JP6423214B2 - 低欠陥化学機械研磨組成物 - Google Patents
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Description
[式中、R1は、C1−8アルキル基であり;そしてR2、R3、R4、R5、R6は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC1−8アルキル基から選択される]で示される添加剤を含む、化学機械研磨組成物であって、この化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の包接化合物を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の酸化剤を含有する、化学機械研磨組成物を提供する。
[式中、R1は、C1−8アルキル基であり;そしてR2、R3、R4、R5、R6は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC1−8アルキル基から選択される]で示される添加剤を含む、化学機械研磨組成物であって、この化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の包接化合物を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の酸化剤を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、≧10のpHを示す、化学機械研磨組成物を提供する。
[式中、R7は、C1−8アルキル基であり、R 8 は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC 1−8 アルキル基から選択される]で示される、添加剤を含む、化学機械研磨組成物であって、この化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の包接化合物を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の酸化剤を含有する、化学機械研磨組成物を提供する。
[式中、R 9 は、C1−8アルキル基である]で示される、添加剤を含む、化学機械研磨組成物であって、この化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の包接化合物を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の酸化剤を含有する、化学機械研磨組成物を提供する。
で示される、添加剤を含む、化学機械研磨組成物であって、この化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の包接化合物を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の酸化剤を含有する、組成物を提供する。
本発明の化学機械研磨組成物は、酸化ケイ素を含む基板を研磨するために設計される。本発明の化学機械研磨組成物は、初期成分として、式(I):
[式中、R1は、C1−8アルキル基であり;そしてR2、R3、R4、R5、R6は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC1−8アルキル基から選択される]で示される添加剤を含有する。この式(I)の添加剤は、コロイダルシリカ砥粒の導電性及びゼータ電位に及ぼす作用を最小限に抑えながら、化学機械研磨組成物中のコロイダルシリカ砥粒を安定化して経時的に凝集しないようにする。
(((B0−B)の絶対値)/B0)×100≦10
[式中、Bは、初期成分として式(I)の添加剤を含有する本発明の化学機械研磨組成物の酸化ケイ素除去速度(Å/分)であり;B0は、式(I)の添加剤が化学機械研磨組成物に存在しないことを除いて同一条件下で得られる酸化ケイ素除去速度である]。
X<X0
[式中、Xは、実施例に明記される研磨条件下で測定された、初期成分として本発明の式(I)の添加剤を含有する化学機械研磨組成物に対する欠陥(即ち、CMP/フッ化水素後のスクラッチ)であり;そしてX0は、式(I)の添加剤が化学機械研磨組成物に存在しないことを除いて同一条件下で得られる欠陥(即ち、CMP/フッ化水素後のスクラッチ)である]。
[式中、R1は、C1−8アルキル基(好ましくは、C1−5アルキル基;更に好ましくは、C2−4アルキル基;最も好ましくは、C3アルキル基)であり;そしてR2、R3、R4、R5、R6は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC1−8アルキル基(好ましくは、水素、ヒドロキシル基及びC1−5アルキル基;更に好ましくは、水素及びC1−5アルキル基;最も好ましくは、水素)から選択される]で示される添加剤を含む。好ましくは、本発明の化学機械研磨組成物は、初期成分として、式(I)の添加剤であって、この式(I)の添加剤は、式(Ia):
[式中、R7は、C1−8アルキル基(好ましくは、C1−5アルキル基;更に好ましくは、C2−4アルキル基;最も好ましくは、C3アルキル基)であり;そしてR 8 は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC1−8アルキル基(好ましくは、水素、ヒドロキシル基及びC1−5アルキル基;更に好ましくは、水素及びC1−5アルキル基;最も好ましくは、水素)から選択される]で示される、添加剤を含む。更に好ましくは、本発明の化学機械研磨組成物は、初期成分として、式(I)の添加剤であって、この式(I)の添加剤は、式(Ib):
[式中、R 9 は、C1−8アルキル基(好ましくは、C1−5アルキル基;更に好ましくは、C2−4アルキル基;最も好ましくは、C3アルキル基)である]で示される、添加剤を含む。最も好ましくは、本発明の化学機械研磨組成物は、初期成分として、式(I)の添加剤であって、この式(I)の添加剤は、式(Ic):
で示される、添加剤を含む。
(i) (X0−X)/X×100≧25;
(ii) (X0−X)/X×100≧30;及び
(iii) (X0−X)/X×100≧40;
[式中、Xは、実施例に明記される研磨条件下で測定されるとき、式(I)の添加剤を含有する化学機械研磨組成物に対する研磨欠陥(即ち、CMP/フッ化水素後のスクラッチ)であり;そしてX0は、式(I)の添加剤が化学機械研磨組成物に存在しないことを除いて同一条件下で得られる研磨欠陥(即ち、CMP/フッ化水素後のスクラッチ)である]。
比較例C1〜C2及び実施例1の化学機械研磨組成物は、表1にリストされる量で成分を合わせ、残りは脱イオン水として、組成物のpHを水酸化カリウムで表1にリストされる最終pHに調整することにより調製した。
化学機械研磨除去速度実験
二酸化ケイ素除去速度研磨試験は、それぞれ、比較例PC1〜PC2及び実施例P1において、比較例C1〜C2及び実施例1により調製した化学機械研磨組成物を用いて実施した。具体的には、化学機械研磨組成物のそれぞれについての二酸化ケイ素除去速度が表1に特定される。研磨除去速度実験は、SEMATECH SVTC製の200mmブランケット1k TEOSシートウェーハで実施した。Applied Materialsの200mm Mirra(登録商標)研磨機を使用した。全ての研磨実験は、IC1010(商標)ポリウレタン研磨パッド(Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から販売されている)を20.7kPa(3psi)のダウンフォース、200ml/分の化学機械研磨スラリー組成物流量、93rpmのテーブル回転速度及び87rpmのキャリア回転速度で用いて実施した。研磨パッドをコンディショニングするために、Diagrid(登録商標)AD3BG-150855ダイヤモンドパッドコンディショナー(Kinik Companyから販売されている)を使用した。研磨パッドは、コンディショナーで14.0lbs(6.35kg)のダウンフォースを用いて20分間ならした。研磨パッドは、9lbs(4.1kg)のダウンフォースを用いて10分間、研磨に先立ってエクスサイチュー(ex situ)で更にコンディショニングした。研磨パッドは、9lbs(4.1kg)のダウンフォースで研磨パッドの中心から1.7〜9.2inの範囲で、10スイープ/分で研磨中インサイチュー(in situ)で更にコンディショニングした。除去速度は、KLA-Tencor FX200計測ツールを用いて、3mmの端を除いた49点の渦巻状走査を利用して、研磨前後のフィルム厚さを測定することにより求めた。除去速度実験の結果は、表2に提供される。
Claims (9)
- 基板の化学機械研磨のための方法であって、
基板(ここでこの基板は、酸化ケイ素を含む)を提供する工程;
化学機械研磨組成物を提供する工程であって、化学機械研磨組成物は、
初期成分として:
水、
0.1〜40重量%のコロイダルシリカ砥粒;
0.001〜5重量%の式(I):
[式中、R1は、C1−8アルキル基であり;そしてR2、R3、R4、R5、R6は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロキシル基及びC1−8アルキル基から選択される]で示される添加剤を含み;
この化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の包接化合物を含有し;そしてこの化学機械研磨組成物は、<0.00000000001重量%の酸化剤を含有する、工程;
研磨面を持つ化学機械研磨パッドを提供する工程;
化学機械研磨組成物を、化学機械研磨パッドの研磨面上に、化学機械研磨パッドと基板との界面又は界面付近にて分注する工程;及び
化学機械研磨パッドと基板との界面に0.69〜34.5kPaのダウンフォースで動的接触を作り出す工程
を含む方法であって、この基板は研磨され;少量の酸化ケイ素が基板から除去される、方法。 - 化学機械研磨組成物が、≧10のpHを示す、請求項1に記載の方法。
- 化学機械研磨組成物が、200mm研磨機上で93回転/分のテーブル回転速度、87回転/分のキャリア回転速度、200ml/分の化学機械研磨組成物流量、20.7kPaのダウンフォースで、≧1,000Å/分のTEOS除去速度を示し;そして化学機械研磨パッドが、ポリウレタン含浸不織布パッドである、請求項1に記載の方法。
- 化学機械研磨組成物が、≧1,000Å/分の酸化ケイ素除去速度を示し;そして化学機械研磨組成物が、サイズ>0.16μmを有する研磨後SP1欠陥数≦70の達成を容易にする、請求項1に記載の方法。
- 化学機械研磨組成物が、≧1,000Å/分の酸化ケイ素除去速度を示し;そして化学機械研磨組成物が、サイズ>0.16μmを有する研磨後SP1スクラッチ数≦25の達成を容易にする、請求項1に記載の方法。
- 化学機械研磨組成物が、≧1,000Å/分の酸化ケイ素除去速度を示し;化学機械研磨組成物が、サイズ>0.16μmを有する研磨後SP1欠陥数≦70の達成を容易にし;そして化学機械研磨組成物が、サイズ>0.16μmを有する研磨後SP1スクラッチ数≦25の達成を容易にする、請求項1に記載の方法。
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