JP2019535146A - 化学的機械的平坦化スラリーおよびその形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
担体と、
酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、ダイヤモンド、またはそれらの任意の組み合わせを含む担体中の粒子材料と、
過酸化物、過硫酸塩、過マンガン酸塩、過ヨウ素酸、 過塩素酸塩、次亜塩素酸塩、ヨウ素酸、ペルオキシモノスルフェート、硝酸セリウムアンモニウム、過ヨウ素酸、フェリシアン化物、またはそれらの任意の組み合わせの群から選択される少なくとも1つの材料を含む酸化剤と、を含み、
標準化研磨試験による、少なくとも500nm/時の材料除去速度指数(MRR)、および5オングストローム以下の平均粗さ指数(Ra)を有する、CMPスラリー。
実施形態の1つを代表するCMPスラリーを試料1として形成した。試料1は、約95〜97重量%の脱イオン水と、約93〜96重量%のアルファアルミナ、3〜5重量%のギブサイト、および0.5〜2重量%のシータアルミナ(合計100%)を含んだ約2〜3重量%のアルミナ材料と、0.55重量%の酸化剤と、0.54重量%のアルミノシリケート分散剤の共粒子と、を含んでいた。試料1は、約1.5のpHを有していた。
実施形態の1つを代表するCMPスラリーを試料2として形成した。試料2は、96.95重量%の脱イオン水と、約93〜96重量%のアルファアルミナ、3〜5重量%のギブサイト、および0.5〜2重量%のシータアルミナ(合計100%)を含んだ2重量%のアルミナ材料と、0.55重量%の過マンガン酸カリウム(すなわち、酸化剤)と、0.5重量%のアルミノシリケート分散剤の共粒子と、を含んでいた。試料2は、約1.5のpHを有していた。
比較用のCMPスラリーを試料3として形成した。試料3は、97.38重量%の脱イオン水と、約93〜96重量%のアルファアルミナ、3〜5重量%のギブサイト、および0.5〜2重量%のシータアルミナ(合計100%)を含んだ2重量%のアルミナ材料と、0.12重量%の過酸化水素(すなわち、酸化剤)と、0.5重量%のアルミノシリケート分散剤の共粒子と、を含んでいた。試料3は、約1.5のpHを有していた。
比較用のCMPスラリーを試料4として形成した。試料4は、96.7重量%の脱イオン水と、約93〜96重量%のアルファアルミナ、3〜5重量%のギブサイト、および0.5〜2重量%のシータアルミナ(合計100%)を含んだ2重量%のアルミナ材料と、0.8重量%の過ヨウ素酸カリウム(すなわち、酸化剤)と、0.5重量%のアルミノシリケート分散剤の共粒子と、を含んでいた。試料4は、約1.5のpHを有していた。
Claims (15)
- CMPスラリーであって、
担体と、
酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、ダイヤモンド、またはそれらの任意の組み合わせを含む前記担体中の粒子材料と、
過酸化物、過硫酸塩、過マンガン酸塩、過ヨウ素酸、 過塩素酸塩、次亜塩素酸塩、ヨウ素酸、ペルオキシモノスルフェート、硝酸セリウムアンモニウム、過ヨウ素酸、フェリシアン化物、またはそれらの任意の組み合わせの群から選択される少なくとも1つの材料を含む酸化剤と、を含み、
標準化研磨試験による、少なくとも500nm/時の材料除去速度指数(MRR)、および5オングストローム以下の平均粗さ指数(Ra)を有する、CMPスラリー。 - 酸性pHをさらに有する、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記pHが6以下で、かつ少なくとも0.5である、請求項2に記載のCMPスラリー。
- 前記平均材料除去速度指数(MRR)が少なくとも510nm/時で、かつ2000nm/時以下である、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記平均粗さ指数が4.5オングストローム以下で、かつ少なくとも0.1オングストロームである、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記担体が水を含む、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記粒子材料が前記組成物の総重量に対して少なくとも0.5重量%で、かつ30重量%以下の量で存在する、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 界面活性剤、分散剤、キレート剤、緩衝剤、およびpH調整剤からなる群から選択される1種以上の添加剤をさらに含む、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記添加剤の総含有量が少なくとも1g/Lで、かつ20g/L以下の範囲内である、請求項8に記載のCMPスラリー。
- 前記酸化剤が過マンガン酸カリウム(KMnO4)を含む、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記酸化剤が少なくとも1g/Lで、かつ20g/L以下の範囲内の量で存在する、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、ダイヤモンド、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つを含む共粒子をさらに含む、請求項1に記載のCMPスラリー。
- 前記共粒子が、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、ケイ素、チタン、セリウム、マグネシウム、マンガン、鉄、またはそれらの任意の組み合わせの群から選択される少なくとも1つの元素を含む、請求項12に記載のCMPスラリー。
- 前記粒子材料が少なくとも50重量%のアルミナ粒子を含む、請求項1記載のCMPスラリー。
- 前記CMPスラリーが、III−N族半導体材料、または第III−V族半導体材料、または第IV族半導体材料を含む基板を研磨するために使用される、請求項1に記載のCMPスラリー。
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