KR100611264B1 - 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계분산체 - Google Patents
반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계분산체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100611264B1 KR100611264B1 KR1020000052318A KR20000052318A KR100611264B1 KR 100611264 B1 KR100611264 B1 KR 100611264B1 KR 1020000052318 A KR1020000052318 A KR 1020000052318A KR 20000052318 A KR20000052318 A KR 20000052318A KR 100611264 B1 KR100611264 B1 KR 100611264B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polishing
- chemical mechanical
- aqueous dispersion
- film
- polishing rate
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 152
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 54
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 39
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- AFBBKYQYNPNMAT-UHFFFAOYSA-N 1h-1,2,4-triazol-1-ium-3-thiolate Chemical compound SC=1N=CNN=1 AFBBKYQYNPNMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GGZHVNZHFYCSEV-UHFFFAOYSA-N 1-Phenyl-5-mercaptotetrazole Chemical compound SC1=NN=NN1C1=CC=CC=C1 GGZHVNZHFYCSEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LRUDIIUSNGCQKF-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1H-benzotriazole Chemical compound C1=C(C)C=CC2=NNN=C21 LRUDIIUSNGCQKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 26
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- -1 titanium alkoxide Chemical class 0.000 description 16
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 13
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 3
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- FNQJDLTXOVEEFB-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-benzothiadiazole Chemical group C1=CC=C2SN=NC2=C1 FNQJDLTXOVEEFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 1H-tetrazole Chemical compound C=1N=NNN=1 KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIKGLXJNZXSPGV-UHFFFAOYSA-N 5,6-dimethyl-1,2,4-triazin-3-amine Chemical compound CC1=NN=C(N)N=C1C UIKGLXJNZXSPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 2
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical group C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HOBCFUWDNJPFHB-UHFFFAOYSA-N indolizine Chemical compound C1=CC=CN2C=CC=C21 HOBCFUWDNJPFHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011242 organic-inorganic particle Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMCUPJKTGNBGEC-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-triazol-4-amine Chemical compound NN1C=NN=C1 FMCUPJKTGNBGEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZRRRFSJFQTGGB-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazinane-2,4,6-trithione Chemical compound S=C1NC(=S)NC(=S)N1 WZRRRFSJFQTGGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGJCBBASTRWVJL-UHFFFAOYSA-N 1,3-thiazolidine-2-thione Chemical compound SC1=NCCS1 WGJCBBASTRWVJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODDAWJGQWOGBCX-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(dimethylazaniumyl)ethyl]tetrazole-5-thiolate Chemical compound CN(C)CCN1N=NN=C1S ODDAWJGQWOGBCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPIRBHDGWMWJEP-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxy-7-azabenzotriazole Chemical compound C1=CN=C2N(O)N=NC2=C1 FPIRBHDGWMWJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGDRLCRGKUCBQL-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole-4,5-dicarbonitrile Chemical compound N#CC=1N=CNC=1C#N XGDRLCRGKUCBQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRWAIJBHBCCLGS-UHFFFAOYSA-N 2-(tetrazol-1-yl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CN1C=NN=N1 GRWAIJBHBCCLGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MLOXIXGLIZLPDP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-1h-imidazole-4,5-dicarbonitrile Chemical compound NC1=NC(C#N)=C(C#N)N1 MLOXIXGLIZLPDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHGULLIUJBCTEF-UHFFFAOYSA-N 2-aminobenzothiazole Chemical compound C1=CC=C2SC(N)=NC2=C1 UHGULLIUJBCTEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROHTVIURAJBDES-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-bis(prop-2-enyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N(CC=C)CC=C)=N1 ROHTVIURAJBDES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNJSNEKCXVFDKW-UHFFFAOYSA-N 3-(5-amino-1h-indol-3-yl)-2-azaniumylpropanoate Chemical compound C1=C(N)C=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 YNJSNEKCXVFDKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKEAMBAZBICIFP-UHFFFAOYSA-N 3-oxido-2,1,3-benzoxadiazol-3-ium Chemical compound C1=CC=CC2=[N+]([O-])ON=C21 OKEAMBAZBICIFP-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
- RDIMQHBOTMWMJA-UHFFFAOYSA-N 4-amino-3-hydrazinyl-1h-1,2,4-triazole-5-thione Chemical compound NNC1=NNC(=S)N1N RDIMQHBOTMWMJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=NC=C1 KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGWWTUWTOBEQFE-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1h-1,2,4-triazole-5-thione Chemical compound CN1C=NN=C1S AGWWTUWTOBEQFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INVVMIXYILXINW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1h-[1,2,4]triazolo[1,5-a]pyrimidin-7-one Chemical compound CC1=CC(=O)N2NC=NC2=N1 INVVMIXYILXINW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHYUBLSWHDYKAO-UHFFFAOYSA-N 5-methylpyrazine-2,3-dicarbonitrile Chemical compound CC1=CN=C(C#N)C(C#N)=N1 RHYUBLSWHDYKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZWTXWPRWRLHIL-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-1,3-benzothiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC=C2N=C(N)SC2=C1 DZWTXWPRWRLHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005964 Acibenzolar-S-methyl Chemical group 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000892301 Phomopsis amygdali Geranylgeranyl diphosphate synthase Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- PWVZNUXCASXHMB-UHFFFAOYSA-N acetic acid;3-oxobutanoic acid Chemical compound CC(O)=O.CC(=O)CC(O)=O PWVZNUXCASXHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N alumane;copper Chemical compound [AlH3].[Cu] JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N benzopyrazine Natural products N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical group C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Chemical group 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000366 colloid method Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- WCCJDBZJUYKDBF-UHFFFAOYSA-N copper silicon Chemical compound [Si].[Cu] WCCJDBZJUYKDBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005331 diazinyl group Chemical group N1=NC(=CC=C1)* 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical class CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- BDJSOPWXYLFTNW-UHFFFAOYSA-N methyl 3-methoxypropanoate Chemical compound COCCC(=O)OC BDJSOPWXYLFTNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- RHDUVDHGVHBHCL-UHFFFAOYSA-N niobium tantalum Chemical compound [Nb].[Ta] RHDUVDHGVHBHCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 1
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 1
- LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N phthalazine Chemical compound C1=NN=CC2=CC=CC=C21 LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005553 polystyrene-acrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 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
- 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
-
- 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
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/32115—Planarisation
- H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 기판 상에 설치되는 피가공막 및 배리어 메탈층의 연마에 있어서, 특히 배리어 메탈층을 효율적으로 연마할 수가 있으며, 또한 충분히 평탄화된 정밀도가 높은 마무리면을 얻을 수 있는, 반도체 장치의 제조에 있어서 유용한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제공하는 것이다. 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층, 및 절연막을 동일 조건으로 연마한 경우, 구리막의 연마 속도(RCu)와 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도(RTa)의 비(RCu/RTa)가 1/20 이하이며, 구리막의 연마 속도(RCu)와 절연막의 연마 속도(RIn)의 비(RCu/RIn)가 5 내지 1/5인 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻는다. RCu/RTa는 1/30 이하, 특히 1/40 이하, 나아가 1/5O 이하, RCu/RIn는 4 내지 1/4, 특히 3 내지 1/3, 나아가 2 내지 1/2인 것이 바람직하다.
반도체 장치, 화학 기계 연마용 수계 분산체, 기판, 피가공막, 배리어 메탈층
Description
본 발명은 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체( 이하「화학 기계 연마용 수계 분산체」라고 한다. 또한, 「수계 분산체」라 약기하는 수도 있다.)에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은 반도체 기판 상에 설치되는 각종 피가공막 및 배리어 메탈층의 연마에 있어서, 특히, 배리어 메탈층을 효율적으로 연마할 수 있으며, 또한 충분히 평탄화된 정밀도가 높은 마무리면을 얻을 수 있는 화학 기계 연마용 수계 분산체에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에 있어서의 최근의 기술로서, 프로세스 웨이퍼 상의 절연막에 형성된 구멍 또는 홈 등에, 텅스텐 및 구리 등의 배선재를 매립한 후, 절연막의 표면보다 위의 배선재를 연마에 의해 제거함으로써 배선을 형성하는 방법이 있다. 이 수법에 의해 형성되는 배선을 다마신(damascene) 배선이라 한다. 이 연마에 있어서 탄탈 등의 경도가 높은 금속으로 이루어지는 배리어 메탈층을 효율적으로 연마하는 것은 쉽지 않다. 한편, 구리 등의 비교적 부드러운 배선재는 연마 되기 쉬워, 배선 부분에 있어서 디싱(dishing)을 발생시켜 평탄한 마무리면이 얻어지지 않은 경우가 있다. 또한, pH가 높은 경우에는, 특히 유전율이 낮은 다공질의 절연막 등에서는, 이 절연막이 과도하게 연마되어 양호한 다마신 배선을 형성할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 탄탈 등으로 이루어지는 배리어 메탈층을 충분한 속도로 연마할 수 있으며, 구리 등으로 이루어지는 배선재는 적절히 연마되고, 또한 절연막이 과도하게 연마되지 않아 충분히 평탄한 마무리면을 달성하여 양호한 다마신 배선을 형성할 수 있는 반도체 장치의 제조에 유용한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체는 연마제, 물 및 연마 속도 조정제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에 있어서 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층 및 절연막을 동일 조건으로 연마한 경우에, 상기 구리막의 연마 속도(RCu)와 상기 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도(RTa)의 비(RCu/RTa)가 1/20 이하이며, 상기 구리막의 연마 속도(RCu)와 상기 절연막의 연마 속도(RIn)의 비(RCu/RIn)가 5 내지 1/5인 것으로 할 수 있다.
반도체 기판 상에 설치되는 피가공막의 연마에 있어서, 마무리면을 충분히 평탄화할 수 있는 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻는 것을 목적으로 검토한 결과, 특히, 아미노기 등을 갖는 복소환 화합물로 이루어지는 연마 속도 조정제를 함유시킴으로써 배리어 메탈층의 연마가 촉진되고, 구리 등의 배선재의 연마가 억제되고, 또한 절연막이 과도하게 연마되지 않아 충분히 평탄화된 정밀도가 높은 마무리면이 얻어진다는 것이 발견되었다. 본 발명은 이러한 발견을 기초로 하여 이루어진 것이다.
상기 과제는 첫째로 연마 속도 조정제를 함유하는 수계 분산체에 의해 달성된다. 상기 과제는 둘째로 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층, 및 절연막의 연마 속도의 비가 특정된 화학 기계 연마용 수계 분산체에 의해 달성된다. 또한, 상기 과제는 셋째로 특정 작용을 갖는 연마 속도 조정제를 함유하는 수계 분산체에 의해 달성된다. 상기 과제는 넷째로 특정 복소환 화합물을 연마 속도 조정제로서 함유하는 수계 분산체에 의해 달성된다. 또한 상기 과제는 다섯째로 특정 pH를 갖는 수계 분산체에 의해 달성된다.
본 발명의 화학 기계 연마용 수계 분산체는 연마제, 물 및 연마 속도 조정제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층, 및 절연막을 동일 조건에 의해 연마한 경우, 상기 구리막의 연마 속도(RCu)와 상기 탄탈층의 연마 속도(RTa)의 비(RCu/RTa)가 1/20 이하이며, 상기 구리막의 연마 속도(RCu)와 상기 절연막의 연마 속도(RIn)의 비(RCu/RIn)가 5 내지 1/5인 것으로 할 수 있다.
상기 「구리막」을 형성하는 구리는 순 구리 뿐만 아니라 구리-실리콘, 구리-알루미늄 등의 95 중량% 이상의 구리를 함유하는 합금도 포함한다. 또한 상기 「탄탈층」을 형성하는 탄탈도 순 탄탈로 한정되지 않고, 탄탈-니오븀 등의 탄탈을 함유하는 합금도 포함한다. 또한, 상기 「질화 탄탈층」을 형성하는 질화 탄탈도 순품으로 한정되지는 않는다.
상기 「동일 조건」이란, 특정한 형식의 연마 장치를 사용하고, 그 디스크 및 헤드의 회전수, 연마 압력, 연마 시간, 사용하는 연마 패드의 종류 및 수계 분산체의 단위 시간당의 공급량을 동일하게 하는 것을 의미한다.
연마 속도의 상기「비」는, 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층, 및 절연막을, 상기 동일 조건 하에서 각각 연마하고, 각각의 연마 속도의 값으로부터 산출할 수 있다. 이 연마는, 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층, 또는 절연막을 구비하는 웨이퍼를 사용하여 행할 수 있다.
구리막의 연마 속도(RCu)와 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도(RTa)의 비(RCu/RTa)는, 1/30 이하, 특히 1/40 이하, 또한 1/50 이하인 것이 바람직하다. 이 RCu/RTa가 1/20를 초과할 경우에는, 탄탈층이 충분한 속도로 연마되지 않아, 이 수계 분산체를 반도체 기판 상에 설치되는 피가공막 및 배리어 메탈층의 연마에 사용한 경우에, 2단계 연마법에서의 2단째 연마에서 배리어 메탈층의 연마에 장시간을 요한다.
또한 구리막의 연마 속도(RCu)와 절연막의 연마 속도(RIn)의 비(RCu/Rln
)는, 4 내지 1/4, 특히 3 내지 1/3, 나아가 2 내지 1/2인 것이 바람직하다. 이 RCu/RIn이 5를 초과할 경우는, 구리막의 연마가 과도해져, 이 수계 분산체를 반도체 기판 상에 설치되는 피가공막의 연마에 사용한 경우에, 배선 부분에서 디싱이 발생하여, 충분히 평탄화된 정밀도가 높은 마무리면을 얻을 수 없다. 한편, RCu/RIn이 1/5 미만이면, 절연막이 과도하게 연마되어 양호한 다마신 배선을 형성할 수 없다.
상기 「연마제」로서는 실리카, 알루미나, 세리아, 지르코니아 및 티타니아 등의 무기 입자를 사용할 수가 있다. 이 무기 입자로서는, 기상법에 의해 합성된 것이 특히 바람직하다. 이 기상법에 의한 무기 입자로서는, 흄드법 (고온 화염 가수 분해법), 나노페이즈 테크놀러지사(Nanophase Technology Co.)의 방법(금속 증착 산화법) 등으로 합성된 것이 고순도로서 보다 바람직하다.
또한, 이 무기 입자로서는, ① 테트라에톡시실란 또는 티탄알콕시드 등의 금속 알콕시드를 가수 분해시키고, 축합시켜 합성하는 졸법, 또는 ② 정제에 의해 불순물을 제거하는 무기 콜로이드법 등에 의해 합성되는 콜로이달 실리카, 콜로이달 알루미나 또는 콜로이달 티타니아 등도 바람직하게 사용된다.
또한, 연마제로서는 폴리염화비닐, 폴리스티렌 및 스티렌계 공중합체, 폴리아세탈, 포화 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐 등의 폴리올레핀 및 올레핀계 공중합체, 페녹시 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴 수지, 및 아크릴계 공중합체 등의 열가소성 수지로 이루어지는 유기 입자를 사용할 수도 있다. 또한, 에폭 시 수지, 우레탄 수지 등의 열경화성 수지로 이루어지는 유기 입자를 사용할 수도 있다.
이들 무기 입자 및 유기 입자는, 각각 1종만을 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋으며, 무기 입자와 유기 입자를 병용할 수도 있다.
연마제로서는 유기 무기 복합 입자를 사용할 수도 있다. 유기 무기 복합 입자는, 유기 입자와 무기 입자가 연마시에 용이하게 분리하지 않을 정도로 일체로 형성되어 있으면 좋고, 그 종류, 구성 등은 특별히 한정되지 않는다.
이 복합 입자로서는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 중합체 입자의 존재 하에 알콕시실란, 알루미늄알콕시드, 티탄알콕시드 등을 중축합시켜, 중합체 입자의 적어도 표면에 폴리실록산 등이 결합된 것을 사용할 수 있다. 또한, 생성되는 중축합체는, 중합체 입자가 갖는 관능기에 직접 결합되어 있어도 좋고, 실란커플링제 등을 통하여 결합되어 있어도 좋다.
또한, 이 중축합체는 반드시 중합체 입자에 화학적으로 결합될 필요는 없으며, 특히, 삼차원적으로 성장한 중축합체가, 중합체 입자의 표면에 물리적으로 유지되어 있는 상태이어도 좋다. 또한, 알콕시실란 등 대신에 실리카 입자, 알루미나 입자 등을 사용할 수도 있다. 이들은 폴리실록산 등과 서로 엉켜 유지되어 있어도 좋고, 이들이 갖는 히드록실기 등의 관능기에 의해 중합체 입자에 화학적으로 결합되어 있어도 좋다.
복합 입자로서는, 부호가 다른 제타 전위를 갖는 유기 입자와 무기 입자를 함유하는 수분산체에 있어서, 이들 입자가 정전력에 의해 결합된 것을 사용할 수도 있다.
중합체 입자의 제타 전위는 전체 pH역(域), 또는 저 pH역을 제외한 광범한 영역에 걸쳐 음인 경우가 많지만, 카르복실기, 술폰산기 등을 갖는 중합체 입자로 함으로써, 확실하게 음의 제타 전위를 갖는 중합체 입자로 할 수 있다. 또한, 아미노기 등을 갖는 중합체 입자로 함으로써, 특정 pH역에 있어서 양의 제타 전위를 갖는 중합체 입자로 할 수도 있다.
한편, 무기 입자의 제타 전위는 pH 의존성이 높고, 이 전위가 0이 되는 등 전점을 가지며, 그 전후에서 제타 전위의 부호가 역전한다.
따라서, 특정한 유기 입자와 무기 입자를 조합하여 이들의 제타 전위가 역부호가 되는 pH역으로 혼합함으로써, 정전력에 의해 유기 입자와 무기 입자를 일체로 복합화할 수가 있다. 또한 혼합시, 제타 전위가 같은 부호이어도 그 후에 pH를 변화시켜 제타 전위를 역부호로 함으로써, 유기 입자와 무기 입자를 일체로 할 수도 있다.
또한, 이 복합 입자로서는, 이와 같이 정전력에 의해 일체로 복합화된 입자의 존재 하에, 상기한 바와 같이 알콕시실란, 알루미늄알콕시드, 티탄알콕시드 등을 중축합시키고, 이 입자의 적어도 표면에 다시 폴리실록산 등이 결합되어 복합화된것을 사용할 수도 있다.
이들 복합 입자는 1종만을 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 복합 입자와, 무기 입자 및 유기 입자의 적어도 한쪽을 병용할 수도 있다.
무기 입자 및 유기 입자의 평균 입경은 0.01 내지 3 ㎛인 것이 바람직하다. 이 평균 입경이 O.O1 ㎛ 미만이면, 연마 속도가 저하되는 경향에 있다. 한편, 이 평균 입경이 3 ㎛을 초과할 경우는 연마제가 침강하여 분리되어 버려, 안정된 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻는 것이 용이하지 않다. 이 평균 입경은 0.05 내지 1.0 ㎛, 나아가 0.1 내지 0.7 ㎛인 것이 특히 바람직하고, 이 범위의 평균 입경을 갖는 연마제라면, 특히 배리어 메탈층을 충분한 속도로 연마할 수 있으며 또한 입자의 침강 및 분리가 생기지 않는, 안정된 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제조할 수 있다. 또한, 이 평균 입경은 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 측정할 수가 있다.
또한 연마제의 함량은, 화학 기계 연마용 수계 분산체를 100 부로 했을 경우, 0.05 내지 15부로 할 수 있으며, 특히 0.1 내지 8부, 나아가 0.5 내지 6 부로 하는 것이 바람직하다. 연마제의 함량이 0.3부 미만이면 충분한 속도로 연마할 수가 없으며, 한편, 15부를 초과할 경우에는 비용이 높아짐과 동시에, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 안정성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명에 있어서, 연마 속도 조정제는 구리막의 연마를 억제하고, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마를 촉진하는 것이다.
이 특정한 작용을 갖는 연마 속도 조정제를 함유시킴으로써, 본 발명의 특정한 연마 속도의 비를 갖는 화학 기계 연마용 수계 분산체를 용이하게 얻을 수 있다.
상기 연마 속도 조정제로서는 아미노기, 머캅토기, 탄소수 1 내지 3의 단쇄의 알킬기 등을 갖는 복소환 화합물의 유도체를 사용할 수가 있다.
그와 같은 유도체로서는 벤조티아졸, 벤조티아디아졸, 벤조트리아졸 및 트리아자인돌리진 등의 복소 오원환을 갖는 화합물, 및 디아진 및 트리아진 등의 복소 육원환을 갖는 화합물의 유도체 등을 들 수 있다.
복소 오원환을 갖는 화합물의 유도체로서는 상기 화합물 이외에 2-아미노벤조티아졸, 2-아미노-6-메틸벤조티아졸, 2-머캅토벤조티아졸, 4-아미노-1,2,4-트리아졸, 4-아미노-3-히드라지노-5-머캅토-1,2,4-트리아졸, 3-머캅토-1,2,4-트리아졸 및 3-머캅토-4-메틸-4H-1,2,4-트리아졸, 7-히드록시-5-메틸-1,3,4-트리아자인돌리진, 비스무티올, 아데닌 등을 들 수 있다.
또한, 5-아미노-1H-테트라졸, 2-머캅토티아졸린, 구아닌, 1-페닐-5-머캅토-1H-테트라졸, 1H-테트라졸, 1H-테트라졸-1-아세트산, 1-(2-디메틸아미노에틸)-5-머캅토-테트라졸, 4,5-디시아노이미다졸, 2-아미노-4,5-디시아노-1H-이미다졸, 3H-1,2,3-트리아졸로[4,5-b]피리딘-3-올, 톨릴트리아졸, 벤즈이미다졸, 벤조푸록산, 벤조-1,2,3-티아디아졸 등을 들 수도 있다.
복소 육원환을 갖는 화합물의 유도체로서는 3-아미노-5,6-디메틸-1,2,4-트리아진, 2,4-디아미노-6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진, 벤조구아나민, 티오시아누르산, 멜라민, 3-아미노-5,6-디메틸-1,2,4-트리아진, 프탈라진 및 2,3-디시아노-5--메틸피라진 등을 들 수 있다.
또한, 연마 속도 조정제로서 복소 오원환과 복소 육원환을 갖는 화합물의 유도체를 사용할 수 있다. 그러한 유도체로서는, 아데닌 및 구아닌 등을 들 수 있다.
이들 연마 속도 조정제 중, 바람직한 것으로서는, 청구항 4에 기재된 5-아미노-1H-테트라졸, 구아닌, 3-머캅토-1,2,4-트리아졸, 1-페닐-5-머캅토-1H-테트라졸, 5-메틸-1H-벤조트리아졸 및 7-히드록시-5-메틸-1,3,4-트리아자인돌리진 등을 들 수 있다.
특히 바람직한 연마 속도 조정제는 5-아미노-1H-테트라졸 또는 7-히드록시-5-메틸-1,3,4-트리아자인돌리진이다.
연마 속도 조정제의 함량은 화학 기계 연마용 수계 분산체를 100 중량부 (이하 「부」라 약기한다)로 한 경우에, 0.001 내지 3부로 할 수 있으며, 특히 0.01 내지 3부, 나아가 0.05 내지 3부로 하는 것이 바람직하다. 연마 속도 조정제의 함량이 0.001부 미만이면, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층을 충분한 속도로 연마할 수가 없어, 이 수계 분산체를 반도체 기판 상에 설치되는 배리어 메탈층의 연마에 사용한 경우에, 그 연마에 장시간을 요한다. 한편, 이 연마 속도 조정제는, 3부 함유시키면 소기의 효과가 충분히 얻어지며, 이를 초과하여 함유시킬 필요는 없다.
청구항 8에 기재된 발명은 화학 기계 연마용 수계 분산체의 장려되는 pH의 범위를 분명히 하는 것이다.
수계 분산체의 pH는「1 내지 10」으로 하는 것이 바람직하다. 이 범위의 pH 이면 절연막의 연마를 억제할 수 있어, 절연막이 과도하게 연마되지 않는다. 이 pH는 1 내지 9, 특히 2 내지 8, 나아가 3 내지 7.5인 것이 보다 바람직하다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH가 1 미만이거나 10을 초과할 경우는, 특히 실세스퀴옥산을 주성분으로 하는 절연막과 같이, 유전률이 낮고 다공질의 절연막 등이면, 절연막이 과도하게 연마되어 양호한 다마신 배선을 형성할 수 없는 경우가 있다.
pH의 조정은 질산, 황산, 인산 등의 무기산, 또는 포름산, 아세트산, 옥살산, 말론산, 숙신산 및 벤조산 등의 유기산으로 행할 수 있다.
또한, pH가 산성측인 경우는, 구리막을 연마하는 속도가 작아지며, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층을 연마하는 속도는 커진다. 그 때문에, 이 산성 수계 분산체를 반도체 기판 상에 설치되는 피가공막의 연마에 사용한 경우에, 피가공막과 배리어 메탈층을 보다 균형있게 연마할 수가 있다. 이 수계 분산체는, 2단계 연마법에서의 2단째 연마에서 특히 유용하다. 한편, pH가 중성 부근인 경우는, 구리막을 연마하는 속도가 크고, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층을 연마하는 속도는 작다. 그 때문에, 배리어 메탈층이 스토퍼층으로서 충분히 기능한다. 이 중성 수계 분산체는, 2단계 연마법에서의 1단째 연마에서도 사용할 수가 있다.
본 발명의 화학 기계 연마용 수계 분산체에는 통상 산화제는 함유되어 있지 않다.
이것은, 산화제에 의해 구리막 등의 피가공막의 연마가 촉진되어 상대적으로 배리어 메탈층의 연마 속도가 작아지기 때문이다. 그러나, 구리막과 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도의 비가 제1 발명의 범위 내가 되는 산화제 및 함량이면 산화제를 함유시킬 수도 있다. 이 산화제의 구체적인 예로서는, 과산화 수소, 과아세트산, 과벤조산 및 tert-부틸히드로퍼옥사이드 등의 유기 과산화물, 및 질산 및 질산철 등의 질산 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 이 산화제 이외에, 필요에 따라서 각종의 첨가제를 배합할 수도 있다. 그것에 의하여 분산 상태의 안정성을 더욱 향상시키거나, 연마 속도를 높이거나, 2종 이상의 피가공막 등, 경도가 다른 피연마막의 연마에 사용한 경우 연마 속도의 차이를 조정할 수가 있다.
본 발명에서는 구리막과 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도의 비를 특정하고 있지만, 본 발명의 화학적 기계 연마용 수계 분산체는 초LSI 등의 반도체 장치의 제조 과정에 있어서 반도체 기판 상에 설치되는 각종 피가공막 및 배리어 메탈층의 연마에 사용할 수가 있다. 이 피가공막으로서는 순 구리막, 순 알루미늄막, 순 텅스텐막 등 이외에, 구리, 알루미늄, 텅스텐 등과 다른 금속과의 합금으로 이루어지는 막 등을 들 수 있다. 본 발명의 수계 분산체는, 이들 각종의 피가공막 중에서도 순 구리막 등의 경도가 낮은 것의 연마에 있어서 특히 유용하다. 또한, 배리어 메탈층으로서는 탄탈, 티탄 등의 금속, 또는 이들의 산화물 및 질화물 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다.
또한, 배리어 메탈층은 탄탈, 티탄 등 중의 1종으로 형성되는 경우가 많지만, 탄탈과 질화 탄탈 등이 동일 기판 상에서 병용되는 일도 있다.
반도체 장치의 피가공막 및 배리어 메탈층의 연마는 시판중인 화학 기계 연마 장치 (랩 마스터 SFT사 제품, 형식「LGP 510, LGP 552」 등)을 사용하여 행할 수 있다.
이 연마에 있어서, 연마 후, 피연마면에 잔류하는 연마제는 제거하는 것이 바람직하다. 이 연마제의 제거는 통상의 세정 방법에 의해서 행할 수 있지만, 유기 입자의 경우는 산소 존재 하에 고온에서 피연마막 상의 입자를 연소시켜 제거할 수도 있다. 연소 방법으로서는, 산소 플라즈마에 노출시키거나, 산소 라디칼을 다 운 플로우로 공급하는 등의 플라즈마에 의한 회화(ashing) 처리 등을 들 수 있으며, 이에 의해서 잔류하는 유기 입자를 피연마면에서 용이하게 제거할 수가 있다.
상기 반도체 장치란 연마된 웨이퍼, 이 웨이퍼를 구비하거나 유지하는 각종 장치, 또한 이 웨이퍼로부터 제작된 기판, 및 이 기판을 구비하는 각종 장치 (즉, 이 기판이 조립 부착된 각종 장치 등) 등을 폭 넓게 의미한다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
(1) 연마제를 함유하는 슬러리의 제조
용량 2 리터의 폴리에틸렌제의 병에, 100g 의 흄드법 실리카 입자(닛본 아에로질 가부시끼가이샤 제품, 상품명「아에로질(Aerosil) #50」), 또는 흄드법 알루미나 입자(닛본 아에로질 가부시끼가이샤 제품, 상품명「알루미나(Alumina) C」)를 넣은 후, 이온 교환수를 투입하여 전량을 100O g으로 하고, 초음파 분산기에 의해 분산시켜 제조하였다.
또한, 콜로이달 실리카를 함유하는 수분산체는, 이하와 같이 하여 제조되었다. 즉, 용량 2 리터의 플라스크에, 25 질량% 농도의 암모니아수 70 g, 이온 교환수 40 g, 에탄올 175 g 및 테트라에톡시실란 21 g을 투입하여 180 rpm으로 교반하면서 60 ℃ 로 승온하고, 이 온도를 유지한 채 2 시간 교반을 계속한 후, 냉각하여 평균 입경이 97 nm인 콜로이달 실리카/알콜 분산체를 얻었다. 계속해서, 증발기에 의해, 이 분산체에 80 ℃의 온도로 이온 교환수를 첨가하면서 알콜 분획을 제거하는 조작을 여러번 반복하고, 분산체 내의 알콜 분획을 제거하여 고형분 농도가 8 질량%인 수분산체를 제조하였다.
또한, 실리카 복합 입자를 함유하는 수분산체는 이하와 같이 하여 제조되었다. 즉, 메틸메타크릴레이트 90 부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품, 상품명 「NK에스테르 M-90G」, #400) 5부, 4-비닐피리딘 5 부, 아조계 중합 개시제(와꼬쥰야꾸 가부시끼가이샤 제품, 상품명 「V50」) 2 부, 및 이온 교환수 400 부를, 용량 2 리터의 플라스크에 투입하여 질소 가스 분위기 하에 교반하면서 70 ℃로 승온시켜 6 시간 중합시켰다. 이에 의해 아미노기의 양이온 및 폴리에틸렌글리콜쇄를 갖는 관능기를 가지며, 평균 입경 0.15 ㎛의 폴리메틸메타크릴레이트계 입자를 함유하는 수분산체를 얻었다. 또한, 중합 수율은 95 %이었다. 이 폴리메틸메타크릴레이트계 입자를 10 질량% 함유하는 수분산체 1OO 부를 용량 2리터의 플라스크에 투입하고, 메틸트리메톡시실란 1 부를 첨가하여 40 ℃ 에서 2 시간 교반하였다. 그 후, 질산에 의해 pH를 2로 조정하여 수분산체 (a)를 얻었다. 또한, 콜로이달 실리카 (닛산 가가꾸 가부시끼가이샤 제품, 상품명「스노우텍스 O」)을 10 질량% 함유하는 수분산체의 pH를 수산화 칼륨에 의해 8로 조정하여 수분산체 (b)를 얻었다. 수분산체 (a)에 함유되는 폴리메틸메타크릴레이트계 입자의 제타 전위는 +17 mV, 수분산체 (b)에 함유되는 실리카 입자의 제타 전위는 -4O mV이었다. 그 후, 수분산체 (a) 100 부에 수분산체 (b) 50 부를 2 시간에 걸쳐 서서히 첨가, 혼합하고, 2 시간 교반하여 폴리메틸메타크릴레이트계 입자에 실리카 입자가 부착된 입자를 함유하는 수분산체를 얻었다. 이어서, 이 수분산체에 비닐트리에톡시실란 2부를 첨가하여 1 시간 교반한 후, 테트라에톡시실란 1부를 첨가하여 60 ℃로 승온시키고, 3 시간 교반을 계속한 후 냉 각함으로써, 복합 입자를 함유하는 수분산체를 얻었다. 이 복합 입자의 평균 입경은 180 nm이며, 폴리메틸메타크릴레이트계 입자의 표면의 80 %에 실리카 입자가 부착되어 있었다.
(2) 연마 속도 조정제를 함유하는 수용액의 제조
용량 1 리터의 폴리에틸렌제 병에, 5 g의 5-아미노-1H-테트라졸, 구아닌, 3-머캅토-1,2,4-트리아졸, 또는 7-히드록시-5-메틸-1,3,4-트리아자인돌리진 (HMT)을 넣은 후, 이온 교환수를 투입하여 용해시켜 전량 500 g의 수용액을 제조하였다.
(3) 실시예 1 내지 9 및 비교예 1
용량 2 리터의 폴리에틸렌제 병에, 상기 (1)의 연마제를 함유하는 슬러리 (실시예 1 및 3 내지 6 및 비교예 1에서는 500 g, 실시예 2에서는 300 g)와 상기 (2)의 연마 속도 조정제를 함유하는 수용액 (실시예 1 내지 3, 5 내지 6 및 8 내지 9에서는 200 g, 실시예 4에서는 5 g, 실시예 7에서는 100 g)을 넣고, 질산에 의해 pH를 조정한 후, 이온 교환수를 투입하여 전량을 1000 g으로 하여 실시예 1 내지 9의 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제조하였다. 또한, 상기 (2)의 수용액을 함유하지 않은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 1의 수계 분산체를 제조하였다. 각각의 수계 분산체의 배합 조성 (고형분 환산)은 표 1과 같다.
이상, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1의 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 8 인치 구리막 부착 웨이퍼, 8 인치 탄탈막 부착 웨이퍼, 8 인치 질화 탄탈막 부착 웨이퍼, 8 인치 플라즈마 TEOS막 부착 웨이퍼 및 8 인치의 저유전율의 다공질 절연막 부착 웨이퍼를 연마하였다.
이 플라즈마 TEOS막은 TEOS (테트라에톡시실란) 등을 원료로 하여 플라즈마 CVD법에 의해 형성된 플라즈마 산화막이다.
이 저유전율의 다공질 절연막은 이하의 방법에 의해 형성되었다. 즉, 101.5 g의 메틸트리메톡시실란, 276.8 g의 메톡시프로피온산메틸 및 9.7 g의 테트라이소프로폭시티탄/아세토아세트산에틸 착체로 이루어지는 혼합 용액을 60 ℃로 가열하고, 이 혼합 용액에 112.3 g의 γ-부티로락톤과 물과의 혼합물 (중량비 4.58)을 1 시간에 걸쳐 적가하였다. 혼합물의 적가 종료 후, 60 ℃에서 1 시간 반응시켜 폴리실록산 졸을 얻었다. 이 폴리실록산 졸 15 g과 폴리스티렌 입자 1 g을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 ITO (인듐 주석 옥사이드) 기판 상에 스핀코트법으로 도포하여 막두께 1.39 ㎛의 도막을 형성하였다. 그 후, 80 ℃에서 5 분간, 계속해서 200 ℃에서 5 분간 가열하고, 이어서 진공 하에 340 ℃, 360 ℃ 및 380 ℃의 순으로 각각 30 분간 가열하고, 다시 450 ℃에서 1 시간 가열하여 무색 투명한 피막을 형성하였다. 이 피막의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰하였더니, 미세한 공공(空孔)이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 유전율은 1.98, 탄성율은 3 GPa이며, 공극율은 15 %이었다.
상기 연마 결과를 표 1에 나타내었다.
연마 장치로서 랩마스터사 제품의 형식「LGP-510」을 사용하고, 이하의 조건으로 각 웨이퍼에 설치된 막을 연마하여, 하기의 식으로 연마 속도를 산출하였다.
테이블 회전수 ; 50 rpm, 헤드 회전수 ; 50 rpm, 연마 압력 ; 300 g/㎠, 수계 분산체 공급 속도 ; 1OO cc/분, 연마 시간 ; 1 분, 연마 패드 : 로델·닛타 가 부시끼가이샤 제품, 제품 번호 IC l000/SUBA 400의 2층 구조.
연마 속도(Å/분) = (연마전의 각 막의 두께 - 연마 후의 각 막의 두께)/연마 시간
또한 각 막의 두께는 저항율 측정기 (NPS사 제품, 형식「Σ-5」)에 의해 직류 4탐침법으로 시트 저항을 측정하고, 이 시트 저항값과 구리, 탄탈 또는 질화 탄탈의 저항율로부터 하기의 식으로 산출하였다.
각 막의 두께 (Å) = [시트 저항값(Ω/㎠) x 구리, 탄탈 또는 질화 탄탈의 저항율 (Ω/cm)] x 1O8
또한, 플라즈마 TEOS의 저항률은 Sentech사 제품「FTP500」광간섭식 막두께 측정기로 측정하였다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | ||
| 연마제 | 종류 | 흄드 실리카 | 흄드 알루미나 | 흄드 실리카 | 흄드 실리카 | 흄드 알루미나 |
| 함량 | 5 | 3 | 5 | 5 | 5 | |
| 연마제 속도 조정제 | 종류 | 5-아미노-1H-테트라졸 | 구아닌 | |||
| 함량 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.005 | 0.2 | |
| pH | 3 | 3 | 6.5 | 3.3 | 3.2 | |
| 연마속도 (Å/분) | ||||||
| Cu | 25 | 30 | 45 | 43 | 75 | |
| Ta | 1280 | 1550 | 1770 | 1700 | 1820 | |
| TaN | 550 | 710 | 930 | 890 | 1570 | |
| TEOS 절연막 | 45 | 25 | 55 | 40 | 50 | |
| 저유전율 절연막 | 25 | 25 | 30 | 20 | 35 | |
| 연마 속도비 | ||||||
| Cu/Ta | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | |
| Cu/TaN | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| Cu/TEOS 절연막 | 0.56 | 1.20 | 0.82 | 1.08 | 1.50 | |
| Cu/저유전율 절연막 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 2.15 | 2.14 | |
| 실시예 6 | 실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 비교예 1 | ||
| 연마제 | 종류 | 흄드 실리카 | 콜로이달 실리카 | 콜로이달 실리카 | 실리카 복합 입자 | 흄드 실리카 |
| 함량 | 5 | 3 | 1 | 5 | 5 | |
| 연마제 속도 조정제 | 종류 | 3-머캅토- 1,2,4- 트리아졸 | HMT | 5-아미노-1H -테트라졸 | HMT | - |
| 함량 | 0.2 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | - | |
| pH | 3.1 | 3 | 7 | 3 | 3 | |
| 연마속도 (Å/분) | ||||||
| Cu | 57 | 45 | 55 | 75 | 85 | |
| Ta | 1790 | 1570 | 1155 | 1515 | 275 | |
| TaN | 1270 | 1055 | 1215 | 1550 | 195 | |
| TEOS 절연막 | 55 | 35 | 50 | 65 | 40 | |
| 저유전율 절연막 | 25 | 10 | 15 | 20 | 35 | |
| 연마 속도비 | ||||||
| Cu/Ta | 0.03 | 0.03 | 0.05 | 0.05 | 0.31 | |
| Cu/TaN | 0.04 | 0.04 | 0.05 | 0.05 | 0.44 | |
| Cu/TEOS 절연막 | 1.04 | 1.29 | 1.10 | 1.15 | 2.13 | |
| Cu/저유전율 절연막 | 2.28 | 4.50 | 3.67 | 3.75 | 2.43 | |
표 1의 결과에 의하면, 연마 속도 조정제를 함유하는 실시예 1 내지 9의 화학 기계 연마용 수계 분산체는 연마 속도 조정제의 함량이 매우 적은 실시예 4도 포함하여, 구리막과 탄탈막의 연마 속도의 비(RCu/RTa) 및 구리막과 TEOS 절연막 또는 저유전률 절연막의 연마 속도의 비(RCu/RIn))는 순서대로 0.02 내지 0.05, 0.56 내지 1.50, 1.00 내지 4.50이며, 모두 제1 발명의 범위 내이다. 또한, 질화 탄탈막의 경우는 탄탈막과 비교하여 연마 속도가 작지만, 구리막과 질화 탄탈막의 연마 속도의 비(RCu/RTaN)도 0.04 내지 0.05로 제1 발명의 범위 내이다. 이와 같이 실시예 1 내지 9의 수계 분산체를 사용하여 반도체 기판 상에 설치된 피가공막 및 배리어 메탈층을 연마한 경우, 충분히 평탄화된 정밀도가 높은 마무리면이 얻어진다는 것을 알 수 있다. 한편, 비교예 1의 수계 분산체는 구리막과 절연막의 연마 속도의 비에는 문제가 없지만, 구리막과 탄탈막 또는 질화 탄탈막의 연마 속도의 비가 커서 (전자 ; 0.31, 후자; 0.44), 평탄화가 불충분한 마무리면이 된다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 연마 속도 조정제를 함유하는 수계 분산체를 제조함으로써 유용한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 있다.
또한, 구리막과 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도의 비, 및 구리막과 절연막의 연마 속도의 비를 특정함으로써, 배리어 메탈층을 충분한 속도로 연마할 수 있고, 피가공막을 적절한 속도로 연마할 수 있으며, 또한 절연막이 과도하게 연마되지 않아 디싱을 발생시키지 않는 반도체 장치의 제조에 유용한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 있다.
또한, 연마 속도 조정제의 작용 또는 연마 속도 조정제의 종류 및 pH를 특정함으로써, 용이하게 상기 발명에 관한 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 있다.
Claims (9)
- 연마제, 물 및 연마 속도 조정제를 함유하며, 상기 연마 속도 조정제가 5-아미노-1H-테트라졸, 구아닌, 3-머캅토-1,2,4-트리아졸, 1-페닐-5-머캅토-1H-테트라졸, 5-메틸-1H-벤조트리아졸, 또는 7-히드록시-5-메틸-1,3,4-트리아자인돌리진인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
- 제1항에 있어서, 구리막, 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층 및 절연막을 동일 조건으로 연마했을 경우, 상기 구리막의 연마 속도(RCu)와 상기 탄탈층 및(또는) 질화 탄탈층의 연마 속도(RTa)의 비(RCu/RTa)가 1/2O 이하이며, 상기 구리막의 연마 속도(RCu)와 상기 절연막의 연마 속도(RIn)의 비(RCu/RIn)가 5 내지 1/5인 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
- 삭제
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마 속도 조정제의 함량이 화학 기계 연마용 수계 분산체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 3 중량부인 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마제가 실리카 입자, 알루미나 입자 또는 유기 무기 복합 입자인 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화제를 함유하지 않은 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, pH가 1 내지 10인 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
- 제8항에 있어서, pH가 1 내지 5인 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP99-251756 | 1999-09-06 | ||
| JP25175699A JP4505891B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010039863A KR20010039863A (ko) | 2001-05-15 |
| KR100611264B1 true KR100611264B1 (ko) | 2006-08-10 |
Family
ID=17227466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000052318A KR100611264B1 (ko) | 1999-09-06 | 2000-09-05 | 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계분산체 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6447695B1 (ko) |
| EP (1) | EP1081200B1 (ko) |
| JP (1) | JP4505891B2 (ko) |
| KR (1) | KR100611264B1 (ko) |
| DE (1) | DE60009997T2 (ko) |
| TW (1) | TWI257414B (ko) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI254070B (en) | 1999-08-18 | 2006-05-01 | Jsr Corp | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing |
| JP2001269859A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体 |
| JP4078787B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2008-04-23 | Ｊｓｒ株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体 |
| JP4123685B2 (ja) * | 2000-05-18 | 2008-07-23 | Ｊｓｒ株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体 |
| JP2004526308A (ja) * | 2001-01-16 | 2004-08-26 | 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 | シュウ酸アンモニウムを含有する研磨系及び方法 |
| KR100444307B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2004-08-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 금속배선 콘택플러그 형성방법 |
| KR100451986B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2004-10-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 저장전극 콘택 플러그 형성방법 |
| US20040162011A1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-08-19 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and production process of semiconductor device |
| JP3692109B2 (ja) * | 2002-10-24 | 2005-09-07 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| US7300601B2 (en) * | 2002-12-10 | 2007-11-27 | Advanced Technology Materials, Inc. | Passivative chemical mechanical polishing composition for copper film planarization |
| US7300602B2 (en) * | 2003-01-23 | 2007-11-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Selective barrier metal polishing solution |
| US7736405B2 (en) | 2003-05-12 | 2010-06-15 | Advanced Technology Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing compositions for copper and associated materials and method of using same |
| WO2005014753A1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-02-17 | Dynea Chemicals Oy | Non-polymeric organic particles for chemical mechanical planarization |
| US7300603B2 (en) | 2003-08-05 | 2007-11-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Chemical mechanical planarization compositions for reducing erosion in semiconductor wafers |
| US7300480B2 (en) * | 2003-09-25 | 2007-11-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | High-rate barrier polishing composition |
| US7241725B2 (en) * | 2003-09-25 | 2007-07-10 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Barrier polishing fluid |
| KR100582771B1 (ko) * | 2004-03-29 | 2006-05-22 | 한화석유화학 주식회사 | 반도체 얕은 트렌치 소자 분리 공정용 화학적 기계적 연마슬러리 |
| US7253111B2 (en) | 2004-04-21 | 2007-08-07 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holding, Inc. | Barrier polishing solution |
| US20060000808A1 (en) * | 2004-07-01 | 2006-01-05 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Polishing solution of metal and chemical mechanical polishing method |
| JP2006100538A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
| US7988878B2 (en) * | 2004-09-29 | 2011-08-02 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Selective barrier slurry for chemical mechanical polishing |
| KR100672941B1 (ko) * | 2004-10-06 | 2007-01-24 | 삼성전자주식회사 | 구리 부식 억제 세정 용액 및 이를 이용하는 씨엠피 공정 |
| US7790618B2 (en) * | 2004-12-22 | 2010-09-07 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Selective slurry for chemical mechanical polishing |
| CN101511607A (zh) * | 2005-06-06 | 2009-08-19 | 高级技术材料公司 | 整合的化学机械抛光组合物及单台板处理方法 |
| JP2007012679A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Asahi Glass Co Ltd | 研磨剤および半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2007088024A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | 研磨方法 |
| JP2007088379A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | 水系研磨液、及び、化学機械的研磨方法 |
| JP2007207983A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Fujifilm Corp | 研磨方法 |
| JP5080012B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2012-11-21 | 富士フイルム株式会社 | 金属用研磨液 |
| KR20070088245A (ko) * | 2006-02-24 | 2007-08-29 | 후지필름 가부시키가이샤 | 금속용 연마액 |
| JP4990543B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2012-08-01 | 富士フイルム株式会社 | 金属用研磨液 |
| JP2007266077A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Fujifilm Corp | 金属用研磨液 |
| TW200916564A (en) * | 2007-01-31 | 2009-04-16 | Advanced Tech Materials | Stabilization of polymer-silica dispersions for chemical mechanical polishing slurry applications |
| KR20100015627A (ko) | 2007-04-17 | 2010-02-12 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 연마제 조성물 및 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법 |
| CN101689493A (zh) | 2007-06-20 | 2010-03-31 | 旭硝子株式会社 | 研磨用组合物及半导体集成电路装置的制造方法 |
| JP4992826B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2012-08-08 | 日立化成工業株式会社 | 研磨液及び研磨方法 |
| JP5141792B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2013-02-13 | 日立化成工業株式会社 | Ｃｍｐ研磨液及び研磨方法 |
| CN102477259B (zh) * | 2010-11-30 | 2015-05-27 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种化学机械抛光浆料 |
| US8728934B2 (en) | 2011-06-24 | 2014-05-20 | Tessera, Inc. | Systems and methods for producing flat surfaces in interconnect structures |
| WO2016102204A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Basf Se | Use of a chemical mechanical polishing (cmp) composition for polishing of cobalt and / or cobalt alloy comprising substrates |
| JP6908480B2 (ja) * | 2017-09-15 | 2021-07-28 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びその製造方法並びに研磨方法並びに基板の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0846742A2 (en) * | 1996-12-09 | 1998-06-10 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry useful for copper substrates |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332341B2 (ko) * | 1973-03-27 | 1978-09-07 | ||
| JP3394101B2 (ja) | 1993-11-02 | 2003-04-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3397501B2 (ja) * | 1994-07-12 | 2003-04-14 | 株式会社東芝 | 研磨剤および研磨方法 |
| JPH0864594A (ja) * | 1994-08-18 | 1996-03-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 配線の形成方法 |
| JPH10193510A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-28 | Nippon Zeon Co Ltd | 樹脂被覆基板の製造方法およびパターン形成方法 |
| JP3160545B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2001-04-25 | 松下電器産業株式会社 | 埋め込み配線の形成方法 |
| KR19990023544A (ko) | 1997-08-19 | 1999-03-25 | 마쯔모또 에이찌 | 무기 입자의 수성 분산체와 그의 제조 방법 |
| US5897375A (en) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Motorola, Inc. | Chemical mechanical polishing (CMP) slurry for copper and method of use in integrated circuit manufacture |
| JP4083342B2 (ja) * | 1999-04-09 | 2008-04-30 | 株式会社トクヤマ | 研磨方法 |
| JP2000315666A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2001023940A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Seimi Chem Co Ltd | 半導体集積回路の平坦化方法及びそのための化学的機械研磨スラリ |
| TW501197B (en) * | 1999-08-17 | 2002-09-01 | Hitachi Chemical Co Ltd | Polishing compound for chemical mechanical polishing and method for polishing substrate |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25175699A patent/JP4505891B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-05 US US09/655,305 patent/US6447695B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-05 EP EP00119200A patent/EP1081200B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-05 KR KR1020000052318A patent/KR100611264B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-09-05 TW TW089118177A patent/TWI257414B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-09-05 DE DE60009997T patent/DE60009997T2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0846742A2 (en) * | 1996-12-09 | 1998-06-10 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry useful for copper substrates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1081200B1 (en) | 2004-04-21 |
| JP4505891B2 (ja) | 2010-07-21 |
| TWI257414B (en) | 2006-07-01 |
| US6447695B1 (en) | 2002-09-10 |
| EP1081200A1 (en) | 2001-03-07 |
| DE60009997T2 (de) | 2005-04-28 |
| KR20010039863A (ko) | 2001-05-15 |
| DE60009997D1 (de) | 2004-05-27 |
| JP2001077062A (ja) | 2001-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100611264B1 (ko) | 반도체 장치의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계분산체 | |
| KR100719982B1 (ko) | 화학 기계 연마용 수계 분산체 및 화학 기계 연마 방법 | |
| KR100747954B1 (ko) | 구리 연마에 사용되는 화학 기계 연마용 수계 분산체 | |
| TWI280902B (en) | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and its use for semiconductor device processing | |
| KR100445447B1 (ko) | 화학 기계 연마용 수계 분산체 | |
| KR101406642B1 (ko) | 화학 기계 연마용 수계 분산체 및 화학 기계 연마 방법, 및화학 기계 연마용 수계 분산체를 제조하기 위한 키트 | |
| KR100776478B1 (ko) | 화학 기계 연마용 수계 분산체 | |
| US20010049912A1 (en) | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing | |
| EP3891236B1 (en) | Composition and method for metal cmp | |
| KR20010110720A (ko) | Ｌｓｉ 디바이스 연마용 조성물 및 ｌｓｉ 디바이스의제조 방법 | |
| JP5401766B2 (ja) | Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法 | |
| KR20050118314A (ko) | Ｃｍｐ연마제, 이것을 사용한 기판의 연마방법과반도체장치의 제조방법 및 ｃｍｐ연마제용 첨가제 | |
| JP2004502823A (ja) | 金属ｃｍｐのための研磨組成物 | |
| KR100621958B1 (ko) | 화학 기계 연마제 키트 및 이를 사용한 화학 기계 연마방법 | |
| US6652612B2 (en) | Silica particles for polishing and a polishing agent | |
| JP2002121541A (ja) | 化学機械研磨用水系分散体 | |
| JP2004128475A (ja) | 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の製造方法 | |
| JP2004363574A (ja) | 化学機械研磨剤キットおよびこれを用いた化学機械研磨方法 | |
| CN100468647C (zh) | 研磨剂以及研磨方法 | |
| JP2002151451A (ja) | 研磨速度比の調整方法ならびに化学機械研磨用水系分散体およびこの化学機械研磨用水系分散体を用いた半導体装置の製造方法 | |
| KR100442549B1 (ko) | 연마성능이 우수하고 안정성이 향상된, 금속 연마를 위한ｃｍｐ용 슬러리 조성물 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120724 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130719 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140721 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150716 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |