JP4166487B2 - Method for forming a wiring structure using the composition and its polishing - Google Patents

Method for forming a wiring structure using the composition and its polishing Download PDF

Info

Publication number
JP4166487B2
JP4166487B2 JP2002057497A JP2002057497A JP4166487B2 JP 4166487 B2 JP4166487 B2 JP 4166487B2 JP 2002057497 A JP2002057497 A JP 2002057497A JP 2002057497 A JP2002057497 A JP 2002057497A JP 4166487 B2 JP4166487 B2 JP 4166487B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
polishing
polishing composition
possible
less
preferably
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002057497A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003257904A (en )
Inventor
克芳 伊奈
智代 堀川
晃司 大野
一誠 玉井
謙児 酒井
Original Assignee
株式会社フジミインコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、金属、特にタングステンを好適に研磨することができる研磨用組成物及びそれを用いた配線構造の形成方法である。 The present invention is a metal, in particular method for forming a wiring structure using the polishing composition and it can be suitably polished tungsten. より詳しくは、集積回路などの半導体装置の製造工程においてウエハ表面の金属、特にタングステンを好適に研磨することができる研磨用組成物、及びその研磨用組成物を用いた半導体装置における配線構造の形成方法に関するものである。 More specifically, formation of a wiring structure in a semiconductor metal wafer surface in the manufacturing process of the apparatus, the polishing composition can be particularly suitably polished tungsten, and a semiconductor device using the polishing composition, such as an integrated circuit the method relates.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この種の研磨用組成物としては、例えば特開平10−265766号公報に開示される研磨用組成物が知られている。 The polishing composition of this kind, the polishing compositions are known as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-265766. この研磨用組成物は過酸化水素と硝酸鉄を含有し、それらの相乗効果によってタングステンを高速度で研磨することができるように構成されている。 The polishing composition contains hydrogen peroxide and iron nitrate, and is configured to be able to polish tungsten at high speed by their synergistic effect.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ところが、上記公報に開示される研磨用組成物では、研磨用組成物に含有される硝酸鉄に由来する鉄イオンが研磨加工後の被研磨物に残留しやすく、その結果、鉄による汚染に起因して被研磨物の表面に欠陥が生じたり、半導体装置においては電気的特性が低下したりするなどの問題があった。 However, by the polishing compositions disclosed in the above publication, the iron ions derived from iron nitrate contained in the polishing composition tends to remain on the object to be polished after polishing, as a result, due to contamination by iron or caused defects on the surface of the object to be polished by, the electrical characteristics in the semiconductor device has a problem such as lowered.
【0004】 [0004]
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。 The present invention has been made in view of the problems existing in the prior art as described above. その目的とするところは、タングステンを高速度で研磨することができると同時に、鉄による被研磨物の汚染を防止することができる研磨用組成物及びそれを用いた配線構造の形成方法を提供することにある。 And has as its object, at the same time it is possible to polish the tungsten at a high speed, provides a method for forming an interconnection structure using the polishing composition and it is possible to prevent contamination of the workpiece with iron It lies in the fact.
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、 タングステン研磨用の研磨用組成物であって、 (A)二酸化ケイ素としてヒュームドシリカ 、(B)過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種、(C)水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムから選ばれる少なくとも一種、(D)塩酸、並びに(E)水を含有し、鉄を実質含有しないことを要旨とする。 To achieve the above object, a first aspect of the present invention, a polishing composition for tungsten polishing, fumed silica, (B) periodate and salts thereof (A) silicon dioxide at least one component selected, and subject matter that it does not substantially contain at least one, contains (D) hydrochloric acid, and (E) water, the iron is selected from (C) tetraalkylammonium and tetraalkyl ammonium chloride hydroxide.
【0006】 [0006]
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の研磨用組成物において、塩酸の濃度(質量分率)が10〜1000ppmであることを要旨とする。 According to a second aspect of the invention, in the polishing composition according to claim 1, and summarized in that the concentration of hydrochloric acid (mass fraction) is 10-1000 ppm.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の研磨用組成物において、周期表の2族〜12族に属する各元素、並びにアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、鉛及びビスマスの濃度(質量分率)がそれぞれ100ppb以下であることを要旨とする。 The invention according to claim 3, in the polishing composition according to claim 1 or claim 2, each element belonging to Group 2 to 12 of the periodic table, and aluminum, gallium, indium, thallium, tin, lead and summarized in that the concentration of bismuth (mass fraction) is 100ppb or less, respectively.
【0007】 [0007]
求項に記載の発明は、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の研磨用組成物において、pHが2〜3であることを要旨とする。 The invention described in Motomeko 4 is the polishing composition according to any one of claims 1 to 3, and summarized in that a pH of 2-3.
【0008】 [0008]
請求項に記載の発明は、凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を含むメタル層を形成する第1の工程と、前記凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して前記凹部内に配線部を形成する第2の工程とを含む配線構造の形成方法において、前記第2の工程で、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて前記メタル層を研磨することを要旨とする。 The invention of claim 5 includes a first step of forming a metal layer including a conductor layer of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, the insulator layer of the portion other than the concave portion is exposed in the method for forming a wiring structure and a second step of forming a wiring portion in the recess by polishing the metal layer to, in the second step, any one of claims 1 to 4 and summarized in that polishing the metal layer with the polishing composition according to.
【0009】 [0009]
請求項に記載の発明は、凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を含むメタル層を形成する第1の工程と、前記凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して前記凹部内に配線部を形成する第2の工程とを含む配線構造の形成方法において、前記第2の工程で、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて前記メタル層の大部分を研磨除去した後に、前記導体層のタングステンを研磨する速度を1としたときに前記絶縁体層を研磨する速度が0.67〜1.5の範囲にある研磨用組成物を用いて前記メタル層及び絶縁体層を仕上げ研磨することを要旨とする。 The invention according to claim 6, a first step of forming a metal layer including a conductor layer of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, the insulator layer of the portion other than the concave portion is exposed in the method for forming a wiring structure and a second step of forming a wiring portion in the recess by polishing the metal layer to, in the second step, any one of claims 1 to 4 after most of the abrasive removal of the metal layer using the polishing composition according to the rate of polishing the insulating layer when a 1 rate of polishing the tungsten of the conductor layer is 0.67 to using the polishing composition is in the range of 1.5 to gist that polished the metal layer and the insulator layer.
【0010】 [0010]
請求項に記載の発明は、凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を含むメタル層を形成する第1の工程と、前記凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して前記凹部内に配線部を形成する第2の工程とを含む配線構造の形成方法において、前記第2の工程で、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて前記メタル層の大部分を研磨除去した後に、(a)二酸化ケイ素、(b)過ヨウ素酸、(c)アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、過ヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム及び過ヨウ素酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種、並びに(d)水を含有し、鉄を実質含有しない研磨用組成物を用いて前記メタル層及び絶縁体層を仕上げ研磨するこ The invention according to claim 7, a first step of forming a metal layer including a conductor layer of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, the insulator layer of the portion other than the concave portion is exposed in the method for forming a wiring structure and a second step of forming a wiring portion in the recess by polishing the metal layer to, in the second step, any one of claims 1 to 4 after most of the metal layer was polished and removed with a polishing composition according to, (a) silicon dioxide, (b) periodic acid, (c) ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, peroxide iodine It contains at least one, and (d) hydroxyl ammonium is selected from potassium periodate and sodium periodate, polished finish the metal layer and the insulating layer using a polishing composition that does not substantially contain iron this を要旨とする。 The the gist.
【0011】 [0011]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明を具体化した実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment will be described embodying the present invention.
本実施形態の研磨用組成物は、(A)二酸化ケイ素、(B)過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種、(C)水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムから選ばれる少なくとも一種、(D)塩酸、並びに(E)水から構成されている。 At least one polishing composition of the present embodiment, chosen at least one from (C) tetraalkylammonium and tetraalkyl ammonium chloride hydroxide selected from (A) silicon dioxide, (B) periodate and its salts, (D) and a hydrochloric acid, and (E) water.
【0012】 [0012]
まずはじめに、A成分である二酸化ケイ素について説明する。 First, a description will be given of silicon dioxide is A component.
二酸化ケイ素には、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、沈殿法シリカなど結晶形態や製造方法が異なる種々のものが知られているが、これらいずれの種類の二酸化ケイ素も本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素として使用可能であり、その中でも好ましいのはヒュームドシリカである。 The silicon dioxide, colloidal silica, fumed silica, to the crystal form and the production method such as precipitated silica are known in various different ones, the polishing composition of this embodiment any of these types of silicon dioxide also may be used as the silicon dioxide to be blended, preferred among them is a fumed silica. ヒュームドシリカは一般に、四塩化ケイ素を酸水素炎中で気相加水分解することによって製造される。 Fumed silica is generally produced by the vapor phase hydrolysis of silicon tetrachloride in an oxyhydrogen flame. こうして製造されるヒュームドシリカは、数個から数十個の粒子が三次元的に凝集した鎖状構造を形成している。 Thus fumed silica produced is several tens of particles of several forms a three-dimensionally aggregated chain structure. またヒュームドシリカは、金属不純物の含有量が少ないという特徴も有している。 The fumed silica also has characteristics that a low content of metal impurities.
【0013】 [0013]
本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素のBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径は、下限については10nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましい。 The average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the silicon dioxide to be added to the polishing composition of the present embodiment is preferably at least 10nm for the lower limit, more preferably at least 20 nm. 一方、上限については50nm以下が好ましく、40nm以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably 50nm or less on the upper limit or less, more preferably 40 nm. また、光散乱法で測定される二酸化ケイ素の平均粒子径は、下限については80nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましい。 The average particle diameter of the silicon dioxide measured by the light scattering method is preferably not less than 80nm for the lower limit, more preferably at least 100 nm. 一方、上限については250nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably 250nm or less on the upper limit or less, more preferably 200 nm.
【0014】 [0014]
本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の量は、下限については20g/リットル以上が好ましく、50g/リットル以上がより好ましい。 The amount of silicon dioxide to be added to the polishing composition of the present embodiment is preferably at least 20 g / l for the lower limit, more than 50 g / l is more preferable. 一方、上限については200g/リットル以下が好ましく、150g/リットル以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably from 200 g / liter on the upper limit or less, more preferably 150 g / l.
【0015】 [0015]
次に、B成分である過ヨウ素酸及びその塩について説明する。 Next, a description will be given periodic acid and salts thereof are B components.
本実施形態の研磨用組成物には、B成分として過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種が配合されている。 The polishing composition of the present embodiment, at least one component selected from periodic acid and its salts are blended as component B. 過ヨウ素酸には、オルト過ヨウ素酸(H 5 IO 6 )、メタ過ヨウ素酸(HIO 4 )、二メソ過ヨウ素酸(H 429 )、メソ過ヨウ素酸(H 3 IO 5 )、二オルト過ヨウ素酸(H 8211 )など形態が異なる種々のものが知られている。 The periodic acid, orthoperiodic acid (H 5 IO 6), metaperiodate (HIO 4), two meso periodic acid (H 4 I 2 O 9) , meso periodic acid (H 3 IO 5) , forms such as a secondary orthoperiodic acid (H 8 I 2 O 11) is known in various different ones. これらいずれの種類の過ヨウ素酸も本実施形態の研磨用組成物に配合される過ヨウ素酸として使用可能であるが、その中でも好ましいのはオルト過ヨウ素酸である。 Any of these types of periodic acid can be used as periodic acid to be incorporated in the polishing composition of the present embodiment, but the preferred among these are the orthoperiodic acid. というのも、オルト過ヨウ素酸は組成が安定しているとともに入手が容易であるからである。 Because orthoperiodic acid is because it is easily available with the composition is stable. また、本実施形態の研磨用組成物に配合される過ヨウ素酸塩としては、いずれの種類の過ヨウ素酸塩も使用可能であるが、好ましいのは過ヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム又は過ヨウ素酸ナトリウムである。 As the periodate to be blended into the polishing composition of the present embodiment, but any kind of periodate can be used, preferred are ammonium periodate, potassium periodate or over sodium iodate.
【0016】 [0016]
本実施形態の研磨用組成物に配合されるB成分の量は、下限については5g/リットル以上が好ましく、10g/リットル以上がより好ましい。 The amount of B component to be incorporated in the polishing composition of the present embodiment is preferably at least 5 g / l for the lower limit, more preferably at least 10 g / l. 一方、上限については50g/リットル以下が好ましく、30g/リットル以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably from 50 g / l on the upper limit or less, more preferably 30 g / l.
【0017】 [0017]
次に、C成分である水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムについて説明する。 Next, a description will be given tetraalkyl ammonium and tetraalkyl ammonium chloride hydroxide is C component.
本実施形態の研磨用組成物には、C成分として水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムから選ばれる少なくとも一種が配合されている。 The polishing composition of the present embodiment, at least one selected from tetraalkyl ammonium and tetraalkyl ammonium chloride hydroxide as component C is blended. 水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムにおけるアルキル基は特に限定されないが、メチル基又はエチル基が好ましい。 Alkyl group is not particularly limited in the tetraalkylammonium hydroxide and tetraalkyl ammonium chlorides, methyl group or ethyl group is preferred.
【0018】 [0018]
本実施形態の研磨用組成物に配合されるC成分の量は、研磨用組成物のpHが2〜3になる量が好ましく、pHが2.1〜2.8になる量がより好ましい。 The amount of the component C to be blended into the polishing composition of the present embodiment is preferably an amount that pH of the polishing composition is 2 to 3, pH is more preferably an amount to be 2.1 to 2.8.
次に、D成分である塩酸について説明する。 Next, a description will be given hydrochloride is D component.
【0019】 [0019]
本実施形態の研磨用組成物における塩酸の濃度(質量分率)は、下限については10ppm以上が好ましく、30ppm以上がより好ましい。 The concentration of hydrochloric acid in the polishing composition of the present embodiment (mass fraction) is preferably not less than 10ppm for the lower limit, more preferably at least 30 ppm. 一方、上限については1000ppm以下が好ましく、200ppm以下がより好ましい。 On the other hand, is preferably 1000ppm or less on the upper limit or less, more preferably 200 ppm. この塩酸の濃度は、イオンクロマトグラフィで測定される塩素濃度(質量分率)から換算される値である。 The concentration of this hydrochloric acid is a value calculated from the chlorine concentration measured by ion chromatography (mass fraction). なお、上記のA〜C成分あるいは下記のE成分に不純物として塩酸が含まれる場合(例えばA成分である二酸化ケイ素がヒュームドシリカである場合)、その不純物として含まれる塩酸によって研磨用組成物における塩酸の濃度が所望の量に達していれば、改めて塩酸を配合する必要がないことはもちろんである。 Note that (if for example, silicon dioxide is a component A is a fumed silica) if they contain hydrochloric impurities above A~C component or E following ingredients, in the polishing composition with hydrochloric acid contained as an impurity if the concentration of the hydrochloric acid has reached the desired amount, of course it is again that there is no need to blend hydrochloric acid.
【0020】 [0020]
最後に、E成分である水について説明する。 Finally, a description will be given of water is E component.
分散媒及び溶媒としての役割を担う水は、不純物をできるだけ含まないものが好ましく、具体的にはイオン交換水を濾過したものが好ましい。 Water serves as a dispersant and solvent is preferably one that does not include as much as possible impurities, those specifically filtering the deionized water preferred.
【0021】 [0021]
本実施形態の研磨用組成物は以上説明したA〜E成分を混合して調製される。 The polishing composition of this embodiment is prepared by mixing the A~E components described above. こうして調製される研磨用組成物のpHは、下限については2以上が好ましく、2.1以上がより好ましい。 pH of the polishing composition thus prepared is preferably 2 or more for the lower limit, 2.1 or more is more preferable. 一方、上限については3以下が好ましく、2.8以下がより好ましい。 On the other hand, preferably 3 or less on the upper limit, and more preferably 2.8 or less.
【0022】 [0022]
また本実施形態の研磨用組成物は、不純物をできるだけ含まないことが好ましい。 The polishing composition of this embodiment preferably contains no possible impurities. 具体的には、周期表の2族〜12族に属する各元素、並びにアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、鉛及びビスマスの濃度(質量分率)が、それぞれ100ppb以下であることが好ましく、50ppb以下であることがより好ましい。 Specifically, each element belonging to Group 2 to 12 of the periodic table, and aluminum, gallium, indium, thallium, tin, lead and bismuth concentration (mass fraction), is preferably 100ppb or less, respectively, and more preferably 50ppb or less. その中でも銅、鉄、ニッケル、クロム及びマンガンは、SiO 2膜などの絶縁体層中に拡散しやすく、半導体装置の歩留まりに影響を及ぼすため、特にこれらの元素の濃度は上記範囲に抑えることが好ましい。 Copper Among them, iron, nickel, chromium and manganese, easily diffused into the insulating layer in such a SiO 2 film, for influencing the yield of the semiconductor device, particularly to suppress the concentration of the range of these elements preferable.
【0023】 [0023]
なお、上記の族番号の表記は、IUPAC無機化学命名法改訂版(1989)に基づくものである。 Incidentally, notation of the above Group numbers are based on the IUPAC Inorganic Chemistry Nomenclature revised edition (1989). また、上記の不純物の濃度は、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)、誘導結合高周波プラズマ分光分析装置(ICP−AES)、原子吸光分析装置、全反射蛍光X線分析装置(TXRF)などを使って測定される。 The concentration of the impurities, inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS), inductively coupled plasma spectrometer (ICP-AES), atomic absorption spectrometer, the total reflection fluorescent X-ray analyzer (TXRF) such as It is measured using.
【0024】 [0024]
続いて、上記の研磨用組成物を用いた半導体装置における配線構造の形成方法について説明する。 Subsequently, the method of forming the interconnection structure in a semiconductor device will be described using the above polishing composition.
本実施形態の配線構造の形成方法では、凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を形成した後、凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記導体層を研磨することにより、凹部内に配線部を形成する。 In the method of forming the wiring structure of the present embodiment, after forming a conductive layer made of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, polishing the conductive layer to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed it allows to form a wiring portion in the recess.
【0025】 [0025]
まずはじめに、凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を形成する第1の工程について説明する。 First, a description will be given of a first step of forming a conductive layer made of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer.
この第1の工程においてはまず、半導体基板上の絶縁体層に回路設計に基づく所定パターンの凹部を形成する。 In the first step First, a concave portion of a predetermined pattern based on the circuit design in the insulating layer on a semiconductor substrate. この凹部の形成は、公知のリソグラフィ技術及びエッチング技術によって行われる。 Formation of the recess is carried out by known lithography and etching techniques. なお、前記絶縁体層の具体例としては、SiO 2膜、SiOF膜、BSG膜、PSG膜、BPSG膜などが挙げられる。 As specific examples of the insulator layer, SiO 2 film, SiOF film, BSG film, PSG film, etc. BPSG film. 凹部が形成される前の絶縁体層の表面は、できるだけ平坦であることが望ましい。 Surface of the insulator layer before the recess is formed is desirably as flat as possible.
【0026】 [0026]
絶縁体層に凹部を形成した後には、少なくとも凹部が完全に埋まるようにタングステンからなる導体層を絶縁体層の上層に形成する。 After forming the recesses in the insulator layer, forming a conductor layer made of tungsten so that at least the recess is completely filled in the upper layer of the insulating layer. 絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を形成する際には、PVD(Physical Vapor Deposition)法などが用いられる。 In forming a conductive layer made of tungsten in the upper layer of the insulator layer, PVD (Physical Vapor Deposition) method or the like is used.
【0027】 [0027]
次に、凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記導体層を研磨して凹部内に配線部を形成する第2の工程について説明する。 Next explained is the second step of forming a wiring portion in the recess by polishing the conductive layer to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed.
この第2の工程においては、上記の研磨用組成物を用いて前記導体層の大部分を研磨除去した後に、後述の仕上げ研磨用組成物を用いて前記導体層及び絶縁体層を仕上げ研磨する。 In the second step, the most of the conductive layer after polishing is removed, polished finish the conductor layer and the insulating layer using a final polishing composition described below by using the polishing composition . ここで、“導体層の大部分を研磨除去する”とは、凹部以外の箇所の導体層の厚みが200nm以下、好ましくは100nm以下になるまで研磨することをいう。 Here, "the majority of the conductive layer polishing removal" is the thickness of the conductive layer of the portion other than the concave portion is 200nm or less, preferably refers to polished until 100nm or less.
【0028】 [0028]
前記仕上げ研磨用組成物として好ましいものとしては、次の3つが挙げられる。 Preferable examples as the final polishing composition, the following three can be mentioned. 一つ目は、タングステンを研磨する速度を1としたときに絶縁体層を研磨する速度が0.67〜1.5、好ましくは0.75〜1.2の範囲にあるような研磨用組成物である。 The first is speed 0.67 to 1.5 of polishing the insulating layer when a 1 rate of polishing the tungsten, preferably the composition for polishing, such as in the range of 0.75 to 1.2 thing is. 二つ目は、(a)二酸化ケイ素、(b)過ヨウ素酸、(c)アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、過ヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム及び過ヨウ素酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種、並びに(d)水を含有し、鉄を実質含有しない研磨用組成物である。 Second, at least one selected (a) silicon dioxide, (b) periodic acid, (c) ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium periodate, potassium periodate and sodium periodate and it contains (d) is water, a polishing composition that does not substantially contain iron. そして三つ目は、タングステンを研磨する速度を1としたときに絶縁体層を研磨する速度が0.67〜1.5、好ましくは0.75〜1.2の範囲にあり、なおかつ、上記(a)〜(d)の各成分を含有し、鉄を実質含有しない研磨用組成物である。 The third is speed 0.67 to 1.5 of polishing the insulating layer when a 1 rate of polishing the tungsten, preferably in the range of 0.75 to 1.2, yet, the (a) contains the components of ~ (d), a polishing composition that does not substantially contain iron.
【0029】 [0029]
ここで、上記した二つ目及び三つ目の仕上げ研磨用組成物に含まれる上記(a)〜(d)の各成分について詳細に説明する。 Here is a detailed description of each component of the (a) ~ (d) contained in the second and third of the final polishing composition as described above.
まず、はじめにa成分である二酸化ケイ素について説明する。 First, the silicon dioxide is a component will be described first.
【0030】 [0030]
仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素としてはいずれの種類の二酸化ケイ素も使用可能であるが、好ましいのはゾルゲル法で合成されるコロイダルシリカである。 As the silicon dioxide to be blended in the final polishing composition can be used also silicon dioxide any type, preferred is colloidal silica synthesized by a sol-gel method. ゾルゲル法によるコロイダルシリカの合成は一般に、メタノール、アンモニア及び水からなる溶媒中にケイ酸メチルを滴下し、加水分解させることによって行なわれる。 Synthesis of colloidal silica is generally by a sol-gel method, methanol, was added dropwise methyl silicate into a solvent consisting of ammonia and water, it is carried out by hydrolysis. こうして製造されるコロイダルシリカは、不純物が極めて少ないという特徴を有している。 Thus colloidal silica produced, the impurity has a feature that extremely small.
【0031】 [0031]
仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素のBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径は、下限については40nm以上が好ましく、60nm以上がより好ましい。 The average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the silicon dioxide to be added in the final polishing composition is preferably at least 40nm for the lower limit, more preferably at least 60 nm. 一方、上限については120nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably 120nm or less on the upper limit or less, more preferably 100 nm. また、光散乱法で測定される二酸化ケイ素の平均粒子径は、下限については80nm以上が好ましく、150nm以上がより好ましい。 The average particle diameter of the silicon dioxide measured by the light scattering method is preferably not less than 80nm for the lower limit, more preferably at least 150 nm. 一方、上限については300nm以下が好ましく、250nm以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably 300nm or less on the upper limit or less, more preferably 250 nm.
【0032】 [0032]
仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の量は、下限については10g/リットル以上が好ましく、30g/リットル以上がより好ましい。 The amount of silicon dioxide to be added in the final polishing composition is preferably at least 10 g / l for the lower limit, more than 30 g / l is more preferable. 一方、上限については200g/リットル以下が好ましく、150g/リットル以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably from 200 g / liter on the upper limit or less, more preferably 150 g / l.
【0033】 [0033]
次に、b成分である過ヨウ素酸について説明する。 Next, a description will be given periodic acid which is the b component.
仕上げ研磨用組成物に配合される過ヨウ素酸の量は、下限については2g/リットル以上が好ましく、3.5g/リットル以上がより好ましい。 The amount of periodic acid to be incorporated in the final polishing composition is preferably at least 2 g / l for the lower limit, more than 3.5 g / liter is more preferred. 一方、上限については9g/リットル以下が好ましく、6g/リットル以下がより好ましい。 On the other hand, it is preferably from 9 g / l on the upper limit or less, more preferably 6 g / liter.
【0034】 [0034]
次に、c成分であるアンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、過ヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム及び過ヨウ素酸ナトリウムについて説明する。 Then, ammonia, potassium hydroxide and c components, sodium hydroxide, ammonium periodate, potassium periodate and about sodium periodate will be described. 仕上げ研磨用組成物には、c成分としてこれらの化合物から選ばれる少なくとも一種が配合されている。 The final polishing composition, at least one selected from these compounds as the component (c) is blended.
【0035】 [0035]
仕上げ研磨用組成物に配合されるc成分の量は、研磨用組成物のpHが4.5〜7になる量が好ましく、pHが5〜6になる量がより好ましく、pHが5.3〜5.8となる量が最も好ましい。 The amount of component (c) to be incorporated in the final polishing composition is preferably an amount that pH of the polishing composition is 4.5 to 7, more preferably in an amount that pH becomes 5 to 6, pH 5.3 the amount to be ~5.8 is most preferable.
【0036】 [0036]
最後に、d成分である水について説明する。 Finally, a description will be given of water is d components.
分散媒及び溶媒としての役割を担う水は、不純物をできるだけ含まないものが好ましく、具体的にはイオン交換水を濾過したものが好ましい。 Water serves as a dispersant and solvent is preferably one that does not include as much as possible impurities, those specifically filtering the deionized water preferred.
【0037】 [0037]
仕上げ研磨用組成物は以上説明したa〜d成分と随意で他の添加剤とを混合して調製される。 The final polishing composition is prepared by mixing with other additives a~d component and optionally as described above.
こうして調製される仕上げ研磨用組成物のpHは、下限については4.5以上が好ましく、5以上がより好ましく、5.3以上が最も好ましい。 Thus the pH of the final polishing composition to be prepared is preferably 4.5 or more for the lower limit, more preferably 5 or more, 5.3 or more is most preferable. 一方、上限については7以下が好ましく、6以下がより好ましく、5.8以下が最も好ましい。 On the other hand, preferably 7 or less on the upper limit, and more preferably 6 or less, and most preferably 5.8 or less.
【0038】 [0038]
また仕上げ研磨用組成物は、不純物をできるだけ含まないことが好ましい。 The final polishing composition is preferably free as possible of impurities. 具体的には、周期表の2族〜12族に属する各元素、並びにアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、鉛及びビスマスの濃度(質量分率)は、それぞれ100ppb以下であることが好ましく、50ppb以下であることがより好ましい。 Specifically, each element belonging to Group 2 to 12 of the periodic table, and aluminum, gallium, indium, thallium, tin, lead and bismuth concentration (mass fraction) is preferably 100ppb or less, respectively, and more preferably 50ppb or less. その中でも銅、鉄、ニッケル、クロム及びマンガンは、SiO 2膜などの絶縁体層中に拡散しやすく、半導体装置の歩留まりに大きく影響するため、特にこれらの元素の濃度は上記範囲に抑えることが好ましい。 Copper Among them, iron, nickel, chromium and manganese, easily diffused into the insulating layer in such a SiO 2 film, greatly affects the yield of the semiconductor device, particularly to suppress the concentration of the range of these elements preferable.
【0039】 [0039]
本実施形態によって得られる効果について、以下に記載する。 The effects obtained by this embodiment will be described below.
・ 本実施形態の研磨用組成物は、(A)二酸化ケイ素、(B)過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種、(C)水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムから選ばれる少なくとも一種、(D)塩酸、並びに(E)水から構成され、鉄を実質含有しない。 The polishing composition of this embodiment, at least one selected at least one from (C) tetraalkylammonium and tetraalkyl ammonium chloride hydroxide selected from (A) silicon dioxide, (B) periodate and its salts , it is composed of (D) hydrochloric acid, and (E) water, no substantial contains iron. 従って、研磨加工後の被研磨物に鉄イオンが残留するおそれがなく、鉄による被研磨物の汚染を防止することができる。 Therefore, there is no risk of residual iron ions to the object to be polished after polishing, it is possible to prevent contamination of the workpiece with iron. よって、鉄による汚染に起因して被研磨物の表面に欠陥が生じたり、半導体装置においては電気的特性が低下したりするおそれがない。 Therefore, due to contamination by iron or cause defects on the surface of the object to be polished, there is no possibility that the electric characteristics are lowered in the semiconductor device.
【0040】 [0040]
・ 本実施形態の研磨用組成物によれば、二酸化ケイ素の機械的研磨作用と、過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種並びに塩酸の化学的研磨作用の相乗効果によって、被研磨物、特にタングステンを高速度で研磨することができる。 According-to the polishing composition of the present embodiment, the mechanical polishing action of the silicon dioxide, by at least one and synergistic chemical polishing action of hydrochloric acid selected from periodic acid and its salts, the object to be polished, in particular it can be polished tungsten at high speed. なお、本実施形態の研磨用組成物が特にタングステンの研磨に好適なのは、過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種がその酸化作用によってタングステンを、脆弱で二酸化ケイ素の機械的研磨作用によって容易に研磨除去されうる三酸化タングステンに変化させるように働くためである。 Incidentally, Suitable for polishing of the polishing composition is particularly tungsten in this embodiment, a tungsten least one is by its oxidizing action selected from periodic acid and its salts, readily by mechanical abrasive action of silicon dioxide vulnerable This is because the work to change the tungsten trioxide can be polished away.
【0041】 [0041]
・ 本実施形態の研磨用組成物は、水酸化テトラアルキルアンモニウム又は塩化テトラアルキルアンモニウムを含有しているので、SiO 2膜などの絶縁体層を研磨する速度が小さくなっている。 The polishing composition of the present embodiment, since the containing tetraalkylammonium chloride or tetraalkylammonium hydroxide, the rate of polishing the insulating layer such as SiO 2 film is small. このため、半導体装置の配線構造の形成過程におけるタングステン研磨の際に絶縁体層が研磨されるのを抑制することができる。 Therefore, it is possible to prevent the insulator layer is polished during the tungsten polishing in the process of forming the wiring structure of a semiconductor device.
【0042】 [0042]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素をヒュームドシリカとすれば、タングステンの研磨速度をさらに大きくし、SiO 2膜などの絶縁体層の研磨速度をさらに小さくすることができる。 - silicon dioxide to be blended in the polishing composition of this embodiment if fumed silica, and further increase the polishing rate of the tungsten, it is possible to further reduce the polishing rate of the insulating layer such as SiO 2 film . この効果は、数個から数十個の粒子が三次元的に凝集した鎖状構造を形成するヒュームドシリカの独特の形態によるものと推測される。 This effect is presumed to be due to the unique form of fumed silica dozens of particles of several to form a three-dimensionally aggregated chain structure.
【0043】 [0043]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素のBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径を10nm以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きい研磨用組成物を提供することができる。 - the average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the silicon dioxide to be added to the polishing composition of this embodiment if more than 10 nm, providing a polishing composition rate is high for polishing tungsten can do. また、この平均粒子径を20nm以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is more than 20 nm, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0044】 [0044]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素のBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径を50nm以下とすれば、絶縁体層を研磨する速度が小さい研磨用組成物を提供することができる。 If - the average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the silicon dioxide to be added to the polishing composition of the present embodiment and 50nm or less, the polishing composition rate of polishing the insulating layer is small it is possible to provide a. また、この平均粒子径を40nm以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is 40nm or less, it is possible to increase further the effect of the above.
【0045】 [0045]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の光散乱法で測定される平均粒子径を80nm以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きい研磨用組成物を提供することができる。 · The average particle size measured by light scattering method of silicon dioxide to be added to the polishing composition of this embodiment if more than 80 nm, it is possible to provide a polishing composition rate is high for polishing tungsten . また、この平均粒子径を100nm以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is more than 100 nm, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0046】 [0046]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の光散乱法で測定される平均粒子径を250nm以下とすれば、絶縁体層を研磨する速度が小さい研磨用組成物を提供することができる。 · The average particle size measured by light scattering method of silicon dioxide to be added to the polishing composition of this embodiment if 250nm or less, the speed of polishing the insulating layer to provide a small polishing composition can. また、この平均粒子径を200nm以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is 200nm or less, it is possible to increase further the effect of the above.
【0047】 [0047]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の量を20g/リットル以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きい研磨用組成物を提供することができる。 - The amount of silicon dioxide to be added to the polishing composition of this embodiment if 20 g / l or more, it is possible to provide a polishing composition rate is high for polishing tungsten. また、この配合量を50g/リットル以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is 50 g / L or more, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0048】 [0048]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の量を200g/リットル以下とすれば、絶縁体層を研磨する速度が小さい研磨用組成物を提供することができる。 - The amount of silicon dioxide to be added to the polishing composition of the present embodiment if the following 200 g / l, it is possible to provide a speed less polishing composition for polishing the insulating layer. また、この配合量を150g/リットル以下とすれば、その効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is less 150 g / l, it is possible to enhance the effect further.
【0049】 [0049]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合されるB成分(過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種)の量を5g/リットル以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きい研磨用組成物を提供することができる。 If, the amount of B component to be incorporated in the polishing composition of the present embodiment (at least one component selected from periodic acid and salts thereof) and 5 g / l or more, the polishing composition rate is high for polishing tungsten it is possible to provide a. また、この配合量を10g/リットル以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is 10 g / L or more, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0050】 [0050]
・ 本実施形態の研磨用組成物に配合されるB成分の量を50g/リットル以下とすれば、絶縁体層を研磨する速度が小さい研磨用組成物を提供することができる。 · The amount of B component to be blended into the polishing composition of this embodiment if less 50 g / l, it is possible to provide a speed less polishing composition for polishing the insulating layer. また、この配合量を30g/リットル以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount less 30 g / l, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0051】 [0051]
・ 本実施形態の研磨用組成物における塩酸の濃度(質量分率)を10ppm以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きく、絶縁体層を研磨する速度が小さい研磨用組成物を提供することができる。 - The concentration of hydrochloric acid in the polishing composition of the present embodiment the (mass fraction) if more than 10 ppm, the speed of polishing the tungsten is large, to provide a polishing composition rate of polishing is small insulator layer can. また、30ppm以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Also, if 30ppm or more, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0052】 [0052]
・ 本実施形態の研磨用組成物における塩酸の濃度(質量分率)を1000ppm以下とすれば、研磨用組成物のゲル化を防止することができるので、そのゲル化によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 - The concentration of hydrochloric acid in the polishing composition of the present embodiment the (mass fraction) if 1000ppm or less, it is possible to prevent the gelation of the polishing composition, the polishing scratches are induced by the gelling it is possible to prevent the occurrence. また、200ppm以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Also, if 200ppm or less, it is possible to increase further the effect of the above.
【0053】 [0053]
・ 本実施形態の研磨用組成物のpHを2以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きく、絶縁体層を研磨する速度が小さい研磨用組成物を提供することができるとともに、取扱性を向上させることができると。 - the pH of the polishing composition of this embodiment if 2 or more, a large rate of polishing the tungsten, it is possible to provide a speed less polishing composition for polishing the insulating layer, the handling properties If it is possible to improve. また、pHを2.1以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Also, if pH of 2.1 or more, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0054】 [0054]
・ 本実施形態の研磨用組成物のpHを3以下とすれば、研磨用組成物のゲル化を防止することができるので、そのゲル化によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 If - the pH of the polishing composition of the embodiment 3 follows, it is possible to prevent the gelation of the polishing composition, it is possible to prevent the occurrence of polishing scratches induced by the gelling . また、pHを2.8以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the pH of 2.8 or less, it is possible to increase further the effect of the above.
【0055】 [0055]
・ 本実施形態の研磨用組成物における周期表の2族〜12族に属する各元素、並びにアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、鉛及びビスマスの濃度(質量分率)をそれぞれ100ppb以下とすれば、これらの元素による汚染に起因して被研磨物の表面に欠陥が生じるのを抑制することができる。 Them - the elements belonging to Group 2 to 12 of the periodic table in the polishing composition of the present embodiment, as well as aluminum, gallium, indium, thallium, tin, lead and bismuth concentrations (mass fraction) and below, respectively 100ppb if, it is possible to prevent the defects on the surface of the object to be polished due to contamination by these elements occur. また半導体装置においては、これらの元素による汚染に起因して電気的特性が低下するのを抑制することができる。 In the semiconductor device may also electric characteristics due to the contamination by these elements can be suppressed. なお、これらの元素の濃度(質量分率)を50ppb以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Note that the concentration of the element (mass fraction) if less 50 ppb, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0056】 [0056]
・ 仕上げ研磨用組成物を、タングステンを研磨する速度を1としたときに絶縁体層を研磨する速度が0.67〜1.5の範囲にあるような研磨用組成物とすれば、平坦な仕上がり面を得ることができる。 - a final polishing composition, if the polishing compositions such as rate of polishing the insulating layer when a 1 rate of polishing the tungsten is in the range of 0.67 to 1.5, flat it is possible to obtain a finished surface. これは、タングステンと絶縁体層の研磨速度の比が上記範囲内にあれば、タングステンからなる導体層と絶縁体層がほぼ同速度で研磨されるからである。 This is because the ratio of the polishing speed of the tungsten and the insulating layer, if in the above range, the conductive layer and an insulating layer made of tungsten is polished at about the same rate. なお、仕上げ研磨用組成物として、タングステンを研磨する速度を1としたときに絶縁体層を研磨する速度が0.75〜1.2の範囲にあるような研磨用組成物を用いるようにすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 As the final polishing composition, by so using the polishing composition as rate of polishing the insulating layer when a 1 rate of polishing the tungsten is in the range of 0.75 to 1.2 if, it is possible to increase further the effect of the above.
【0057】 [0057]
・ 仕上げ研磨用組成物を、上記(a)〜(d)の各成分を含有し、鉄を実質含有しない研磨用組成物とすれば、仕上げ研磨後の被研磨物に鉄イオンが残留するおそれがないので、鉄による汚染に起因する弊害を防ぐことができる。 - a final polishing composition, containing the above components (a) ~ (d), if iron polishing composition does not substantially contain, iron ions to be polished after the finish polishing residual risk since there is no, it is possible to prevent adverse effects due to contamination with iron.
【0058】 [0058]
・ 仕上げ研磨用組成物を、タングステンを研磨する速度を1としたときに絶縁体層を研磨する速度が0.67〜1.5の範囲にあり、なおかつ、上記(a)〜(d)の各成分を含有し、鉄を実質含有しないものとすれば、平坦な仕上がり面を得られると同時に、鉄による汚染に起因する弊害を防ぐことができる。 - a final polishing composition, the rate of polishing the insulating layer when a 1 rate of polishing the tungsten is in the range of 0.67 to 1.5, yet, the above (a) ~ (d) containing components, iron Assuming that does not substantially contain, at the same time to obtain a flat finished surface, it is possible to prevent adverse effects due to contamination with iron.
【0059】 [0059]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素のBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径を40nm以上とすれば、タングステンを研磨する速度、絶縁体層を研磨する速度とも大きい仕上げ研磨用組成物を提供することができる。 If - the average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the silicon dioxide to be added in the final polishing composition as above 40 nm, the rate of polishing the tungsten, high finish with rate of polishing the insulating layer it is possible to provide a polishing composition. また、この平均粒子径を60nm以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is more than 60 nm, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0060】 [0060]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素のBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径を120nm以下とすれば、仕上げ研磨用組成物の粘度が過大になるのを防ぐことができる。 If - the average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the silicon dioxide to be added in the final polishing composition and 120nm or less, is possible to prevent the viscosity of the final polishing composition becomes too high it can. 加えて、二酸化ケイ素を均一に分散させることできるので、二酸化ケイ素の沈降によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 In addition, since it possible to uniformly disperse the silicon dioxide, it is possible to prevent the occurrence of polishing scratches induced by precipitation of silicon dioxide. また、この平均粒子径を100nm以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is 100nm or less, it is possible to increase further the effect of the above.
【0061】 [0061]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の光散乱法で測定される平均粒子径を80nm以上とすれば、タングステンを研磨する速度、絶縁体層を研磨する速度とも大きい仕上げ研磨用組成物を提供することができる。 · The average particle size measured by light scattering method of silicon dioxide to be added in the final polishing composition if more than 80 nm, the rate of polishing the tungsten, the speed with high final polishing composition for polishing the insulating layer it is possible to provide a. また、この平均粒子径を150nm以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is more than 150 nm, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0062】 [0062]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の光散乱法で測定される平均粒子径を300nm以下とすれば、仕上げ研磨用組成物の粘度が過大になるのを防ぐことができる。 If - the average particle size measured by light scattering method of silicon dioxide to be added in the final polishing composition and 300nm or less, it is possible to prevent the viscosity of the final polishing composition becomes too high. 加えて、二酸化ケイ素を均一に分散させることできるので、二酸化ケイ素の沈降によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 In addition, since it possible to uniformly disperse the silicon dioxide, it is possible to prevent the occurrence of polishing scratches induced by precipitation of silicon dioxide. また、この平均粒子径を250nm以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the average particle diameter is 250nm or less, it is possible to increase further the effect of the above.
【0063】 [0063]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の量を10g/リットル以上とすれば、タングステンを研磨する速度、絶縁体層を研磨する速度とも大きい仕上げ研磨用組成物を提供することができる。 · If the amount of silicon dioxide to be added in the final polishing composition and 10 g / l or more, the rate of polishing the tungsten, it is possible to provide a speed with high final polishing composition for polishing the insulating layer. また、この配合量を30g/リットル以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is 30 g / L or more, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0064】 [0064]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される二酸化ケイ素の量を200g/リットル以下とすれば、仕上げ研磨用組成物の粘度が過大になるのを防ぐことができる。 - The amount of silicon dioxide to be added in the final polishing composition be less 200 g / l, it is possible to prevent the viscosity of the final polishing composition becomes too high. 加えて、二酸化ケイ素を均一に分散させることできるので、二酸化ケイ素の沈降によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 In addition, since it possible to uniformly disperse the silicon dioxide, it is possible to prevent the occurrence of polishing scratches induced by precipitation of silicon dioxide. また、この配合量を150g/リットル以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is less 150 g / l, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0065】 [0065]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される過ヨウ素酸の量を2g/リットル以上とすれば、タングステンを研磨する速度、絶縁体層を研磨する速度とも大きい仕上げ研磨用組成物を提供することができる。 - the amount of periodic acid to be incorporated in the final polishing composition if more 2 g / l, it is possible to provide the speed, the speed with high final polishing composition for polishing the insulating layer to polish the tungsten . また、この配合量を3.5g/リットル以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is 3.5 g / L or more, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0066】 [0066]
・ 仕上げ研磨用組成物に配合される過ヨウ素酸の量を9g/リットル以下とすれば、仕上げ研磨用組成物が有する酸化力が過大になるのを防ぐことができる。 - the amount of periodic acid to be incorporated in the final polishing composition be less 9 g / l, it is possible to prevent the oxidizing power possessed by the final polishing composition becomes too high. また、この配合量を6g/リットル以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Further, if the blending amount is less 6 g / l, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0067】 [0067]
・ 仕上げ研磨用組成物のpHを4.5以上とすれば、タングステンを研磨する速度が大きい仕上げ研磨用組成物を提供することができる。 · If the pH of the final polishing composition 4.5 or more and, it is possible to provide a speed greater final polishing composition for polishing the tungsten. また、このpHを5以上とすれば上記の効果を一段と高めることができ、5.3以上とすれば上記の効果をさらに高めることができる。 Further, if the pH 5 or more can increase further the effect, it is possible to further increase the above effects if 5.3 or more.
【0068】 [0068]
・ 仕上げ研磨用組成物のpHを7以下とすれば、絶縁体層を研磨する速度が大きい仕上げ研磨用組成物を提供することができる。 If - the pH of the final polishing composition and 7 or less, it is possible to provide a speed of polishing the insulating layer is larger final polishing composition. また、このpHを6以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、5.8以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。 Further, the if the pH 6 or less can increase the above effects further, it is possible to further increase the above effects if 5.8 or less.
【0069】 [0069]
・ 仕上げ研磨用組成物における周期表の2族〜12族に属する各元素、並びにアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、鉛及びビスマスの濃度(質量分率)をそれぞれ100ppb以下とすれば、これらの元素による汚染に起因して被研磨物の表面に欠陥が生じるのを抑制することができる。 - each element belonging to Group 2 to 12 of the periodic table in the final polishing composition, as well as aluminum, gallium, indium, thallium, tin, if lead and bismuth concentrations (mass fraction) respectively 100ppb or less, these it can be due to due to elemental pollution control from defects on the surface of the workpiece occurs. また半導体装置においては、これらの元素による汚染に起因して電気的特性が低下するのを抑制することができる。 In the semiconductor device may also electric characteristics due to the contamination by these elements can be suppressed. なお、これらの元素の濃度(質量分率)を50ppb以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。 Note that the concentration of the element (mass fraction) if less 50 ppb, it is possible to enhance further the effect of the above.
【0070】 [0070]
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。 It is also possible to configure to change the embodiments as follows.
・ 前記実施形態の研磨用組成物に、従来の研磨用組成物で一般的に使用されている各種の添加剤を添加してもよい。 - the polishing composition of the embodiment may be added various additives which are commonly used in conventional polishing compositions.
【0071】 [0071]
・ 前記実施形態の配線構造の形成方法において、仕上げ研磨を省略し、凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで研磨用組成物で導体層を研磨して前記凹部内に配線部を形成するようにしてもよい。 - In the method for forming a wiring structure of the embodiment, omitting the finish polishing, and polishing the conductive layer with the polishing composition to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed to form a wiring portion in the recess it may be so.
【0072】 [0072]
・ 前記実施形態の配線構造の形成方法では絶縁体層の上層に直接タングステンからなる導体層を形成するようにしたが、凹部が形成された絶縁体層の上層にチタン又は窒化チタンからなる下地層を形成した後、その下地層の上層に導体層を形成するようにしてもよい。 - said in the method for forming a wiring structure of the embodiment was to form a conductive layer made of tungsten directly on the upper layer of the insulating layer, but the base layer made of titanium or titanium nitride on the upper layer of the recesses are formed insulator layer after forming the, it may be formed a conductive layer on the upper layer of the underlying layer. すなわち、凹部が形成された絶縁体層の上層に下地層と導体層からなるメタル層を形成し、凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して凹部内に配線部を形成するようにしてもよい。 That is, to form a metal layer composed of the base layer and the conductive layer on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, the wiring portion in the recess by polishing the metal layer to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed it may be form. このようにすれば、導体層、ひいては配線部が絶縁体層から剥離するのを防ぐことができる。 In this way, the conductive layer, and thus the wiring portion can be prevented from peeling off from the insulating layer.
【0073】 [0073]
・ 前記実施形態の研磨用組成物及び仕上げ研磨用組成物の供給形態として、使用時に混合される2以上の剤からなる多剤式を採用するようにしてもよい。 · A supplying form of the polishing composition and the final polishing composition of the above embodiment, may be adopted a multi-part to which of two or more agents to be mixed at the time of use. 研磨用組成物であれば、例えば上記(A),(D),(E)の各成分を含有する第1剤と、上記(B),(C),(E)の各成分を含有する第2剤とからなる二剤式としてもよい。 If the polishing composition, for example, the aforementioned (A), containing the respective components (D), a first agent containing the components of (E), the (B), (C), (E) or as a two-part type comprising a second agent. また仕上げ研磨用組成物であれば、例えば上記(a),(d)の各成分を含有する第1剤と、上記(b),(c),(d)の各成分を含有する第2剤とからなる二剤式としてもよい。 Further, if the final polishing composition, for example, the (a), a first agent containing the components of (d), the (b), (c), the second containing the respective components (d) or as a two-part type comprising a agent. このようにすれば、保存安定性を向上させることができる。 In this way, it is possible to improve the storage stability. また、(特に仕上げ研磨用組成物では)各剤の配合割合を研磨機の状態や研磨時の環境等に応じて調整することで、研磨速度を微調整することが可能である。 Further, (especially in the final polishing composition) by adjusting in accordance with the environment and the like of the polishing machine status and polishing the proportions of the agent, it is possible to finely adjust the polishing rate.
【0074】 [0074]
【実施例】 【Example】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。 Next, more detailed explanation of the present invention examples and comparative examples.
(実施例1〜 25、参考例 26及び比較例1〜5) (Examples 1 25 Reference Examples 26 and Comparative Examples 1 to 5)
実施例1〜24では、ヒュームドシリカ、過ヨウ素酸、塩酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物をそれぞれ調製した。 In Examples 1 to 24, fumed silica, periodate, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition respectively by mixing tetramethylammonium hydroxide and water. 実施例25では、ヒュームドシリカ、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸カリウム、塩酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Example 25, fumed silica, periodic acid, potassium periodate, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition by mixing tetramethylammonium hydroxide and water. 参考例26では、コロイダルシリカ、過ヨウ素酸、塩酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Reference Example 26, the colloidal silica, the periodic acid, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition by mixing tetramethylammonium hydroxide and water.
【0075】 [0075]
比較例1では、ヒュームドシリカ、塩酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Comparative Example 1, fumed silica, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition by mixing tetramethylammonium hydroxide and water. 比較例2では、ヒュームドシリカ、過ヨウ素酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Comparative Example 2, fumed silica, periodic acid, to prepare a polishing composition by mixing tetramethylammonium hydroxide and water. 比較例3では、ヒュームドシリカ、過ヨウ素酸、塩酸及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Comparative Example 3, fumed silica, periodic acid, to prepare a polishing composition by mixing a hydrochloric acid and water. 比較例4では、ヒュームドシリカ、過ヨウ素酸、塩酸、水酸化カリウム及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Comparative Example 4, fumed silica, periodate, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition by mixing a potassium hydroxide and water. 比較例5では、ヒュームドシリカ、硝酸鉄、塩酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物を調製した。 In Comparative Example 5, fumed silica, iron nitrate, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition by mixing tetramethylammonium hydroxide and water.
【0076】 [0076]
但し、各例の研磨用組成物におけるヒュームドシリカ及び過ヨウ素酸の配合量並びに塩素濃度及びpHは下記表1に示す通りである。 However, the amount and the chlorine concentration and pH of the fumed silica and the periodic acid in the polishing composition of each Example are shown in Table 1 below. なお、比較例3,4を除く各例の研磨用組成物における水酸化テトラメチルアンモニウムの配合量、及び比較例4の研磨用組成物における水酸化カリウムの配合量は、pHが表1に示す値になる量である。 The amount of the tetramethyl ammonium hydroxide in the polishing composition of each Example except for Comparative Examples 3 and 4, and the amount of potassium hydroxide in the polishing composition of Comparative Example 4, pH is shown in Table 1 is an amount which is the value. また、実施例1〜25及び比較例1〜5の研磨用組成物に配合したヒュームドシリカのBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径は30nm、光散乱法で測定される平均粒子径は100nmである。 The average, the average particle size calculated from the BET specific surface area and particle density of the fumed silica was blended in the polishing compositions of Examples 1 to 25 and Comparative Examples 1 to 5 to 30 nm, as measured by light scattering method particle size is 100nm.
【0077】 [0077]
(実施例27〜39) (Example 27 to 39)
ヒュームドシリカ、過ヨウ素酸、塩酸、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水を混合して研磨用組成物をそれぞれ調製した。 Fumed silica, periodate, hydrochloric acid, to prepare a polishing composition respectively by mixing tetramethylammonium hydroxide and water. 但し、各例の研磨用組成物に配合したヒュームドシリカのBET比表面積と粒子密度とから計算される平均粒子径(D1)、及び光散乱法で測定される平均粒子径(D2)は下記表2に示す通りである。 However, the average particle diameter (D2) is below measured by the average particle diameter (D1), and light scattering method is calculated from the BET specific surface area and particle density of the fumed silica was blended in the polishing composition of each example it is as shown in Table 2. なお、各例の研磨用組成物におけるヒュームドシリカの配合量は100g/リットル、過ヨウ素酸の配合量は20g/リットル、塩素濃度は100ppm、水酸化テトラメチルアンモニウムの配合量はpHが2.3になる量である。 The amount of the fumed silica in the polishing composition of each Example 100 g / liter, the amount of periodic acid 20 g / l, chlorine concentration 100 ppm, the amount of tetramethylammonium hydroxide has a pH of 2. is an amount that is three.
【0078】 [0078]
以上の実施例1〜39及び比較例1〜5の各例の研磨用組成物を用いてタングステンとSiO 2 、それぞれのブランケットウエハを下記の研磨条件1で研磨し、以下に示す計算式に基づいてタングステンの研磨速度及びSiO 2の研磨速度を求めた。 Tungsten and SiO 2 using the polishing composition of each example of Examples 1 to 39 and Comparative Examples 1 to 5, polishing the respective blanket wafers in polishing conditions 1 below, based on the calculation formula shown below It was determined rate of polishing rate and SiO 2 tungsten Te. また、各例の研磨用組成物を用いて研磨加工した後のウエハ表面の鉄イオン濃度を、全反射蛍光X線分析装置(TRE−610T;株式会社テクノス製)を用いて測定した。 Further, the iron ion concentration on the wafer surface after polishing using the polishing composition of each Example, total reflection X-ray fluorescence spectrometer; was measured using a (TRE-610T Ltd. Technos). それらの結果を下記表1及び表2に併せて示す。 The results are shown in Tables 1 and 2.
研磨速度[nm/min]=(研磨加工前のブランケットウエハの厚み[nm]−研磨加工後のブランケットウエハの厚み[nm])÷研磨時間[min] Polishing rate [nm / min] = (polished before the blanket wafer having a thickness [nm] - thickness of the blanket wafer after polishing [nm]) ÷ polishing time [min]
なお、研磨加工前後のタングステン膜の厚みはシート抵抗測定器(VR−120;国際電気システムサービス株式会社製)、シリコン酸化膜の厚みは光学式膜厚測定器(大日本スクリーン製造株式会社製)を用いて測定した。 Incidentally, polishing thickness before and after the tungsten film sheet resistance meter (VR-120; Kokusai Electric System Service Co., Ltd.), the thickness of the silicon oxide film is an optical film thickness measuring device (Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.) It was measured using a.
【0079】 [0079]
<研磨条件1> <Polishing Conditions 1>
研磨機:片面CMP用研磨機(Mirra;アプライドマテリアルズ社製)、研磨パッド:ポリウレタン製の積層研磨パッド(IC−1000/Suba400;ロデール社製)、研磨圧力:4psi(=約28kPa)、研磨時間:60秒、定盤回転数:80rpm、研磨用組成物の供給速度:150ml/分、キャリア回転数:80rpm Polishing machine: single side CMP polishing machine (Mirra; manufactured by Applied Materials, Inc.), Polishing pad: polyurethane laminate polishing pad (IC-1000 / Suba400; Rodel Inc.) Polishing pressure: 4 psi (= about 28 kPa), a polishing time: 60 seconds, plate rotation: 80 rpm, the feed rate of the polishing composition: 150 ml / min, carrier rotational speed: 80 rpm
【0080】 [0080]
【表1】 [Table 1]
【0081】 [0081]
【表2】 [Table 2]
表1,2に示すように、実施例1〜39の研磨用組成物では、過ヨウ素酸を含有しない比較例1の研磨用組成物に比べて、タングステンの研磨速度が大きくなる結果が得られた。 As shown in Tables 1 and 2, by the polishing compositions of Examples 1 to 39, as compared with the polishing composition of Comparative Example 1 containing no periodic acid, results are obtained that the polishing rate of tungsten becomes larger It was. さらに実施例1〜39の研磨用組成物では、硝酸鉄を含有する比較例5の研磨用組成物に比べて、研磨加工後のウエハ表面の鉄イオン濃度が少なくなる結果が得られた。 In yet polishing compositions of Examples 1 to 39, as compared with the polishing composition of Comparative Example 5 containing iron nitrate, iron ion concentration is reduced result of the wafer surface after polishing was obtained. また、塩酸を含有しない比較例2や水酸化テトラメチルアンモニウムを含有しない比較例3,4の研磨用組成物では、タングステンの研磨速度が小さくなると同時に、SiO 2の研磨速度が大きくなる傾向が認められた。 Further, by the polishing compositions of Comparative Examples 3 and 4 containing no Comparative Example 2 and tetramethylammonium hydroxide containing no hydrochloric acid, at the same time the polishing rate of tungsten is reduced, the tendency to the polishing rate of SiO 2 increases observed obtained.
【0082】 [0082]
(実施例40〜58) (Example 40 to 58)
実施例40〜58では、実施例4の研磨用組成物を使って上記の研磨条件1でパターンウエハを研磨加工した後に、仕上げ研磨用組成物を使って下記の研磨条件2で仕上げ研磨を行なった。 In Example 40-58, after polishing the pattern wafer polishing conditions 1 above using the polishing composition of Example 4, using the final polishing composition subjected to finish polishing in polishing conditions 2 below It was. このとき、50%密度、ホール径1μmのエリアにおけるディッシング及びエロージョンの量をそれぞれ測定した。 At this time, it was measured 50% density, the amount of dishing and erosion in the area of ​​the hole diameter 1μm, respectively. その結果を下記表3に示す。 The results are shown in Table 3. 但し、各例で使用される仕上げ研磨用組成物は、コロイダルシリカ、過ヨウ素酸、アンモニア及び水を混合して調製され、そのコロイダルシリカ及び過ヨウ素酸の配合量並びにpHは下記表3に示す通りである。 However, the final polishing composition used in each example, colloidal silica, periodic acid, is prepared by mixing ammonia and water, the amount and pH of the colloidal silica and the periodic acid shown in Table 3 it is as. また、各例で使用される仕上げ研磨用組成物について、タングステン及びSiO 2の研磨速度を測定した結果を、その研磨速度の比(SiO 2の研磨速度/タングステンの研磨速度)と併せて下記表3に示す。 Also, the final polishing composition used in each example, the following Table the results of measurement of the polishing rate for tungsten and SiO 2, together with the ratio of the polishing rate (polishing rate of / tungsten SiO 2) 3 to show.
【0083】 [0083]
<研磨条件2> <Polishing conditions 2>
研磨機:片面CMP用研磨機(Mirra;アプライドマテリアルズ社製)、研磨パッド:ポリウレタン製の積層研磨パッド(IC−1000/Suba400;ロデール社製)、研磨圧力:4psi(=約28kPa)、研磨時間:60秒、定盤回転数:60rpm、研磨用組成物の供給速度:200ml/分、キャリア回転数:60rpm Polishing machine: single side CMP polishing machine (Mirra; manufactured by Applied Materials, Inc.), Polishing pad: polyurethane laminate polishing pad (IC-1000 / Suba400; Rodel Inc.) Polishing pressure: 4 psi (= about 28 kPa), a polishing time: 60 seconds, plate rotation: 60 rpm, the feed rate of the polishing composition: 200 ml / min, carrier rotational speed: 60 rpm
【0084】 [0084]
【表3】 [Table 3]
表3に示すように、実施例40〜58はいずれもディッシングとエロージョンの和が20nm以下であり、平坦な仕上がり面が得られることが示された。 As shown in Table 3, Examples 40 to 58 are all is not less 20nm or less the sum of dishing and erosion, it was shown that a flat finish surface can be obtained.
【0085】 [0085]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。 The present invention, because it is constituted as described above, the following effects can be obtained.
請求項1に記載の発明によれば、タングステンを高速度で研磨することができると同時に、鉄による被研磨物の汚染を防止することができる。 According to the invention described in claim 1, and at the same time it is possible to polish the tungsten at a high speed, it is possible to prevent contamination of the workpiece with iron. また、絶縁体層の研磨速度をさらに小さくすることができる。 Further, it is possible to further reduce the polishing rate of the insulating layer.
【0086】 [0086]
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、タングステンの研磨速度をさらに大きくすることができると同時に、研磨用組成物のゲル化によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention according to claim 1, and at the same time can be further increased the polishing rate of tungsten polishing flaws induced by gelation of the polishing composition it is possible to prevent the occurrence.
【0087】 [0087]
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は請求項2に記載の発明の効果に加え、不純物元素による汚染に起因して被研磨物の表面に欠陥が生じたり、半導体装置においては電気的特性が低下したりするのを抑制することができる。 According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or claim 2, or caused defects due to contamination by impurity elements to the surface of the object to be polished, the semiconductor device electrical characteristics can be prevented from lowered.
【0089】 [0089]
請求項に記載の発明によれば、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、研磨用組成物の取扱性を向上させることができると同時に、絶縁体層の研磨速度をさらに小さくすることができる。 According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, when it is possible to improve the handling properties of the polishing composition at the same time, the insulator it is possible to further reduce the polishing rate of the layer. また、研磨用組成物のゲル化によって誘発される研磨傷の発生を防止することができる。 Further, it is possible to prevent the occurrence of polishing scratches induced by gelation of the polishing composition.
【0090】 [0090]
請求項に記載の発明によれば、鉄による汚染に起因する弊害を防ぐことができる。 According to the invention described in claim 5, it is possible to prevent adverse effects due to contamination with iron.
請求項に記載の発明によれば、仕上げ研磨の際にメタル層と絶縁体層をほぼ同速度で研磨できるので、平坦な仕上がり面を得ることができる。 According to the invention of claim 6, since it polished at approximately the same speed a metal layer and the insulating layer during the final polishing, it is possible to obtain a flat finished surface.
【0091】 [0091]
請求項に記載の発明によれば、鉄による汚染に起因する弊害を防ぐことができる。 According to the invention described in claim 7, it is possible to prevent adverse effects due to contamination with iron.

Claims (7)

  1. タングステン研磨用の研磨用組成物であって、 (A)二酸化ケイ素としてヒュームドシリカ 、(B)過ヨウ素酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種、(C)水酸化テトラアルキルアンモニウム及び塩化テトラアルキルアンモニウムから選ばれる少なくとも一種、(D)塩酸、並びに(E)水を含有し、鉄を実質含有しないことを特徴とする研磨用組成物。 A polishing composition for tungsten polishing, fumed silica, (B) at least one component selected from periodic acid and its salts, (C) tetraalkylammonium and tetraalkyl ammonium chloride hydroxide as (A) silicon dioxide At least one, (D) hydrochloric acid, and (E) contain water, polishing composition characterized in that it does not substantially contain iron selected from.
  2. 塩酸の濃度(質量分率)が10〜1000ppmであることを特徴とする請求項1に記載の研磨用組成物。 The polishing composition of claim 1 in which the concentration of hydrochloric acid (mass fraction) is characterized in that it is a 10-1000 ppm.
  3. 周期表の2族〜12族に属する各元素、並びにアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、鉛及びビスマスの濃度(質量分率)がそれぞれ100ppb以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の研磨用組成物。 Each element belonging to Group 2 to 12 of the periodic table, and aluminum, gallium, indium, thallium, tin, concentration (mass fraction) of lead and bismuth according to claim 1 or claims, characterized in that it is 100ppb or less, respectively the polishing composition according to claim 2.
  4. pHが2〜3であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to any one of claims 1 to 3 having a pH and wherein the 2 to 3.
  5. 凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を含むメタル層を形成する第1の工程と、前記凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して前記凹部内に配線部を形成する第2の工程とを含む配線構造の形成方法において、 A first step of forming a metal layer including a conductor layer of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, said polishing the metal layer to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed in the method for forming a wiring structure and a second step of forming a wiring portion in the recess,
    前記第2の工程で、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて前記メタル層を研磨することを特徴とする配線構造の形成方法 Wherein in a second step, the method for forming a wiring structure, characterized by polishing the metal layer with the polishing composition as claimed in any one of claims 4.
  6. 凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を含むメタル層を形成する第1の工程と、前記凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して前記凹部内に配線部を形成する第2の工程とを含む配線構造の形成方法において、 A first step of forming a metal layer including a conductor layer of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, said polishing the metal layer to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed in the method for forming a wiring structure and a second step of forming a wiring portion in the recess,
    前記第2の工程で、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて前記メタル層の大部分を研磨除去した後に、前記導体層のタングステンを研磨する速度を1としたときに前記絶縁体層を研磨する速度が0.67〜1.5の範囲にある研磨用組成物を用いて前記メタル層及び絶縁体層を仕上げ研磨することを特徴とする配線構造の形成方法。 In the second step, after polishing remove most of the metal layer using the polishing composition according to any one of claims 1 to 4, the rate of polishing the tungsten of the conductor layer the rate of polishing the insulating layer when a 1 characterized in that the finish-polishing the metal layer and the insulating layer using a polishing composition in the range of 0.67 to 1.5 lines the method of forming the structure.
  7. 凹部が形成された絶縁体層の上層にタングステンからなる導体層を含むメタル層を形成する第1の工程と、前記凹部以外の箇所の絶縁体層が露出するまで前記メタル層を研磨して前記凹部内に配線部を形成する第2の工程とを含む配線構造の形成方法において、 A first step of forming a metal layer including a conductor layer of tungsten on the upper layer of the recesses are formed insulator layer, said polishing the metal layer to the insulating layer of the portion other than the concave portion is exposed in the method for forming a wiring structure and a second step of forming a wiring portion in the recess,
    前記第2の工程で、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて前記メタル層の大部分を研磨除去した後に、 (a)二酸化ケイ素、(b)過ヨウ素酸、(c)アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、過ヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム及び過ヨウ素酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一種、並びに(d)水を含有し、鉄を実質含有しない研磨用組成物を用いて前記メタル層及び絶縁体層を仕上げ研磨することを特徴とする配線構造の形成方法。 In the second step, after polishing remove most of the metal layer using the polishing composition according to any one of the preceding claims 1, (a) silicon dioxide, (b) periodic acid, (c) ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium periodate, contain at least one, and (d) water is selected from potassium periodate and sodium periodate, substantially containing iron method for forming a wiring structure, characterized by using a polishing composition that does not finish-polishing the metal layer and the insulator layer.
JP2002057497A 2002-03-04 2002-03-04 Method for forming a wiring structure using the composition and its polishing Expired - Fee Related JP4166487B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002057497A JP4166487B2 (en) 2002-03-04 2002-03-04 Method for forming a wiring structure using the composition and its polishing

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002057497A JP4166487B2 (en) 2002-03-04 2002-03-04 Method for forming a wiring structure using the composition and its polishing
EP20030743592 EP1489650B1 (en) 2002-03-04 2003-03-04 Polishing composition and method for forming wiring structure
KR20047013709A KR20040094758A (en) 2002-03-04 2003-03-04 Polishing composition and method for forming wiring structure
DE2003633352 DE60333352D1 (en) 2002-03-04 2003-03-04 Polishing composition and process for formation of a wiring structure
CN 03805084 CN100361277C (en) 2002-03-04 2003-03-04 Polishing composition and method for forming wiring structure using the same
US10476717 US7189684B2 (en) 2002-03-04 2003-03-04 Polishing composition and method for forming wiring structure using the same
PCT/JP2003/002490 WO2003075332A1 (en) 2002-03-04 2003-03-04 Polishing composition and method for forming wiring structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003257904A true JP2003257904A (en) 2003-09-12
JP4166487B2 true JP4166487B2 (en) 2008-10-15

Family

ID=28667742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002057497A Expired - Fee Related JP4166487B2 (en) 2002-03-04 2002-03-04 Method for forming a wiring structure using the composition and its polishing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4166487B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013147046A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 ニッタ・ハース株式会社 Polishing composition

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244123A (en) * 2004-02-27 2005-09-08 Fujimi Inc Polishing composition
US8506831B2 (en) 2008-12-23 2013-08-13 Air Products And Chemicals, Inc. Combination, method, and composition for chemical mechanical planarization of a tungsten-containing substrate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013147046A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 ニッタ・ハース株式会社 Polishing composition
JP5460933B1 (en) * 2012-03-30 2014-04-02 ニッタ・ハース株式会社 The polishing composition
KR101419295B1 (en) * 2012-03-30 2014-07-14 니타 하스 인코포레이티드 Polishing composition
US9303191B2 (en) 2012-03-30 2016-04-05 Nitta Haas Incorporated Polishing composition

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP2003257904A (en) 2003-09-12 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5980775A (en) Composition and slurry useful for metal CMP
US6068787A (en) Composition and slurry useful for metal CMP
US6316366B1 (en) Method of polishing using multi-oxidizer slurry
US20030168627A1 (en) Slurry and method for chemical mechanical polishing of metal structures including refractory metal based barrier layers
US20060046490A1 (en) Chemical-mechanical planarization composition having benzenesulfonic acid and per-compound oxidizing agents, and associated method for use
US20030157804A1 (en) Composition for the chemical mechanical polishing of metal and metal/dielectric structures
US20020111024A1 (en) Chemical mechanical polishing compositions
US6565619B1 (en) Polishing composition and polishing method employing it
US6315803B1 (en) Polishing composition and polishing process
US7153335B2 (en) Tunable composition and method for chemical-mechanical planarization with aspartic acid/tolyltriazole
US7018560B2 (en) Composition for polishing semiconductor layers
US20050236601A1 (en) Barrier polishing solution
US6533832B2 (en) Chemical mechanical polishing slurry and method for using same
US20010006224A1 (en) Slurry for chemical mechanical polishing
US6355075B1 (en) Polishing composition
US20090057834A1 (en) Method for Chemical Mechanical Planarization of Chalcogenide Materials
US20100075501A1 (en) Chemical mechanical polishing aqueous dispersion and chemical mechanical polishing method
US20030164471A1 (en) Compositions for chemical mechanical planarization of copper
US6916742B2 (en) Modular barrier removal polishing slurry
JP2003197573A (en) Colloidal silica for polishing surface wherein metal film and insulation film coexist
US6924227B2 (en) Slurry for chemical mechanical polishing and method of manufacturing semiconductor device
US6814767B2 (en) Polishing composition
WO1999047618A1 (en) Chemical mechanical polishing slurry useful for copper substrates
US20040194392A1 (en) Polishing compound, method for production thereof, and polishing method
US20070037892A1 (en) Aqueous slurry containing metallate-modified silica particles

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080708

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080730

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130808

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees