JP2014505358A5 - - Google Patents
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Description
研磨した後に、シリコン除去率、及びナノトポグラフィーの変化の大きさ、ΔＲＺ／ｄ、をそれぞれの研磨用組成物について決定した。結果を表１に要約する。
直径１０２ｃｍ（４インチ）の円形シリコンウェハーを備える３種の類似する基板を３種の異なる研磨用組成物（研磨用組成物２Ａ−２Ｃ）を用いて研磨した。研磨用組成物２Ａ（比較例）は１質量％の湿式処理シリカと、０．０１６７質量％のエチレンジアミンテトラ酢酸と、０．０６７質量％のピペラジンと、０．２７質量％の水酸化テトラメチルアンモニウムと、０．０５質量％の重炭酸カリウムとを含有した。研磨用組成物２Ｂ（参考例）は、０．８５質量％の湿式処理シリカと、０．０２質量％のエチレンジアミンテトラ酢酸と、０．０８３質量％のシュウ酸と、０．２質量％の水酸化テトラメチルアンモニウムと、０．１質量％の重炭酸カリウムとを含有した。研磨用組成物２Ｃ（参考例）は、０．５３質量％の湿式処理シリカと、０．０１６７質量％のエチレンジアミンテトラ酢酸と、０．００７質量％のシュウ酸と０．０６７質量％の水酸化テトラメチルアンモニウムと、０．０５質量％の重炭酸カリウムとを含有した。
研磨した後に、シリコン除去率及びナノトポグラフィーの変化の大きさ、ΔＲＺ／ｄ、をそれぞれの研磨用組成物について決定した。結果を表２に要約する。
直径１０２ｃｍ（４インチ）の円形シリコンウェハーを備える２種の類似する基板を２種の異なる研磨用組成物（研磨用組成物３Ａ及び３Ｂ）を用いて研磨した。研磨用組成物３Ａ及び３Ｂは１質量％の湿式処理シリカと、０．０１６７質量％のエチレンジアミンテトラ酢酸と、０．０６７質量％のピペラジンと、０．２７質量％の水酸化テトラメチルアンモニウムと、０．０５質量％の重炭酸カリウムとを含有した。研磨用組成物３Ｂ（参考例）は更に０．０３３質量％のベンジル酸を含有した。
研磨した後に、シリコン除去率及びナノトポグラフィーの変化の大きさ、ΔＲＺ／ｄ、をそれぞれの研磨用組成物について決定した。結果を表２に要約する。
研磨した後に、シリコン除去率及びナノトポグラフィーの変化の大きさ、ΔＲＺ／ｄ、をそれぞれの研磨用組成物について決定した。結果を表４に要約する。
［例５］この例は本発明の一参考例におけるチャッキングマーク性能について説明する。
ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）のシートを含む２種の別々の基板に、２種の異なる研磨用組成物（研磨用組成物５Ａ及び５Ｂ）を噴霧した。研磨用組成物５Ａ（比較例）は０．０４質量％のアミノホスホン酸と、０．２質量％の水酸化テトラメチルアンモニウムと、０．１質量％の重炭酸カリウムと、０．０４４質量％のシュウ酸と、０．８５質量％の湿式処理シリカとを含有した。研磨用組成物５Ｂ（参考例）は、０．０２質量％のアミノホスホン酸と、０．１３質量％の水酸化テトラメチルアンモニウムと、０．７質量％の重炭酸カリウムと、０．０４質量％の水酸化カリウムと、０．０２２質量％の乳酸と、０．６７質量％の湿式処理シリカとを含有した。
表６の結果は、様々な処理条件下（研磨圧力及び研磨時間）における研磨用組成物９Ａ（実施例）のディッシング特性は研磨用組成物９Ｂ（比較例）のディッシング特性より低く、従ってより好ましいことを説明する。
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）（ａ）０．５質量％〜２０質量％のシリカと、（ｂ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸と、（ｃ）０．００１質量％〜０．１質量％の１種又はそれ以上の多糖と、（ｄ）０．０５質量％〜５質量％の１種又はそれ以上のテトラアルキルアンモニウム塩と、（ｅ）０．０１質量％〜２質量％の重炭酸塩と、（ｆ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアゾール環を含む化合物と、（ｇ）任意に水酸化カリウムと、（ｈ）水とから本質的になる化学機械研磨用組成物であって、該研磨用組成物はｐＨ７〜１１を有する化学機械研磨用組成物。
（２）該シリカが湿式処理シリカである、（１）に記載の研磨用組成物。
（３）該研磨用組成物が０．１質量％〜１質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸を含有する、（１）に記載の研磨用組成物。
（４）該アミノホスホン酸がエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、（３）に記載の研磨用組成物。
（５）該アミノホスホン酸がアミノトリ（メチレンホスホン酸）である、（４）に記載の研磨用組成物。
（６）該多糖がヒドロキシエチルセルロースである、（１）に記載の研磨用組成物。
（７）該ヒドロキシエチルセルロースが分子量２５，０００ダルトン〜１００，０００ダルトンを有する、（６）に記載の研磨用組成物。
（８）該アゾール環を含む化合物がトリアゾール化合物である、（１）に記載の研磨用組成物。
（９）該研磨用組成物中に水酸化カリウムが存在する、（１）に記載の研磨用組成物。
（１０）ポリシリコンを含む基板を研磨する方法であって、該方法は（ｉ）基板を研磨パッド及び化学機械組成物に接触させる工程と、（ｉｉ）化学機械研磨用組成物を研磨パッドと基板との間に置いて研磨パッドを基板に対して動かす工程と、（ｉｉｉ）少なくとも基板の一部を摩耗させて、基板を研磨する工程とを含み、該化学機械研磨用組成物が（ａ）０．５質量％〜２０質量％のシリカと、（ｂ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸と、（ｃ）０．００１質量％〜０．１質量％の１種又はそれ以上のアルキル化セルロース化合物と、（ｄ）０．０５質量％〜５質量％の１種又はそれ以上のテトラアルキルアンモニウム塩と、（ｅ）０．０１質量％〜２質量％の重炭酸塩と、（ｆ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアゾール環を含む化合物と、（ｇ）任意に水酸化カリウムと、（ｈ）水とから本質的になり、ｐＨ７〜１１を有する、方法。
（１１）該シリカが湿式処理シリカである、（１０）に記載の方法。
（１２）該研磨用組成物が０．１質量％〜１質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸を含有する、（１０）に記載の方法。
（１３）該アミノホスホン酸がエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、（１２）に記載の方法。
（１４）該アミノホスホン酸がアミノトリ（メチレンホスホン酸）である、（１３）に記載の方法。
（１５）該多糖がヒドロキシエチルセルロースである、（１０）に記載の方法。
（１６）該ヒドロキシエチルセルロースが分子量２５，０００ダルトン〜１００，０００ダルトンを有する、（１５）に記載の方法。
（１７）該アゾール環を含む化合物がトリアゾール化合物である、（１０）に記載の方法。
（１８）該研磨用組成物中に水酸化カリウムが存在する、（１０）に記載の方法。
（１９）該基板が更に酸化ケイ素、窒化ケイ素、又はこれらの組み合わせを含む、（１０）に記載の方法。
（２０）該酸化ケイ素又は窒化ケイ素が層間誘電層を形成している、（１９）に記載の方法。
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）（ａ）０．５質量％〜２０質量％のシリカと、（ｂ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸と、（ｃ）０．００１質量％〜０．１質量％の１種又はそれ以上の多糖と、（ｄ）０．０５質量％〜５質量％の１種又はそれ以上のテトラアルキルアンモニウム塩と、（ｅ）０．０１質量％〜２質量％の重炭酸塩と、（ｆ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアゾール環を含む化合物と、（ｇ）任意に水酸化カリウムと、（ｈ）水とから本質的になる化学機械研磨用組成物であって、該研磨用組成物はｐＨ７〜１１を有する化学機械研磨用組成物。
（２）該シリカが湿式処理シリカである、（１）に記載の研磨用組成物。
（３）該研磨用組成物が０．１質量％〜１質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸を含有する、（１）に記載の研磨用組成物。
（４）該アミノホスホン酸がエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、（３）に記載の研磨用組成物。
（５）該アミノホスホン酸がアミノトリ（メチレンホスホン酸）である、（４）に記載の研磨用組成物。
（６）該多糖がヒドロキシエチルセルロースである、（１）に記載の研磨用組成物。
（７）該ヒドロキシエチルセルロースが分子量２５，０００ダルトン〜１００，０００ダルトンを有する、（６）に記載の研磨用組成物。
（８）該アゾール環を含む化合物がトリアゾール化合物である、（１）に記載の研磨用組成物。
（９）該研磨用組成物中に水酸化カリウムが存在する、（１）に記載の研磨用組成物。
（１０）ポリシリコンを含む基板を研磨する方法であって、該方法は（ｉ）基板を研磨パッド及び化学機械組成物に接触させる工程と、（ｉｉ）化学機械研磨用組成物を研磨パッドと基板との間に置いて研磨パッドを基板に対して動かす工程と、（ｉｉｉ）少なくとも基板の一部を摩耗させて、基板を研磨する工程とを含み、該化学機械研磨用組成物が（ａ）０．５質量％〜２０質量％のシリカと、（ｂ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸と、（ｃ）０．００１質量％〜０．１質量％の１種又はそれ以上のアルキル化セルロース化合物と、（ｄ）０．０５質量％〜５質量％の１種又はそれ以上のテトラアルキルアンモニウム塩と、（ｅ）０．０１質量％〜２質量％の重炭酸塩と、（ｆ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアゾール環を含む化合物と、（ｇ）任意に水酸化カリウムと、（ｈ）水とから本質的になり、ｐＨ７〜１１を有する、方法。
（１１）該シリカが湿式処理シリカである、（１０）に記載の方法。
（１２）該研磨用組成物が０．１質量％〜１質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸を含有する、（１０）に記載の方法。
（１３）該アミノホスホン酸がエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、（１２）に記載の方法。
（１４）該アミノホスホン酸がアミノトリ（メチレンホスホン酸）である、（１３）に記載の方法。
（１５）該多糖がヒドロキシエチルセルロースである、（１０）に記載の方法。
（１６）該ヒドロキシエチルセルロースが分子量２５，０００ダルトン〜１００，０００ダルトンを有する、（１５）に記載の方法。
（１７）該アゾール環を含む化合物がトリアゾール化合物である、（１０）に記載の方法。
（１８）該研磨用組成物中に水酸化カリウムが存在する、（１０）に記載の方法。
（１９）該基板が更に酸化ケイ素、窒化ケイ素、又はこれらの組み合わせを含む、（１０）に記載の方法。
（２０）該酸化ケイ素又は窒化ケイ素が層間誘電層を形成している、（１９）に記載の方法。
Claims (12)
- （ａ）０．５質量％〜２０質量％のシリカと、（ｂ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸と、（ｃ）０．００１質量％〜０．１質量％の１種又はそれ以上の多糖と、（ｄ）０．０５質量％〜５質量％の１種又はそれ以上のテトラアルキルアンモニウム塩と、（ｅ）０．０１質量％〜２質量％の重炭酸塩と、（ｆ）０．００５質量％〜２質量％の１種又はそれ以上のアゾール環を含む化合物と、（ｇ）任意に水酸化カリウムと、（ｈ）水とから本質的になる化学機械研磨用組成物であって、該研磨用組成物はｐＨ７〜１１を有する化学機械研磨用組成物。
- 該シリカが湿式処理シリカである、請求項１に記載の研磨用組成物。
- 該研磨用組成物が０．１質量％〜１質量％の１種又はそれ以上のアミノホスホン酸を含有する、請求項１に記載の研磨用組成物。
- 該アミノホスホン酸がエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３に記載の研磨用組成物。
- 該アミノホスホン酸がアミノトリ（メチレンホスホン酸）である、請求項４に記載の研磨用組成物。
- 該多糖がヒドロキシエチルセルロースである、請求項１に記載の研磨用組成物。
- 該ヒドロキシエチルセルロースが分子量２５，０００ダルトン〜１００，０００ダルトンを有する、請求項６に記載の研磨用組成物。
- 該アゾール環を含む化合物がトリアゾール化合物である、請求項１に記載の研磨用組成物。
- 該研磨用組成物中に水酸化カリウムが存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
- ポリシリコンを含む基板を研磨する方法であって、該方法は（ｉ）基板を研磨パッド及び請求項１〜９のいずれか１項記載の化学機械組成物に接触させる工程を含む、方法。
- 該基板が更に酸化ケイ素、窒化ケイ素、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の方法。
- 該酸化ケイ素又は窒化ケイ素が層間誘電層を形成している、請求項１１に記載の方法。
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