JP5326296B2 - Cmp用研磨液 - Google Patents
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Description
また、本発明は、(2)pHが5以下である前記(1)記載のCMP用研磨液に関する。
また、本発明は、(3)被研磨対象が絶縁膜及び金属膜である前記(1)又は(2)記載のCMP用研磨液に関する。
なお、水の配合量は前記成分の合計量に対する残部でよく、含有されていれば特に制限はない。
(1)研磨条件
・銅配線付き基体:ATDF社製854CMPパターン(絶縁膜部膜厚500nm)の溝部以外の銅膜を、第1の研磨工程として、銅用研磨液を用いて公知のCMP法により研磨したシリコン基板。
・研磨装置:CMP用研磨機(アプライドマテリアルズ製、製品名MIRRA)
・研磨パッド:スウェード状発泡ポリウレタン樹脂
・定盤回転数:93回/分
・ヘッド回転数:87回/分
・研磨圧力:14kPa
・研磨液の供給量:200ml/分
・ディッシング:上記銅配線付き基体を下記研磨液を用いて研磨を行い、触針式段差計で配線金属部幅100μm、絶縁膜部幅100μmが交互に並んだストライプ状パターン部の表面形状を測定し、配線金属部と絶縁膜部の段差量を評価した。
・エロージョン:上記銅配線付き基体を下記研磨液を用いて研磨を行い、触針式段差計で配線金属部幅9μm、絶縁膜部幅1μmが交互に並んだストライプ状パターン部の表面形状を測定し、ストライプ状パターン部中央とパターン部外縁との、絶縁膜部の段差量を評価した。
・絶縁膜部膜厚:上記でディッシングを測定した配線金属部幅100μm、絶縁膜部幅100μmが交互に並んだストライプ状パターン部の絶縁膜部の膜厚を、光学式膜厚計で求めた。
研磨液(1)の調製及び評価
テトライソプロピルチタネート0.25g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4639.75gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(1)を調製した。
上記により得られた研磨液(1)を用いて、銅配線付き基体を60秒研磨した。ディッシングは25nm、エロージョンは30nm、絶縁膜部膜厚は450nmであった。
研磨液(2)の調製及び評価
テトライソプロピルチタネート0.5g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4639.5gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(2)を調製した。
上記により得られた研磨液(2)を用いて、銅配線付き基体を60秒研磨した。ディッシングは20nm、エロージョンは30nm、絶縁膜部膜厚は450nmであった。
研磨液(3)の調製及び評価
テトライソプロピルチタネート1g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4639gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(3)を調製した。
上記により得られた研磨液(3)を用いて、銅配線付き基体を60秒研磨した。ディッシングは15nm、エロージョンは15nm、絶縁膜部膜厚は445nmであった。
研磨液(4)の調製及び評価
テトライソプロピルチタネート2.5g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4637.5gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(4)を調製した。
上記により得られた研磨液(4)を用いて、銅配線付き基体を70秒研磨した。ディッシングは15nm、エロージョンは20nm、絶縁膜部膜厚は450nmであった。
研磨液(5)の調製及び評価
テトライソプロピルチタネート5g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4635gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(5)を調製した。
上記により得られた研磨液(5)を用いて、銅配線付き基体を75秒研磨した。ディッシングは20nm、エロージョンは30nm、絶縁膜部膜厚は455nmであった。
研磨液(6)の調製及び評価
テトライソプロピルチタネート25g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4635gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(6)を調製した。
上記により得られた研磨液(6)を用いて、銅配線付き基体を90秒研磨した。ディッシングは25nm、エロージョンは35nm、絶縁膜部膜厚は450nmであった。
研磨液(7)の調製及び評価
テトラエチルチタネート1g、平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4639gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液(7)を調製した。
上記により得られた研磨液(7)を用いて、銅配線付き基体を60秒研磨した。ディッシングは15nm、エロージョンは20nm、絶縁膜部膜厚は445nmであった。
研磨液の調製及び評価
平均粒径65nmのコロイダルシリカ250g、リンゴ酸40g、過酸化水素(試薬特級、30%水溶液)50g、ベンゾトリアゾール20g及び純水4640gを5Lポリ容器に入れ、攪拌羽で30分間攪拌し、研磨液を調製した。
上記により得られた研磨液を用いて、銅配線付き基体を60秒研磨した。ディッシングは45nm、エロージョンは50nm、絶縁膜部膜厚は450nmであった。
Claims (3)
- 化学式:Ti(OR)4(RはC1〜C8のアルキル基)で示されるアルキルチタネートを0.005質量%以上0.5質量%以下含有し、さらに二酸化ケイ素粒子のみからなる研磨粒子、酸、酸化剤、金属の防食剤及び水を含有してなることを特徴とするCMP用研磨液。
- pHが5以下である請求項1記載のCMP用研磨液。
- 被研磨対象が絶縁膜及び金属膜である請求項1又は2記載のCMP用研磨液。
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