JP6721704B2 - 半導体基材をケミカルメカニカル研磨する方法 - Google Patents

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Description

本発明はケミカルメカニカル研磨の分野に関する。特に、本発明は、窒化チタン及びチタンを含有する基材をケミカルメカニカル研磨するための方法を提供するものであって、初期成分として、水；酸化剤；直鎖状ポリアルキレンイミンポリマー；正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒；カルボン酸；鉄イオンの源；及び任意選択的にｐＨ調整剤を含有し、１〜４のｐＨを有する研磨組成物を提供する工程；研磨面を有するケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程；研磨パッドと基材との間の界面において動的接触を生じさせる工程；及び研磨組成物を、研磨面上へ、研磨パッドと基材との間の界面又はその近傍において施用する工程を含み；窒化チタンの少なくとも一部及びチタンの少なくとも一部が、窒化チタンとチタンとの間の選択比で研磨除去される、窒化チタン及びチタンを含有する基材をケミカルメカニカル研磨する方法に関する。
集積回路及び他の電子デバイスの作製においては、導電材料、半導電材料及び絶縁材料の複数の層を半導体ウェーハの表面に付着させたり、半導体ウェーハの表面から除去したりする。導電材料、半導電材料及び絶縁材料の薄層は、多くの付着技術を使用して付着させることができる。最新の加工における一般的付着技術としては、スパッタリングとしても知られる物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマ増強化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）及び電気化学的めっき法（ＥＣＰ）がある。
材料層が順次に付着され、除去されるにつれ、ウェーハの最上面は非平坦になる。後続の半導体加工（例えばメタライゼーション）は、ウェーハが平坦面を有することを要するため、ウェーハは平坦化されなければならない。平坦化は、望まれない表面トポグラフィー並びに表面欠陥、例えば粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチ及び汚染された層又は材料を除去するのに有用である。
ケミカルメカニカルプラナリゼーション又はケミカルメカニカル研磨（ＣＭＰ）が、半導体ウェーハのような基材を平坦化するために使用される一般的な技術である。従来のＣＭＰにおいては、ウェーハがキャリヤアセンブリに取り付けられ、ＣＭＰ装置中で研磨パッドと接触する状態に配置される。キャリヤアセンブリが制御可能な圧をウェーハに提供して、ウェーハを研磨パッドに押し当てる。パッドは、外部駆動力によってウェーハに対して動かされる（例えば回転させられる）。それと同時に、研磨組成物（「スラリー」）又は他の研磨溶液がウェーハと研磨パッドとの間に提供される。このようにして、ウェーハ表面は、パッド表面及びスラリーの化学的かつ機械的作用によって研磨され、平坦化される。
第一金属層及び第二金属層を含む多層基材の一つ以上の層を研磨するための組成物及び方法が、Ｗａｎｇらによって、米国特許第６，８６７，１４０号に開示されている。具体的には、Ｗａｎｇらは、第一金属層及び第二層を含む多層基材の一つ以上の層を研磨するための方法であって、（ｉ）第一金属層を、（ａ）液体キャリヤ、（ｂ）少なくとも一種の酸化剤、（ｃ）研磨系が基材の少なくとも一つの層を研磨する速度を高める少なくとも一種のカルボン酸、（ｄ）ポリエチレンイミン、（ｅ）研磨パッド及び／又は砥粒を含む研磨系と接触させる工程、及び（ｉｉ）第一金属層の少なくとも一部分が基材から除去されるまで第一金属層を研磨系によって研磨する工程を含む方法を開示している。
それにもかかわらず、増強されたタングステン研磨速度と、チタン特徴に対して窒化チタン特徴を選択的に除去するための除去速度選択比とを示す新たなケミカルメカニカル研磨組成物の必要性が絶えずある。
本発明は、基材を研磨する方法であって、露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する基材を提供する工程；初期成分として、水；酸化剤；直鎖状ポリアルキレンイミンポリマー；正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒；カルボン酸、鉄イオンの源；及び任意選択的ｐＨ調整剤を含み、１〜４のｐＨを有するケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；研磨面を有するケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程；ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面において動的接触を生じさせる工程；及びケミカルメカニカル研磨組成物を、ケミカルメカニカル研磨パッドの研磨面上へ、ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面又はその近傍において施用する工程を含み；露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴の少なくとも一部及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴の少なくとも一部が基材から研磨除去され；提供されるケミカルメカニカル研磨組成物が、≧１００である露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴と露出したチタン（Ｔｉ）特徴との間の除去速度選択比を有する、基材を研磨する方法を提供する。
本発明は、基材を研磨する方法であって、露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する基材を提供する工程；初期成分として、水；酸化剤；直鎖状ポリアルキレンイミンポリマー；正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒；カルボン酸；硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３）；及び任意選択的ｐＨ調整剤からなり、１〜４のｐＨを有するケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；研磨面を有するケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程；ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面において動的接触を生じさせる工程；及びケミカルメカニカル研磨組成物を、ケミカルメカニカル研磨パッドの研磨面上へ、ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面又はその近傍において施用する工程を含み；露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴の少なくとも一部及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴の少なくとも一部が基材から研磨除去され；提供されるケミカルメカニカル研磨組成物が、≧１００である露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴と露出したチタン（Ｔｉ）特徴との間の除去速度選択比を有する、方法を提供する。
詳細な説明
本発明の基材研磨法は、直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーと、正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒との相乗的組み合わせを含むケミカルメカニカル研磨組成物を１〜４の系ｐＨで使用するものである。驚くべきことには、１〜４の系ｐＨにおいて、直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーと、正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒との相乗的組み合わせが、チタンの除去を有意に減らしつつ、タングステン及び窒化チタンの速やかな除去を提供するということが見出されたのである。
好ましくは、本発明の基材研磨法は、露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する基材を提供する工程（好ましくは、基材は、露出したタングステン（Ｗ）特徴をも有する）；初期成分として、水；酸化剤；直鎖状ポリアルキレンイミンポリマー；正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒；カルボン酸；鉄イオンの源（好ましくは硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３））；及び任意選択的ｐＨ調整剤を含み（好ましくは、それらからなり）、１〜４（好ましくは１．５〜３；より好ましくは１．７５〜２．５；最も好ましくは１．９〜２．１）のｐＨを有するケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；研磨面を有するケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程；ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面において動的接触を生じさせる工程；及びケミカルメカニカル研磨組成物を、ケミカルメカニカル研磨パッドの研磨面上へ、ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面又はその近傍において施用する工程を含み；露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴の少なくとも一部及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴の少なくとも一部が基材から研磨除去され；提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、≧１００である露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴と露出したチタン（Ｔｉ）特徴との間の除去速度選択比を有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供される基材は、露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する。より好ましくは、提供される基材は、少なくとも一つの露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び少なくとも一つの露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する半導体基材である。最も好ましくは、提供される基材は、露出したタングステン特徴、露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する半導体基材である。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物中の水は、偶発的な不純物を制限するために、脱イオン水及び蒸留水の少なくとも一種である。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は酸化剤を含有し、その酸化剤は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、一過硫酸塩、ヨウ素酸塩、過フタル酸マグネシウム、過酢酸及び他の過酸、過硫酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、過硫酸塩、過酢酸、過ヨウ素酸塩、硝酸塩、鉄塩、セリウム塩、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）及びＭｎ（ＶＩ）塩、銀塩、銅塩、クロム塩、コバルト塩、ハロゲン、次亜塩素酸塩及びそれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、酸化剤は、過酸化水素、過塩素酸塩、過臭素酸塩；過ヨウ素酸塩、過硫酸塩及び過酢酸から選択される。最も好ましくは、酸化剤は過酸化水素である。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は酸化剤を０．０１〜１０重量％（より好ましくは０．１〜５重量％；最も好ましくは１〜３重量％）含有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを含有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを含有し、その直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーは直鎖状ポリエチレンイミンポリマーである。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを含有し、そのポリアルキレンイミンポリマーは、５００〜１００，０００（好ましくは７５０〜１０，０００；より好ましくは１，０００〜５，０００；最も好ましくは１，５００〜２，０００）ダルトンの数平均分子量ＭＮを有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを含有し、その直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーは直鎖状ポリエチレンイミンポリマーであり、その直鎖状ポリエチレンイミンポリマーは、５００〜１００，０００（好ましくは７５０〜１０，０００；より好ましくは１，０００〜５，０００；最も好ましくは１，５００〜２，０００）ダルトンの数平均分子量ＭＮを有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを０．０００５〜０．１重量％（より好ましくは０．００１〜０．０３重量％；最も好ましくは０．００１５〜０．００２５重量％）含有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを０．０００５〜０．１重量％（より好ましくは０．００１〜０．０３重量％；最も好ましくは０．００１５〜０．００２５重量％）含有し；その直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーは直鎖状ポリエチレンイミンポリマーである。最も好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーを０．０００５〜０．１重量％（より好ましくは０．００１〜０．０３重量％；最も好ましくは０．００１５〜０．００２５重量％）含有し；その直鎖状ポリアルキレンイミンポリマーは直鎖状ポリエチレンイミンポリマーであり；その直鎖状ポリエチレンイミンポリマーは、５００〜１００，０００（好ましくは７５０〜１０，０００；より好ましくは１，０００〜５，０００；最も好ましくは１，５００〜２，０００）ダルトンの数平均分子量ＭＮを有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒を含有し、ケミカルメカニカル研磨組成物は１〜４（より好ましくは１．５〜３；更に好ましくは１．７５〜２．５；最も好ましくは１．９〜２．１）のｐＨを有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒を含有し、ケミカルメカニカル研磨組成物は、＞１ｍＶのゼータ電位による表示で１〜４（より好ましくは１．５〜３；更に好ましくは１．７５〜２．５；最も好ましくは１．９〜２．１）のｐＨを有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒を含有し、そのコロイダルシリカ砥粒は、動的光散乱技術によって計測されたとき≦１００ｎｍ（好ましくは５〜１００ｎｍ；より好ましくは１０〜６０ｎｍ；最も好ましくは２０〜６０ｎｍ）の平均粒子径を有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒を０．０１〜４０重量％（より好ましくは０．１〜１０重量％；最も好ましくは０．５〜１重量％）含有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物はカルボン酸を含有する。好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物はカルボン酸を含有し、そのカルボン酸は、酢酸；クエン酸；アセト酢酸エチル；グリコール酸；乳酸；リンゴ酸；シュウ酸；サリチル酸；ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム；コハク酸；酒石酸、チオグリコール酸；グリシン；アラニン；アスパラギン酸；マロン酸；グルタル酸；３−ヒドロキシ酪酸；プロピオン酸；フタル酸；イソフタル酸；３−ヒドロキシサリチル酸；３，５−ジヒドロキシサリチル酸；没食子酸；グルコン酸；タンニン酸；塩；及びそれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物はカルボン酸を含有し、そのカルボン酸は、酢酸、クエン酸、アセト酢酸エチル、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、シュウ酸及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。更に好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物はカルボン酸を含有し、そのカルボン酸は、マロン酸及びコハク酸からなる群から選択される。最も好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物はカルボン酸を含有し、そのカルボン酸はマロン酸である。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物はカルボン酸を０．０１〜５重量％（より好ましくは０．０５〜１重量％；最も好ましくは０．１〜０．５重量％）含有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は鉄イオンの源を含有する。より好ましくは、本発明の方法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は鉄イオンの源を含有し、その鉄イオンの源は、鉄（ＩＩＩ）塩からなる群から選択される。最も好ましくは、本発明の方法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は鉄イオンの源を含有し、その鉄イオンの源は硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３））である。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は鉄イオンの源を０．００１〜１重量％（より好ましくは０．０１〜０．１重量％；最も好ましくは０．０３〜０．０５重量％）含有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３））を０．００１〜１重量％（より好ましくは０．０１〜０．１重量％；最も好ましくは０．０３〜０．０５重量％）含有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は１〜４のｐＨを有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は１．５〜３のｐＨを有する。更に好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は１．７５〜２．５のｐＨを有する。最も好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は１．９〜２．１のｐＨを有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は任意選択的にｐＨ調整剤を含有する。好ましくは、ｐＨ調整剤は、無機及び有機ｐＨ調整剤からなる群から選択される。好ましくは、ｐＨ調整剤は、無機酸及び無機塩基からなる群から選択される。より好ましくは、ｐＨ調整剤は無機塩基である。最も好ましくは、ｐＨ調整剤は水酸化カリウムである。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドは、当技術分野において公知の任意の適当な研磨パッドとすることができる。当業者は、本発明の方法で使用するのに適切なケミカルメカニカル研磨パッドを選択することができるであろう。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドは、織布及び不織布研磨パッドから選択される。更に好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドはポリウレタン研磨層を含む。最も好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む。好ましくは、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドは研磨面上に少なくとも一つの溝を有する。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドの研磨面上へ、ケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面又はその近傍において施用される。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、動的接触は、提供されるケミカルメカニカル研磨パッドと基材との間の界面において、研磨されている基材の表面に対して垂直な０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースにより生じる。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、≧１，５００Å／ｍｉｎのタングステン除去速度を有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供される基材は、露出したタングステン特徴を有し、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、２００ｍｍ研磨機上、毎分８０回転のプラテン速度、毎分８１回転のキャリヤ速度、１２５ｍＬ／ｍｉｎのケミカルメカニカル研磨組成物流量、２１．４ｋＰａの公称ダウンフォースで≧１，５００Å／ｍｉｎのタングステン除去速度を有し；ケミカルメカニカル研磨パッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供される基材は、露出したタングステン特徴を有し、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は≧１，５００Å／ｍｉｎのタングステン除去速度を有し；その提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は≦２４Å／ｍｉｎのチタン除去速度を有し、その提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は≧２，４００Å／ｍｉｎの窒化チタン除去速度を有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供される基材は、露出したタングステン特徴を有し、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、２００ｍｍ研磨機上、毎分８０回転のプラテン速度、毎分８１回転のキャリヤ速度、１２５ｍＬ／ｍｉｎのケミカルメカニカル研磨組成物流量、２１．４ｋＰａの公称ダウンフォースで≧１，５００Å／ｍｉｎのタングステン除去速度、≦２４Å／ｍｉｎのチタン除去速度及び≧２，４００Å／ｍｉｎの窒化チタン除去速度を有し；ケミカルメカニカル研磨パッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む。
好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供される基材は、露出したタングステン特徴を有し、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は≧１，５００Å／ｍｉｎのタングステン除去速度を有し；提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は≦２３Å／ｍｉｎのチタン除去速度を有し、その提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は≧２，５００Å／ｍｉｎの窒化チタン除去速度を有する。より好ましくは、本発明の基材研磨法において、提供される基材は、露出したタングステン特徴を有し、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、２００ｍｍ研磨機上、毎分８０回転のプラテン速度、毎分８１回転のキャリヤ速度、１２５ｍＬ／ｍｉｎのケミカルメカニカル研磨組成物流量、２１．４ｋＰａの公称ダウンフォースで≧１，５００Å／ｍｉｎのタングステン除去速度、≦２３Å／ｍｉｎのチタン除去速度及び≧２，５００Å／ｍｉｎの窒化チタン除去速度を有し；ケミカルメカニカル研磨パッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む。
本発明の若干の実施形態を以下の例の中で詳細に説明する。
比較例Ｃ１〜Ｃ５及び実施例１
ケミカルメカニカル研磨組成物調製
比較例Ｃ１〜Ｃ５及び実施例１のケミカルメカニカル研磨組成物を、表１に記された量の成分を合わせ（残余は脱イオン水）、組成物のｐＨを水酸化カリウムによって表１に記された最終ｐＨに調整することにより調製した。
Figure 0006721704
比較例ＰＣ１〜ＰＣ５及び実施例Ｐ１
ケミカルメカニカル研磨除去速度実験
除去速度研磨試験は、比較例Ｃ１〜Ｃ５及び実施例１に従って調製したケミカルメカニカル研磨組成物をそれぞれ使用した比較例ＰＣ１〜ＰＣ５及び実施例Ｐ１において実施した。その研磨除去速度実験は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓの２００ｍｍ Ｍｉｒｒａ（登録商標）研磨機上に設置された２００ｍｍブランケットウェーハに対して実施した。その研磨除去速度実験は、ＳＥＭＡＴＥＣＨ ＳＶＴＣ製２００ｍｍブランケット１ｋテトラエチルオルトケイ酸塩（ＴＥＯＳ）シートウェーハ、ＳＥＭＡＴＥＣＨ ＳＶＴＣから入手可能なタングステン（Ｗ）ブランケットウェーハ、ＳＥＭＡＴＥＣＨ ＳＶＴＣから入手可能なチタン（Ｔｉ）ブランケットウェーハ及びＳＥＭＡＴＥＣＨ ＳＶＴＣから入手可能な窒化チタン（ＴｉＮ）ブランケットウェーハに対して実施した。すべての研磨実験は、ＳＰ２３１０サブパッドと合わせたＩＣ１０１０（商標）ポリウレタン研磨パッド（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＣＭＰ Ｉｎｃ．から市販）を使用し、２１．４ｋＰａ（３．１ｐｓｉ）のダウンフォース、１２５ｍＬ／ｍｉｎのケミカルメカニカル研磨組成物流量、８０ｒｐｍのテーブル回転速度及び８１ｒｐｍのキャリヤ回転速度で６０秒の研磨時間で実施した。ダイアモンドパッドコンディショナＰＤＡ３３Ａ−Ｄ（Ｋｉｎｉｋ Ｃｏｍｐａｎｙから市販）を使用して研磨パッドをコンディショニングした。その研磨パッドを、コンディショナを用い、９ポンド（４．１ｋｇ）のコンディショニングダウンフォースを使用して１５分間、次いで７ポンド（３．１８ｋｇ）のコンディショニングダウンフォースを使用してさらに１５分間慣らし運転した。その研磨パッドは更に、研磨実験と研磨実験との間に７ポンド（３．１８ｋｇ）のダウンフォースを使用して２４秒間、研磨前にその場以外でコンディショニングした。ＴＥＯＳ除去速度は、研磨前後の膜厚をＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ ＦＸ２００メトロジーツールを使用して計測することにより求めた。タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）除去速度は、Ｊｏｒｄａｎ Ｖａｌｌｅｙ ＪＶＸ−５２００Ｔメトロジーツールを使用して求めた。除去速度実験の結果を表２に示す。
Figure 0006721704

Claims (2)

  1. 基材を研磨する方法であって、
    露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴及び露出したチタン（Ｔｉ）特徴を有する基材を提供する工程；
    初期成分として、
    水；
    酸化剤；
    直鎖状ポリアルキレンイミンポリマー；
    正の表面電荷を有するコロイダルシリカ砥粒；
    カルボン酸；
    鉄イオンの源；及び
    任意選択的ｐＨ調整剤
    を含み、１〜４のｐＨを有するケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；
    研磨面を有するケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程；
    前記ケミカルメカニカル研磨パッドと前記基材との間の界面において動的接触を生じさせる工程；及び
    前記ケミカルメカニカル研磨組成物を、前記ケミカルメカニカル研磨パッドの前記研磨面上へ、前記ケミカルメカニカル研磨パッドと前記基材との間の前記界面又はその近傍において施用する工程
    を含み；
    前記露出した窒化チタン（ＴｉＮ）特徴の少なくとも一部及び前記露出したチタン（Ｔｉ）特徴の少なくとも一部が前記基材から研磨除去され；
    前記提供されるケミカルメカニカル研磨組成物が、２００ｍｍ研磨機上、毎分８０回転のプラテン速度、毎分８１回転のキャリヤ速度、１２５ｍＬ／ｍｉｎのケミカルメカニカル研磨組成物流量、２１．４ｋＰａの公称ダウンフォースで≦２４Å／ｍｉｎのチタン除去速度及び≧２，４００Å／ｍｉｎの窒化チタン除去速度を有し；そして、前記ケミカルメカニカル研磨パッドが、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む、方法。
  2. 前記提供されるケミカルメカニカル研磨組成物が、初期成分として、
    前記水；
    前記酸化剤；
    前記直鎖状ポリアルキレンイミンポリマー；
    前記コロイダルシリカ砥粒；
    前記カルボン酸；
    硝酸第二鉄である前記鉄イオンの源；及び
    前記任意選択的ｐＨ調整剤
    からなる、請求項１記載の方法。
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