカルメカニカルポリッシング組成物の流速200ml/分、プラテン速度60rpm及びキャリア速度55rpm下で実施した。Diagrid(商標)AD3BG-150855ダイアモンドパッド調節器(Kinik社から市販されている)を、ポリッシングパッドの調整に用いた。ポリッシングパッドは研磨の前に、調整器を用いて、ダウンフォース14.0lbs(6.35kg)で20分間、次にダウンフォース9.0lbs(4.08kg)で10分間、慣らし運転を行った。ポリッシングパッドは、ウェーハを研磨する間にダウンフォース9.0lbs(4.08kg)を使用してインサイチューでさらに調整した。表2に報告したGST除去速度のデータは、Jordan Valley JVX-5200T計測用具を使用して測定した。Si3N4及びTEOSブランケットウェーハ(それぞれSVTC及びAdvantivより)はまた、周知の(noted)条件下で研磨した。表2に報告したSi3N4及びTEOSの除去速度は、KLA-Tencor FX200計測用具を使用して、研磨前後の膜の厚さを計測することにより測定した。0.16μmをこえる欠陥についての欠陥数分析は、KLA-Tencor製SP1計測用具を使用して実施した。無作為に選択した所定の数の欠陥(表2に注記している)を、KLA-Tencor製SEM EDR5200計測用具を使用して検査して、Te残渣欠陥を特定した。次に結果を欠陥の残りに対して外挿して、Te残渣欠陥の総数を見積もった。研磨試験の結果は、表2に示されている。
Claims (10)
- 基板のケミカルメカニカルポリッシングのための方法であって、以下:
基板を提供すること(ここで、基板はゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金を含む);
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(ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、初期成分として:
水;
0.1〜5重量%の砥粒;
0.001〜5重量%の、フタル酸、フタル酸無水物、フタラート化合物及びフタル酸誘導体の少なくとも一種;
0.001〜5重量%のキレート化剤;
0.001〜0.1重量%のポリ(アクリル酸−co−マレイン酸);
0.001〜3重量%の酸化剤を含み;
ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、7.1〜12のpHを有する);
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接触面に動的接触を作り出すこと;ならびに
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と基板の間の接触面又は近傍でケミカルメカニカルポリッシングパッド上に注入すること;を含み、
ここで、少なくとも幾らかのゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金が基板から除去される、方法。 - 砥粒が、110〜130nmの平均粒径を有するコロイダルシリカ砥粒であり;酸化剤が、過酸化水素であり;キレート化剤が、エチレンジアミン四酢酸及びその塩より選択され;基板がさらにSi3N4を含み;少なくとも幾らかのSi3N4が基板から除去され;ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、ゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金:Si3N4除去速度選択比が≧10:1を示す、請求項1に記載の方法。
- 砥粒が、110〜130nmの平均粒径を有するコロイダルシリカ砥粒であり;酸化剤が、過酸化水素であり;キレート化剤が、エチレンジアミン四酢酸及びその塩より選択され;基板がさらにオルトケイ酸テトラエチル(TEOS)を含み;少なくとも幾らかのTEOSが基板から除去され、ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、ゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金:TEOS除去速度選択比が≧10:1を示す、請求項1記載の方法。
- 砥粒が、110〜130nmの平均粒径を有するコロイダルシリカ砥粒であり;酸化剤が、過酸化水素であり;キレート化剤が、エチレンジアミン四酢酸及びその塩より選択され;ここで、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毎分60回転、キャリア速度毎分55回転、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8.27kPa(1.2psi)で、1,000Å/分以上のゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金の除去速度を示し、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及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含有するポリウレタン研磨層を含む、請求項1に記載の方法。
- 基板が、さらにSi3N4を含み;少なくとも幾らかのSi3N4が基板から除去され;ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、ゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金:Si3N4除去速度選択比が≧15:1を示す、請求項4に記載の方法。
- 基板が、さらにオルトケイ酸テトラエチル(TEOS)を含み;少なくとも幾らかのTEOSが基板から除去され;ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、ゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金:TEOS除去速度選択比が≧15:1を示す、請求項4に記載の方法。
- ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、研磨後のSP1欠陥(>0.16μm)数200以下と同時に1,000Å/分以上のゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金の除去速度を促進する、請求項4に記載の方法。
- 研磨後のSP1欠陥の175以下が、テルル残渣欠陥である、請求項7に記載の方法。
- 基板が、さらにSi3N4を含み;少なくとも幾らかのSi3N4が基板から除去され;ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、ゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金:Si3N4除去速度選択比が≧15:1を示す、請求項8に記載の方法。
- 基板が、さらにオルトケイ酸テトラエチル(TEOS)を含み;少なくとも幾らかのTEOSが基板から除去され;ここで、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、ゲルマニウム−アンチモン−テルル相変化合金:TEOS除去速度選択比が≧15:1を示す、請求項8に記載の方法。
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