KR101092939B1 - 반도체 층 연마용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 pH가 산성이고, 내부접속 금속의 제거를 제한하기 위한 부식 방지제를 포함하는 수성 연마 조성물에 관한 것이다. 당해 조성물은 화학식 1의 유기물-함유 암모늄염을 포함한다. 당해 유기물-함유 암모늄염은 TEOS 제거를 가속화시키고, SiC, SiCN, Si3N4 및 SiCO로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1개 이상의 피복물의 제거를 감소시킨다.
[화학식 1]
Figure 112004034910612-pat00001
위의 화학식 1에서,
R1, R2, R3 및 R4는 라디칼이고,
R1은 탄소 쇄 길이가 탄소수 2 내지 15인 라디칼이다.
반도체, 화학적 기계적 평탄화, CMP, 연마용 조성물, TEOS

Description

반도체 층 연마용 조성물{Composition for polishing semiconductor layers}
도 1은 연마 조성물 속의 질산칼륨과 암모늄염의 첨가 농도에 대한 TEOS의 제거 속도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 연마 조성물 속의 질산칼륨과 암모늄염의 몰 첨가 농도에 대한 질화탄화규소(SiCN)의 제거 속도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 초기 연마 조성물 속의 질산칼륨과 암모늄염의 농도에 대한 초기 연마 조성물의 제타 전위(zeta potential)를 나타내는 그래프이다.
도 4는 초기 연마 조성물 속의 질산칼륨과 암모늄염의 몰 첨가 농도에 대한 TEOS의 제거 속도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 초기 연마 조성물 속의 질산칼륨과 암모늄염의 몰 첨가 농도에 대한 질화탄탈(TaN)의 제거 속도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 통상의 알칼리성 슬러리를 사용하는 경우 구리 시트 웨이퍼의 결함과 암모늄염을 함유한 산성 슬러리를 사용하는 경우 구리 시트 웨이퍼의 결함을 비교하여 나타내는 그래프이다.
본 발명은 반도체 소자의 산화규소-함유층의 제거 속도를 변화시키기 위한 연마 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 기저층(underlying layer)으로부터 산화규소-함유층(예: SiC, SiCN, Si3N4 또는 SiCO)을 제거하기 위한 화학적 기계적 평탄화(CMP) 방법에 관한 것이다.
칩 제조자는 다수의 화학적 기계적 평탄화(CMP) 단계들을 사용하여 웨이퍼를 평탄화시켜, 기판 표면이 평편한 제품을 제조한다. 이들 평편한 표면은 유해한 뒤틀림(distortion)(당해 뒤틀림은, 평편하지 않은 기판에 대해 유전체를 적용하는 것으로부터 비롯된다)이 없는 다단계 집적 회로의 제조를 용이하게 한다.
CMP 공정은 통상적으로 2단계로 실행되어 연마 성능을 향상시킨다. 우선, 연마 공정에는, 구리와 같은 내부접속 금속(interconnect metal)을 신속하게 제거하기 위해 특별히 고안된 "1단계" 슬러리가 사용된다. 이러한 초기 구리 제거 단계 이후에, "2단계" 슬러리는 차단층을 제거한다. 통상적으로, 2단계 슬러리는, 내부접속 금속의 "디싱(dishing)"으로 인하여 내부접속 구조물(interconnect structure)의 물리적 구조나 전기적 특성에 불리한 영향을 끼치지 않는, 차단층의 제거에 대한 선택도를 갖는다. 금속 내부접속층 또는 유전층의 제거 속도에 대한 차단층의 제거 속도가, 선택도 비율로서 공지되어 있다. 본 명세서의 목적을 위해, 제거 속도는 단위 시간당 두께의 변화(Å/min)로서의 제거 속도를 지칭한다.
차단층을 제거한 뒤, 슬러리는 통상적으로 산화규소-함유 물질과 같은 기저층을 제거한다. 본 발명의 목적을 위해, 산화규소-함유 물질에는 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS)와 같은 실란으로부터 유도된 물질 및 반도체 제조에 사용되는 기타 산화규소-함유 피복물(SiCO 또는 SiOC와는 다름)이 포함된다. 불행하게도, 산화규소-함유 물질을 빠른 속도로 제거하는 슬러리는 기저 마스크, 캡(cap), 반사 방지 피복물 및 유전체도 제거하는 경향이 있으며, 특히 허용되지 않는 제거 속도에서 저유전율 전도체(low k dielectric)와 초저유전율 전도체(ultra-low k dielectric)도 제거하는 경향이 있다. 이들 기저층의 조절되지 않은 제거는 집적 회로의 근본적인 성능에 불리한 영향일 끼칠 수 있다.
CMP 연마 조성물은 구리 제거 제형용 알콜 아민을 갖는다. 예를 들면, 스테켄리더(Steckenrider) 등의 미국 공개특허 제20020032987호에는 pH가 9 내지 10.5인 알콜 아민-함유 금속 연마 조성물이 기재되어 있다. 이러한 조성물은 절연층 선택도가 100을 초과하는 폴리실리콘을 갖는다. 그러나, 이들 연마 조성물은 크기가 400nm 이상인 연마 입자를 사용하며, TEOS 마스크층과 같은 산화규소-함유층에 대한 요구되는 선택도를 나타내지 않는다.
여러 저유전율 전도체와 초저유전율 전도체의 집적 스킴(integration scheme)에서, 유전체의 최상단 위에 캡핑 물질(capping material)을 증착하여, 기계적 손상으로부터 유전체를 보호한다. 캡핑층 위의 마스크층(예: TEOS)은, 패턴 화된 식각 공정으로 마스크층을 제거함으로써, 집적 회로 속의 유전체 금속이나 내부접속 금속을 위한 영역을 정의한다. 식각 후에, 차단층은 기판을 덮으며, 구리와 같은 금속층은 채널 또는 바이어스에 충전된다. 효능있는 CMP를 위해, 이들 반도체 집적 스킴은 통상적으로, 금속 내부접속물의 디싱 수준이 낮고 바닥 캡핑층이 최소한으로 제거되는 TEOS 마스크층과 같은 마스크층의 선택적인 제거를 요구한다. 그러나, 몇 가지 집적 스킴에 있어서, 하부 캡핑층을 제거하고 저유전율 전도체 위에서 연마를 중지시키는 것 또한 유리하다.
TEOS와 같은 산화규소-함유층의 유전 상수가 저유전율 물질과 초저유전율 물질의 유전 상수보다 더 높기 때문에, 이들 TEOS층의 두께를 웨이퍼의 저효율적인 유전 상수를 유지시킬 정도로 되도록 얇게 유지시키는 것이 바람직하다. 더 두꺼운 TEOS층은 CMP의 공정 조절을 향상시키지만, 선택된 최종 두께는, 2개의 필적하는 작용 사이를 절충시킴을 의미한다. 이러한 절충으로부터 생성된 "두꺼운" TEOS층은, 조절된 내부접속 금속의 제거 속도를 갖는 유효한 마스크 제거 단계를 포함한 연마 조성물을 필요로 한다.
요약하면, 이들 반도체 집적 스킴은, 유효한 제거 속도로 산화규소-함유층을 선택적으로 제거하는 것과, 하부 캡핑층 또는 유전체 위에서 중지하는 것을 필요로 한다. 이러한 점을 고려하여, 산화규소-함유층 제거의 조절을 허용하는 연마 조성물을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, TEOS 마스크층과 같은 산화규소-함유층을 감소된 결함도로 제거하는 것이 현재 바람직하다.
또한, 반도체 제조자는 상이한 집적 스킴과 저유전물질에 의존하고 있기 때 문에, 반도체 구매자는 CPM 슬러리에 대해 상이한 요구를 한다. 이들 상이한 계획은 보편적인 연마 용액을 가장 상이하게 제형화시킨다. 따라서 산화규소-함유층, 캡층, 금속 내부접속물(예: 구리)의 제거 속도를 조정하여 다중 집적 스킴을 충족시키는 것 또한 유효하다.
본 발명은 내부접속 금속의 제거를 제한하기 위한 부식 방지제와 화학식 1의 유기물-함유 암모늄염을 포함하고 pH가 산성인 수성 연마 조성물을 제공하며, 당해 유기물-함유 암모늄염의 농도는 21.7kPa 미만인 1개 이상의 연마 압력에서 TEOS 제거를 가속화시키고, SiC, SiCN, Si3N4 및 SiCO로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1개 이상의 피복물의 제거를 감소시키는 농도를 갖는다.
Figure 112004034910612-pat00002
위의 화학식 1에서,
R1, R2, R3 및 R4는 라디칼이고,
R1은 탄소 쇄 길이가 탄소수 2 내지 15인 라디칼이다.
또한 본 발명은, 화학식 1의 유기물-함유 암모늄염을 포함하는 수성 연마 조성물을 반도체에 도포하여 규소산화물-함유층의 제거를 가속화시키는 단계와 연마 패드를 사용하여 규소산화물-함유층을 반도체 기판으로부터 연마하여 규소산화물-함유층을 제거하는 단계를 포함하는, 반도체 기판으로부터 층을 제거하는 방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112004034910612-pat00003
위의 화학식 1에서,
R1, R2, R3 및 R4는 라디칼이고,
R1은 탄소 쇄 길이가 탄소수 2 내지 15인 라디칼이다.
발명의 상세한 설명
암모늄염이 산성 pH값에서 TEOS층과 같은 산화규소-함유층의 제거 속도의 조절을 용이하게 하며, 따라서 산화규소-함유 물질의 제거 속도의 조절을 허용함이 밝혀졌다. 암모늄염은 화학식 1의 구조를 갖는 화합물로 형성된 유기 암모늄염이다.
[화학식 1]
Figure 112004034910612-pat00004
위의 화학식 1에서,
R1, R2, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이한 라디칼이다.
당해 조성물은 암모늄 화합물이 이온화되는 산성 pH값에서 작용한다. 음이온의 예에는 질산염, 황산염, 할로겐화물(예: 브롬화물, 염화물, 플루오로화물 및 요오드화물), 시트르산염, 인산염, 옥살산염, 말산염, 글루콘산염, 수산화물, 아세테이트, 붕산염, 젖산, 티오시안산염, 시안산염, 설폰산염, 규산염, 과-할로겐화물(예: 과브롬산염, 과염소산염 및 과요오드산염), 크롬산염 및 이들 음이온 중의 1종 이상을 포함하는 혼합물이 있다. 당해 염을 조성물에 직접 가하거나, 동일 반응계 내에서 당해 염을 형성시킬 수 있다. 예를 들면, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드를 pH가 2.5인 질산 용액에 가하여 테트라메틸암모늄 니트레이트를 형성시킨다.
바람직한 암모늄염 배합물은 테트라메틸암모늄 하이드록사이드를 수소화플루오르산과 반응시켜 형성된 배합물이다. 이러한 배합물은 낮은 pH값에서 반응하여 테트라부틸암모늄 플루오라이드를 형성한다. 정확한 메카니즘이 밝혀지지 않았지만(플루오르염이 해리되어 용액 중에 플루오라이드 이온이 제공된다), 용액 속의 유기 플루오르화 암모늄염은 TEOS 제거 속도를 추가로 가속화시킨다.
R1은 탄소 쇄 길이가 탄소수 2 내지 15인 유기물이다. 보다 바람직하게는, R1의 탄소 쇄 길이는 탄소수 2 내지 10이다. 가장 바람직하게는, R1의 탄소 쇄 길이는 탄소수 2 내지 5이다. R1의 유기물은 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 알킬, 아르알킬 또는 알크아릴 그룹이다.
바람직하게는, R2, R3 및 R4는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 알킬, 아르알킬 또는 알크아릴 그룹과 같은 유기 화합물이거나 수소이다. R2, R3 및 R4이 유기 화합물인 경우, 바람직하게는 당해 유기 화합물의 탄소 쇄 길이가 탄소수 2 내지 15이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 2 내지 10이며, 가장 바람직하게는 탄소수 2 내지 5이다.
암모늄염의 형성에 적합한 화합물에는 테트라에틸암모늄, 테트라부틸암모늄, 벤질트리부틸암모늄, 벤질트리메틸암모늄, 벤질트리에틸암모늄, 디알릴디메틸암모늄, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄, 3-(메타크릴아미도)프로필트리메틸암모늄, 트리에틸렌테트라아민, 테트라메틸구아니딘, 헥실아민 및 상기한 암모늄염 1종 이상을 포함하는 혼합물이 포함된다. 특정한 암모늄염에는 테트라에틸암모늄 니트레이트, 테트라부틸암모늄 플루오라이드, 테트라에틸암모늄 니트레이트, 테트라에틸암모늄 플루오라이드, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드, 벤질트리메틸암모늄 클로라이드, 벤질트리에틸암모늄 클로라이드, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 디알릴디에틸암모늄 클로라이드, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 설페이트, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 3-(메타크릴아미도)프로필트리메틸암모늄 클로라이드, 트리에틸렌테트라아민, 테트라메틸구아니딘, 헥실아민 및 상기한 암모늄염 1종 이상을 포함하는 혼합물이 포함된다. 바람직한 암모늄염은 테트라에틸암모늄염, 테트라부틸암모늄염, 벤질트리부틸암모늄염, 벤질트리메틸암모늄염 및 벤질트리에틸암모늄염이다.
암모늄염의 양은 0.001 내지 3중량%이다. 본 명세서의 목적을 위해, 모든 농도는 별도의 언급이 없는 한 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 한 중량%로 나타낸다. 바람직하게는, 연마 조성물의 양은 0.02중량% 이상, 바람직하게는 0.05중량% 이상이다. 또한, 당해 범위 내에서 연마 조성물의 양은 2중량% 이하, 바람직하게는 1중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5중량% 이하가 바람직하다.
연마 조성물은 임의로, 집적 스킴에 따라 실리카를 용이하게 제거하거나 배합된 차단 물질과 실리카를 용이하게 제거하기 위한 연마재를 25중량% 이하 함유할 수 있으며, 연마 조성물은 마스크층을 제거하거나, 차단층을 우선 제거한 다음 산화규소-함유층을 제거할 수 있다. 연마 조성물은 차단층을 "기계적으로" 제거하기 위해 임의로 연마재를 포함한다. 연마재는 바람직하게는 콜로이드성 연마재이다. 연마재의 예에는 산화 무기물, 붕소화 금속, 탄화 금속, 질화 금속, 중합체 입자 및 상기한 연마재 1종 이상을 포함하는 혼합물이 포함된다. 적합한 산화 무기물에는, 예를 들면, 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 세리아(CeO2), 산화망간(MnO2) 또는 상기한 산화 무기물 1종 이상을 포함하는 혼합물이 포함된다. 필요한 경우, 이들 산화 무기물의 개질된 형태, 예를 들면, 중합체-피복된 산화 무기물 입자와 무기물-피복된 입자 또한 사용할 수 있다. 적합한 금속 탄화물, 금속 붕소화물 및 금속 질화물에는, 예를 들면, 탄화규소, 질화규소, 질화탄화규소(SiCN), 탄화붕소, 탄화텅스텐, 탄화지르코늄, 붕화암모늄, 탄화탄탈륨, 탄화티탄 또는 상기한 금속 탄화물, 금속 붕소화물 및 금속 질화물 1종 이상을 포함하는 배합물이 포함된다. 다이아몬드가 또한 경우에 따라 연마재로 사용될 수 있다. 또 다른 연마재에는 또한 중합체성 입자와 피복된 중합체성 입자가 포함된다. 바람직한 연마재는 실리카이다.
연마재의 양이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 15중량%가 바람직하다. 당해 범위 내에서 연마재의 양은 0.1중량% 이상, 바람직하게는 0.5중량% 이상이다. 또한 당해 범위 내에서 연마재의 양은 10중량% 이하, 바람직하게는 5중량% 이하이다.
과다한 금속의 디싱과 유전체의 부식을 방지하기 위한 연마재의 평균 입자 크기는 150nm 이하이다. 본 명세서의 목적을 위해, '입자 크기'는 연마제의 평균 입자 크기에 관한 것이다. 바람직하게는, 콜로이드성 연마재의 평균 입자 크기는 100nm 이하, 바람직하게는 50nm 이하, 보다 바람직하게는 40nm 이하이다. 최소한의 유전체의 부식과 금속의 디싱이, 평균 입자 크기가 40nm 이하인 콜로이드성 실리카에서 유리하게 발생한다. 콜로이드성 연마재의 크기가 40nm 이하로 감소하면 연마 조성물의 선택도가 증가되는 경향이 있지만, 차단층 제거 속도 또한 감소되는 경향이 있다. 또한, 바람직한 콜로이드성 연마재에는 분산재, 계면활성제 및 완충액과 같은 첨가재가 포함되어, pH가 산성인 범위에서 콜로이드성 연마재의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이러한 콜로이드성 연마재에는 프랑스 퓌토(Puteaux, France)에 소재한 클라리안트 에스.에이.(Clariant S.A.)에서 제조한 콜로이드성 실리카가 있다. 화학적 기계적 평탄화 조성물에는 또한 임의로 착화제, 킬레이트제, pH 완충액, 살균제 및 소포제가 포함될 수 있다.
연마 조성물에 연마재가 함유되지 않는 경우, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정에 있어서 패드 선택과 조절은 보다 중요해진다. 예를 들면, 몇 가지 연마재가 없는 조성물에 있어서 고정된 연마 패드는 연마 성능을 향상시킨다.
임의로, 탄탈륨, 질화 탄탈륨, 티탄 및 질화 티탄과 같은 차단층의 제거 속도는 산화제의 사용에 의해 유리하게 최적화된다. 적합한 산화제에는, 예를 들면, 과산화수소, 모노퍼설페이트, 요오드산염, 마그네슘 퍼프탈레이트, 과아세트산 및 다른 과산, 퍼설페이트, 브롬산염, 과요오드산염, 질산염, 이온염, 세륨염, 망간(Mn)(Ⅲ)염, Mn(Ⅳ)염, Mn(Ⅵ)염, 은염, 구리염, 크롬염, 코발트염, 할로겐, 차아염소산염 또는 상기한 산화제 1종 이상을 포함하는 배합물이 포함된다. 바람직한 산화제는 과산화수소이다. 산화제는 통상적으로 연마 조성물을 사용하기 전에 연마 조성물에 가하며, 이 경우 산화제는 별도의 포장에 함유됨을 인지되어야 한다.
산화제 0 내지 10중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 당해 범위 내에서 산화제의 양은 0.1중량% 이상이 바람직하다. 또한 당해 범위 내에서 산화제의 양은 5중량% 이하가 바람직하다. 가장 바람직하게는, 조성물은 산화제를 0.1 내지 5중량% 포함한다. 산화제의 양을 조정하여, 과산화물과 같은 산화제는 또한 금속 내부접속물 제거 속도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 과산화물 농도가 증가하면 구리 제거 속도가 증가한다. 그러나, 산화제 농도가 지나치게 증가하면 연마 속도에 불리한 영향을 끼치게 된다.
연마 조성물은 pH가 산성이며, 이는 높은 차단층 제거 속도를 제공한다. 연결로 사용되는 적합한 금속에는, 예를 들면, 구리, 구리 합금, 금, 금 합금, 니켈, 니켈 합금, 백금 그룹 금속, 백금 그룹 금속 합금, 은, 은 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금 및 상기한 금속 1종 이상을 포함하는 혼합물이 포함된다. 바람직한 내부접속 금속은 구리이다. 과산화수소와 같은 산화제를 사용하는 산성 연마 조성물과 슬러리에서, 구리 제거 속도와 정적(靜的) 식각 속도는 둘 다 가장 우선적인데, 그 이유는 구리가 산화되기 때문이다. 연마 조성물에 부식 방지제를 사용하여 내부접속 금속의 제거 속도를 감소시킨다. 이러한 부식 방지제는 내부접속 금속의 제거 속도를 감소시키는 작용을 한다. 부식 방지제는 내부접속 금속의 디싱을 감소시킴으로써 연마 성능을 향상시킨다.
당해 방지제의 양은 통상적으로 6중량% 이하이고, 당해 방지제는 단독으로 사용되거나, 방지제들의 혼합물이다. 당해 범위 내에서, 방지제의 양은 0.0025중량% 이상, 바람직하게는 0.25중량% 이상이 바람직하다. 당해 범위 내에서, 방지제의 양은 4중량% 이하, 바람직하게는 1중량% 이하가 바람직하다. 바람직한 부식 방지제는 벤조트리아졸(BTA)이다. 하나의 양태에서, 연마 조성물은 BTA 억제제를 비 교적 다량 함유하여 연결 제거 속도를 감소시킬 수 있다. BTA 농도가 0.25중량%를 초과하는 경우, 추가의 부식 방지제는 불필요하다. 바람직한 BTA 농도는 0.0025 내지 2중량%이다.
추가의 부식 방지제에는 계면활성제(예: 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 중합체) 또는 유기 화합물(예: 아졸)이 포함된다. 적합한 음이온성 계면활성제에는, 예를 들면, 설폰산염, 황산염, 카복실레이트, 인산염과 같은 관능 그룹 또는 이들 관능 그룹의 유도체를 갖는 계면활성제, 또는 상기한 계면활성제 1종 이상을 포함하는 배합물이 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제에는, 예를 들면, 규소계 화합물, 플루오르계 화합물, 에스테르, 에틸렌 옥사이드, 알콜, 에톡실레이트, 에테르, 글리코시드 또는 이들 화합물의 유도체, 또는 상기한 비이온성 계면활성제 1종 이상을 포함하는 배합물이 포함된다. 적합한 양쪽성 계면활성제에는, 예를 들면, 폴리카복실레이트와 이들의 유도체, 폴리아크릴아미드와 이들의 유도체, 셀룰로스 및 폴리비닐알콜과 이들의 유도체가 포함된다. 방지제로 사용되거나 방지제들의 혼합물로 사용되는 적합한 아졸에는, 예를 들면, 톨릴트리아졸(TTA), 이미다졸 및 이들의 혼합물이 포함된다. 가장 바람직한 2차 부식 방지제는 톨릴트리아졸이다.
또한 연마 조성물은 무기 pH 조정제나 유기 pH 조정제를 포함하여, 연마 조성물의 pH를 5 이하의 산성으로 낮춘다. 적합한 무기 pH 조정제에는, 예를 들면, 질산, 황산, 염산, 인산 또는 상기한 무기 pH 조정제 1종 이상을 포함하는 배합물 이 포함된다. 바람직한 pH 조정제는 질산(HNO3)이다.
연마 조성물은 pH가 산성인 조건에서 취급된다. 연마 조성물의 pH가 5 이하인 것이 바람직하다. 당해 범위에서 pH는 1 이상, 바람직하게는 1.5 이상이 바람직하다. 또한 당해 범위에서 pH는 4 이하, 바람직하게는 3 이하가 바람직하다. 가장 바람직한 연마 조성물의 pH는 2 내지 3이다.
pH가 3 미만인 경우, 연마 조성물에서 연마재의 중량%가 비교적 낮더라도, 연마 조성물은 빠른 차단층 금속의 제거 속도를 제공할 수 있다. 이러한 낮은 연마재 농도를 통해, 스크래치와 같은 결함을 발생시키는 목적하지 않은 연마재를 감소시켜, CMP 공정의 연마 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 크기가 약 10nm 정도로 작은 입자는 허용되는 차단층의 제거 속도를 제공한다. 입자 크기가 비교적 작은 연마재를 사용하고 낮은 연마재 농도에서 연마 조성물을 제형하여, 연마 결함을 추가로 감소시킨다.
임의로, 연마 조성물은 킬레이트제나 착화제를 함유하여, 차단층 금속의 제거 속도에 대해 구리 제거 속도를 조정할 수 있다. 킬레이트제는 구리를 함유한 킬레이트 금속 착물을 형성시킴으로써, 구리 제거 속도를 향상시킨다. 적합한 킬레이트제에는, 예를 들면, 카복실산, 아미노 카복실산 및 이들의 유도체, 또는 상기한 킬레이트제 1종 이상을 포함하는 배합물이 포함된다. 바람직하게는, 킬레이트제는, 연마 조성물의 총 중량을 기준으로, 연마 조성물 중에서 2중량% 이하로 존재한다. 임의로, 연마 조성물은 당해 pH에서 1.5 내지 3pKa 미만인 각종 유기산 또는 무기산, 아미노산 또는 이들의 염과 같은 완충액 또한 함유할 수 있다. 임의로, 연마 조성물은, 에스테르, 에틸렌 옥사이드, 알콜, 에톡실레이트, 규소 화합물, 플루오르 화합물, 에테르, 글리코시드 또는 이들의 유도체를 포함하는 비이온성 계면활성제와 같은 소포제를 추가로 함유할 수 있다. 소포제는 또한 양쪽성 계면활성제일 수 있다.
연마 조성물은 CMP 장치가 저압(2.5 내지 15kPa)에서 작동할 수 있도록 한다. 당해 범위에서 압력은 바람직하게는 3 내지 12kPa이다. 낮은 CMP 패드 압력은, 스크래치와 다른 목적하지 않은 연마 결함을 감소시킴으로써 연마 성능을 향상시키고, 파쇄되기 쉬운 물질의 손상을 최소화시킨다. 예를 들면, 저유전율 물질(low dielectric constant material)은 높은 응력에 노출되는 경우 파쇄되고 박리된다. 추가로, 당해 연마 조성물에 의해 수득된 높은 차단층 금속의 제거 속도는, 연마재 농도를 낮추고 연마재 입자 크기를 작게 하여, 차단층 금속의 제거 속도와 산화규소-함유층(예: TEOS) 제거 속도를 효율적으로 한다. 예시적인 양태에서, 연마 조성물은 조정되거나 변화되어, 산화규소-함유층의 어떠한 파괴 없이도 높은 차단층 금속의 제거 속도를 유리하게 달성할 수 있다. 또한 연마 조성물은 유리하게 변화되어, 저유전층 또는 초저유전층의 어떠한 손상 없이도 산화규소-함유층을 제거할 수 있다.
당해 조성물은, 21.7kPa(3psi) 미만인 1개 이상의 연마 압력(당해 연마 압력은, 웨이퍼에 대해 정상 측정된, 다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드 압력으로서 측정된 바와 같다)에서, TEOS 제거를 가속화시키고, SiC, SiCN, Si3N4 또는 SiCO로 이 루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 피복물의 제거를 감소시킨다. 바람직하게는, SiC, SiCN, Si3N4 또는 SiCO로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 피복물은 캡이다. 본 명세서의 목적을 위해, "비교 제거(comparative removal)"는 웨이퍼에 대해 정상 측정된, 다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드 압력으로서 측정된 제거 속도에 관한 것이다. 선택도의 측정에 유용한 특별한 연마 패드는 IC1010™다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드이다. 또한, 당해 조성물은 6.9kPa(1psi)에서 선택도가 우수하다. 당해 조성물은 다양한 연마 압력에서 취급되기 때문에, 이들 데이터는 조성물의 효능을 설명하기 위한 데이터이며, 조성물의 사용을 위한 특정한 운전 압력을 기술하기 위한 데이터가 아니다. 연마 조성물은 임의로, 21.7kPa 미만인 1개 이상의 연마 압력(당해 연마 압력은, 웨이퍼에 대해 정상 측정된, 다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드 압력으로서 측정된 바와 같다)에서, 캡 선택도가 적어도 2 내지 1 또는 적어도 5 내지 1인 TEOS를 갖는다. 선택된 집적 스킴은 TEOS 선택도를 조절한다.
캡 선택도를 차단시키는 것에 추가하여, 용액은 임의로 금속 내부접속물에 대한 차단층 제거 선택도를 가지며, 당해 용액은, 21.7kPa 미만인 1개 이상의 연마 압력(당해 연마 압력은, 웨이퍼에 대해 정상 측정된, 다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드 압력으로서 측정된 바와 같다)에서, 금속 내부접속물(예: 구리)의 제거 속도보다 빠른 속도로 차단층 물질을 제거한다. 임의로, 연마 조성물은, 21.7kPa 미만인 1개 이상의 연마 압력(당해 연마 압력은, 웨이퍼에 대해 정상 측정된, 다공-충 전된 폴리우레탄 연마 패드 압력으로서 측정된 바와 같다)에서, 구리에 대한 질화탄탈의 선택도가 2 내지 1 이상이다. 임의로, 연마 조성물은, 21.7kPa 미만인 1개 이상의 연마 압력(당해 연마 압력은, 웨이퍼에 대해 정상 측정된, 다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드 압력으로서 측정된 바와 같다)에서, 구리에 대한 질화탄탈의 선택도가 5 내지 1 이상이다. 이러한 선택도의 높은 수치로 인하여, 칩 제조자는 내부접속 금속을 과다하게 제거하지 않고도 차단층으로부터 물질을 제거할 수 있게 된다.
또한, 당해 공정은 유전층에서 멈출 수 있다. 통상의 유전 물질에는, 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS)와 같은 실란으로부터 유도된 산화규소-함유 물질, 저유전 유기 물질 및/또는 초저유전 유기 물질, 노벨러스(Novellus)에서 시판 중인 CORAL® CVD SiOC, 어플라이드 메터리얼(Applied Material)에서 시판 중인 BLACK DIAMOND® CVD SiOC, 다우 케미칼스(Dow Chemicals)에서 시판 중인 고밀도 SiLK® 회전 도포 유전체(spin-on dielectric)와 다공성 SiLK® 회전 도포 유전체, 쉬플리(Shipley)에서 시판 중인 ZIRKON® 회전 도포 다공성 SiOC, 에이에스티엠(ASTM)에서 시판 중인 AURORA® CVD SiOC 및 듀폰(DuPont)에서 시판 중인 TEFRON® 폴리테트라플루오로에틸렌이 포함된다.
실시예
실시예 1
PL150H25는 실리카 입자를 30중량% 갖고 평균 입자 크기가 25nm인, 클라리안트(Clariant)에서 제조한 콜로이드성 실리카이다.
당해 실험을 수행하여, 각종 성분 농도에서 연마 조성물의 연마 성능을 측정하였다. 연마 실험은 어플라이드 메터리얼에서 제조한 Mirra® 모델 연마 장치를 사용하여 실시하였다. 연마 패드는 로델 인크.(Rodel, Inc.)에서 제조한 IC1010™다공-충전된 폴리우레탄 연마 패드였다. 패드를 각 공정 단계 이전에 조절하였다. 압력 6.9kPa(1psi), 테이블 속력 120rpm 및 캐리어 속력 114rpm에서 연마 공정을 수행하였다. 연마 조성물의 공급 속도는 180ml/min이었다.
다음의 실시예에서, 알파벳으로 표기한 시료는 비교 조성물을 의미하며, 당해 실시예의 연마 조성물 시료는 숫자로 표기하였음을 인지해야 한다. 이러한 실시예에서, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드와 질산칼륨을 사용하여, 알킬 쇄를 갖는 암모늄염을 함유한 단순 양이온의 제거 속도와의 비교를 제공하기 위한 비교 조성물을 형성시켰다. 따라서 실시예 1에서, 암모늄염을 함유하지 않은 대조 제형을 함유하는 시료 A, 질산칼륨을 함유하는 시료 B 내지 시료 D, 및 테트라메틸암모늄 하이드록사이드를 함유하는 시료 E 내지 시료 G는 비교 조성물이며, 암모늄염 테트라에틸 질산 암모늄(TEAN)을 함유하는 시료 1 내지 시료 3, 테트라부틸암모늄 플루오라이드(TBAF)를 함유하는 시료 4 내지 시료 6, 및 테트라펜틸암모늄 하이드록사이드(TPAH)를 함유하는 시료 7 내지 시료 9는 연마 조성물이다.
표 1에 기재된 여러 연마 조성물을 제조하여, pH 2.5에서, 선택된 성분의 각종 농도 값에서의 연마 성능을 평가하였다. 연마 조성물의 제조에서, 표 1에 기재된 바와 같은 필요한 화학 물질(과산화수소와 연마재는 제외)은 모두 용기(container) 중의 탈이온수에 가하였다. 모든 성분들이 물에 용해될 때까지 용기 중의 당해 용액을 교반하였다. 질산을 가하여 용액의 pH를 약 2.5로 조정하였다. 연마재를 용기에 가하였다. 질산을 가하여 용액의 최종 pH를 2.5로 조정하였다. 이어서, 연마 조성물로서 사용할 과산화수소를 용기에 가하였다. 표 1 내지 표 5의 시료들은 모두 BTA 0.6중량%, 23nm 실리카(PL150H25) 4중량% 및 H2O2 0.5중량%를 포함한다.
Figure 112004034910612-pat00005
표 1의 결과를 도 1과 도2에 각각 도시하였다. 도 1은 질산칼륨 또는 암모늄염의 몰 첨가 농도에 대한 TEOS의 제거 속도를 나타내는 그래프이다. (암모늄염 속에서의 차이점을 설명하는 목적으로, 당해 도면들은 중량% 보다는 몰 농도를 사용한다) 도 2는 질산칼륨 또는 암모늄염의 몰 첨가 농도에 대한 질화탄화규소(SiCN)의 제거 속도를 나타내는 그래프이다. 도 1과 도 2는, 암모늄염의 알킬 쇄 길이가 증가함에 따라 TEOS의 제거 속도가 증가함을 나타낸다. 테트라부틸암모늄 플루오라이드는 실험된 모든 암모늄염에 대해 TEOS의 제거 속도가 가장 높고 SiCN의 제거 속도가 가장 낮다. KNO₃농도가 증가함에 따라 비교적 평편한 TEOS와 SiCN 제거 속도는, 용액의 이온 세기가 TEOS나 SiCN의 제거 속도의 극적인 변화를 일으키지 않음을 나타낸다. 연마 가공 조건하에서 TBAF에 의해 달성된 TEOS의 제거 속도가, 동일한 입자 하중과 연마 압력을 사용하는 다른 시판되는 슬러리에 비해 매우 높음을 인지해야 한다.
삭제
실시예 2
당해 실시예를 수행하여, 높은 TEOS 제거 속도가 TBAF 부가 슬러리 속의 플루오라이드 이온에 의한 것이 아님을 추가로 증명하였다. 당해 실시예에서, 비교 조성물 H, I 및 J는 플루오라이드 이온을 포함하고 있다. 플루오라이드 이온은 플루오르화 암모늄(NH4F)의 형태로 연마 조성물에 가하였다. 실시예 1에 언급한 바와 같이, 비교 조성물 A는 임의의 플루오라이드 이온 없이 대조 제형을 함유하였다. 연마 조성물은 테트라부틸암모늄 플루오라이드를 함유한 시료 10이다. 연마 조성물은 실시예 1의 조성물과 유사하였다. 당해 제형들을 표 2에 기재하였다.
Figure 112004034910612-pat00006
상기한 데이터는, TBAF를 함유한 시료의 TEOS 제거 속도가 매우 높은 반면, 플루오르화 암모늄을 함유한 시료의 TEOS 제거 속도가 높지 않음을 상당히 결정적으로 보여준다. 또한, 표 2의 결과를 표 1의 결과와 비교하여, 암모늄염이 TEOS와 SiCN 제거 속도에 영향을 끼치는 동안, 반도체 기판의 다른 물질들의 제거 속도 변화가 낮은 수준으로 감소됨을 알 수 있다. 이는 초저유전 집적회로에 있어서 중요하다. 이는 초저유전 CMP에 대한 집적 스킴의 차이를 허용한다.
연마 조성물은 입자 표면 위에서의 흡수에 의해 실리카의 제타 전위가 높은 수치로 이동함을 나타내며, 더 높은 알킬 쇄 화학 물질에 대한 특정한 농도에서 이를 양으로 하전시킨다. 또한, 이러한 조성물은, 각각의 실리카 연마재와 캡핑층 사이의 전하 반발력이 증가되는 반면, 집적 회로 위의 실리카 연마재와 TEOS층 사이의 전하 반발력이 감소되는 방식으로, TEOS와 캡핑층 위의 표면 전하에 영향을 끼칠 수 있다. 실리카의 제타 전위에 대한 상이한 테트라암모늄염의 영향을 표 2와 도 3에 나타내었다.
도 3은 질산칼륨과 암모늄염의 농도에 대한 초기 연마 조성물의 제타 전위를 나타내는 그래프이다. 도 3은, 전하가 모든 암모늄염 중에서 최대 양의 수치로 이동함으로써, TBAF가 실리카의 제타 전위에 가장 영향을 많이 받음을 보여준다. 따라서, TBAF는 TEOS 제거 속도가 최대이고 SiCN 제거 속도가 최소이다.
실시예 3
당해 실시예를 수행하여, 집적 회로의 TEOS 마스크의 제거 속도에 대한 상이한 이온들의 영향을 측정하였다. 연마 실험은 어플라이드 메터리얼에서 제조한 Mirra® 모델 연마 장치를 사용하여 수행하였다. 연마 패드는 로델 인크.에서 제조한 Politex™패드였다. 당해 패드는 각각의 공정 단계 이전에 조절되었다. 막 압력 10.33kPa(1.5psi), 테이블 속력 93rpm 및 캐리어 속력 87rpm에서 연마 공정을 수행하였다. 연마 조성물 공급 속도는 180ml/min이었다.
당해 실험에서, 시료 A는 대조 조성물이며, 테트라부틸암모늄 니트레이트를 사용하는 시료 11 내지 16과 테트라부틸암모늄 플루오라이드를 사용하는 시료 17 내지 22은 연마 조성물이다. 각각의 실험 조성물 및 결과를 표 3에 기재하였다.
Figure 112004034910612-pat00007
상기한 데이터는, 암모늄염의 질소 이온을 대신하여 플루오라이드 이온을 사용하는 경우, TEOS에 대한 제거 속도가 비교적 높음을 나타낸다. 또한, 테트라부틸암모늄 니트레이트가 TaN 제거 속도에 대해 상당한 효과를 나타내지 않는 반면, 테트라부틸암모늄 플루오라이드 농도의 증가는 차단층(TaN) 제거 속도를 증가시킨다. 또한, TEOS와 TaN의 제거 속도에 대해 TBAN과 TBAF를 비교한 그래프를 도 4와 도 5에 각각 나타내었다. 당해 데이터는, 표 2에 기재된 바와 같은 TEOS층의 제거 속도 데이터와 비교하여, 4급 암모늄염의 형태인 경우, 플루오라이드 이온이 TEOS와 TaN층의 제거 속도에 있어서 중요한 역할을 함을 보여준다.
실시예 4
당해 실시예를 수행하여, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드(BTBAC), 벤질트리메틸암모늄 클로라이드(BTMAC), 벤질트리에틸암모늄 클로라이드(BTEAC)와 같은 다른 암모늄염의 사용을 입증하였다. 시료 A는 대조 조성물이며, BTBAC를 함유하는 시료 23 내지 25, BTMAC를 함유하는 시료 26 내지 28 및 BTEAC를 함유하는 시료 29 내지 30은 연마 조성물이다.
연마 실험은 슈트라스바우(Strasbaugh)에서 제조한 연마 장치(모델 번호: 6EC)를 사용하여 수행하였다. 연마 패드는 로델 인크.에서 제조한 Politex™패드였다. 당해 패드는 각각의 공정 단계 이전에 조절되었다. 패드 압력 10.33kPa(1.5psi), 테이블 속력 93rpm 및 캐리어 속력 87rpm에서 연마 공정을 수행하였다. 연마 조성물의 공급 속도는 200ml/min이었다. 결과를 표 4에 기재하였다.
Figure 112004034910612-pat00008
표 4로부터, 이들 암모늄염이, 시료 23 내지 29의 TaN과 같은 차단층의 제거 속도가 비교적 변하지 않도록 유지시키면서, TEOS와 캡핑층[예: 질화규소(Si3N4)와 SiCN]과 같은 마스크층의 제거 속도를 가변화시키는 데에 사용할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 5
당해 실시예는 트리에틸렌테트라아민, 테트라메틸구아니딘 및 헥실아민과 같은, 부분적으로 수소-치환된 암모늄염의 사용을 입증한다. 시료 A는 비교 대조 조성물이며, 트리에틸렌테트라아민을 함유하는 시료 31 내지 32, 테트라메틸구아니딘을 함유하는 시료 33 내지 34, 헥실아민을 함유하는 시료 35 내지 36 및 TBAN을 함유하는 시료 37은 연마 조성물이다.
연마 실험은 슈트라스바우에서 제조한 연마 장치(모델 번호: 6EC)를 사용하여 수행하였다. 연마 패드는 로델 인크.에서 제조한 IC1010™다공성-충전된 폴리우레탄 연마 패드였다. 당해 패드는 각각의 공정 단계 이전에 조절되었다. 배압 10.33kPa(1.5psi), 테이블 속력 93rpm 및 캐리어 속력 87rpm에서 연마 공정을 수행하였다. 연마 조성물의 공급 속도는 200ml/min이었다. 결과를 표 5에 기재하였다.
Figure 112004034910612-pat00009
표 4로부터, 이들 암모늄염 또한, 시료 31 내지 36의 TaN과 같은 차단층의 제거 속도가 비교적 변하지 않도록 유지시키면서, TEOS와 캡핑층[예: 질화규소(Si3N4)와 SiCN]과 같은 마스크층의 제거 속도를 가변화시키는 데에 사용할 수 있음을 알 수 있다. 상기한 바와 같이, 이들 아민 화합물로부터 형성된 암모늄염이 유효한 제거 속도를 갖고 있지만, TEOS 캡 선택도에 대해 테트라부틸암모늄염(시료 37)의 TEOS 제거 속도가 높다.
실시예 6
당해 실시예를 어플라이드 메터리얼에서 제조한 Mirra® 모델 연마 장치에서 수행하였다. 연마 패드는 로델 인크.에서 제조한 IC1010™패드였다. 당해 패드는 각각의 공정 단계 이전에 조절되었다. 압력 10.3kPa(1.5psi), 테이블 속력 93rpm 및 캐리어 속력 87rpm에서 연마 공정을 수행하였다. CMP 조성물의 공급 속도(슬러 리 유속)는 200ml/min이었다. 결함도 시험용 구리 시트 웨이퍼는 우선, 로델 인크.에서 제조한 CUP4410 패드를 사용하여 이터널(Eternal)에서 제조하여 시판 중인 슬러리 EPL2362로 1분 동안 예비 연마하였다[공정 파라메터: 압력 3psi, 테이블 속력 93rpm, 캐리어 속력 87rpm 및 슬러리 유속 200ml/min]. 이러한 단계를 통해 신규한 구리 표면을 제조하였다. 그 다음, 예비 연마된 구리 시트 웨이퍼를 슬러리 조성물 16과 통상의 알칼리성 슬러리로 연마하였다.
연마 후에, 결함의 갯수를 어플라이드 메터리얼에서 제조한 Orbit®결함도 툴(tool)에 의해 측정하였다. 결함도 데이터를 표 6에 기재하였다.
미세 스크래치 거대 스크래치 총 결함 갯수
알칼리성 슬러리 2740 170 2989
조성물 16 114 142 355
표 6은 조성물 16으로 연마된 구리 시트 웨이퍼의 결함 갯수가 통상의 알칼리성 슬러리로 연마된 구리 시트 웨이퍼의 결함 갯수보다 상당히 적음을 보여준다. 도 6은 결함도의 극적인 향상을 설명하고 있다.
당해 실험 결과로부터, 연마 조성물 속에 암모늄염을 사용하면, 차단층에 대한 제거 속도에 비해, 산화규소-함유층에 대한 상이한 제거 속도가 허용된다. 이러한 점은, 또 다른 층 위에 존재하는 1개 층의 급속한 제거를 유리하게 허용한다(예: SiCND의 제거 속도와 비교한 TEOS의 제거 속도). 예를 들면, 마스크층과 캡핑층을 갖는 반도체에서, 이는 마스크 대 캡의 선택도를 3 대 1 이상, 또는 10 대 1 이상으로 임의로 허용한다. 당해 선택도 비는 SiC, SiCO, Si3N4 또는 SiCN 캡핑층 위에 증착된 TEOS 마스크층에 적합하다. 또한 이는 표 6에 기재한 바와 같은 단일 마스크에 적합하다. 또한 연마 조성물은 저유전층이나 초저유전층의 어떠한 손상 없이 산화규소-함유층을 유리하게 제거할 수 있다. 이들 연마 조성물이, 산화규소-함유층,저유전층이 및/또는 초저유전층의 어떠한 손상 없이도, 반도체 기판의 각종 층들을 제거하는 능력을 표 7에 기재하였다.
집적
스킴
번호		 층 내부접속
구조물		 CMP에 대한 집적 스킴 제거 속도(RR) 요건
1 이중
피복물		 TaN/TEOS/SiCN/
저유전층 또는 초저유전층		 TaN층과 TEOS층을 연마함;
SiCN과 저유전층 또는 초저유전층 위에서 연마를 중지함		 TaN층과 TEOS층에 대해 높은 RR;
SiCN과 저유전층 또는 초저유전층에 대해 낮은 RR
2 단일
피복물		 TaN/TEOS(또는 SiCN)/저유전층 또는 초저유전층 TaN층과 TEOS(또는 SiCN)층을 연마함;
저유전층 또는 초저유전층 위에서 연마를 중지함		 TaN층과 TEOS(또는 SiCN)층에 대해 높은 RR;
저유전층 또는 초저유전층에 대해 낮은 RR
3 단일
피복물		 TaN/TEOS(또는 SiCN)/저유전층 또는 초저유전층 TaN층을 연마함;
TEOS(또는 SiCN)층과 저유전층 또는 초저유전층 위에서 연마를 중지함		 TaN층에 대해 높은 RR;
TEOS(또는 SiCN)층과 저유전층 또는 초저유전층에 대해 낮은 RR
4 피복물
부재함		 TaN/저유전층 또는 초저유전층 TaN층을 연마함;
저유전층 또는 초저유전층 위에서 연마를 중지함		 TaN층에 대해 높은 RR;
저유전층 또는 초저유전층에 대해 낮은 RR
표 7은 반도체 기판으로부터 목적하는 특정 층을 선택적으로 제거하는 데에 채택되는 각종 집적 스킴들을 보여준다. 예를 들면, 집적 스킴 1은, TaN, TEOS, SiCN 및 저유전층 또는 초저유전층을 각각 포함하고 있는 내부접속 구조물로부터 TaN층과 TEOS층을 선택적으로 제거하는 데에 연마 조성물이 유리하게 사용될 수 있는 방법으로 보여준다. 연마 조성물은 TaN층과 TEOS층을 SiCN층과 CDO층보다 더 빠른 속도로 제거하기 때문에, SiCN층과 초저유전층을 보호한다.
연마 조성물을 사용하여, 집적 회로의 내부접속 구조물로부터 산화규소-함유층과 임의의 차단층을 제거하는 속도를 조정한다. 제거 속도를 조정하거나 변화시켜, 내부접속 금속의 디싱이 감소되거나, SiCN 캡핑층과 같은 캡핑층 위에서 정지된, 고(高)산화규소-함유층을 수득할 수 있다. 임의로, 당해 방법은 산화규소-함유층을 제거하기 전에 수성 연마 조성물을 함유한 차단층을 제거하는 단계를 포함한다. 또한, 산화규소-함유층이 바닥층 위에 증착된 최상단 TEOS층이고 바닥층은 SiC, SiCN, Si3N4 또는 SiCO인 경우, 당해 조성물은 최상단층을 제거하고, 바닥층의 적어도 일부를 남겨둘 수 있다. 이러한 선택적 TEOS 제거는 캡핑층을 포함한 저유전율 전도체 또는 초저유전율 전도체의 보호에 특히 효율적이다.
본 발명에 따르는 수성 연마 조성물은 TEOS층과 같은 산화규소-함유층의 제거 속도의 조절을 용이하게 하며, 따라서 산화규소-함유 물질의 제거 속도의 조절을 허용하여 캡핑층을 포함한 저유전율 전도체 또는 초저유전율 전도체의 보호에 특히 효율적이다.

Claims (10)

  1. 실리카 연마 입자 0.05 내지 15중량%;
    산화제 0 내지 10중량%;
    벤조트리아졸 부식 방지제 0.25 내지 1중량%; 및
    테트라부틸암모늄 니트레이트, 테트라부틸암모늄 플루오라이드, 테트라에틸암모늄 니트레이트, 테트라에틸암모늄 플루오라이드, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드, 벤질트리메틸암모늄 클로라이드, 벤질트리에틸암모늄 클로라이드, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 디알릴디에틸암모늄 클로라이드, 테트라펜틸암모늄 하이드록사이드, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 설페이트, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 3-(메타크릴아미도)프로필트리메틸암모늄 클로라이드, 트리에틸렌테트라아민, 테트라메틸구아니딘 및 헥실아민으로부터 선택된 최소 하나의 화합물 0.001 내지 3중량%;를 포함하고,
    질산, 황산, 염산, 인산 또는 이들의 배합물에 의해 2 내지 5로 조절된 pH를 갖는,
    TaN을 함유하는 차단층을 제거하기 위한 수성 연마 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 산화제가 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 연마 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2 내지 3의 pH를 갖는 것을 특징으로 하는 수성 연마 조성물.
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Families Citing this family (104)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000039843A1 (fr) * 1998-12-25 2000-07-06 Hitachi Chemical Company, Ltd. Abrasif cmp, additif liquide pour abrasif cmp et procede de polissage de substrat
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
US20050056810A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Jinru Bian Polishing composition for semiconductor wafers
US7300480B2 (en) * 2003-09-25 2007-11-27 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. High-rate barrier polishing composition
US20050084990A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Yuh-Turng Liu Endpoint detection in manufacturing semiconductor device
US6971945B2 (en) * 2004-02-23 2005-12-06 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Multi-step polishing solution for chemical mechanical planarization
US7497967B2 (en) * 2004-03-24 2009-03-03 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Compositions and methods for polishing copper
US7253111B2 (en) * 2004-04-21 2007-08-07 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holding, Inc. Barrier polishing solution
US7582127B2 (en) * 2004-06-16 2009-09-01 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition for a tungsten-containing substrate
WO2006030595A1 (ja) * 2004-09-14 2006-03-23 Hitachi Chemical Company, Ltd. Ｃｍｐ用研磨スラリー
US7427362B2 (en) * 2005-01-26 2008-09-23 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Corrosion-resistant barrier polishing solution
US20060183654A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-17 Small Robert J Semiconductor cleaning using ionic liquids
US7923424B2 (en) * 2005-02-14 2011-04-12 Advanced Process Technologies, Llc Semiconductor cleaning using superacids
US7311856B2 (en) * 2005-03-30 2007-12-25 Cabot Microelectronics Corporation Polymeric inhibitors for enhanced planarization
CN1854236B (zh) * 2005-04-21 2011-08-03 安集微电子（上海）有限公司 抛光浆料及其用途
TWI385226B (zh) 2005-09-08 2013-02-11 羅門哈斯電子材料Ｃｍｐ控股公司 用於移除聚合物阻障之研磨漿液
US20070131899A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-14 Jinru Bian Composition for polishing semiconductor layers
WO2007087831A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 Freescale Semiconductor, Inc. 'universal' barrier cmp slurry for use with low dielectric constant interlayer dielectrics
US7842192B2 (en) * 2006-02-08 2010-11-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Multi-component barrier polishing solution
US8591763B2 (en) * 2006-03-23 2013-11-26 Cabot Microelectronics Corporation Halide anions for metal removal rate control
US8025811B2 (en) * 2006-03-29 2011-09-27 Intel Corporation Composition for etching a metal hard mask material in semiconductor processing
EP2003877B1 (en) 2006-03-31 2015-05-06 Nikon Corporation Image processing method
EP2003612A4 (en) 2006-03-31 2010-10-13 Nikon Corp IMAGE PROCESSING
US20070298611A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Jinru Bian Selective barrier slurry for chemical mechanical polishing
US7294576B1 (en) * 2006-06-29 2007-11-13 Cabot Microelectronics Corporation Tunable selectivity slurries in CMP applications
US20080020680A1 (en) 2006-07-24 2008-01-24 Cabot Microelectronics Corporation Rate-enhanced CMP compositions for dielectric films
US20080182413A1 (en) * 2006-08-16 2008-07-31 Menk Gregory E Selective chemistry for fixed abrasive cmp
US7538969B2 (en) * 2006-08-23 2009-05-26 Imation Corp. Servo pattern with encoded data
US9129907B2 (en) * 2006-09-08 2015-09-08 Cabot Microelectronics Corporation Onium-containing CMP compositions and methods of use thereof
JP2008124222A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Fujifilm Corp 研磨液
JP5094112B2 (ja) * 2006-12-28 2012-12-12 富士フイルム株式会社 研磨液
WO2008090418A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Freescale Semiconductor, Inc. Liquid cleaning composition and method for cleaning semiconductor devices
JP5094139B2 (ja) * 2007-01-23 2012-12-12 富士フイルム株式会社 研磨液
JP5322455B2 (ja) * 2007-02-26 2013-10-23 富士フイルム株式会社 研磨液及び研磨方法
JP5285866B2 (ja) * 2007-03-26 2013-09-11 富士フイルム株式会社 研磨液
JP5371207B2 (ja) * 2007-06-08 2013-12-18 富士フイルム株式会社 研磨液及び研磨方法
JP2009081200A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Fujifilm Corp 研磨液
JP5178121B2 (ja) * 2007-09-28 2013-04-10 富士フイルム株式会社 研磨液及び研磨方法
JP5403922B2 (ja) * 2008-02-26 2014-01-29 富士フイルム株式会社 研磨液および研磨方法
JP5441345B2 (ja) * 2008-03-27 2014-03-12 富士フイルム株式会社 研磨液、及び研磨方法
JP5314329B2 (ja) * 2008-06-12 2013-10-16 富士フイルム株式会社 研磨液
CN101665662A (zh) * 2008-09-05 2010-03-10 安集微电子科技(上海)有限公司 一种化学机械抛光液
JP2010067681A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Fujifilm Corp 研磨液及び研磨方法
US9548211B2 (en) 2008-12-04 2017-01-17 Cabot Microelectronics Corporation Method to selectively polish silicon carbide films
US8119529B2 (en) * 2009-04-29 2012-02-21 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method for chemical mechanical polishing a substrate
US8025813B2 (en) * 2009-11-12 2011-09-27 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing composition and methods relating thereto
WO2011104640A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 Basf Se Aqueous polishing agent and graft copolymers and their use in process for polishing patterned and unstructured metal surfaces
JP5819589B2 (ja) * 2010-03-10 2015-11-24 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物を用いた方法
US8496843B2 (en) * 2010-03-16 2013-07-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride
US8492277B2 (en) * 2010-03-16 2013-07-23 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride
US8491808B2 (en) * 2010-03-16 2013-07-23 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of polishing a substrate comprising polysilicon, silicon oxide and silicon nitride
US8431490B2 (en) * 2010-03-31 2013-04-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of chemical mechanical polishing a substrate with polishing composition adapted to enhance silicon oxide removal
US8232208B2 (en) 2010-06-15 2012-07-31 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Stabilized chemical mechanical polishing composition and method of polishing a substrate
US8961815B2 (en) * 2010-07-01 2015-02-24 Planar Solutions, Llc Composition for advanced node front-and back-end of line chemical mechanical polishing
US8568610B2 (en) 2010-09-20 2013-10-29 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Stabilized, concentratable chemical mechanical polishing composition and method of polishing a substrate
US8513126B2 (en) 2010-09-22 2013-08-20 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Slurry composition having tunable dielectric polishing selectivity and method of polishing a substrate
KR101252390B1 (ko) * 2011-06-28 2013-04-08 주식회사 케이씨텍 폴리실리콘막 연마용 슬러리 조성물
CN104244734B (zh) 2012-03-30 2018-04-03 奇华顿股份有限公司 作为食品加香化合物的n‑酰化1‑氨基环烷基羧酸
JP6209588B2 (ja) 2012-03-30 2017-10-04 ジボダン エス エー 食品フレーバー付与化合物としてのｎ−アシルプロリン誘導体
CN104219965B (zh) 2012-03-30 2018-10-12 奇华顿股份有限公司 作为食品加香化合物的γ氨基-丁酸和β丙氨酸的N-酰基衍生物
US10582715B2 (en) 2012-03-30 2020-03-10 Givaudan Sa Powder flavour composition
CN104254253B (zh) 2012-03-30 2017-12-29 奇华顿股份有限公司 作为食品加香化合物的n‑酰化甲硫氨酸衍生物
JP6224072B2 (ja) 2012-03-30 2017-11-01 ジボダン エス エー フレーバープロフィール食用組成物の改良のためのｎ−アシル−アミノ酸誘導体
JP6250029B2 (ja) 2012-03-30 2017-12-20 ジボダン エス エー 食品フレーバー付与化合物としてのｎ−アシル−アミノ酸誘導体
US9234276B2 (en) 2013-05-31 2016-01-12 Novellus Systems, Inc. Method to obtain SiC class of films of desired composition and film properties
US10325773B2 (en) 2012-06-12 2019-06-18 Novellus Systems, Inc. Conformal deposition of silicon carbide films
US8906252B1 (en) * 2013-05-21 2014-12-09 Cabot Microelelctronics Corporation CMP compositions selective for oxide and nitride with high removal rate and low defectivity
US9388328B2 (en) * 2013-08-23 2016-07-12 Diamond Innovations, Inc. Lapping slurry having a cationic surfactant
CN105636934B (zh) 2013-10-02 2019-03-29 奇华顿股份有限公司 N-酰化的2-氨基异丁酸化合物和包含它们的香味组合物
WO2015050535A1 (en) 2013-10-02 2015-04-09 Givaudan S.A. Organic compounds
US10834950B2 (en) 2013-10-02 2020-11-17 Givaudan S.A. Organic compounds
GB201317424D0 (en) 2013-10-02 2013-11-13 Givaudan Sa Improvements in or relating to organic compounds
WO2015048991A1 (en) 2013-10-02 2015-04-09 Givaudan Sa Organic compounds having taste-modifying properties
US10674755B2 (en) 2013-10-02 2020-06-09 Givaudan S.A. Organic Compounds
WO2015050537A1 (en) 2013-10-02 2015-04-09 Givaudan S.A. Organic compounds
CN105636457B (zh) 2013-10-02 2020-03-10 奇华顿股份有限公司 具有味道改进特性的有机化合物
US9238754B2 (en) 2014-03-11 2016-01-19 Cabot Microelectronics Corporation Composition for tungsten CMP
US9303189B2 (en) 2014-03-11 2016-04-05 Cabot Microelectronics Corporation Composition for tungsten CMP
US9303188B2 (en) 2014-03-11 2016-04-05 Cabot Microelectronics Corporation Composition for tungsten CMP
US9309442B2 (en) 2014-03-21 2016-04-12 Cabot Microelectronics Corporation Composition for tungsten buffing
US9303190B2 (en) 2014-03-24 2016-04-05 Cabot Microelectronics Corporation Mixed abrasive tungsten CMP composition
US9127187B1 (en) 2014-03-24 2015-09-08 Cabot Microelectronics Corporation Mixed abrasive tungsten CMP composition
TWI530557B (zh) * 2014-05-29 2016-04-21 卡博特微電子公司 具高移除速率及低缺陷率之對氧化物與多晶矽及氮化物具有選擇性的ｃｍｐ組合物
JP2017197590A (ja) * 2014-09-08 2017-11-02 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
US9873180B2 (en) 2014-10-17 2018-01-23 Applied Materials, Inc. CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
US9776361B2 (en) 2014-10-17 2017-10-03 Applied Materials, Inc. Polishing articles and integrated system and methods for manufacturing chemical mechanical polishing articles
US11745302B2 (en) 2014-10-17 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Methods and precursor formulations for forming advanced polishing pads by use of an additive manufacturing process
US10875153B2 (en) 2014-10-17 2020-12-29 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pad materials and formulations
KR102436416B1 (ko) 2014-10-17 2022-08-26 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 애디티브 제조 프로세스들을 이용한 복합 재료 특성들을 갖는 ｃｍｐ 패드 구성
JP6533439B2 (ja) * 2015-09-15 2019-06-19 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US9631122B1 (en) * 2015-10-28 2017-04-25 Cabot Microelectronics Corporation Tungsten-processing slurry with cationic surfactant
CN113103145B (zh) 2015-10-30 2023-04-11 应用材料公司 形成具有期望ζ电位的抛光制品的设备与方法
US10593574B2 (en) 2015-11-06 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Techniques for combining CMP process tracking data with 3D printed CMP consumables
KR102462501B1 (ko) * 2016-01-15 2022-11-02 삼성전자주식회사 슬러리 조성물을 이용하는 집적회로 소자의 제조 방법
US10391605B2 (en) 2016-01-19 2019-08-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming porous advanced polishing pads using an additive manufacturing process
US11471999B2 (en) 2017-07-26 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Integrated abrasive polishing pads and manufacturing methods
WO2019032286A1 (en) 2017-08-07 2019-02-14 Applied Materials, Inc. ABRASIVE DISTRIBUTION POLISHING PADS AND METHODS OF MAKING SAME
US10683439B2 (en) 2018-03-15 2020-06-16 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing composition and method of polishing a substrate having enhanced defect inhibition
CN108857860A (zh) * 2018-06-12 2018-11-23 宁波江丰电子材料股份有限公司 晶片定位环的研磨方法、晶片定位环及其应用和化学机械抛光装置
WO2020023385A1 (en) * 2018-07-24 2020-01-30 Lam Research Corporation Conformal deposition of silicon carbide films using heterogeneous precursor interaction
KR20210042171A (ko) 2018-09-04 2021-04-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진보한 폴리싱 패드들을 위한 제형들
KR20220056249A (ko) 2018-10-19 2022-05-04 램 리써치 코포레이션 갭 충진 (gapfill) 을 위한 도핑되거나 도핑되지 않은 실리콘 카바이드 증착 및 원격 수소 플라즈마 노출
EP4288498A1 (en) * 2021-02-04 2023-12-13 CMC Materials, Inc. Silicon carbonitride polishing composition and method
US11878389B2 (en) 2021-02-10 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Structures formed using an additive manufacturing process for regenerating surface texture in situ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000144109A (ja) * 1998-11-10 2000-05-26 Okamoto Machine Tool Works Ltd 化学機械研磨用研磨剤スラリ−
JP2002231666A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Fujimi Inc 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5614444A (en) 1995-06-06 1997-03-25 Sematech, Inc. Method of using additives with silica-based slurries to enhance selectivity in metal CMP
US5769689A (en) 1996-02-28 1998-06-23 Rodel, Inc. Compositions and methods for polishing silica, silicates, and silicon nitride
US5863838A (en) 1996-07-22 1999-01-26 Motorola, Inc. Method for chemically-mechanically polishing a metal layer
US6030932A (en) * 1996-09-06 2000-02-29 Olin Microelectronic Chemicals Cleaning composition and method for removing residues
US6322600B1 (en) 1997-04-23 2001-11-27 Advanced Technology Materials, Inc. Planarization compositions and methods for removing interlayer dielectric films
US6083419A (en) 1997-07-28 2000-07-04 Cabot Corporation Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching
US6001730A (en) 1997-10-20 1999-12-14 Motorola, Inc. Chemical mechanical polishing (CMP) slurry for polishing copper interconnects which use tantalum-based barrier layers
WO1999067056A1 (en) 1998-06-23 1999-12-29 Arch Specialty Chemicals, Inc. Composition for the chemical mechanical polishing of metal layers
US6533832B2 (en) 1998-06-26 2003-03-18 Cabot Microelectronics Corporation Chemical mechanical polishing slurry and method for using same
JP2002528903A (ja) * 1998-10-23 2002-09-03 アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド 活性剤溶液を含有し、化学機械的に磨くためのスラリーシステム
JP2000136375A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Okamoto Machine Tool Works Ltd 研磨剤スラリ−
JP4644323B2 (ja) * 1999-04-28 2011-03-02 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 有機アルカリを含有する半導体用研磨剤
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
US6471735B1 (en) * 1999-08-17 2002-10-29 Air Liquide America Corporation Compositions for use in a chemical-mechanical planarization process
US6361712B1 (en) * 1999-10-15 2002-03-26 Arch Specialty Chemicals, Inc. Composition for selective etching of oxides over metals
US6376361B1 (en) 1999-10-18 2002-04-23 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method to remove excess metal in the formation of damascene and dual interconnects
CN1193408C (zh) 1999-11-04 2005-03-16 清美化学股份有限公司 含肽半导体用研磨剂
JP4368495B2 (ja) * 2000-04-24 2009-11-18 花王株式会社 研磨液組成物
US6468913B1 (en) 2000-07-08 2002-10-22 Arch Specialty Chemicals, Inc. Ready-to-use stable chemical-mechanical polishing slurries
KR100396881B1 (ko) * 2000-10-16 2003-09-02 삼성전자주식회사 웨이퍼 연마에 이용되는 슬러리 및 이를 이용한 화학기계적 연마 방법
US6710450B2 (en) * 2001-02-28 2004-03-23 International Business Machines Corporation Interconnect structure with precise conductor resistance and method to form same
JP4637398B2 (ja) * 2001-04-18 2011-02-23 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法
US20030104770A1 (en) 2001-04-30 2003-06-05 Arch Specialty Chemicals, Inc. Chemical mechanical polishing slurry composition for polishing conductive and non-conductive layers on semiconductor wafers
US6705926B2 (en) 2001-10-24 2004-03-16 Cabot Microelectronics Corporation Boron-containing polishing system and method
US6548399B1 (en) * 2001-11-20 2003-04-15 Intel Corporation Method of forming a semiconductor device using a carbon doped oxide layer to control the chemical mechanical polishing of a dielectric layer
JP2003287875A (ja) * 2002-01-24 2003-10-10 Hitachi Ltd マスクの製造方法および半導体集積回路装置の製造方法
JP2004123879A (ja) * 2002-10-01 2004-04-22 Fujimi Inc 研磨用組成物
US6776696B2 (en) * 2002-10-28 2004-08-17 Planar Solutions Llc Continuous chemical mechanical polishing process for polishing multiple conductive and non-conductive layers on semiconductor wafers
US7300602B2 (en) 2003-01-23 2007-11-27 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Selective barrier metal polishing solution
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000144109A (ja) * 1998-11-10 2000-05-26 Okamoto Machine Tool Works Ltd 化学機械研磨用研磨剤スラリ−
JP2002231666A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Fujimi Inc 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法

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