JP5022195B2 - 化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物 - Google Patents
化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5022195B2 JP5022195B2 JP2007302904A JP2007302904A JP5022195B2 JP 5022195 B2 JP5022195 B2 JP 5022195B2 JP 2007302904 A JP2007302904 A JP 2007302904A JP 2007302904 A JP2007302904 A JP 2007302904A JP 5022195 B2 JP5022195 B2 JP 5022195B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- slurry composition
- independently
- surfactant
- particles
- 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.)
- Active
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims description 111
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 105
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims description 104
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 22
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 62
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 61
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical group [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 17
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 12
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- -1 halogen ion Chemical group 0.000 claims description 11
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 3
- UOJIFOZIWVKHNW-UHFFFAOYSA-M ethoxy(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCO[N+](C)(C)C UOJIFOZIWVKHNW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 claims description 3
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-O triethylammonium ion Chemical compound CC[NH+](CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- XGCGTMISKOMHJD-UHFFFAOYSA-M 1,1-dimethylpiperidin-1-ium;hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+]1(C)CCCCC1 XGCGTMISKOMHJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 18
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 11
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100107923 Vitis labrusca AMAT gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- NNCAWEWCFVZOGF-UHFFFAOYSA-N mepiquat Chemical compound C[N+]1(C)CCCCC1 NNCAWEWCFVZOGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
- C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
- H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
本発明は、研磨粒子、ｐＨ調節剤、界面活性剤及び脱イオン水を含むことを特徴とする研磨用スラリー組成物に関する。より詳しくは、２つ以上のイオン部(すなわち、親水基)と２つ以上の親油基とを有する界面活性剤を含む研磨用スラリー組成物に関する。前記研磨用スラリー組成物は、高平坦度が求められる半導体の研磨工程において、優れた研磨平坦度と分散安定性を示すと共に、工程のセルフストップを可能にするものである。
半導体デバイスの高集積化は、大容量の格納能力及び早いデータ処理スピードが求められる電子媒体の発展に重要な役割を果たしており、多機能の携帯電子媒体の進歩に伴い、デバイスの超微細化の重要性も高まっている。このような要求に伴い、半導体デバイスの製造において、平坦化工程はより狭い線幅を具現する上で重要な工程とされている。
このような要求を満たすために、化学的機械的研磨(ＣＭＰ)工程が登場した。ＣＭＰ工程に使用される研磨用スラリーは、一般的に、脱イオン水、研磨粒子、および、必要により研磨性能補助剤または安定剤を含む。ＣＭＰ工程の原理は、被研磨材料を研磨パッドの表面上に接触させた状態で、研磨用スラリーを供給して被研磨材料の表面を化学的に反応させると同時に研磨パッドと被研磨材料を相対的に運動させ、物理的に被研磨材料の凸凹部分を平坦化させることである。
半導体ＩＬＤ(Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ；層間絶縁膜)の形成用ＣＭＰ工程により、段差を有する単層物質の表面において、研磨停止層としてふるまう凹部の研磨速度よりも高い研磨速度で凸部を研磨することによって、該単層物質が平坦化される。一般的に、ＩＬＤ研磨用スラリーは、凹部と凸部との研磨速度の差が僅かであり、研磨工程のセルフストップが容易でなく、表面特性や保存安定性の側面でも多くの問題点があった。
上述したように、半導体デバイスがより高集積化、小型化するほど、ＣＭＰ工程の重要性はさらに高くなる。しかし、超微細の線幅を有するデバイスを製造する上で、高平坦度、欠陥の減少など改善しなければならないことが多い。
従って、本発明は、高平坦度が求められる半導体の研磨工程において、研磨工程のセルフストップを可能にし、研磨工程後の表面欠陥を減少させ、優れた研磨平坦度と分散安定性を有するよう、段差を有する半導体の表面で、研磨停止層として働く凹部と比較して凸部をより高い研磨速度で研磨することができる化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は、研磨粒子、ｐＨ調節剤、界面活性剤及び脱イオン水を含むスラリー組成物であって、該界面活性剤が２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基とを含む化合物であることを特徴とする研磨用スラリー組成物を提供する。
本発明の一つの実施態様において、前記界面活性剤がスラリー組成物全体の重量に対して０.００１〜１０重量％含まれていてもよい。
本発明の他の実施態様において、前記界面活性剤は、下記化学式（１）または下記化学
式（２）で表わされる化合物であってもよい。
本発明の他の実施態様において、前記界面活性剤は、下記化学式（１）または下記化学
式（２）で表わされる化合物であってもよい。
(式（１）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に１〜２０
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数である。)
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数である。)
(式（２）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に１〜２０
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数であり、ｎは、１〜２０の範囲の整数である。)
本発明の他の実施態様において、前記研磨粒子は、ヒュームド・シリカ粒子、コロイドシリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子の中から選択された１種以上であってもよい。
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数であり、ｎは、１〜２０の範囲の整数である。)
本発明の他の実施態様において、前記研磨粒子は、ヒュームド・シリカ粒子、コロイドシリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子の中から選択された１種以上であってもよい。
本発明の他の実施態様において、前記研磨粒子は、平均粒径が５０〜５００ｎｍのセリア粒子をスラリー組成物全体に対して０.２５〜２０重量％含んでいてもよい。
本発明の他の実施態様において、前記研磨粒子は、使用前に平均粒径が１００〜４００ｎｍの凝集体を形成するよう単分散させたヒュームド・シリカを含んでいてもよい。
本発明の他の実施態様において、前記研磨粒子は、使用前に平均粒径が１００〜４００ｎｍの凝集体を形成するよう単分散させたヒュームド・シリカを含んでいてもよい。
本発明の他の実施態様において、前記ｐＨ調節剤は、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、アンモニア、ＴＭＡＨ(水酸化テトラメチルアンモニウム)、ＴＥＡＨ(水酸化テトラエチルア
ンモニウム)、水酸化トリメチルエトキシアンモニウムまたは水酸化Ｎ，Ｎ−ジメチルピ
ペリジニウムの中から選択される１種以上であってもよい。
ンモニウム)、水酸化トリメチルエトキシアンモニウムまたは水酸化Ｎ，Ｎ−ジメチルピ
ペリジニウムの中から選択される１種以上であってもよい。
本発明の他の実施態様において、前記スラリー組成物は、陰イオン性重合体をさらに含んでいてもよい。
本発明の他の実施態様において、前記陰イオン性重合体は、分子内にカルボン酸またはスルホン酸を有する単量体を重合した平均分子量１０，０００以下の重合体であってもよい。
本発明の他の実施態様において、前記陰イオン性重合体は、分子内にカルボン酸またはスルホン酸を有する単量体を重合した平均分子量１０，０００以下の重合体であってもよい。
本発明は、ｐＨ調節剤、界面活性剤及び脱イオン水を含むスラリー前駆体組成物であって、該界面活性剤が２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基とを含む化合物であることを特徴とする研磨用スラリー前駆体組成物を提供する。
本発明の一つの実施態様において、前記界面活性剤は、下記化学式（１）または下記化学式（２）で表わされる化合物であってもよい。
(式（１）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に１〜２０
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数である。)
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数である。)
(式（２）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に１〜２０
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数であり、ｎは、１〜２０の範囲の整数である。)
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数であり、ｎは、１〜２０の範囲の整数である。)
上述したように、本発明は、ジェミニ界面活性剤を含むスラリー組成物およびその前駆体組成物を提供する。本発明のスラリー組成物を使用することで、高平坦度が求められる半導体の研磨工程において、段差を有する半導体表面の凸部を研磨停止膜として働く凹部よりも高い研磨速度で研磨することが可能となるので、本発明は、研磨工程のセルフストップを可能にし、研磨工程後の表面欠陥を減少させ、優れた研磨平坦度と分散安定性を有するスラリー組成物及びその前駆体組成物を提供することが可能である。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明は、高い平坦度が求められる半導体の研磨工程において高い平坦性を示すと共に工程のセルフストップを実現し、かつ、研磨後の欠陥生成を大きく減少させることができる化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物に関するものである。
本発明は、高い平坦度が求められる半導体の研磨工程において高い平坦性を示すと共に工程のセルフストップを実現し、かつ、研磨後の欠陥生成を大きく減少させることができる化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物に関するものである。
本発明の研磨用スラリー組成物は、研磨粒子、ｐＨ調節剤、界面活性剤及び脱イオン水を含むスラリー組成物であって、該界面活性剤が２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基とを含む化合物であることを特徴とする。
前記研磨粒子としては、ヒュームド・シリカ(ｆｕｍｅｄ ｓｉｌｉｃａ)粒子、コロイドシリカ粒子、およびアルミナ粒子またはセリア(ｃｅｒｉａ)粒子などの金属酸化物粒子、並びにこれらの混合物を制限なく使用することができる。特に、本発明では、平均粒径が５０〜５００ｎｍのセリア粒子をスラリー組成物全体の重量に対して０.２５〜２０重量％で使用することが望ましい。また、前記研磨粒子にヒュームド・シリカ粒子が含まれる場合には、該ヒュームド・シリカ粒子を、半導体の研磨工程に使用する前に凝集体の平均粒径が１００〜４００ｎｍの範囲内になるよう単分散させてもよい。このようなヒュームド・シリカ粒子の単分散化は、全ての構成成分が配合されているスラリーを高圧で加速させることにより、オリフィス内で剪断力、衝突及び空洞化などを引き起こす方法(韓国特許出願第１９９８−３９２１２号及び韓国特許出願第１９９９−３４６０８号参照)を使用して達成することができる。なお、ヒュームド・シリカ及びセリア粒子の平均粒径は、例えば、HORIBA社製LA-910などのレーザー散乱式粒径分布測定装置を用いて測定することができる。
金属酸化物粒子を安定化させるために１以上の添加剤を加えることができる。なぜなら、添加剤を加えることにより前記金属酸化物粒子が液相に良好に分散した状態で存在するからである。このような添加剤の例としては、静電気的な効果により分散安定化を達成することができるｐＨ調節剤、粒子の界面的特性を考慮して加える界面活性剤、および粒子の電気的性質を考慮して加える重合体などが挙げられる。
本発明の研磨用スラリー組成物に含まれるｐＨ調節剤としては、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、アンモニアまたはＴＭＡＨ(水酸化テトラメチルアンモニウム)、ＴＥＡＨ(水酸化
テトラエチルアンモニウム)、水酸化トリメチルエトキシアンモニウムまたは水酸化Ｎ，
Ｎ−ジメチルピペリジニウムなどの有機塩基を１種単独でまたは混合物として使用することができる。このｐＨ調整剤は、最終スラリー組成物（すなわち、研磨直前の段階におけるスラリー組成物）のｐＨを調整するために用いることができる。前記ｐＨ調節剤は、スラリー組成物全体の重量を基準として０.０２〜５重量％で使用し、最終スラリー組成物
のｐＨを３〜１２に調節することが望ましい。
テトラエチルアンモニウム)、水酸化トリメチルエトキシアンモニウムまたは水酸化Ｎ，
Ｎ−ジメチルピペリジニウムなどの有機塩基を１種単独でまたは混合物として使用することができる。このｐＨ調整剤は、最終スラリー組成物（すなわち、研磨直前の段階におけるスラリー組成物）のｐＨを調整するために用いることができる。前記ｐＨ調節剤は、スラリー組成物全体の重量を基準として０.０２〜５重量％で使用し、最終スラリー組成物
のｐＨを３〜１２に調節することが望ましい。
一方、金属酸化物として、固有のイオン性が正の値を有するセリア粒子を使用する場合、粒子の電気的性質を考慮し、陰イオン性重合体を使用することができる。この陰イオン性重合体は、分子内にカルボン酸やスルホン酸を含む単量体を重合することにより得られ、平均分子量１０，０００以下とすることができる。前記陰イオン性重合体の含量は、スラリー組成物全体の重量を基準として０.０２〜５重量％にすることができる。前記陰イオン性重合体としては、ポリアクリル酸、ポリスルホン酸、ポリアクリル酸／マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸／アミド共重合体、およびこれらの混合物を制限なく使用することができる。
本発明のスラリー組成物における最も特徴的な成分は、２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基を有する界面活性剤である。一般的な界面活性剤は、一つのイオン部と一つの親油基からなる構造を有しており、異なる界面で特徴的な界面特性を示す。一般的な界面活性剤に対して、本発明のスラリー組成物に用いられる２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基とを有する界面活性剤は、より低い臨界ミセル濃度(ＣＭＣ)を有し、比較的狭い範囲内の配向数(ｎ)を有することができる。そのため、本発明で有用なこの界面活性剤は、乳化または分散、吸着など、より高い界面性能を発揮することができる。このような界面活性剤を「ジェミニ界面活性剤」という。本発明では、ジェミニ界面活性剤を半導体研磨用のスラリー組成物及びその前駆体組成物に導入して、被研磨層物質の平坦性を高め、表面欠陥の生成を最小化した。前記ジェミニ界面活性剤は、下記構造式（１）または（２）で表わすことができる：
（式（１）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数である。）、
(式（２）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に１〜２０
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数であり、ｎは、１〜２０の範囲の整数である。)。
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｘは、ハロゲンイオンであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜１０の範囲の整数であり、ｎは、１〜２０の範囲の整数である。)。
前記式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆがそれぞれ独立に１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であることが望ましく、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であることが最も望ましい。ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜３の範囲の整数であることが望ましく、１であることが最も望ましい。Ｘは、Ｃｌであることが望ましい。
前記式（２）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆがそれぞれ独立に１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であることが望ましく、ｎは、１〜８の範囲の整数であることが望ましく、１〜４の範囲の整数であることが最も望ましい。ｐおよびｑは、それぞれ独立に１〜３の範囲の整数であることが望ましく、１であることが最も望ましい。Ｘは、Ｃｌであることが望ましい。
本発明で使用されるジェミニ界面活性剤の具体的な役割は、次の通りである。
第一に、ジェミニ界面活性剤は、表面吸着現象により、段差を有する半導体表面から突き出ている部分(凸部)の窪んでいる部分(凹部)に対する研磨速度の比を調節することができ、高平坦性を達成することができる。一般的な研磨用スラリーは、半導体表面の凸部と凹部との間の研磨速度の差が実質的にない。これに対し、本発明のジェミニ界面活性剤を含む研磨スラリー組成物を使用した場合は、初期に突き出ている部分のみに研磨が行われ、凸部と凹部との高さが等しくなると、研磨が中止する。結果として、本発明のスラリー組成物によって、研磨工程のセルフストップが可能になるが、これは、ジェミニ界面活性剤の親水基部分が半導体表面に付着することに起因するものと考えられる。一般的な研磨用スラリーには、このような現象が見られないことから、半導体表面の凹部と凸部とがある程度同時に研磨される。本発明の研磨スラリーに含まれるジェミニ界面活性剤を使用すると、半導体表面の凸部と凹部との相対的な研磨速度を調節することができるのである。
第一に、ジェミニ界面活性剤は、表面吸着現象により、段差を有する半導体表面から突き出ている部分(凸部)の窪んでいる部分(凹部)に対する研磨速度の比を調節することができ、高平坦性を達成することができる。一般的な研磨用スラリーは、半導体表面の凸部と凹部との間の研磨速度の差が実質的にない。これに対し、本発明のジェミニ界面活性剤を含む研磨スラリー組成物を使用した場合は、初期に突き出ている部分のみに研磨が行われ、凸部と凹部との高さが等しくなると、研磨が中止する。結果として、本発明のスラリー組成物によって、研磨工程のセルフストップが可能になるが、これは、ジェミニ界面活性剤の親水基部分が半導体表面に付着することに起因するものと考えられる。一般的な研磨用スラリーには、このような現象が見られないことから、半導体表面の凹部と凸部とがある程度同時に研磨される。本発明の研磨スラリーに含まれるジェミニ界面活性剤を使用すると、半導体表面の凸部と凹部との相対的な研磨速度を調節することができるのである。
ジェミニ界面活性剤の含量は、研磨しようとする層物質の種類によって多少の差はあるが、大抵の酸化層物質の場合には、スラリー組成物全体の重量に対して０.００１〜１０
重量％の範囲で使用することが望ましく、０.００１〜５重量％の範囲で使用することが
さらに望ましい。
重量％の範囲で使用することが望ましく、０.００１〜５重量％の範囲で使用することが
さらに望ましい。
第二に、ジェミニ界面活性剤は、一般的な界面活性剤より低い臨界ミセル濃度を有し、粒子をより容易に分散させるため、研磨粒子の挙動を大きく安定化させることができる。また、研磨後の洗浄性の側面でも優れた特性を示し、これによって、スラリーの保存安定性が向上するとともに研磨後の表面欠陥生成を減少させることができる。
一方、研磨粒子としてセリア粒子を使用する場合には、金属酸化物の研磨粒子を少量の分散剤と共に脱イオン水溶液に溶解させた研磨粒子溶液と、ｐＨ調節剤、分散剤、界面活性剤などを脱イオン水溶液に溶解させた前駆体組成物とで構成される２つの溶液を別々に調製し、半導体研磨工程の直前に混合して使用する。このような２液システムによって、スラリー組成物の分散安定性を最大化することができる。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
［実施例］
（比較例１）
（１） ＩＬＤ用シリカ含有スラリー組成物の調製
ヒュームド・シリカ８７５ｇを脱イオン水６５０８ｇに分散させた。分散が十分に行われた後、撹拌機を用いて５００ｒｐｍで撹拌しながら３５ｇのＫＯＨを投入し、その２０分後、２８ｇのＴＭＡＨを投入して撹拌したところ、スラリーが得られた。調製されたスラリーを、３ミクロンフィルターを使用してろ過して、研磨スラリー組成物を調製した。この研磨スラリー組成物を使用して研磨を行った。
（２） 研磨性能の評価
研磨パッドを貼着した定盤(研磨テーブル及び研磨パッド)上において、基板取付用メンブレインを接着した研磨ヘッドに、ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法により酸化ケイ素膜が形成された直径８インチのシリコンウエハを酸化ケイ素膜が下向きになるようにして装着した後、下記の研磨条件のようにセットした。
［実施例］
（比較例１）
（１） ＩＬＤ用シリカ含有スラリー組成物の調製
ヒュームド・シリカ８７５ｇを脱イオン水６５０８ｇに分散させた。分散が十分に行われた後、撹拌機を用いて５００ｒｐｍで撹拌しながら３５ｇのＫＯＨを投入し、その２０分後、２８ｇのＴＭＡＨを投入して撹拌したところ、スラリーが得られた。調製されたスラリーを、３ミクロンフィルターを使用してろ過して、研磨スラリー組成物を調製した。この研磨スラリー組成物を使用して研磨を行った。
（２） 研磨性能の評価
研磨パッドを貼着した定盤(研磨テーブル及び研磨パッド)上において、基板取付用メンブレインを接着した研磨ヘッドに、ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法により酸化ケイ素膜が形成された直径８インチのシリコンウエハを酸化ケイ素膜が下向きになるようにして装着した後、下記の研磨条件のようにセットした。
定盤上に、スラリー組成物を２００ｍｌ／分で１分間回転させ、酸化ケイ素を研磨した。研磨後、ウエハを研磨ヘッドから分離し、脱イオン水、希釈フッ化水素酸(ＨＦ)、希釈アンモニア水の順で洗浄した後、スピンドライにより水滴を除去した。以後、ブランケット厚み測定器を用いて研磨前後の膜厚の変化を測定し、研磨速度を計算し、絶縁膜の表面での表面欠陥を欠陥測定器で詳しく観察した。
また、凸部と凹部との段差が３０００ÅであるＩＬＤ用パターンを研磨した後、凸部と凹部との膜厚を、パターン厚み測定器を用いて測定し、その値から研磨率と平坦度を計算した。
研磨用スラリーの分散安定性または保存安定性を評価するために、研磨粒子溶液を前駆体組成物の他の成分と混合した後、常温で３日間放置し、スラリーの沈下された高さを測定し、全体スラリーに対する沈下層が占める比率を計算して、比較評価した。
・研磨機及び測定器機
研磨機：Ｍｉｒｒａ(ＡＭＡＴ社)
研磨パッド：ＩＣ１０１０／Ｓｕｂａ IV Ｓｔａｃｋｅｄ(Ｒｏｄｅｌ社)
ウエハ：ＰＥ−ＴＥＯＳ ８"ブランケットウエハ(１５０００Å)
ＩＬＤ用パターンウエハ(段差３０００Å)
ブランケット厚み測定器：Ｎ＆Ｋ−１５００(Ｎ＆Ｋ社)
欠陥測定器：Ｓｕｒｆｓｃａｎ−６４２０(ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社)
パターン厚み測定器：Ｏｐｔｉ−Ｐｒｏｂｅ２６００(Ｔｈｅｒｍａ Ｗａｖｅ社)
・研磨条件
スピンドル(Ｓｐｉｎｄｌｅ)の回転数：８７ｒｐｍ
プラテン(Ｐｌａｔｅｎ)の回転数：９３ｒｐｍ
ウエハ(Ｗａｆｅｒ)の圧力：４.０ｐｓｉ
リテーナリング(Ｒｅｔａｉｎｅｒ Ｒｉｎｇ)の圧力：５.０ｐｓｉ
コンディショナーリング(ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ Ｒｉｎｇ)の圧力：６.０ｐｓｉ
ダイレクトライン(Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｅ)の圧力：４.０ｐｓｉ
スラリー組成物の流量：２００ｍｌ／分
温度：２５℃
（比較例２）
（１） セリア含有スラリー組成物の調製
金属酸化物として平均粒径が３００ｎｍであるセリア粒子を脱イオン水中に５重量％で分散し、研磨粒子溶液を得た。また、平均分子量が３,０００であるポリアクリル酸／マ
レイン酸共重合体の３０重量％脱イオン水溶液２.０重量％と、ｐＨ調節剤として、ＴＭ
ＡＨの２０重量％脱イオン水溶液３.０重量％とを脱イオン水に添加し、希釈した前駆体
組成物を製造した。前記研磨粒子溶液、前駆体組成物及び脱イオン水を１：６：３の比率で混合し、スラリー組成物を調製した。前記スラリー組成物を使用して研磨を行った。
（２） 研磨性能の評価
前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（比較例３）
界面活性剤として、一つのイオン部と一つの親油基とを含むオクチルジメチルアンモニウム陽イオン界面活性剤を、スラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したこと
を除いては、前記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（比較例４）
界面活性剤として、エチレンオキサイドの付加モル数が７のポリオキシエチレンオクチルエーテルをスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前
記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例１〜６）
界面活性剤として、下記表１に記載の化学式（３）の構造を有するジェミニ界面活性剤をスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例２
と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例７）
界面活性剤として、下記表１に記載の化学式（３）の構造を有するジェミニ界面活性剤をスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例１
と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
・研磨機及び測定器機
研磨機：Ｍｉｒｒａ(ＡＭＡＴ社)
研磨パッド：ＩＣ１０１０／Ｓｕｂａ IV Ｓｔａｃｋｅｄ(Ｒｏｄｅｌ社)
ウエハ：ＰＥ−ＴＥＯＳ ８"ブランケットウエハ(１５０００Å)
ＩＬＤ用パターンウエハ(段差３０００Å)
ブランケット厚み測定器：Ｎ＆Ｋ−１５００(Ｎ＆Ｋ社)
欠陥測定器：Ｓｕｒｆｓｃａｎ−６４２０(ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社)
パターン厚み測定器：Ｏｐｔｉ−Ｐｒｏｂｅ２６００(Ｔｈｅｒｍａ Ｗａｖｅ社)
・研磨条件
スピンドル(Ｓｐｉｎｄｌｅ)の回転数：８７ｒｐｍ
プラテン(Ｐｌａｔｅｎ)の回転数：９３ｒｐｍ
ウエハ(Ｗａｆｅｒ)の圧力：４.０ｐｓｉ
リテーナリング(Ｒｅｔａｉｎｅｒ Ｒｉｎｇ)の圧力：５.０ｐｓｉ
コンディショナーリング(ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ Ｒｉｎｇ)の圧力：６.０ｐｓｉ
ダイレクトライン(Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｅ)の圧力：４.０ｐｓｉ
スラリー組成物の流量：２００ｍｌ／分
温度：２５℃
（比較例２）
（１） セリア含有スラリー組成物の調製
金属酸化物として平均粒径が３００ｎｍであるセリア粒子を脱イオン水中に５重量％で分散し、研磨粒子溶液を得た。また、平均分子量が３,０００であるポリアクリル酸／マ
レイン酸共重合体の３０重量％脱イオン水溶液２.０重量％と、ｐＨ調節剤として、ＴＭ
ＡＨの２０重量％脱イオン水溶液３.０重量％とを脱イオン水に添加し、希釈した前駆体
組成物を製造した。前記研磨粒子溶液、前駆体組成物及び脱イオン水を１：６：３の比率で混合し、スラリー組成物を調製した。前記スラリー組成物を使用して研磨を行った。
（２） 研磨性能の評価
前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（比較例３）
界面活性剤として、一つのイオン部と一つの親油基とを含むオクチルジメチルアンモニウム陽イオン界面活性剤を、スラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したこと
を除いては、前記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（比較例４）
界面活性剤として、エチレンオキサイドの付加モル数が７のポリオキシエチレンオクチルエーテルをスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前
記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例１〜６）
界面活性剤として、下記表１に記載の化学式（３）の構造を有するジェミニ界面活性剤をスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例２
と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例７）
界面活性剤として、下記表１に記載の化学式（３）の構造を有するジェミニ界面活性剤をスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例１
と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
前記表１に示されているように、研磨粒子の種類によって多少の差はあるが、ジェミニ界面活性剤を含むスラリー組成物(実施例１〜７)が、界面活性剤を添加していないスラリー組成物(比較例１及び２)及び一般の界面活性剤を含むスラリー組成物(比較例３及び４)と比べて、凸部と凹部との間の研磨速度の相対的な差が大きいことが分かる。また、研磨後の表面欠陥と平坦度、分散安定性の側面でもジェミニ界面活性剤を含むスラリー組成物の方が優れた特性を示す。
ところが、実施例４〜６から分かるように、ジェミニ界面活性剤の親油基であるアルキル基の炭素数が増加するにつれ、研磨性能及びその他の性能も低くなるが、その理由は、親油基として作用するアルキル基の大きさが大きくなるほど、親水基の吸着力が低下することによるものと考えられる。
（実施例８）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝１)をスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前記
比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例９）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝２)をスラリー組成物全体に対して０．７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例１０）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝４)をスラリー組成物全体に対して０．７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例１１）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝１)をスラリー組成物全体に対して０．７５重量％で添加したことを除いては、前記
比較例１と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例８）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝１)をスラリー組成物全体に対して０.７５重量％で添加したことを除いては、前記
比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例９）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝２)をスラリー組成物全体に対して０．７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例１０）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝４)をスラリー組成物全体に対して０．７５重量％で添加したことを除いては、前記比較例２と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
（実施例１１）
界面活性剤として、下記表２に記載の化学式（４）の構造を有するジェミニ界面活性剤(ｎ＝１)をスラリー組成物全体に対して０．７５重量％で添加したことを除いては、前記
比較例１と同様の方法でスラリー組成物を調製し、研磨を行った後、前記比較例１と同様の方法で研磨性能を評価した。
前記表２に示しているように、研磨粒子の種類によって多少の差はあるが、ジェミニ界面活性剤を含むスラリー組成物(実施例８〜１１)が、界面活性剤を添加していないスラリー組成物(比較例１及び２)及び一般の界面活性剤を含むスラリー組成物(比較例３及び４)に比べて、凸部と凹部との間の研磨速度の相対的な差が大きいことが分かる。また、研磨後の表面欠陥と平坦度、分散安定性の側面でもジェミニ界面活性剤を含むスラリー組成物の方が優れた特性を示す。
なお、上記実施例及び比較例において調製された各スラリー組成物のｐＨを下記表３に示す。
本発明の改良や他の実施態様の多くは、本発明と関係する当業者にとって、上の記載による教示の利益を得ることを思い起こさせるようになるだろう。したがって、本発明は開示された特定の実施態様に限定されるべきものではなく、本発明の改良や他の実施態様は、請求項に係る発明の範囲に含まれるものと理解するべきである。本明細書には特定の用語が用いられているが、これらは、一般的かつ記載上の意味でのみ用いているものであって、発明の範囲を制限する目的で用いていない。本発明の範囲は、請求項において定義される。
Claims (18)
- 研磨粒子、ｐＨ調節剤、界面活性剤及び脱イオン水を含むスラリー組成物であって、該界面活性剤が２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基とを含む化合物であることを特徴とする研磨用スラリー組成物であって、
前記界面活性剤が、下記化学式（１）
前記界面活性剤をスラリー組成物全体の重量に対して０．００１〜１０重量％含むことを特徴とする研磨用スラリー組成物。 - 前記化学式（１）のＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆがそれぞれ独立に１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であることを特徴とする請求項１に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記化学式（１）のｐおよびｑがそれぞれ独立に１〜３の範囲の整数であることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記化学式（１）のＸがＣｌであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記化学式（２）のＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ＲｅおよびＲｆがそれぞれ独立に１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記化学式（２）のｎが、１〜８の範囲の整数であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記化学式（２）のＸが、Ｃｌであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記研磨粒子が、ヒュームド・シリカ粒子、コロイドシリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子の中から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記研磨粒子が、平均粒径が５０〜５００ｎｍのセリア粒子をスラリー組成物全体の重量に対して０．２５〜２０重量％含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記研磨粒子が、使用前に平均粒径が１００〜４００ｎｍの凝集体を形成するよう単分散させたヒュームド・シリカ粒子を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記ｐＨ調節剤が、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、アンモニア、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、ＴＥＡＨ（水酸化テトラエチルアンモニウム）、水酸化トリメチルエトキシアンモニウムまたは水酸化Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウムの中から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記ｐＨ調節剤をスラリー組成物全体に対して０．０２〜５重量％で含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記スラリー組成物の最終ｐＨが３〜１２であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 陰イオン性重合体をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記陰イオン性重合体が、スラリー組成物全体に対して０．０２〜５重量％存在することを特徴とする請求項１４に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記陰イオン性重合体が、分子内にカルボン酸またはスルホン酸を有する単量体を重合した平均分子量１０，０００以下の重合体であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の研磨用スラリー組成物。
- 前記陰イオン性重合体が、ポリアクリル酸、ポリスルホン酸、ポリアクリル酸／マレイ
ン酸共重合体及びポリアクリル酸／アクリル酸アミド共重合体からなる群から選択される
１種以上であることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の研磨用スラリー組成物。 - ｐＨ調節剤、界面活性剤及び脱イオン水を含むスラリー前駆体組成物であって、該界面活性剤が２つ以上のイオン部と２つ以上の親油基とを含む化合物であることを特徴とする研磨用スラリー前駆体組成物であって、
前記界面活性剤が、下記化学式（１）
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2006-0117367 | 2006-11-27 | ||
| KR1020060117367A KR100827591B1 (ko) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 및 그 전구체 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008135746A JP2008135746A (ja) | 2008-06-12 |
| JP5022195B2 true JP5022195B2 (ja) | 2012-09-12 |
Family
ID=39462689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007302904A Active JP5022195B2 (ja) | 2006-11-27 | 2007-11-22 | 化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7695637B2 (ja) |
| JP (1) | JP5022195B2 (ja) |
| KR (1) | KR100827591B1 (ja) |
| CN (1) | CN101191036B (ja) |
| TW (1) | TWI368648B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009187984A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-20 | Fujimi Inc | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
| US8506661B2 (en) * | 2008-10-24 | 2013-08-13 | Air Products & Chemicals, Inc. | Polishing slurry for copper films |
| KR101178716B1 (ko) | 2008-12-22 | 2012-08-31 | 제일모직주식회사 | 다결정 실리콘 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법 |
| KR101178717B1 (ko) | 2008-12-22 | 2012-08-31 | 제일모직주식회사 | 다결정 실리콘 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법 |
| US8119529B2 (en) * | 2009-04-29 | 2012-02-21 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Method for chemical mechanical polishing a substrate |
| US8551887B2 (en) | 2009-12-22 | 2013-10-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for chemical mechanical planarization of a copper-containing substrate |
| US8492277B2 (en) * | 2010-03-16 | 2013-07-23 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc | Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride |
| US8431490B2 (en) * | 2010-03-31 | 2013-04-30 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Method of chemical mechanical polishing a substrate with polishing composition adapted to enhance silicon oxide removal |
| US8232208B2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-07-31 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Stabilized chemical mechanical polishing composition and method of polishing a substrate |
| CN102533123B (zh) * | 2010-12-28 | 2013-10-30 | 上海华明高技术（集团）有限公司 | 用于抛光半导体晶片的化学机械抛光液 |
| TWI456013B (zh) * | 2012-04-10 | 2014-10-11 | Uwiz Technology Co Ltd | 研磨液組成物 |
| JP5957292B2 (ja) * | 2012-05-18 | 2016-07-27 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物並びにそれを用いた研磨方法及び基板の製造方法 |
| CN102888193A (zh) * | 2012-06-25 | 2013-01-23 | 上海应用技术学院 | 一种led衬底片用的蓝宝石或碳化硅晶片的表面处理用的化学机械抛光液及其制备方法 |
| JP6466974B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2019-02-06 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | 化学機械研磨組成物の製造方法 |
| US9771496B2 (en) | 2015-10-28 | 2017-09-26 | Cabot Microelectronics Corporation | Tungsten-processing slurry with cationic surfactant and cyclodextrin |
| KR101827366B1 (ko) * | 2016-05-16 | 2018-02-09 | 주식회사 케이씨텍 | 고단차 연마용 슬러리 조성물 |
| KR102618423B1 (ko) * | 2016-08-19 | 2023-12-27 | 오씨아이 주식회사 | 실리콘 텍스쳐링 조성물 및 이의 제조방법 |
| US10037889B1 (en) | 2017-03-29 | 2018-07-31 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Cationic particle containing slurries and methods of using them for CMP of spin-on carbon films |
| JP7081010B2 (ja) * | 2019-02-13 | 2022-06-06 | 株式会社トクヤマ | オニウム塩を含む半導体ウェハの処理液 |
| SG11202108772PA (en) * | 2019-02-13 | 2021-09-29 | Tokuyama Corp | Onium salt-containing treatment liquid for semiconductor wafers |
| KR102421467B1 (ko) * | 2019-03-25 | 2022-07-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 텅스텐 패턴 웨이퍼 연마용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 텅스텐 패턴 웨이퍼 연마 방법 |
| KR102358801B1 (ko) * | 2019-12-27 | 2022-02-08 | 주식회사 케이씨텍 | 표면 처리 조성물 및 이를 이용한 표면 처리 방법 |
| JPWO2021210310A1 (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | ||
| WO2022070801A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物およびその利用 |
| CN116333598A (zh) * | 2021-12-23 | 2023-06-27 | 安集微电子科技（上海）股份有限公司 | 一种绝缘膜抛光液及其使用方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8811953D0 (en) * | 1988-05-20 | 1988-06-22 | Unilever Plc | General-purpose cleaning compositions |
| KR20000006595A (ko) | 1998-09-22 | 2000-02-07 | 유현식 | 반도체소자 cmp용 금속산화물 슬러리의 제조방법 |
| KR100310234B1 (ko) | 1999-08-20 | 2001-11-14 | 안복현 | 반도체 소자 ｃｍｐ용 금속산화물 슬러리의 제조방법 |
| JP3841995B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2006-11-08 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 化学的機械的研磨用スラリー |
| KR100396881B1 (ko) * | 2000-10-16 | 2003-09-02 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 연마에 이용되는 슬러리 및 이를 이용한 화학기계적 연마 방법 |
| KR100516886B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2005-09-23 | 제일모직주식회사 | 실리콘 웨이퍼의 최종 연마용 슬러리 조성물 |
| JP2004204116A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Kao Corp | 微小うねり低減剤 |
| JP2006303348A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Asahi Glass Co Ltd | 化学的機械的研磨用研磨剤、研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
-
2006
- 2006-11-27 KR KR1020060117367A patent/KR100827591B1/ko active IP Right Grant
- 2006-12-22 US US11/615,094 patent/US7695637B2/en active Active
-
2007
- 2007-08-10 TW TW096129633A patent/TWI368648B/zh active
- 2007-09-10 CN CN2007101456609A patent/CN101191036B/zh active Active
- 2007-11-22 JP JP2007302904A patent/JP5022195B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008135746A (ja) | 2008-06-12 |
| US7695637B2 (en) | 2010-04-13 |
| TWI368648B (en) | 2012-07-21 |
| KR100827591B1 (ko) | 2008-05-07 |
| TW200823281A (en) | 2008-06-01 |
| US20080121839A1 (en) | 2008-05-29 |
| CN101191036A (zh) | 2008-06-04 |
| CN101191036B (zh) | 2013-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5022195B2 (ja) | 化学的機械的研磨用スラリー組成物及びその前駆体組成物 | |
| JP4963825B2 (ja) | 研磨用シリカゾルおよびそれを含有してなる研磨用組成物 | |
| KR100641348B1 (ko) | Ｃｍｐ용 슬러리와 이의 제조 방법 및 기판의 연마 방법 | |
| EP3055376B1 (en) | Mixed abrasive polishing compositions | |
| US6447694B1 (en) | Composition for chemical mechanical polishing | |
| JP5290769B2 (ja) | Ｃｍｐスラリー及びこれを用いる半導体ウェハーの研磨方法 | |
| JP6790790B2 (ja) | 研磨液、研磨液セット及び基体の研磨方法 | |
| KR20040038882A (ko) | 화학 기계 연마용 수계 분산체, 화학 기계 연마 방법 및반도체 장치의 제조 방법 및 화학 기계 연마용 수계분산체 제조용 재료 | |
| TW201632605A (zh) | Cmp研磨液、基板的研磨方法及電子零件 | |
| JP2006120728A (ja) | 窒化シリコン膜選択的研磨用組成物およびそれを用いる研磨方法 | |
| JP5375025B2 (ja) | 研磨液 | |
| WO2010025623A1 (zh) | 一种化学机械抛光液 | |
| TWI625372B (zh) | 低介電基板之研磨方法 | |
| JP2006179678A (ja) | 半導体絶縁膜用ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法 | |
| EP1717285A1 (en) | Self stabilizing CMP composition for metal layers | |
| WO2021124771A1 (ja) | 化学機械研磨用組成物、化学機械研磨方法、及び化学機械研磨用粒子の製造方法 | |
| JP2005136256A (ja) | 研磨用組成物 | |
| JP2006287051A (ja) | 半導体基板研磨液組成物用添加剤 | |
| JP4878728B2 (ja) | Ｃｍｐ研磨剤および基板の研磨方法 | |
| JP2024500162A (ja) | 高トポロジカル選択比のための自己停止ポリッシング組成物及び方法 | |
| TW202330819A (zh) | 用於介電質化學機械研磨之包含高分子量聚合物之基於二氧化矽之漿料組合物 | |
| JP2004131617A (ja) | 研磨用組成物 | |
| WO2012098933A1 (ja) | 研磨剤、研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JP2004067869A (ja) | 研磨用組成物 | |
| JP2003151927A (ja) | 研磨用組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080306 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080326 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080327 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111228 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120104 |
|
| 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: 20120529 |
|
| 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: 20120615 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5022195 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622 Year of fee payment: 3 |
|
| 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 |
|
| 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 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |