JPWO2020170331A1 - 研磨液及び研磨方法 - Google Patents
研磨液及び研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020170331A1 JPWO2020170331A1 JP2021501181A JP2021501181A JPWO2020170331A1 JP WO2020170331 A1 JPWO2020170331 A1 JP WO2020170331A1 JP 2021501181 A JP2021501181 A JP 2021501181A JP 2021501181 A JP2021501181 A JP 2021501181A JP WO2020170331 A1 JPWO2020170331 A1 JP WO2020170331A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing liquid
- mass
- copolymer
- less
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 348
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 172
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 71
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 56
- -1 styrene compound Chemical class 0.000 claims abstract description 56
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 52
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 31
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 19
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 13
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 5
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 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
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 31
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 22
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 19
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical class [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- GHLITDDQOMIBFS-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);tricarbonate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O GHLITDDQOMIBFS-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 3
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 3
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- UAJRSHJHFRVGMG-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-methoxybenzene Chemical compound COC1=CC=C(C=C)C=C1 UAJRSHJHFRVGMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate Chemical compound [Ca+2].OP([O-])([O-])=O FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- BOVQCIDBZXNFEJ-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3-ethenylbenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(C=C)=C1 BOVQCIDBZXNFEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIZDIMDMQQFWLM-UHFFFAOYSA-N 1-methoxyethenylbenzene Chemical compound COC(=C)C1=CC=CC=C1 SIZDIMDMQQFWLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRQWEODKXLDORP-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylbenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C=C)C=C1 IRQWEODKXLDORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004132 Calcium polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000618 GeSbTe Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical class OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VRZFDJOWKAFVOO-UHFFFAOYSA-N [O-][Si]([O-])([O-])O.[B+3].P Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])O.[B+3].P VRZFDJOWKAFVOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940062672 calcium dihydrogen phosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019827 calcium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229960001759 cerium oxalate Drugs 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMZNLKYXLARXFY-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);oxalate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O ZMZNLKYXLARXFY-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- UNJPQTDTZAKTFK-UHFFFAOYSA-K cerium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Ce+3] UNJPQTDTZAKTFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019700 dicalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCLHHZYHLXDRQG-ZNKJPWOQSA-N pectic acid Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)O[C@H](C(O)=O)[C@@H]1OC1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](OC2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O2)C(O)=O)O)[C@@H](C(O)=O)O1 LCLHHZYHLXDRQG-ZNKJPWOQSA-N 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- OYLRFHLPEAGKJU-UHFFFAOYSA-N phosphane silicic acid Chemical compound P.[Si](O)(O)(O)O OYLRFHLPEAGKJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002577 polybenzoxazole Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- OQZCJRJRGMMSGK-UHFFFAOYSA-M potassium metaphosphate Chemical compound [K+].[O-]P(=O)=O OQZCJRJRGMMSGK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019828 potassium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J tetrapotassium;phosphonato phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000404 tripotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019798 tripotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
-
- 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
-
- 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
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
-
- 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
-
- 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
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
本明細書において、「研磨液」とは、研磨時に被研磨面に触れる組成物として定義される。「研磨液」という語句自体は、研磨液に含有される成分を何ら限定しない。後述するように、本実施形態に係る研磨液は砥粒(abrasive grain)を含有する。砥粒は、「研磨粒子」(abrasive particle)ともいわれるが、本明細書では「砥粒」という。砥粒は一般的には固体粒子であって、研磨時に、砥粒が有する機械的作用、及び、砥粒(主に砥粒の表面)の化学的作用によって除去対象物が除去(remove)されると考えられるが、研磨のメカニズムは限定されない。
本実施形態に係る研磨液は、砥粒と、添加剤と、液状媒体と、を含有する。「添加剤」とは、研磨速度、研磨選択性等の研磨特性;砥粒の分散性等の研磨液特性などを調整するため、又は研磨液の保管安定性を向上させるために、砥粒及び液状媒体以外に研磨液が含有する物質を指す。本実施形態に係る研磨液は、CMP用研磨液として用いることができる。以下、研磨液の必須成分及び任意成分について説明する。
[共重合体]
本実施形態に係る研磨液は、添加剤として、スチレン及びスチレン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のスチレン化合物に由来する構造単位(以下、場合により「第1の構造単位」という)と、アクリル酸に由来する構造単位(以下、場合により「第2の構造単位」という)とを有する共重合体(以下、「共重合体P」という)を含有する。
[測定方法]
使用機器(検出器):株式会社島津製作所製、「RID−10A」、液体クロマトグラフ用示差屈折率計
ポンプ:株式会社島津製作所製、「RID−10A」
デガス装置:株式会社島津製作所製、「DGU−20A3R」
データ処理:株式会社島津製作所製、「LC solution」
カラム:日立化成テクノサービス株式会社製、「Gelpak GL−W530+Gelpak GL−W540」、内径10.7mm×300mm
溶離液:50mM−Na2HPO4水溶液/アセトニトリル=90/10(v/v)
測定温度:40℃
流量:1.0ml/分
測定時間:60分
試料:樹脂分濃度0.2質量%になるように溶離液と同じ組成の溶液で濃度を調整し、0.45μmのメンブレンフィルターでろ過して調製した試料
注入量:100μl
標準物質:東ソー株式会社製、ポリエチレングリコール/ポリエチレンオキサイド
本実施形態に係る研磨液は、ストッパ材料に対する絶縁材料の研磨選択性を更に向上させる観点、及び絶縁材料の所望の研磨速度を得やすい観点から、添加剤として、上述した共重合体P以外の水溶性高分子を含有することが好ましい。水溶性高分子は、水100gに対して0.1g以上溶解する高分子として定義する。水溶性高分子としては、例えば、ポリグリセリン、アルギン酸、ペクチン酸、カルボキシメチルセルロース、寒天、カードラン、プルラン等の多糖類;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸の単独重合体(ポリアクリル酸等);前記重合体のアンモニウム塩又はアミン塩;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸と、アクリル酸アルキル(アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等)、アクリル酸ヒドロキシアルキル(アクリル酸ヒドロキシエチル等)、メタクリル酸アルキル(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等)、メタクリル酸ヒドロキシアルキル(メタクリル酸ヒドロキシエチル等)、酢酸ビニル、ビニルアルコール等の単量体との共重合体(アクリル酸とアクリル酸アルキルとの共重合体等);前記共重合体のアンモニウム塩又はアミン塩などが挙げられる。水溶性高分子としてはノニオン性の高分子が好ましく、多糖類が好ましい。
本実施形態に係る研磨液は、必要に応じて、リン酸塩化合物又はリン酸水素塩化合物を含有することができる。リン酸塩化合物又はリン酸水素塩化合物は、分散剤(砥粒の分散剤)としての役割を有することができる。リン酸塩化合物又はリン酸水素塩化合物は、pHの調整に用いてもよい。
本実施形態に係る研磨液は、pH調整剤(共重合体Pに該当する化合物を除く)を含有することができる。pH調整剤により所望のpHに調整することができる。
本実施形態に係る研磨液は、共重合体P、水溶性高分子、リン酸塩化合物又はリン酸水素塩化合物、及びpH調整剤とは別の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、pHを安定化させるための緩衝剤等が挙げられる。緩衝剤は、緩衝液(緩衝剤を含む液)として添加してもよい。このような緩衝液としては、酢酸塩緩衝液、フタル酸塩緩衝液等が挙げられる。緩衝剤は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上を併用してもよい。
本実施形態に係る研磨液における液状媒体としては、特に制限はないが、脱イオン水、超純水等の水が好ましい。液状媒体の含有量は、他の構成成分の含有量を除いた研磨液の残部でよく、特に限定されない。
本実施形態に係る研磨液は、4.5を超える。これにより、研磨液中に含まれる成分が凝集することを抑制して、研磨液の保管安定性を向上させることができる。研磨液のpHは、下記の範囲が好ましい。研磨液のpHの下限は、研磨液の保管安定性の維持と絶縁材料の研磨速度を向上させる観点から、4.9以上が好ましく、5.2以上がより好ましく、5.5以上が更に好ましい。本実施形態に係る研磨液のpHの上限は、平坦性を向上させやすくする観点から、7.5以下が好ましく、7.2以下がより好ましく、7.0以下が更に好ましく、6.5以下が特に好ましい。これらの観点から、本実施形態に係る研磨液のpHは、4.5を超え7.5以下、4.5を超え7.2以下、4.5を超え7.0以下、4.5を超え6.5以下、4.9〜7.5、4.9〜7.2、4.9〜7.0、4.9〜6.5、5.2〜7.5、5.2〜7.2、5.2〜7.0、又は5.2〜6.5であることが好ましい。研磨液のpHは、25℃における研磨液のpHである。
本実施形態に係る研磨液は、上述した成分を含有する一液式の研磨液として好適に用いられる。この研磨液は、液状媒体の含有量を減じた研磨液用貯蔵液として保存されると共に、研磨直前又は研磨時に液状媒体で希釈して用いられてもよい。
本実施形態に係る研磨方法は、研磨液を用いて被研磨面を研磨する研磨工程を備えていてもよい。本実施形態に係る研磨方法は、例えば、被研磨面を有する基体の研磨方法である。
(実施例1)
セリア粒子[炭酸セリウム由来の粒子。炭酸セリウムを酸化して得られたセリア粒子]5質量%、リン酸二水素アンモニウム0.05質量%、及び、水94.95質量%を含有するスラリ用貯蔵液12gと、スチレン/アクリル酸共重合体(共重合体P)[ST/AA、スチレン比率:10mol%、Mw:6700]0.3質量%、及び、水99.7質量%を含有する添加剤用貯蔵液88gとを混合した後、研磨液のpHが5.5に調整されるように10質量%リン酸水溶液を加えた。そして、全量が600gとなるように水を加えて、セリア粒子0.3質量%、スチレン/アクリル酸共重合体0.05質量%、及び、分散剤としてのリン酸二水素アンモニウム0.005質量%を含有するCMP用研磨液(600g)を調製した。
共重合体Pとして、スチレン/アクリル酸共重合体[スチレン比率:30mol%、Mw:6000]を用いたこと以外は実施例1と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
添加剤として、水溶性高分子であるポリグリセリンを用い、研磨液全量基準で0.1質量%を添加したこと以外は、実施例2と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
共重合体Pとして、スチレン/アクリル酸共重合体[スチレン比率:50mol%、Mw:3500]を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
共重合体Pの含有量を研磨液全量基準で0.03質量%に変更したこと以外は、実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
研磨液のpHが6.5に調整されるように、10質量%リン酸水溶液を加えたこと以外は、実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
研磨液のpHが7.5に調整されるように、10質量%リン酸水溶液を加えたこと以外は実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
研磨液のpHが6.1に調整されるように、9.9質量%リン酸二水素アンモニウム水溶液を加えたこと以外は実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
共重合体Pの含有量を、研磨液全量基準で0.03質量%に変更し、研磨液のpHが7.2に調整されるように9.9質量%リン酸二水素アンモニウム水溶液を加えたこと以外は実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
研磨液のpHが4.5に調整されるように10質量%リン酸水溶液を加えたこと以外は、実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
共重合体Pの含有量を研磨液全量基準で0.3質量%に変更し、研磨液のpHが5.7に調整されるように10質量%リン酸水溶液を加えたこと以外は、実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
共重合体Pの含有量を研磨液全量基準で0.01質量%に変更したこと以外は、比較例2と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
実施例3の共重合体Pをポリアクリル酸[PAA、スチレン比率0mol%、Mw:2000]に変更したこと以外は、実施例3と同様にしてCMP用研磨液を調製した。
前記で得られたCMP用研磨液のpH、CMP用研磨液中の砥粒の平均粒径、及び、砥粒のゼータ電位(表面電位)を下記のとおり評価した。
測定温度:25±5℃
測定装置:株式会社堀場製作所製、型番D−51
測定方法:標準緩衝液(フタル酸塩pH緩衝液、pH:4.01(25℃);中性リン酸塩pH緩衝液、pH:6.86(25℃);ホウ酸塩pH緩衝液、pH:9.18(25℃))を用いて3点校正した後、電極をCMP用研磨液に入れて、2分以上経過して安定した後のpHを前記測定装置により測定した。
マイクロトラック・ベル株式会社製のMicrotrac MT3300EXII(商品名)内にCMP用研磨液を適量投入し、砥粒の平均粒径を測定した。表示された平均粒径値を平均粒径(平均二次粒径、D50)として得た。平均粒径は150nmであった。
ベックマン・コールター株式会社製のDelsaNano C(装置名)の濃厚セルユニットにCMP用研磨液を適量投入してセットした。25℃において測定を2回行い、表示されたゼータ電位の平均値をゼータ電位として得た。
得られた研磨液について、下記の方法により保管安定性を評価した。実施例及び比較例に係る研磨液をそれぞれ60℃の恒温槽中で7日間静置した。静置前の研磨液と静置後の研磨液との両者について、電気伝導度、pH、及び砥粒の平均粒径を測定した。調製直後の研磨液を基準として、静置後の研磨液の電気伝導度が±0.2mS/m、pHが±0.5、砥粒の平均粒径が±0.01μmの範囲にある場合には、保管安定性をA評価とし、測定項目のうち一つでも上記範囲に入らなかった場合にはB評価とした。A評価であれば、保管安定性に優れているといえる。なお、電気伝導度は上記のpHメータを用いて測定し、pH及び砥粒の平均粒径は上述した方法と同様の方法により測定した。
前記CMP用研磨液を用いて下記研磨条件で被研磨基板を研磨した。パターンウエハに対する評価においては、実施例2、3、5、8及び比較例3のCMP用研磨液を用いた。
・研磨装置:MIRRA(APPLIED MATERIALS社製)
・CMP用研磨液の流量:200ml/min
・被研磨基板:下記ブランケットウエハ及びパターンウエハ
・研磨パッド:独立気泡を有する発泡ポリウレタン樹脂(ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社製、型番IC1010)
・研磨圧力:3.0psi
・基板と研磨定盤の回転数:基板/研磨定盤=93/87rpm
・研磨時間:1分間研磨を行った。
・ウエハの乾燥:CMP処理後、スピンドライヤで乾燥させた。
パターンが形成されていないブランケットウエハ(BTW)として、プラズマCVD法で形成された厚さ1μmの酸化珪素膜をシリコン基板上に有する基体と、CVD法で形成された厚さ0.2μmの窒化珪素膜をシリコン基板上に有する基体と、CVD法で形成された厚さ0.15μmのポリシリコン膜をシリコン基板上に有する基体と、を用いた。
模擬パターンが形成されたパターンウエハ(PTW)として、SEMATECH社製、864ウエハ(商品名、直径:200mm)を用いた。当該パターンウエハは、ストッパとして窒化珪素膜をシリコン基板上に積層後、露光・現像工程においてトレンチを形成した後、ストッパ及びトレンチを埋めるようにシリコン基板及びストッパの上に絶縁膜として酸化珪素膜(SiO2膜)を積層することにより得られたウエハであった。酸化珪素膜は、HDP(High Density Plasma)法により成膜されたものであった。
前記条件で研磨及び洗浄したブランケットウエハの各被研磨膜(酸化珪素膜、窒化珪素膜、及び、ポリシリコン膜)の研磨速度を下記式より求めた。研磨前後での各被研磨膜の膜厚差は、光干渉式膜厚測定装置(フィルメトリクス株式会社製、商品名:F80)を用いて求めた。また、窒化珪素に対する酸化珪素の研磨選択比、及び、ポリシリコンに対する酸化珪素の研磨選択比を算出した。
(研磨速度)=(研磨前後での各被研磨膜の膜厚差[nm])/(研磨時間[min])
パターンウエハの研磨速度(PTWRR)、残段差量(ディッシング量)、及び、窒化珪素ロス量(ストッパロス量)を算出した。残段差量及び窒化珪素ロス量は、ストッパが露出した時点(表に記載の研磨時間の左側)と、ストッパ露出後からPTWRRで約100nm分の時間削り込んだ時点(表に記載の研磨時間の右側。初期からの総研磨時間)とについて算出した。
(パターンウエハ研磨速度:PTWRR)=(研磨前の凸部の酸化珪素膜の膜厚[nm])/(凸部のストッパが露出するまでの研磨時間[min])
(窒化珪素ロス量[nm])=(凸部のストッパの初期膜厚:150[nm])−(凸部のストッパの研磨後の残膜厚[nm])
Claims (14)
- 砥粒と、共重合体と、液状媒体と、を含有する研磨液であって、
前記共重合体が、スチレン及びスチレン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のスチレン化合物に由来する構造単位と、アクリル酸に由来する構造単位とを有し、
前記共重合体の含有量が、前記研磨液全量を基準として、0.01質量%を超え0.2質量%以下であり、
前記研磨液のpHが4.5を超える、研磨液。 - 前記研磨液のpHが7.5以下である、請求項1に記載の研磨液。
- 水溶性高分子を更に含有する、請求項1又は2に記載の研磨液。
- 前記砥粒のゼータ電位が負である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨液。
- 前記共重合体における、前記スチレン化合物に由来する構造単位の比率が10mol%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の研磨液。
- 前記共重合体における、前記スチレン化合物に由来する構造単位の比率が50mol%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の研磨液。
- 前記共重合体が、スチレンに由来する構造単位を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の研磨液。
- 前記砥粒が、セリア、シリカ、アルミナ、ジルコニア及びイットリアからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の研磨液。
- リン酸塩化合物を更に含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の研磨液。
- 前記共重合体における、スルホン酸基及びスルホン酸塩基からなる群より選ばれる少なくとも一種の基の比率が5mol%未満である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の研磨液。
- 前記共重合体の含有量が、前記砥粒100質量部に対して6質量部を超える、請求項1〜10のいずれか一項に記載の研磨液。
- 酸化珪素を含む被研磨面を研磨するために使用される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の研磨液。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の研磨液を用いて被研磨面を研磨する工程を備える、研磨方法。
- 絶縁材料及び窒化珪素を含む被研磨面の研磨方法であって、
請求項1〜12のいずれか一項に記載の研磨液を用いて前記絶縁材料を前記窒化珪素に対して選択的に研磨する工程を備える、研磨方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/006082 WO2020170331A1 (ja) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | 研磨液及び研磨方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020170331A1 true JPWO2020170331A1 (ja) | 2021-12-02 |
JP7216880B2 JP7216880B2 (ja) | 2023-02-02 |
Family
ID=72143468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021501181A Active JP7216880B2 (ja) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | 研磨液及び研磨方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220112400A1 (ja) |
JP (1) | JP7216880B2 (ja) |
KR (1) | KR20210118191A (ja) |
CN (1) | CN113412322B (ja) |
WO (1) | WO2020170331A1 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008010499A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Jsr Corporation | Dispersion aqueuse pour polissage mécanico-chimique, son procédé de fabrication et procédé de polissage mécanico-chimique |
WO2009031389A1 (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体およびその調製方法、化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法 |
CN103898510A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种用于铜互连的化学机械抛光液及工艺 |
CN103898511A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种用于铜互连抛光的工艺方法 |
CN103898512A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种用于铜互连的化学机械抛光液及工艺 |
KR20160080555A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 슬러리 조성물 |
JP2016222867A (ja) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | 日立化成株式会社 | スラリー及びその製造方法、並びに、研磨方法 |
KR20180073131A (ko) * | 2016-12-22 | 2018-07-02 | 주식회사 케이씨텍 | Sti 공정용 연마 슬러리 조성물 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1796152B1 (en) | 2004-07-23 | 2019-02-27 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cmp polishing agent and method for polishing substrate |
US20060021972A1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-02 | Lane Sarah J | Compositions and methods for chemical mechanical polishing silicon dioxide and silicon nitride |
JP6243791B2 (ja) | 2014-05-09 | 2017-12-06 | 信越化学工業株式会社 | Cmp研磨剤及びその製造方法、並びに基板の研磨方法 |
WO2017043139A1 (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 研磨液、研磨液セット及び基体の研磨方法 |
KR20170076191A (ko) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 주식회사 케이씨텍 | 연마입자-분산층 복합체 및 그를 포함하는 연마 슬러리 조성물 |
CN111149193B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-09-08 | 株式会社力森诺科 | 研磨液、研磨液套剂及研磨方法 |
-
2019
- 2019-02-19 WO PCT/JP2019/006082 patent/WO2020170331A1/ja active Application Filing
- 2019-02-19 US US17/431,635 patent/US20220112400A1/en active Pending
- 2019-02-19 KR KR1020217028007A patent/KR20210118191A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-02-19 JP JP2021501181A patent/JP7216880B2/ja active Active
- 2019-02-19 CN CN201980091646.6A patent/CN113412322B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008010499A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Jsr Corporation | Dispersion aqueuse pour polissage mécanico-chimique, son procédé de fabrication et procédé de polissage mécanico-chimique |
WO2009031389A1 (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体およびその調製方法、化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法 |
CN103898510A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种用于铜互连的化学机械抛光液及工艺 |
CN103898511A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种用于铜互连抛光的工艺方法 |
CN103898512A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种用于铜互连的化学机械抛光液及工艺 |
KR20160080555A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 슬러리 조성물 |
JP2016222867A (ja) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | 日立化成株式会社 | スラリー及びその製造方法、並びに、研磨方法 |
KR20180073131A (ko) * | 2016-12-22 | 2018-07-02 | 주식회사 케이씨텍 | Sti 공정용 연마 슬러리 조성물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220112400A1 (en) | 2022-04-14 |
WO2020170331A1 (ja) | 2020-08-27 |
KR20210118191A (ko) | 2021-09-29 |
CN113412322A (zh) | 2021-09-17 |
CN113412322B (zh) | 2023-04-25 |
JP7216880B2 (ja) | 2023-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022040139A (ja) | 研磨液、研磨液セット及び研磨方法 | |
JP6375623B2 (ja) | 研磨剤、研磨剤セット及び基体の研磨方法 | |
JP6107826B2 (ja) | 研磨剤、研磨剤セット及び基体の研磨方法 | |
JP7067614B2 (ja) | 研磨液、研磨液セット及び研磨方法 | |
US20130005219A1 (en) | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion and chemical mechanical polishing method using same | |
US8288282B2 (en) | Polishing liquid for metal and method of polishing | |
JP6798610B2 (ja) | 研磨液、研磨液セット及び研磨方法 | |
JP2008235652A (ja) | 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の化学機械研磨方法 | |
JP6801964B2 (ja) | 研磨用組成物及びシリコン基板の研磨方法 | |
JP2011513984A (ja) | Cmpスラリー及びこれを利用した研磨方法 | |
TW201518489A (zh) | 硏磨劑、硏磨劑組及基體的硏磨方法 | |
KR20200051822A (ko) | 텅스텐 버프 적용을 위한 표면 처리된 연마제 입자 | |
WO2016203586A1 (ja) | 研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法 | |
JP6947216B2 (ja) | スラリ及び研磨方法 | |
JPWO2020170331A1 (ja) | 研磨液及び研磨方法 | |
JP6349852B2 (ja) | 研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法 | |
WO2016021708A1 (ja) | タングステン用研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法 | |
WO2022172438A1 (ja) | 研磨剤及び研磨方法 | |
JP6728939B2 (ja) | 研磨剤、研磨剤セット及び基体の研磨方法 | |
JP2018026422A (ja) | バフィング用タングステン研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法 | |
KR20230029618A (ko) | 연마입자의 제조방법, 화학기계 연마용 조성물 및 화학기계 연마방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210716 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220809 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220829 |
|
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: 20221220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230102 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7216880 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |