KR101564469B1 - Chemical mechanical polishing aqueous dispersion for manufacturing circuit board circuit board manufacturing method circuit board and multilayer circuit board - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
본 발명의 목적은, 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판을 형성하기 위해 바람직하게 사용되는 화학 기계 연마용 수계 분산체이며, 구리 또는 구리 합금을 연마하는 속도가 충분히 높고, 얻어지는 회로 기판의 평탄성이 양호한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing which is preferably used for forming a circuit board on which a wiring layer comprising copper or a copper alloy is formed on a resin substrate and which has a sufficiently high polishing rate for copper or copper alloy, And an object of the present invention is to provide an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing having a good flatness of the obtained circuit board.
본 발명에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판을 형성하기 위해 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체이며, (A1) 유기산 및 유기산의 염 중 1종 이상, (B1) 계면활성제 및 수용성 고분자 화합물 중 1종 이상, (C1) 산화제, (D1) 지립을 포함하고, 상기 화학 기계 연마용 수계 분산체에 대한 상기 (A1) 성분의 농도 MA1(질량%) 및 상기 (D1) 성분의 농도 MD1(질량%)에서, MA1/MD1=1 내지 30의 관계를 갖고, pH의 값이 8 내지 12이다.The aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the present invention is an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing used for forming a circuit board on which a wiring layer comprising copper or a copper alloy is formed on a resin substrate, (B1) at least one of a surfactant and a water-soluble polymer compound, (C1) an oxidizing agent, and (D1) abrasive grains, wherein the concentration of the component (A1) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing A1 at M (mass%) and the (D1) D1 M concentration (mass%) of components, having a relationship M A1 / M D1 = 1 to 30, a value of pH 8 to 12.
화학 기계 연마용 수계 분산체, 유기산, 산화제, 지립, 회로기판 Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, organic acid, oxidizing agent, abrasive, circuit board
Description
본 발명은, 회로 기판의 제조에 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체, 상기 수계 분산체를 사용한 회로 기판의 제조 방법, 회로 기판 및 다층 회로 기판에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing used in the production of a circuit board, a method for producing a circuit board using the aqueous dispersion, a circuit board and a multilayer circuit board.
최근 전자 장치의 소형화가 진행되고 있으며, 이것을 구성하는 반도체 장치나 이 반도체 장치를 실장하기 위한 회로 기판에 대하여 한층 더 미세화 및 다층화가 요구되고 있다. 다층 회로 기판(다층화된 회로 기판)은 일반적으로 배선 패턴이 형성된 복수의 회로 기판이 적층되며, 삼차원적인 배선 구조를 갖는다. 다층 회로 기판 또는 회로 기판의 두께가 불균일하거나 평탄성이 불충분하면, 반도체 장치를 실장할 때 접속 불량 등의 문제점이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 다층 회로 기판을 구성하는 각 층의 회로 기판은, 이것을 적층하여 다층 회로 기판으로 했을 때 요철이나 만곡(彎曲)이 발생하지 않도록, 균일한 두께를 가질 뿐만 아니라 표면이 평탄하게 형성될 필요가 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, miniaturization of electronic devices has been progressing, and further miniaturization and multilayering of a semiconductor device constituting the electronic device and a circuit board for mounting the semiconductor device are required. A multilayer circuit board (multilayered circuit board) generally has a plurality of circuit boards on which wiring patterns are formed, and has a three-dimensional wiring structure. If the thickness of the multilayer circuit board or the circuit board is not uniform or the flatness is insufficient, problems such as connection failure may occur when the semiconductor device is mounted. Therefore, the circuit boards of the respective layers constituting the multilayer circuit board need not only have a uniform thickness but also have a flat surface so as to prevent concavity and convexity from occurring when the multilayer circuit board is laminated. .
회로 기판의 평탄성을 손상시키는 원인 중 하나로서는, 배선 패턴의 요철을 들 수 있다. 이러한 요철은, 회로 기판을 제조할 때 발생하는 경우가 많다. 배선 패턴을 갖는 회로 기판의 제조 방법으로서는, 예를 들면 기판의 표면에 원하는 배선 패턴에 대응하는 오목부를 형성하고, 이 표면 전체에 도금에 의해 도전층을 형성한 후, 기판의 표면측을 연마하여 오목부에만 도전층이 남도록 하는 방법이 있다. 이러한 제조 방법에서 도금 공정에서는, 배선 패턴의 선폭이 가늘수록 그 부분의 도금 두께가 두꺼워 지는 경우가 있으며, 배선 패턴의 배선 조밀(粗密)에 의해 도금시의 전류에 분포가 발생하여, 그 분포에 따라 두께가 불균일해지는 경우가 있었다. 그 때문에, 초기의 도금 두께의 변동이 이후의 연마 공정에 영향을 주고, 결과적으로 회로 기판의 평탄성을 손상시키는 경우가 있었다. 또한, 회로 기판을 연마에 의해 형성하는 경우, 회로 기판에 형성되는 배선 패턴의 연마면이 오목상이 되는 디싱이라는 현상이 발생하는 경우가 있었다.One of the reasons for impairing the flatness of the circuit board is the unevenness of the wiring pattern. Such unevenness often occurs when a circuit board is manufactured. As a method for producing a circuit board having a wiring pattern, for example, a method is known in which a concave portion corresponding to a desired wiring pattern is formed on the surface of a substrate, a conductive layer is formed on the entire surface by plating, There is a method in which the conductive layer remains only in the recessed portion. In such a manufacturing method, in the plating process, the thinner the line width of the wiring pattern, the thicker the plating thickness becomes, and the distribution in the current at the time of plating is generated due to the wiring density coarsening of the wiring pattern, The thickness may become uneven in some cases. Therefore, the fluctuation of the initial plating thickness affects the subsequent polishing step, and consequently, the flatness of the circuit board is sometimes deteriorated. In addition, when the circuit board is formed by polishing, there is a case where a dishing phenomenon occurs in which the polished surface of the wiring pattern formed on the circuit board becomes a concave shape.
상기 연마 공정은, 예를 들면 버프 연마에 의해 행해진다. 하기 특허 문헌 1에는 롤 버프를 사용한 연마 방법이 개시되어 있지만, 단단한 연마 지립을 결합제로 결합하여 통상(筒狀)으로 형성한 롤 버프를 사용하고 있다. 그 때문에, 이러한 연마 방법에서는 회로 기판의 두께 불균일이 발생하기 쉽고, 도전층의 표면에 손상이 발생하기 쉽다는(평탄성 손상) 결점이 있었다. 또한, 버프 연마에서 슬러리를 사용하는 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌 2 참조). 그러나, 이 방법도 피연마면의 재질에 따른 연마 속도의 차가 크고, 다층 회로 기판에 사용하 는 회로 기판과 같이 매우 고도의 두께 균일성이나 표면의 평탄성을 얻을 수 있을 정도의 기술 수준에는 미치지 못하였다.The polishing step is performed, for example, by buff polishing. The following Patent Document 1 discloses a polishing method using a roll buff. However, a roll buff formed by combining hard abrasive grains with a bonding agent and forming a cylindrical shape is used. Therefore, in such a polishing method, the thickness of the circuit board tends to be uneven, and the surface of the conductive layer is easily damaged (flatness damage). A method of using a slurry in buff polishing has also been proposed (for example, see Patent Document 2 below). However, this method also has a large difference in polishing rate depending on the material of the polished surface to be polished, and it does not reach a level of technology that can achieve a very high thickness uniformity and surface flatness as a circuit board used for a multilayer circuit board Respectively.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-134920호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-134920
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-257910호 공보[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-257910
연마 공정을 화학 기계 연마에 의해 행하는 경우에는, 다른 연마 방법에 비해 평탄성이 양호해진다. 그러나, 종래의 화학 기계 연마는 연마 속도가 느렸다. 특히, 회로 기판을 형성하기 위해서는 제거해야 하는 배선 재료의 양이 많기 때문에, 화학 기계 연마의 연마 속도를 대폭 향상시킬 필요가 있다. 이와 같이, 회로 기판을 화학 기계 연마하기 위해 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체의 성능으로서는, 피연마면의 평탄성을 높일 뿐만 아니라, 연마 속도를 높이는 것이 동시에 요구되고 있다.When the polishing process is performed by chemical mechanical polishing, the flatness is improved as compared with other polishing methods. However, conventional chemical mechanical polishing has a low polishing rate. Particularly, in order to form a circuit board, since the amount of wiring material to be removed is large, it is necessary to remarkably improve the polishing speed of the chemical mechanical polishing. As described above, the performance of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion used for polishing a circuit substrate by chemical mechanical polishing is required not only to increase the flatness of the polished surface, but also to increase the polishing rate.
본 발명의 목적 중 하나는, 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판을 형성하기 위해 바람직하게 사용되는 화학 기계 연마용 수계 분산체이며, 구리 또는 구리 합금을 연마하는 속도가 충분히 높고, 얻어지는 회로 기판의 평탄성이 양호한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제공하는 것이다.One of the objects of the present invention is to provide an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing which is preferably used for forming a circuit board on which a wiring layer comprising copper or a copper alloy is provided on a resin substrate and which has a sufficient polishing rate for copper or a copper alloy And which is excellent in planarity of the obtained circuit board.
본 발명의 목적 중 하나는, 평탄성이 양호한 회로 기판의 제조 방법이며, 화학 기계 연마를 행하는 공정을 포함하고, 상기 공정에서의 연마 속도가 충분히 높은 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the objects of the present invention is to provide a manufacturing method of a circuit board having good flatness, which includes a step of performing chemical mechanical polishing, and which has a sufficiently high polishing rate in the above process.
본 발명의 목적 중 하나는, 평탄성이 양호한 회로 기판 및 상기 회로 기판이 복수 적층된 평탄성이 양호한 다층 회로 기판을 제공하는 것이다.One of the objects of the present invention is to provide a circuit board having good flatness and a multilayer circuit board having a plurality of the circuit boards laminated and having good flatness.
본 발명은 상술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 양태 또는 적용예로서 실현할 수 있다.The present invention has been made to solve at least some of the problems described above, and can be realized as the following aspects or application examples.
[적용예 1][Application Example 1]
본 발명에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체의 한 양태는, One aspect of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention is characterized in that,
수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판을 형성하기 위해 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체이며, An aqueous dispersion for chemical mechanical polishing used for forming a circuit board on which a wiring layer containing copper or a copper alloy is provided on a resin substrate,
(A1) 유기산 및 유기산의 염 중 1종 이상, (A1) at least one kind of salts of organic acids and organic acids,
(B1) 계면활성제 및 수용성 고분자 화합물 중 1종 이상, (B1) at least one of a surfactant and a water-soluble polymer compound,
(C1) 산화제, (C1) an oxidizing agent,
(D1) 지립을 포함하고, (D1) abrasive grain,
상기 화학 기계 연마용 수계 분산체에 대한 상기 (A1) 성분의 농도 MA1(질량%) 및 상기 (D1) 성분의 농도 MD1(질량%)에서, MA1/MD1=1 내지 30의 관계를 갖고, M A1 / M D1 = 1 to 30 in the concentration M A1 (mass%) of the component (A1) and the concentration M D1 (mass%) of the component (D1) relative to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion Lt; / RTI &
pH의 값이 8 내지 12인 것을 특징으로 한다.and a pH value of 8 to 12.
[적용예 2][Application example 2]
적용예 1에서, In Application Example 1,
추가로 MA1=5 내지 15(질량%)일 수 있다.And further M A1 = 5 to 15 (mass%).
[적용예 3][Application Example 3]
적용예 1에서, In Application Example 1,
상기 (A1) 성분은 글리신일 수 있다.The component (A1) may be glycine.
[적용예 4][Application example 4]
적용예 1에서, In Application Example 1,
상기 (B1) 성분은 도데실벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산칼륨 및 도데실벤젠술폰산암모늄으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The component (B1) may be at least one member selected from dodecylbenzenesulfonic acid, potassium dodecylbenzenesulfonate and ammonium dodecylbenzenesulfonate.
[적용예 5][Application Example 5]
적용예 1에서, In Application Example 1,
상기 (C1) 성분은 과산화수소일 수 있다.The component (C1) may be hydrogen peroxide.
[적용예 6][Application Example 6]
적용예 1에서, In Application Example 1,
상기 (D1) 성분은 실리카 입자, 탄산칼슘 입자, 유기 중합체 입자 및 유기 무기 복합 입자로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The component (D1) may be at least one member selected from silica particles, calcium carbonate particles, organic polymer particles and organic-inorganic composite particles.
[적용예 7][Application Example 7]
본 발명에 따른 회로 기판의 제조 방법의 한 양태는, An aspect of the method of manufacturing a circuit board according to the present invention is characterized in that,
적용예 1 내지 적용예 6 중 어느 하나에 기재된 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 화학 기계 연마를 행하는 공정을 갖는다.And chemical mechanical polishing using the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to any one of Application Examples 1 to 6.
[적용예 8][Application Example 8]
본 발명에 따른 회로 기판의 한 양태는, 적용예 7에 기재된 제조 방법에 의해 제조된다.One embodiment of the circuit board according to the present invention is manufactured by the manufacturing method described in Application Example 7. [
[적용예 9][Application Example 9]
본 발명에 따른 다층 회로 기판의 한 양태는, 적용예 8에 기재된 회로 기판이 복수 적층되어 있다.One aspect of the multilayer circuit board according to the present invention includes a plurality of the circuit boards described in Application Example 8 stacked.
[적용예 10][Application Example 10]
본 발명에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체의 한 양태는, One aspect of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention is characterized in that,
수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판을 형성하기 위해 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체이며, An aqueous dispersion for chemical mechanical polishing used for forming a circuit board on which a wiring layer containing copper or a copper alloy is provided on a resin substrate,
(A2) 유기산, (A2) an organic acid,
(B2) 질소 함유 복소환 화합물, (B2) a nitrogen-containing heterocyclic compound,
(C2) 산화제, (C2) an oxidizing agent,
(D2) 지립을 포함하고, (D2) abrasive grains,
상기 화학 기계 연마용 수계 분산체에 대한 상기 (A2) 성분의 농도 MA2(질량%) 및 상기 (D2) 성분의 농도 MD2(질량%)에서, MA2/MD2=1 내지 20의 관계를 갖고, In the above (A2) the concentration M A2 (% by weight) of the component and the (D2) concentration M D2 (% by mass) of components for the aqueous dispersion for the chemical mechanical polishing, and the relationship M A2 / M D2 = 1 to 20 Lt; / RTI &
pH의 값이 1 내지 5인 것을 특징으로 한다.and a pH value of 1 to 5.
[적용예 11][Application Example 11]
적용예 10에서, In Application Example 10,
추가로 MA2=3 내지 15(질량%)일 수 있다.And M A2 = 3 to 15 (mass%).
[적용예 12][Application Example 12]
적용예 10에서, In Application Example 10,
상기 (A2) 유기산은 시트르산, 글리신, 말산, 타르타르산 및 옥살산으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The (A2) organic acid may be at least one selected from citric acid, glycine, malic acid, tartaric acid and oxalic acid.
[적용예 13][Application Example 13]
적용예 10에서, In Application Example 10,
상기 (B2) 질소 함유 복소환 화합물은 벤조트리아졸, 트리아졸, 이미다졸 및 카르복시벤조트리아졸로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The nitrogen-containing heterocyclic compound (B2) may be at least one selected from benzotriazole, triazole, imidazole and carboxybenzotriazole.
[적용예 14][Application Example 14]
적용예 10에서, In Application Example 10,
상기 (C2) 산화제는 과산화수소일 수 있다.The (C2) oxidizing agent may be hydrogen peroxide.
[적용예 15][Application Example 15]
적용예 10에서, In Application Example 10,
상기 (D2) 지립은 실리카 입자, 탄산칼슘 입자, 유기 중합체 입자 및 유기 무기 복합 입자 중 어느 1종일 수 있다.The abrasive (D2) may be any one of silica particles, calcium carbonate particles, organic polymer particles and organic-inorganic composite particles.
[적용예 16][Application Example 16]
본 발명에 따른 회로 기판의 제조 방법의 한 양태는, An aspect of the method of manufacturing a circuit board according to the present invention is characterized in that,
적용예 10 내지 적용예 15 중 어느 하나에 기재된 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 화학 기계 연마를 행하는 공정을 갖는다.And a step of performing chemical mechanical polishing using the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to any one of Application Examples 10 to 15.
[적용예 17][Application Example 17]
본 발명에 따른 회로 기판의 한 양태는, 적용예 16에 기재된 제조 방법에 의해 제조된다.One embodiment of the circuit board according to the present invention is manufactured by the manufacturing method described in Application Example 16. [
[적용예 18][Application Example 18]
본 발명에 따른 다층 회로 기판의 한 양태는, 적용예 17에 기재된 회로 기판이 복수 적층되어 있다.In one aspect of the multilayer circuit board according to the present invention, a plurality of circuit boards described in Application Example 17 are laminated.
상기 화학 기계 연마용 수계 분산체에 따르면, 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판을 회로 기판 전체에 걸쳐서 두께가 균일하면서도 표면이 평탄하게 연마 가능하다. 또한, 상기 화학 기계 연마용 수계 분산체에 따르면, 구리 또는 구리 합금의 연마 속도를 ㎛/분의 오더로 매우 높게 할 수 있다. 또한, 상기 회로 기판의 제조 방법에 따르면, 회로 기판을 평탄하면서도 고처리율로 제조할 수 있다. 또한, 상기 회로 기판 및 상기 다층 회로 기판은, 기판 전체에 걸쳐서 균일한 두께를 갖고, 평탄한 표면을 갖는다. 본 발명에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 따르면, 반도체 장치 등을 실장할 때 접속 불량 등의 문제점이 발생하기 어려운 회로 기판 또는 다층 회로 기판을 용이하게 제공할 수 있다.According to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, a circuit board provided with a wiring layer containing copper or a copper alloy on a resin substrate can be uniformly polished over the entire surface of the circuit board and its surface can be polished flat. Further, according to the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, the polishing rate of copper or copper alloy can be made very high on the order of 탆 / minute. In addition, according to the above-described method of manufacturing a circuit board, the circuit board can be manufactured with a flatness and a high throughput. Further, the circuit board and the multilayer circuit board have a uniform thickness over the entire substrate and have a flat surface. According to the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the present invention, it is possible to easily provide a circuit board or a multilayer circuit board on which problems such as poor connection and the like are less likely to occur when a semiconductor device or the like is mounted.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 하기의 실시 형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 실시되는 각종 변형예도 포함한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. Further, the present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modifications embodied without departing from the gist of the present invention.
1. 화학 기계 연마용 수계 분산체1. An aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
1.1. 제1 실시 형태1.1. First Embodiment
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (A1) 유기산 및 유기산의 염 중 1종 이상, (B1) 계면활성제 및 수용성 고분자 화합물 중 1종 이상, (C1) 산화제, (D1) 지립을 포함한다.(B1) at least one of a surfactant and a water-soluble polymer compound, (C1) an oxidizing agent, (D1) at least one kind of surfactant and at least one water-soluble polymer compound, Includes abrasive grain.
이하, 제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 포함되는 각 성분에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 이하 (A1) 내지 (D1)의 각 물질을 각각 (A1) 성분 내지 (D1) 성분으로 생략하여 기재하는 경우가 있다.Hereinafter, each component included in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment will be described in detail. In addition, each of the following substances (A1) to (D1) may be omitted as the components (A1) to (D1).
1.1.1. (A1) 유기산 및 유기산의 염1.1.1. (A1) salts of organic and organic acids
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (A1) 유기산 및 유기산의 염 중 1종 이상을 함유한다. (A1) 성분의 기능 중 하나로서는, 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층의 연마에 대하여 화학 기계 연마용 수계 분산체를 적용했을 때의 연마 속도를 향상시키는 것을 들 수 있다. 제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 (A1) 성분으로서는, 배선 재료 원소를 포함하는 이온 또는, 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선 재료의 표면에 대하여 배위 능력을 갖는 유기산 또는 유기산의 염이 바람직하다. (A1) 성분으로서 보다 바람직하게는, 킬레이트 배위 능력이 있는 유기산 또는 유기산의 염이 바람직하다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment contains at least one of (A1) a salt of an organic acid and an organic acid. One of the functions of the component (A1) is to improve the polishing rate when a chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to a resin substrate for a wiring layer containing copper or a copper alloy. As the component (A1) used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment, an organic acid having a coordinating ability or an organic acid having an ability to coordinate with respect to a surface of a wiring material containing ions of a wiring material element or copper or a copper alloy, Salts of organic acids are preferred. The component (A1) is more preferably a salt of an organic acid or an organic acid having a chelate coordinating ability.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 유기산으로서는, 타르타르산, 푸마르산, 글리콜산, 프탈산, 말레산, 포름산, 아세트산, 옥살산, 시트르산, 말산, 말론산, 글루타르산, 숙신산, 벤조산, 퀴놀린산, 퀴날드산, 아미드황산 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 유기산으로서는, 글리신, 알라닌, 아스파라긴산, 글루탐산, 리신, 아르기닌, 트립토판, 방향족 아미노산 및 복소환형 아미노산 등의 아미노산도 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 유기산 및 유기산의 염은, 화학 기계 연마용 수계 분산체 중에서 1개 이상의 양성자(수소 이 온)와 쌍을 이루는 음이온으로 해리될 수 있다. 이들 유기산 중, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 연마 속도를 향상시키는 효과가 높다는 점에서 글리신이 특히 바람직하다.Examples of the organic acid used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment include organic acids such as tartaric acid, fumaric acid, glycolic acid, phthalic acid, maleic acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid, malic acid, malonic acid, glutaric acid, Benzoic acid, quinolinic acid, quinaldic acid, amide sulfuric acid, and the like. As the organic acid used in the present invention, amino acids such as glycine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, lysine, arginine, tryptophan, aromatic amino acid and heterocyclic amino acid can also be preferably used. The salts of these organic acids and organic acids can be dissociated into anions paired with one or more protons (hydrogen ions) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing. Among these organic acids, glycine is particularly preferable in that the effect of improving the polishing rate of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is high.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 유기산의 염으로서는, 상기한 유기산의 염을 들 수 있다. 유기산의 염은, 화학 기계 연마용 수계 분산체 중에서 한 쌍의 이온으로 해리될 수 있다. 2가 이상의 유기산의 염에서는, 쌍을 이루는 양이온은 1가일 수도 있고, 그 이상일 수도 있다. 본 실시 형태의 화학 기계 연마용 수계 분산체에 바람직한 유기산의 염으로서는, 예를 들면 상기 유기산의 칼륨염, 암모늄염 및 나트륨염 등을 들 수 있다. 본 실시 형태의 화학 기계 연마용 수계 분산체에 포함되는 유기산의 염으로서는, 상기한 유기산이 화학 기계 연마용 수계 분산체에 용해된 상태에서 임의적으로 첨가되는 다른 성분에서 유래하는 양이온, 예를 들면 암모늄 이온, 칼륨 이온 등과 쌍을 이루고, 이 화학 기계 연마용 수계 분산체가 건조할 때 형성되는 염도 포함한다. 본 실시 형태의 화학 기계 연마용 수계 분산체에 바람직한 유기산의 염의 구체예로서는, 아미드황산칼륨, 아미드황산암모늄, 아미드황산나트륨 등을 들 수 있다.Examples of the salt of the organic acid used in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment include salts of the aforementioned organic acids. The salt of the organic acid can be dissociated into a pair of ions in an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing. In a salt of a divalent or higher organic acid, the cations forming the pair may be monovalent or more. Examples of preferable organic acid salts for the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment include potassium salts, ammonium salts and sodium salts of the above organic acids. As the salt of the organic acid contained in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the present embodiment, a cation derived from another component optionally added in the state where the organic acid is dissolved in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, for example, ammonium Ion, potassium ion and the like, and the salt formed when the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is dried. Specific examples of the salt of the organic acid which is preferable for the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment include potassium amide sulfate, ammonium amide sulfate, sodium amide sulfate and the like.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에는, 상술한 유기산 또는 유기산의 염이 단독으로 포함될 수도 있고, 유기산이나 유기산의 염이 2종 이상포함될 수도 있다.In the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment, the above-mentioned salts of organic acids or organic acids may be contained singly or two or more salts of organic acids and organic acids may be contained.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (A1) 성분의 함유량은, 후술하는 (A1) 성분과 (D1) 성분의 양적 관계를 만족하는 한 임의일 수 있 지만, (A1) 성분 전체로서, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 5 내지 15 질량%인 것이 보다 바람직하다. 즉, (A1) 성분의 농도 MA1은, 화학 기계 연마용 수계 분산체에서 바람직하게는 5 내지 15 질량%이고, 보다 바람직하게는 7 내지 13 질량%이고, 특히 바람직하게는 8 내지 12 질량%이다. (A1) 성분의 함유량이 상기 범위 미만이면 충분한 연마 속도가 얻어지지 않는 경우가 있으며, 연마 공정을 종료하는 데 많은 시간을 필요로 하는 경우가 있다. 한편, (A1) 성분의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 화학적 에칭 효과가 커져 배선층의 부식이 발생하거나, 피연마면의 평탄성이 손상되는 경우가 있다.The content of the component (A1) in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment may be arbitrary as long as it satisfies the quantitative relationship between the component (A1) and the component (D1) And more preferably 5 to 15% by mass with respect to the mass of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing at the time of use. That is, the concentration M A1 of the component (A1) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is preferably 5 to 15 mass%, more preferably 7 to 13 mass%, and particularly preferably 8 to 12 mass% to be. If the content of the component (A1) is less than the above range, a sufficient polishing rate may not be obtained, and it may take a long time to complete the polishing process. On the other hand, if the content of the component (A1) exceeds the above range, the chemical etching effect becomes large, so that corrosion of the wiring layer occurs or flatness of the surface to be polished may be impaired.
1.1.2. (B1) 계면활성제 및 수용성 고분자 화합물1.1.2. (B1) Surfactant and water-soluble polymer compound
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (B1) 계면활성제 및 수용성 고분자 화합물 중 1종 이상을 함유한다. (B1) 성분의 기능 중 하나로서는, 화학 기계 연마용 수계 분산체에 점성을 부여하여 연마 성능을 안정화시키고, 피연마면의 평탄성을 높이는 것을 들 수 있다. 즉, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 점성은, (B1) 성분의 함유량에 따라 제어할 수 있다. 또한, 상기 화학 기계 연마용 수계 분산체의 점성을 제어하면, 상기 화학 기계 연마용 수계 분산체의 연마 성능을 제어할 수 있다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment contains at least one of (B1) a surfactant and a water-soluble polymer compound. One of the functions of the component (B1) is to impart viscosity to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion to stabilize the polishing performance and to improve the flatness of the surface to be polished. That is, the viscosity of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing can be controlled according to the content of the component (B1). Further, by controlling the viscosity of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, the polishing performance of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing can be controlled.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 바람직하게 사용할 수 있는 계면활성제로서는, 비이온성 계면활성제, 음이온 계면활성제 또는 양이온 계면활성제를 들 수 있다. 비이온성 계면활성제로서는, 예를 들면 3중 결합을 갖 는 비이온성 계면활성제를 들 수 있다. 구체적으로는, 아세틸렌글리콜 및 그의 에틸렌옥사이드 부가물, 아세틸렌 알코올 등을 들 수 있다. 또한, 비이온성 계면활성제로서는 실리콘계 계면활성제, 시클로덱스트린 및 그의 유도체 등도 들 수 있다. 양이온 계면활성제로서는, 예를 들면 지방족 아민염 및 지방족 암모늄염 등을 들 수 있다. 음이온 계면활성제로서는, 예를 들면 지방족 비누, 황산에스테르염 및 인산에스테르염 등을 들 수 있다.Examples of the surfactant that can be preferably used in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment include a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and a cationic surfactant. The nonionic surfactant includes, for example, a nonionic surfactant having a triple bond. Specific examples thereof include acetylene glycol and its ethylene oxide adducts, and acetylene alcohol. Examples of the nonionic surfactant include silicone surfactants, cyclodextrins and derivatives thereof, and the like. Examples of the cationic surfactant include an aliphatic amine salt and an aliphatic ammonium salt. Examples of the anionic surfactant include an aliphatic soap, a sulfuric acid ester salt, and a phosphoric acid ester salt.
이들 중에서, 본 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 바람직한 계면활성제로서는, 음이온 계면활성제를 들 수 있다. 음이온 계면활성제로서는, 알케닐숙신산 등의 숙신산의 유도체, 스테아르산, 올레산 등의 고급 유기산 및그의 염, 알킬벤젠술폰산, 알킬나프탈렌술폰산, α-올레핀술폰산 등의 고급 술폰산 및 그의 염 등이 바람직하다. 알케닐 숙신산의 염으로서는, 예를 들면 알케닐숙신산디칼륨(상품명 "라테물 ASK" 가오 가부시끼가이샤로부터 입수 가능)을 들 수 있다. 알킬벤젠술폰산으로서는, 도데실벤젠술폰산이 특히 바람직하다. 또한, 술폰산의 염으로서는 암모늄염, 칼륨염, 나트륨염이 바람직하다. 알킬벤젠술폰산염의 바람직한 구체예로서는, 도데실벤젠술폰산암모늄 및 도데실벤젠술폰산칼륨을 들 수 있다.Among them, an anionic surfactant is preferable as the surfactant for the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present embodiment. Examples of the anionic surfactant include derivatives of succinic acid such as alkenylsuccinic acid, high-class organic acids and salts thereof such as stearic acid and oleic acid, and high-quality sulfonic acids and salts thereof such as alkylbenzenesulfonic acid, alkylnaphthalenesulfonic acid and -olefin sulfonic acid. Examples of salts of alkenylsuccinic acid include dipotassium alkenylsuccinate (trade name "Latex ASK" available from Kao Corporation). As the alkylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid is particularly preferable. The salt of the sulfonic acid is preferably an ammonium salt, a potassium salt or a sodium salt. Preferable specific examples of the alkylbenzenesulfonic acid salt include ammonium dodecylbenzenesulfonate and potassium dodecylbenzenesulfonate.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 바람직하게 사용할 수 있는 수용성 고분자 화합물로서는, 폴리비닐피롤리돈(PVP) 및 폴리비닐메틸에테르 등의 수용성 고분자 화합물, 폴리아크릴산(PAA), 폴리메타크릴산, 아크릴산과 메타크릴산의 공중합체, 폴리말레산 등의 카르복실산기를 갖는 수용성 고분자 화합 물 및 그의 염, 폴리이소프렌술폰산 등의 술폰산기를 갖는 수용성 고분자 화합물 및 그의 염, 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 폴리비닐 알코올 등의 수산기를 갖는 수용성 고분자 화합물을 들 수 있다.Examples of water-soluble polymer compounds that can be preferably used in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment include water-soluble high molecular compounds such as polyvinyl pyrrolidone (PVP) and polyvinyl methyl ether, polyacrylic acid (PAA) A water-soluble polymer compound having a carboxylic acid group such as methacrylic acid, a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, a polymeric compound having a carboxylic acid group such as polymaleic acid and salts thereof, a water-soluble polymer compound having a sulfonic acid group such as polyisoprenesulfonic acid and salts thereof, And water-soluble polymer compounds having hydroxyl groups such as hydroxyethylcellulose, polyvinyl alcohol, and the like.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 수용성 고분자 화합물이 PVP인 경우, 수계 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정된 폴리에틸렌글리콜 환산의 중량 평균 분자량(Mw)으로 측정한 값이 20만을 초과하는 PVP를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 20만을 초과하고 150만 이하, 보다 바람직하게는 30만 내지 150만, 더욱 바람직하게는 50만 내지 120만, 특히 바람직하게는 65만 내지 110만의 PVP를 사용할 수 있다. PVP의 중량 평균 분자량이 상기 범위에 있으면, 연마 중의 마찰을 감소시키는 효과가 높아지고, 구리 및 구리를 포함하는 배선층을 보다 안정적으로 연마할 수 있다. 또한, 구리 및 구리를 포함하는 배선층의 디싱 등을 억제할 수 있다. 중량 평균 분자량이 상기 하한보다 작으면, 상기 효과가 불충분해지기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 중량 평균 분자량이 지나치게 크면 연마 속도가 저하되는 경향 및 지립의 응집을 발생시키는 경향이 있고, 응집된 지립에 의해 구리 및 구리를 포함하는 배선층 위의 스크래치가 증가하는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.When the water-soluble polymer compound used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment is PVP, the value measured by weight average molecular weight (Mw) in terms of polyethylene glycol as measured by aqueous GPC (gel permeation chromatography) It is preferable to use PVP exceeding 20,000,000. PVP having a molecular weight of more than 20,000, preferably 150,000 or less, more preferably 300,000 to 1,500,000, still more preferably 500,000 to 1,200,000, and particularly preferably 650,000 to 1,120,000 may be used. When the weight average molecular weight of PVP is within the above range, the effect of reducing the friction during polishing is enhanced, and the wiring layer including copper and copper can be more stably polished. Further, it is possible to suppress dishing or the like of the wiring layer including copper and copper. If the weight average molecular weight is smaller than the above lower limit, the above effect is liable to become insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the weight average molecular weight is too large, the polishing rate tends to decrease and cohesion of abrasive grains tends to occur, and scratches on the wiring layer including copper and copper may increase due to agglomerated abrasive grains .
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (B1) 성분으로서 상기한 계면활성제 및 수용성 고분자 화합물을 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment, the above-mentioned surfactant and the water-soluble polymer compound may be used singly or in combination of two or more as the component (B1).
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (B1) 성분의 함 유량은, (B1) 성분 전체로서, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 바람직하게는 0.01 내지 1 질량%이고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 질량%이고, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.3 질량%이다. (B1) 성분의 함유량이 상기 범위 미만이면 화학 기계 연마용 수계 분산체의 점성이 지나치게 낮기 때문에, 연마 패드로의 압력을 효율적이면서도 균일하게 피연마면으로 전달할 수 없고, 피연마면 내에서의 상기 화학 기계 연마용 수계 분산체의 연마 성능이 변동되어, 평탄성을 손상시키는 경우가 있다. 또한, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 점도가 낮아지기 때문에, 화학 기계 연마용 수계 분산체가 유효하게 작용하기 전에 연마 대상이 되는 기판과 연마 패드 사이에서 유출되어, 특히 피연마면 내의 외주부에서의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 존재량 변동의 원인이 되는 경우가 있다. 한편, (B1) 성분의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 함유량에 대한 평탄성 개량 효과가 둔화되어 충분한 평탄성이 얻어지지 않게 되는 경우가 있으며, 연마 속도가 저하되거나 이 화학 기계 연마용 수계 분산체의 점성이 지나치게 높아져 연마 마찰열이 상승하여 면내 균일성이 악화되는 경우가 있다. 또한, (B1) 성분의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 화학 기계 연마용 수계 분산체에 거품이 발생하기 쉬워지기 때문에 취급성이 악화되는 경우가 있다.The content of the component (B1) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment is preferably 0.01 to 1 (mass%) based on the mass of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing at the time of use By mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass, and particularly preferably 0.1 to 0.3% by mass. If the content of the component (B1) is less than the above range, the viscosity of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is too low, so that the pressure on the polishing pad can not be efficiently and uniformly transmitted to the surface to be polished. The polishing performance of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing may fluctuate and the flatness may be impaired. In addition, since the viscosity of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is lowered, it flows out between the substrate to be polished and the polishing pad before the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing functions effectively, and in particular, There is a case where the amount of abrasive aqueous dispersion is varied. On the other hand, if the content of the component (B1) exceeds the above range, the effect of improving the flatness with respect to the content may become insufficient and sufficient flatness may not be obtained. The polishing rate may decrease or the viscosity of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing Becomes too high, the abrasive friction heat rises and the in-plane uniformity may deteriorate. When the content of the component (B1) exceeds the above range, bubbles tend to be formed in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, so that the handling property may be deteriorated.
1.1.3. (C1) 산화제1.1.3. (C1) oxidizing agent
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (C1) 산화제를 함유한다. (C1) 산화제의 기능 중 하나로서는, 구리 및 구리를 포함하는 배선층이 형성된 회로 기판의 연마에 대하여 화학 기계 연마용 수계 분산체를 적용했을 때의 연마 속도를 향상시키는 것을 들 수 있다. 그 이유로서는, (C1) 산화제가 구리 등의 표면을 산화하여 화학 기계 연마용 수계 분산체의 성분과의 착화 반응을 촉진시킴으로써, 취약한 개질층을 구리 등의 표면에 형성하여, 구리 등을 연마하기 쉽게 하기 때문이라고 생각된다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment contains (C1) an oxidizing agent. (C1) One of the functions of the oxidizing agent is to improve the polishing rate when a chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to the polishing of a circuit board on which a wiring layer containing copper and copper is formed. The reason is that (C1) the oxidizing agent oxidizes the surface of copper or the like to accelerate the complex reaction with the components of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, thereby forming a weakly modified layer on the surface of copper or the like, I think it is easy.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용하는 (C1) 산화제로서는, 과산화수소, 과아세트산, 과벤조산, tert-부틸히드로퍼옥시드 등의 유기 과산화물, 과망간산칼륨 등의 과망간산 화합물, 중크롬산칼륨 등의 중크롬산 화합물, 요오드산칼륨 등의 할로겐산 화합물, 질산, 질산철 등의 질산 화합물, 과염소산 등의 과할로겐산 화합물, 과황산암모늄 등의 과황산염 및 헤테로폴리산 등을 들 수 있다. 이들 산화제 중, 산화력, 수지 기판으로의 부식성 및 취급의 용이함 등을 고려하면, 과산화수소, 유기 과산화물 또는 과황산암모늄 등의 과황산염이 바람직하고, 분해 생성물이 무해한 과산화수소가 특히 바람직하다.Examples of the oxidizing agent (C1) used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment include hydrogen peroxide, organic peroxides such as peracetic acid, perbenzoic acid and tert-butyl hydroperoxide, permanganic acid compounds such as potassium permanganate, And potassium iodate; nitric acid compounds such as nitric acid and iron nitrate; perhalogenated acid compounds such as perchloric acid; persulfates such as ammonium persulfate; and heteropolyacids. Among these oxidizing agents, hydrogen peroxide, organic peroxides or persulfates such as ammonium persulfate are preferable and hydrogen peroxide in which the decomposition products are harmless are particularly preferable in consideration of the oxidizing power, the corrosiveness to the resin substrate, and ease of handling.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (C1) 산화제의 함유량은, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 바람직하게는 0.5 내지 5 질량%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 4 질량%이고, 특히 바람직하게는 1.5 내지 3 질량%이다. (C1) 산화제의 함유량이 상기 범위 미만이면 화학적 효과가 불충분해져 연마 속도가 저하되는 경우가 있으며, 연마 공정을 종료하는 데 많은 시간을 필요로 하는 경우가 있다. 한편, (C1) 산화제의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 피연마면이 부식되어 평탄성을 손상시키는 경우가 있다.The content of the (C1) oxidizing agent in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment is preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the mass of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing at the time of use, 1 to 4% by mass, and particularly preferably 1.5 to 3% by mass. If the content of the (C1) oxidizing agent is less than the above range, the chemical effect becomes insufficient and the polishing rate may be lowered, and it may take a long time to complete the polishing process. On the other hand, if the content of the oxidizing agent (C1) exceeds the above range, the surface to be polished may be corroded and the flatness may be impaired.
1.1.4. (D1) 지립1.1.4. (D1) abrasive grain
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (D1) 지립을 포함한다. (D1) 지립으로서는, 무기 입자, 유기 입자 및 유기 무기 복합 입자 등을 들 수 있다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment includes (D1) abrasive grains. (D1) Examples of the abrasive include inorganic particles, organic particles and organic-inorganic composite particles.
무기 입자로서는 실리카 입자, 알루미나 입자, 티타니아 입자, 지르코니아 입자, 세리아 입자, 탄산칼슘 입자 등을 들 수 있다.Examples of the inorganic particles include silica particles, alumina particles, titania particles, zirconia particles, ceria particles, and calcium carbonate particles.
상기 실리카 입자로서는, 기상 중에서 염화규소 등을 산소 및 수소와 반응시키는 퓸드법에 의해 합성된 퓸드법 실리카, 금속 알콕시드로부터 가수분해 축합하여 합성하는 졸겔법에 의해 합성된 실리카, 정제에 의해 불순물을 제거한 무기 콜로이드법 등에 의해 합성된 콜로이달 실리카 등을 들 수 있다. 특히, 실리카 입자로서는, 정제에 의해 불순물을 제거한 무기 콜로이드법 등에 의해 합성된 콜로이달 실리카가 바람직하다.Examples of the silica particles include fumed silica synthesized by a fumed method in which silicon chloride or the like is reacted with gaseous hydrogen in vapor phase, silica synthesized by a sol-gel method synthesized by hydrolysis and condensation from metal alkoxide, And colloidal silica synthesized by an inorganic colloid method or the like removed. Particularly, as the silica particles, colloidal silica synthesized by an inorganic colloid method in which impurities are removed by purification is preferable.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 (D1) 지립으로서 실리카 입자를 사용하는 경우에는, 평균 입경이 200 ㎚ 이하인 콜로이달 실리카를 사용하는 것이 평탄성이 양호해지기 때문에 바람직하다.When (D1) silica particles are used as the abrasive grains in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment, it is preferable to use colloidal silica having an average particle diameter of 200 nm or less because the flatness is improved.
상기 탄산칼슘 입자로서는, 수중에서 수산화칼슘을 정제한 후 탄산 가스를 반응시킴으로써 얻어지는 고순도의 탄산칼슘 입자가 바람직하다.As the calcium carbonate particles, high-purity calcium carbonate particles obtained by purifying calcium hydroxide in water and reacting with carbon dioxide gas are preferable.
유기 입자로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐 등의 올레핀계 공중합체, 폴리스티렌, 스티렌계 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리아세탈, 포화 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 페녹시 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, (메트)아크릴계 수지 및 아크릴계 공중합체 등의 유기 중합체 입자를 들 수 있다.Examples of the organic particles include olefin-based copolymers such as polyethylene, polypropylene, poly-1-butene and poly-4-methyl-1-pentene; polystyrene; styrene copolymers; polyvinyl chloride; polyacetals; saturated polyesters; polyamides , Polycarbonate, phenoxy resin, polymethyl methacrylate, (meth) acrylic resin and acrylic copolymer.
유기 무기 복합 입자로서는, 상기한 유기 입자와 상기한 무기 입자를 포함할 수 있다. 유기 무기 복합 입자는, 상기한 유기 입자 및 무기 입자가 화학 기계 연마 공정시에 쉽게 분리되지 않을 정도로 일체로 형성되어 있는 것이면 되고, 각 입자의 종류, 구성 등은 특별히 한정되지 않는다. 이 유기 무기 복합 입자로서는, 예를 들면 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 중합체 입자의 존재하에 알콕시실란, 알루미늄알콕시드, 티탄알콕시드 등을 중축합시켜, 중합체 입자의 적어도 표면에 폴리실록산, 폴리알루미녹산, 폴리티타녹산 등의 중축합물이 결합되어 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 또한, 생성되는 중축합체는 중합체 입자가 갖는 관능기에 직접 결합될 수도 있고, 실란 커플링제 등을 통해 결합될 수도 있다. 또한, 알콕시실란 등 대신에 실리카 입자, 알루미나 입자 등을 사용할 수도 있다. 이 경우, 유기 무기 복합 입자는 폴리실록산, 폴리알루미녹산, 폴리티타녹산 등의 중축합물을 결합제로 하여, 중합체 입자의 표면에 실리카 입자 등이 존재하도록 형성된다. 이들은 폴리실록산 등과 서로 얽혀 유지될 수도 있고, 이들이 갖는 히드록실기 등의 관능기에 의해 중합체 입자에 화학적으로 결합될 수도 있다.The organic-inorganic composite particles may include the above-mentioned organic particles and the above-mentioned inorganic particles. The organic-inorganic composite particles are not particularly limited as long as the organic particles and the inorganic particles are integrally formed so as not to be separated easily during the chemical mechanical polishing process. Examples of the organic-inorganic composite particles include polycondensation of alkoxysilanes, aluminum alkoxides, titanium alkoxides, and the like in the presence of polymer particles such as polystyrene and polymethyl methacrylate to form polysiloxane, polyaluminum And a polycondensate such as polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, polyoxyethylene, The resulting polycondensate may be bonded directly to the functional group of the polymer particles, or may be bonded via a silane coupling agent or the like. In place of alkoxysilane, silica particles, alumina particles and the like may also be used. In this case, the organic-inorganic composite particles are formed such that silica particles or the like are present on the surface of the polymer particles using a polycondensate such as polysiloxane, polyaluminoxane, or polytitanic acid as a binder. They may be entangled with a polysiloxane or the like, or they may be chemically bonded to polymer particles by functional groups such as a hydroxyl group.
또한, 제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용할 수 있는 유기 무기 복합 입자로서는, 부호가 상이한 제타 전위를 갖는 유기 입자와 무기 입자를 포함하는 수분산체에서, 이들 입자가 정전력에 의해 결합되어 이루어지는 것을 들 수 있다. 유기 입자의 제타 전위는, 전체 pH 영역 또는 낮은 pH 영역을 제외한 광범위한 영역에 걸쳐서 음인 경우가 많지만, 카르복실기, 술폰산기 등을 갖는 유기 입자로 함으로써, 보다 확실하게 음의 제타 전위를 갖는 유기 입자로 할 수 있다. 또한, 아미노기 등을 갖는 유기 입자로 함으로써, 특정한 pH 영역에서 양의 제타 전위를 갖는 유기 입자로 할 수도 있다. 한편, 무기 입자의 제타 전위는 pH 의존성이 높고, 이 전위가 0이 되는 등전점을 갖고, 그 전후에 제타 전위의 부호가 역전한다. 따라서, 특정한 유기 입자와 무기 입자를 조합하고, 이들의 제타 전위가 역부호가 되는 pH 영역에서 혼합함으로써, 정전력에 의해 유기 입자와 무기 입자를 일체로 복합화할 수 있다. 또한, 혼합시에 제타 전위가 동일한 부호인 경우에도, 그 후 pH를 변화시켜 제타 전위를 역부호로 함으로써 유기 입자와 무기 입자를 일체로 할 수도 있다.The organic-inorganic composite particles that can be used in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment are those which have a zeta potential different from that of the water-dispersible organic compound, And the like. The zeta potential of the organic particles is often negative over a wide range except the entire pH range or low pH range. However, by making the organic particles having a carboxyl group, a sulfonic acid group and the like more reliable, the organic particles having negative zeta potential . Further, organic particles having a positive zeta potential in a specific pH range can be made into organic particles having an amino group or the like. On the other hand, the zeta potential of the inorganic particles is high in pH dependency and has an isoelectric point at which this potential becomes zero, and the sign of the zeta potential is reversed before and after the isoelectric point. Therefore, by combining specific organic particles and inorganic particles and mixing them in a pH region where their zeta potentials are opposite signs, the organic particles and the inorganic particles can be integrated into one body by electrostatic force. In addition, even when the zeta potential is the same in mixing, the zeta potential is reversed by changing the pH after that, so that the organic particles and the inorganic particles can be integrated.
또한, 상기한 유기 무기 복합 입자로서는, 정전력에 의해 일체로 복합화된 입자의 존재하에 상기한 바와 같이 알콕시실란, 알루미늄알콕시드, 티탄알콕시드 등을 중축합시켜, 이 입자의 적어도 표면에 폴리실록산 등이 결합되어 복합화되어 이루어지는 것을 사용할 수도 있다.The organic-inorganic composite particles may be prepared by polycondensing alkoxysilanes, aluminum alkoxides, titanium alkoxides, and the like, as described above, in the presence of particles integrally compounded by electrostatic force, May be used in combination.
상술한 지립 중, 제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 지립으로서는, 실리카 입자, 탄산칼슘 입자, 유기 중합체 입자 및 유기 무기 복합 입자로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.Among the above abrasive grains, the abrasive grains to be used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment are preferably at least one selected from silica particles, calcium carbonate particles, organic polymer particles and organic-inorganic composite particles.
본 발명에 사용되는 (D1) 지립의 평균 입경은 20 내지 500 ㎚가 바람직하다. 이 평균 입경은 레이저 산란 회절형 측정기에 의해, 또는 투과형 전자 현미경에 의한 관찰에 의해 측정할 수 있다. 평균 입경이 20 ㎚ 미만이면, 충분히 연마 속도가 큰 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 없는 경우가 있다. 평균 입경이 500 ㎚를 초과하면, 지립의 침강ㆍ분리에 의해 안정적인 수계 분산체를 용이하게 얻을 수 없는 경우가 있다. 지립의 평균 입경은 상기 범위일 수도 있지만, 보다 바람직하게는 30 내지 400 ㎚, 특히 바람직하게는 40 내지 300 ㎚이다. 평균 입경이 이 범위에 있으면 연마 속도가 크고, 디싱이 충분히 억제되고, 입자의 침강ㆍ분리가 발생하기 어려운 안정적인 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 있다.The average particle diameter of the (D1) abrasive grain used in the present invention is preferably 20 to 500 nm. The average particle diameter can be measured by a laser scattering diffractometer, or by observation with a transmission electron microscope. When the average particle diameter is less than 20 nm, there are cases in which an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing having a sufficiently high polishing rate can not be obtained. If the average particle diameter exceeds 500 nm, stable aqueous dispersion may not be easily obtained due to precipitation and separation of the abrasive grains. The average particle diameter of the abrasive grains may be in the above range, more preferably 30 to 400 nm, and particularly preferably 40 to 300 nm. When the average particle diameter is within this range, a stable chemical mechanical polishing aqueous dispersion having a high polishing rate, sufficiently suppressing dishing and hardly causing sedimentation and separation of particles can be obtained.
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (D1) 성분의 함유량은, 후술하는 (A1) 성분과 (D1) 성분의 양적 관계를 만족하는 한 임의일 수 있지만, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 0.5 내지 5 질량%인 것이 보다 바람직하다. 즉, (D1) 성분의 농도 MD1은, 화학 기계 연마용 수계 분산체에서 0.5 내지 5 질량%인 것이 보다 바람직하다. (D1) 성분의 함유량은 더욱 바람직하게는 1 내지 4.5 질량%, 특히 바람직하게는 1.5 내지 4 질량%이다. (D1) 성분의 함유량이 상기 범위 미만이면 충분한 연마 속도가 얻어지지 않는 경우가 있으며, 연마 공정을 종료하는 데 많은 시간을 필요로 하는 경우가 있다. 한편, 지립의 함유량이 상기 범위를 초과하면 피연마면의 평탄성이 불충분해지는 경우가 있으며, 비용이 높아지는 경우가 있음과 동시에 화학 기계 연마용 수계 분산체의 저장 안정성을 확보할 수 없게 되는 경우가 있다.The content of the component (D1) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment may be arbitrary as long as it satisfies the quantitative relationship between the component (A1) and the component (D1) described below, And more preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the mass of the polishing aqueous dispersion. That is, the concentration M D1 of the component (D1) is more preferably 0.5 to 5% by mass in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. The content of the component (D1) is more preferably from 1 to 4.5% by mass, and particularly preferably from 1.5 to 4% by mass. If the content of the component (D1) is less than the above range, a sufficient polishing rate may not be obtained, and it may take a long time to complete the polishing process. On the other hand, when the content of the abrasive grains exceeds the above range, the flatness of the surface to be polished sometimes becomes insufficient, and in some cases, the cost becomes high and the storage stability of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing may not be secured .
1.1.5. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 (A1) 성분 및 (D1) 성분의 양적 관계1.1.5. Quantitative relationship between the components (A1) and (D1) of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (A1) 성분의 농도 MA1(질량%) 및 (D1) 성분의 농도 MD1(질량%)에서, MA1/MD1=1 내지 30의 관계를 갖는 다. 여기서, MA1 및 MD1은 (A1) 성분 및 (D1) 성분의 농도를 각각 나타내고, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 전체 질량에 대한 (A1) 성분 및 (D1) 성분의 질량의 비율을 말한다. (A1) 성분의 농도 MA1과 (D1) 성분의 농도 MD1의 비, MA1/MD1은 MA1/MD1=2 내지 20이 보다 바람직하고, MA1/MD1=3 내지 10이 더욱 바람직하다. 비 MA1/MD1이 상기 범위 미만이면, 배선층의 디싱이 커지는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 비 MA1/MD1이 상기 범위 미만이면, (D1) 지립 성분이 상대적으로 많아져 수지 기판에 대한 기계적 연마가 과도하게 행해지기 때문에, 피연마물인 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판의 피연마 표면이 거칠어져 바람직하지 않다. 또한, 안정적인 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 비 MA1/MD1이 상기 범위를 초과하면, 피연마면의 평탄성이 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 배선 금속으로의 부식이 발생하는 경우도 있기 때문에 바람직하지 않다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment, (A1) at a concentration M A1 (% by weight), and (D1) the concentration M D1 (% by mass) of components of the component, M A1 / M D1 = 1 to Lt; / RTI > Here, M A1 and M D1 are the concentrations of the component (A1) and the component (D1), respectively, and refer to the ratio of the mass of the components (A1) and (D1) to the total mass of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion . The ratio M A1 / M D1 of the concentration M A1 of the component (A1) and the concentration M D1 of the component (D1) is more preferably M A1 / M D1 = 2 to 20 and M A1 / M D1 = 3 to 10 More preferable. If the ratio M A1 / M D1 is less than the above range, dishing of the wiring layer tends to become large, which is not preferable. If the ratio M A1 / M D1 is less than the above range, (D1) the abrasive component becomes relatively large and the mechanical polishing is excessively performed on the resin substrate, the resin substrate as the object to be polished may contain copper or a copper alloy The surface to be polished of the circuit board provided with the wiring layer is roughened. In addition, a stable chemical mechanical polishing aqueous dispersion may not be obtained in some cases. When the ratio M A1 / M D1 exceeds the above range, the flatness of the surface to be polished may become insufficient. In addition, corrosion to the wiring metal sometimes occurs, which is not preferable.
1.1.6. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH1.1.6. PH of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값은 8 내지 12이다. 여기서, pH란 수소 이온 지수를 나타내며, 그 값은 시판되는 pH 미터 등을 사용하여 측정할 수 있다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값은 바람직하게는 8.5 내지 11.5이고, 보다 바람직하게는 9 내지 11이다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값이 상기 범위 미만이면, 연 마 속도가 저하되는 경우가 있다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값이 상기 범위를 초과하면, 지립의 용해가 발생하거나 피연마면의 평탄성이 악화되는 경우가 있다.In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment, the pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is 8 to 12. Here, pH refers to a hydrogen ion index, and the value can be measured using a commercially available pH meter or the like. The pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is preferably 8.5 to 11.5, more preferably 9 to 11. If the pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is less than the above range, the polishing rate may be lowered. If the pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing exceeds the above range, dissolution of the abrasive grains may occur and the flatness of the surface to be polished may deteriorate.
화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값은, 상기 (A1) 성분 내지 (D1) 성분의 배합량에 따라 변화한다. 그 때문에, 각 성분의 종류를 선택하거나 배합량을 변화시켜, 상기한 pH의 값의 범위가 되도록 조절한다. 또한, 상기 (A1) 성분 내지 (D1) 성분의 종류나 배합량에 따라서는, pH의 값이 상기 범위 내가 되지 않는 경우도 있다. 이 경우에는, 화학 기계 연마용 수계 분산체에 적절하게 pH 조정제 등을 첨가하여, pH의 값이 상기 범위 내가 되도록 조절할 수 있다.The pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing varies depending on the blending amount of the components (A1) to (D1). Therefore, the kind of each component is selected or the amount of blending is changed so as to be in the range of the pH value described above. Depending on the kinds and blending amounts of the components (A1) to (D1), the pH may not be within the above range. In this case, a pH adjuster or the like may be appropriately added to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion to adjust the pH value to fall within the above range.
1.1.7. pH 조정제1.1.7. pH adjuster
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에는, 필요에 따라 산, 알칼리 등의 pH 조정제를 배합할 수 있다. pH 조정제의 기능 중 하나로서는, 화학 기계 연마용 수계 분산체를 원하는 pH로 조정하는 것이다. 이에 따라, 화학 기계 연마용 수계 분산체가 원하는 pH의 값이 되어, 연마 속도의 조정이나 평탄성의 개량 및 배선층의 부식을 억제할 수 있다. 또한, pH 조정제는, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH가 8 내지 12의 범위를 벗어났을 때 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH가 8 내지 12의 범위에 있을 때에도 pH를 조정하기 위해 사용할 수 있다.In the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first embodiment, a pH adjuster such as an acid or an alkali may be added as necessary. One of the functions of the pH adjuster is to adjust the pH of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing to a desired pH. Thus, the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing has a desired pH value, whereby the polishing rate can be adjusted, the flatness can be improved, and the corrosion of the wiring layer can be suppressed. The pH adjuster can be used not only when the pH of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is out of the range of 8 to 12 but also when the pH of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is in the range of 8 to 12, Can be used to adjust.
pH 조정제로서는, 예를 들면 산으로서는 황산 및 인산 등의 무기산을 들 수 있고, 알칼리로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화루비듐 및 수산화세슘 등, 알칼리 금속의 수산화물, 테트라메틸암모늄히드록시드, 콜린 등의 유기 알칼리 화합물 및 암모니아 등을 들 수 있다. 산 및 알칼리는 단독으로 배합될 수도 있고, 복수종이 배합될 수도 있다. pH 조정제를 첨가함으로써, 피연마면의 전기화학적성질, 지립의 분산성, 안정성 및 연마 속도를 감안하면서, 지립이 안정적으로 존재할 수 있도록 적절하게 pH를 설정할 수 있다. 본 실시 형태의 화학 기계 연마용 수계 분산체에 특히 바람직한 pH 조정제로서는, 연마 속도를 향상시키는 관점에서 암모니아를 들 수 있다.Examples of the pH adjuster include inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid. Examples of the alkali include hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide and cesium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, Organic alkali compounds and ammonia. The acid and the alkali may be compounded singly or plural kinds may be compounded. By adding a pH adjusting agent, the pH can be appropriately set so that the abrasive grains can stably exist, taking into consideration the electrochemical properties of the surface to be polished, the dispersibility of the abrasive grains, the stability, and the polishing rate. A particularly preferable pH adjuster for the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the present embodiment is ammonia from the viewpoint of improving the polishing rate.
1.1.8. 기타 첨가제1.1.8. Other additives
제1 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, 상기한 성분 이외에 필요에 따라 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 기타 첨가제로서는, 배선 재료의 방식제, 슬러리에 거품이 발생하는 것을 감소시키는 억포제 및 소포제 등을 들 수 있다.In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the first embodiment, in addition to the above-described components, various additives may be added as required. Examples of other additives include anticorrosive agents for wiring materials, suppressing agents for reducing the generation of bubbles in the slurry, antifoaming agents and the like.
1.2. 제2 실시 형태1.2. Second Embodiment
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (A2) 유기산, (B2) 질소 함유 복소환 화합물, (C2) 산화제, (D2) 지립을 포함한다. 또한, 이하 (A2) 내지 (D2)의 각 물질을 각각 (A2) 성분 내지 (D2) 성분으로 생략하여 기재하는 경우가 있다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment comprises (A2) an organic acid, (B2) a nitrogen-containing heterocyclic compound, (C2) an oxidizing agent, and (D2) abrasive grains. In addition, each of the following substances (A2) to (D2) may be omitted as the components (A2) to (D2).
1.2.1. (A2) 유기산1.2.1. (A2) Organic acid
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (A2) 유기산을 함유한다. (A2) 유기산의 기능 중 하나로서는, 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포 함하는 배선층의 연마에 대하여 화학 기계 연마용 수계 분산체를 적용했을 때의 연마 속도를 향상시키는 것을 들 수 있다. 제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 (A2) 유기산으로서는, 배선 재료 원소를 포함하는 이온, 또는 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선 재료의 표면에 대하여 배위 능력을 갖는 유기산이 바람직하다. (A2) 유기산으로서 보다 바람직하게는, 킬레이트 배위 능력이 있는 유기산이 바람직하다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment contains (A2) an organic acid. (A2) One of the functions of the organic acid is to improve the polishing rate when a chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to the resin substrate for the polishing of a wiring layer containing copper or a copper alloy. As the organic acid (A2) used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment, an organic acid having a coordinating ability is preferably added to the surface of a wiring material containing ions of a wiring material element or copper or a copper alloy desirable. The organic acid (A2) is more preferably an organic acid having a chelate coordinating ability.
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 유기산으로서는, 타르타르산, 푸마르산, 글리콜산, 프탈산, 말레산, 포름산, 아세트산, 옥살산, 시트르산, 말산, 말론산, 글루타르산, 숙신산, 벤조산, 퀴놀린산, 퀴날드산, 아미드황산 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 유기산으로서는, 글리신, 알라닌, 아스파라긴산, 글루탐산, 리신, 아르기닌, 트립토판, 방향족 아미노산 및 복소환형 아미노산 등의 아미노산도 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 유기산은, 화학 기계 연마용 수계 분산체 중에서 1개 이상의 양성자(수소 이온)와 쌍을 이루는 음이온(친이온)으로 해리될 수 있다. 제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에는 상술한 유기산이 단독으로 포함될 수도 있고, 상술한 유기산이 2종 이상 포함될 수도 있다. 이들 유기산 중, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 연마 속도를 향상시키는 효과가 높다는 점에서 시트르산, 글리신, 말산, 타르타르산 및 옥살산으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 특히 바람직하다.Examples of the organic acid used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment include organic acids such as tartaric acid, fumaric acid, glycolic acid, phthalic acid, maleic acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid, malic acid, malonic acid, glutaric acid, Benzoic acid, quinolinic acid, quinaldic acid, amide sulfuric acid, and the like. As the organic acid used in the present invention, amino acids such as glycine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, lysine, arginine, tryptophan, aromatic amino acid and heterocyclic amino acid can also be preferably used. These organic acids can be dissociated into anions (proton ions) paired with one or more protons (hydrogen ions) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing. In the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment, the above-described organic acid may be contained singly or two or more of the above-mentioned organic acids may be contained. Of these organic acids, at least one selected from citric acid, glycine, malic acid, tartaric acid and oxalic acid is particularly preferable in that the effect of improving the polishing rate of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is high.
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 사용되는 유기산은, 화학 기계 연마용 수계 분산체에 용해된 상태에서 임의적으로 첨가되는 다른 성분 에서 유래하는 양이온, 예를 들면 암모늄 이온, 칼륨 이온 등과 쌍을 이룰 수도 있고, 이 경우에는 화학 기계 연마용 수계 분산체가 건조할 때 염이 형성된다. 이 경우, 쌍을 이루는 양이온은 1가일 수도 있고, 그 이상일 수도 있다.The organic acid used in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment is preferably a cation derived from other components optionally added in the state of being dissolved in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing such as ammonium ion, And in this case, a salt is formed when the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is dried. In this case, the cations forming the pair may be monovalent or more.
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (A2) 유기산의 함유량은, (A2) 유기산 전체로서, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 바람직하게는 3 내지 15 질량%이고, 보다 바람직하게는 3.5 내지 12 질량%이고, 특히 바람직하게는 4 내지 10.5 질량%이다. (A2) 유기산의 함유량이 상기 범위 미만이면 충분한 연마 속도가 얻어지지 않는 경우가 있고, 연마 공정을 종료하는 데 많은 시간을 필요로 하는 경우가 있다. 한편, (A2) 유기산의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 화학적 에칭 효과가 커져 배선층의 부식이 발생하거나 피연마면의 평탄성이 손상되는 경우가 있다.The content of the organic acid (A2) in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment is preferably in the range of 3 to 15 mass% based on the mass of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing (A2) %, More preferably 3.5 to 12 mass%, and particularly preferably 4 to 10.5 mass%. If the content of the organic acid (A2) is less than the above range, a sufficient polishing rate may not be obtained, and it may take a long time to complete the polishing process. On the other hand, if the content of the organic acid (A2) exceeds the above range, the chemical etching effect becomes large, so that corrosion of the wiring layer occurs and the flatness of the surface to be polished may be impaired.
1.2.2. (B2) 질소 함유 복소환 화합물1.2.2. (B2) a nitrogen-containing heterocyclic compound
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (B2) 질소 함유 복소환 화합물을 함유한다. (B2) 질소 함유 복소환 화합물의 기능 중 하나로서는, 구리 등의 금속과 수불용성 착체를 형성하여 피연마면의 표면을 보호함으로써, 피연마면의 평탄성을 높이는 것을 들 수 있다. (B2) 질소 함유 복소환 화합물로서는, 배선 재료 원소를 포함하는 이온, 또는 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선 재료의 표면에 대하여 배위 능력을 갖는 질소 함유 복소환 화합물이 바람직하다. (B2) 질소 함유 복소환 화합물로서 보다 바람직하게는, 킬레이트 배위 능력이 있는 질소 함유 복소환 화합물이 바람직하다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment contains (B2) a nitrogen-containing heterocyclic compound. One of functions of the nitrogen-containing heterocyclic compound (B2) is to form a water-insoluble complex with a metal such as copper to protect the surface of the surface to be polished, thereby improving the flatness of the polished surface to be polished. The nitrogen-containing heterocyclic compound (B2) is preferably a nitrogen-containing heterocyclic compound having a coordinating ability with respect to a surface of a wiring material containing ions of a wiring material element or copper or a copper alloy. The nitrogen-containing heterocyclic compound (B2) is more preferably a nitrogen-containing heterocyclic compound having a chelate coordinating ability.
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에 바람직하게 사용되는 (B2) 질소 함유 복소환 화합물은, 복소환 화합물 중 헤테로 원자로서 1개 이상의 질소를 포함하는 화합물이다. 질소 함유 복소환 화합물은, 1개 이상의 질소 원자를 갖는 복소 5원환 및 복소 6원환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 복소환을 포함하는 유기 화합물이다. 상기 복소환으로서는 피롤 구조, 이미다졸 구조, 트리아졸 구조 등의 복소 5원환 및 피리딘 구조, 피리미딘 구조, 피리다진 구조, 피라진 구조 등의 복소 6원환을 들 수 있다. 상기 복소환은 축합환을 형성할 수도 있다. 구체적으로는 인돌 구조, 이소인돌 구조, 벤조이미다졸 구조, 벤조트리아졸 구조, 퀴놀린 구조, 이소퀴놀린 구조, 퀴나졸린 구조, 신놀린 구조, 프탈라진 구조, 퀴녹살린 구조, 아크리딘 구조 등을 들 수 있다. 이러한 구조를 갖는 복소환 화합물 중, 피리딘 구조, 퀴놀린 구조, 벤조이미다졸 구조 또는 벤조트리아졸 구조를 갖는 복소환 화합물이 바람직하다. 질소 함유 복소환 화합물의 구체예로서는, 아지리딘, 피리딘, 피리미딘, 피롤리딘, 피페리딘, 피라진, 트리아진, 피롤, 이미다졸, 인돌, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 푸린, 프테리딘, 트리아졸, 트리아졸리딘, 벤조트리아졸, 카르복시벤조트리아졸 등을 들 수 있으며, 추가로 이들 골격을 갖는 유도체를 예시할 수 있다.The nitrogen-containing heterocyclic compound (B2) preferably used in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment is a compound containing at least one nitrogen as a heteroatom among the heterocyclic compounds. The nitrogen-containing heterocyclic compound is an organic compound containing at least one heterocyclic ring selected from the group consisting of a complex 5-membered ring having at least one nitrogen atom and a heterocyclic 6-membered ring. Examples of the heterocycle include a complex five-membered ring such as a pyrrole structure, an imidazole structure, and a triazole structure, and a complex 6-membered ring such as a pyridine structure, a pyrimidine structure, a pyridazine structure, and a pyrazine structure. The heterocyclic ring may form a condensed ring. Specific examples thereof include an indole structure, an isoindole structure, a benzoimidazole structure, a benzotriazole structure, a quinoline structure, an isoquinoline structure, a quinazoline structure, a cinnoline structure, a phthalazine structure, a quinoxaline structure, . Of the heterocyclic compounds having such a structure, a heterocyclic compound having a pyridine structure, a quinoline structure, a benzimidazole structure, or a benzotriazole structure is preferable. Specific examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include aziridine, pyridine, pyrimidine, pyrrolidine, piperidine, pyrazine, triazine, pyrrole, imidazole, indole, quinoline, isoquinoline, benzoisoquinoline, Triazine, triazolidine, benzotriazole, carboxybenzotriazole, and the like, and further derivatives having these skeletons can be exemplified.
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (B2) 질소 함유 복소환 화합물로서 상기한 질소 함유 복소환 화합물을 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. (B2) 질소 함유 복소환 화합물로서는, 벤조트리아졸, 트리아졸, 이미다졸 및 카르복시벤조트리아졸로부터 선택되는 1종 이상인 것이 특히 바람직하다.In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment, the nitrogen-containing heterocyclic compound (B2) may be used singly or in combination of two or more species as the nitrogen-containing heterocyclic compound. As the nitrogen-containing heterocyclic compound (B2), at least one selected from benzotriazole, triazole, imidazole and carboxybenzotriazole is particularly preferable.
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (B2) 질소 함유 복소환 화합물의 함유량은, (B2) 질소 함유 복소환 화합물 전체로서, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 바람직하게는 0.05 내지 2 질량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1 질량%이고, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.5 질량%이다. (B2) 질소 함유 복소환 화합물의 함유량이 상기 범위 미만이면, 피연마면의 평탄성을 손상시키는 경우가 있다. (B2) 질소 함유 복소환 화합물의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 연마 속도가 저하되는 경우가 있다.The content of the (B2) nitrogen-containing heterocyclic compound in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment is preferably in the range of Is preferably 0.05 to 2% by mass, more preferably 0.1 to 1% by mass, and particularly preferably 0.2 to 0.5% by mass. If the content of the (B2) nitrogen-containing heterocyclic compound is less than the above range, the flatness of the polished surface may be impaired. If the content of the (B2) nitrogen-containing heterocyclic compound exceeds the above range, the polishing rate may be lowered.
1.2.3. (C2) 산화제1.2.3. (C2) oxidizing agent
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (C2) 산화제를 함유한다. (C2) 산화제는, 상술한 "1.1.3. (C1) 산화제"의 항에서 설명한 산화제를 사용할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에서의 (C2) 산화제의 기능에 대해서도, 상술한 "1.1.3. (C1) 산화제"의 항에서 설명한 기능과 동일하다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment contains (C2) an oxidizing agent. As the (C2) oxidizing agent, the oxidizing agent described in the section "1.1.3 (C1) oxidizing agent" can be used. The function of the oxidizing agent (C2) in the second embodiment is also the same as the function described in the section "1.1.3. (C1) oxidizing agent".
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서의 (C2) 산화제의 함유량은, 사용시의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 질량에 대하여 바람직하게는 1 내지 30 질량%이고, 보다 바람직하게는 5 내지 20 질량%이고, 특히 바람직하게는 5 내지 15 질량%이다. (C2) 산화제의 함유량이 상기 범위 미만이면 화학적 효과가 불충분해져 연마 속도가 저하되는 경우가 있으며, 연마 공정을 종료하는 데 많은 시간을 필요로 하는 경우가 있다. 한편, (C2) 산화제의 함유량이 상위 범위를 초과하면 피연마면이 부식되어 평탄성을 손상시키는 경우가 있으며, 연마 속도 의 저하도 발생하는 경우가 있다.The content of the (C2) oxidizing agent in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment is preferably 1 to 30% by mass with respect to the mass of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing at the time of use, 5 to 20% by mass, and particularly preferably 5 to 15% by mass. If the content of the (C2) oxidizing agent is less than the above range, the chemical effect becomes insufficient and the polishing rate may be lowered, which may require a long time to complete the polishing process. On the other hand, if the content of the (C2) oxidizing agent exceeds the upper range, there is a case where the polished surface is corroded to impair the flatness, and the polishing rate may be lowered in some cases.
1.2.4. (D2) 지립1.2.4. (D2) abrasive grain
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (D2) 지립을 함유한다. (D2) 지립은, 상술한 "1.1.4. (D1) 지립"의 항에서 설명한 지립을 사용할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에서의 (D2) 지립의 기능 및 함유량에 대해서도, 상술한 "1.1.4. (D1) 지립"의 항에서 설명한 기능 및 함유량과 동일하다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment contains (D2) abrasive grains. (D2) The abrasives described in the section 1.1.4. (D1) abrasives can be used. The function and the content of the (D2) abrasive grain in the second embodiment are the same as those described in the above section 1.1.4 (D1) abrasive grain.
1.2.5. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 (A2) 성분 및 (D2) 성분의 양적 관계1.2.5. Quantitative relationship between the components (A2) and (D2) of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, (A2) 성분의 농도 MA2(질량%) 및 (D2) 성분의 농도 MD2(질량%)에서, MA2/MD2=1 내지 20의 관계를 갖는다. 여기서, MA2 및 MD2는, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 전체 질량에 대한 (A) 성분 및 (D2) 성분의 질량의 비율을 말한다. (A2) 성분의 농도 MA2와 (D2) 성분의 농도 MD2의 비 MA2/MD2는 MA2/MD2=1 내지 10이 보다 바람직하고, MA2/MD2=2 내지 8이 더욱 바람직하다. 비 MA2/MD2가 상기 범위 미만이면, 배선층의 디싱이 커지는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 비 MA2/MD2가 상기 범위 미만이면, (D2) 지립 성분이 상대적으로 많아져 수지 기판에 대한 기계적 연마가 과도하게 행해지기 때문에, 피연마물인 수지 기판에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층이 설치된 회로 기판의 피연마 표면이 거칠어져 바람직하지 않다. 또한, 안정적인 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 비 MA2/MD2가 상기 범위를 초과하면, 피연마면의 평탄성이 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 배선 금속으로의 부식이 발생하는 경우도 있기 때문에 바람직하지 않다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment, (A2) at a concentration M A2 (% by weight) and (D2) concentration M D2 (% by mass) of components of the component, M A2 / M D2 = 1 to 20 < / RTI > Here, M A2 and M D2 refer to the ratio of the mass of the component (A) and the mass of the component (D2) to the total mass of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing. The ratio M A2 / M D2 of the concentration M A2 of the component (A2) to the concentration M D2 of the component (D2) is more preferably M A2 / M D2 = 1 to 10, and M A2 / M D2 = desirable. When the ratio M A2 / M D2 is less than the above range, dishing of the wiring layer tends to become large, which is not preferable. If the ratio M A2 / M D2 is less than the above range, the abrasive component (D2) becomes relatively large and the mechanical polishing on the resin substrate is excessively performed. Therefore, the resin substrate, which is the object to be polished, The surface to be polished of the circuit board provided with the wiring layer is roughened. In addition, a stable chemical mechanical polishing aqueous dispersion may not be obtained in some cases. If the ratio M A2 / M D2 exceeds the above range, the flatness of the polished surface may be insufficient. In addition, corrosion to the wiring metal sometimes occurs, which is not preferable.
1.2.6. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH1.2.6. PH of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에서, 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값은 1 내지 5이다. 여기서, pH란 수소 이온 지수를 나타내며, 그 값은 시판되는 pH 미터 등을 사용하여 측정할 수 있는 것이다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값은 바람직하게는 1.5 내지 4.5이고, 보다 바람직하게는 2 내지 4이다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값이 상기 범위 미만이면, 피연마면의 평탄성이 악화되는 경우가 있다. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값이 상기 범위를 초과하면, 연마 속도가 저하되는 경우가 있다.In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment, the pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is 1 to 5. Here, pH refers to a hydrogen ion index, and the value can be measured using a commercially available pH meter or the like. The pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is preferably 1.5 to 4.5, more preferably 2 to 4. If the pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing is less than the above range, the flatness of the surface to be polished may be deteriorated. If the pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing exceeds the above range, the polishing rate may be lowered.
화학 기계 연마용 수계 분산체의 pH의 값은, 상기 (A2) 성분 내지 (D2) 성분의 배합량에 따라 변화한다. 그 때문에, 각 성분의 종류를 선택하거나 배합량을 변화시켜, 상기한 pH의 값의 범위가 되도록 조절한다. 또한, 상기 (A2) 성분 내지 (D2) 성분의 종류나 배합량에 따라서는, pH의 값이 상기 범위 내가 되지 않는 경우도 있다. 이 경우에는, 화학 기계 연마용 수계 분산체에 적절하게 pH 조정제 등을 첨가하여, pH의 값이 상기 범위 내가 되도록 조절할 수도 있다.The pH value of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing varies depending on the blending amount of the components (A2) to (D2). Therefore, the kind of each component is selected or the amount of blending is changed so as to be in the range of the pH value described above. Depending on the kinds and blending amounts of the components (A2) to (D2), the pH may not be within the above range. In this case, a pH adjuster or the like may be appropriately added to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion to adjust the pH value to fall within the above range.
1.2.7. pH 조정제1.2.7. pH adjuster
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체에는, 필요에 따라 산, 알칼리 등의 pH 조정제를 배합할 수 있다. pH 조정제는, 상술한 "1.1.7. pH 조정제"의 항에서 설명한 pH 조정제를 사용할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에서의 pH 조정제의 기능에 대해서도, 상술한 "1.1.7. pH 조정제"의 항에서 설명한 기능과 동일하다.In the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the second embodiment, a pH adjuster such as an acid or an alkali may be added as necessary. As the pH adjusting agent, the pH adjusting agent described in the above section 1.1.7, "pH adjusting agent" can be used. The function of the pH adjuster in the second embodiment is also the same as the function described in the section of "1.1.7.
1.2.8. 기타 첨가제1.2.8. Other additives
제2 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체는, 상기한 성분 이외에 필요에 따라 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 기타 첨가제로서는, 배선 재료의 방식제, 슬러리에 거품이 발생하는 것을 감소시키는 억포제 및 소포제 등을 들 수 있다.The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the second embodiment may contain various additives in addition to the above-described components, if necessary. Examples of other additives include anticorrosive agents for wiring materials, suppressing agents for reducing the generation of bubbles in the slurry, antifoaming agents and the like.
2. 회로 기판의 제조 방법, 회로 기판 및 다층 회로 기판2. Method for manufacturing circuit board, circuit board and multi-layer circuit board
제3 실시 형태에 따른 회로 기판의 제조 방법은, "1. 화학 기계 연마용 수계 분산체"에서 설명한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 화학 기계 연마를 행하는 공정을 갖는다.The method for producing a circuit board according to the third embodiment has a step of performing chemical mechanical polishing using the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing described in "1. Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing ".
화학 기계 연마 공정은, 상술한 화학 기계 연마용 수계 분산체를 일반적인 화학 기계 연마 장치에 도입하여 행해진다. 이하, 회로 기판의 제조 공정에 대하여, 도면을 사용하여 구체적으로 설명한다. 도 1 내지 도 5는, 제3 실시 형태에 따른 회로 기판 (100)의 제조 공정의 예를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 제3 실시 형태에 따른 회로 기판 (100)의 제조 방법에서의 화학 기계 연마 공정은, 특히 구리 또는 구리 합금을 포함하는 배선층을 연마하는 공정이다.The chemical mechanical polishing process is carried out by introducing the above-mentioned aqueous dispersion for chemical mechanical polishing into a general chemical mechanical polishing apparatus. Hereinafter, the manufacturing process of the circuit board will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 5 are cross-sectional views schematically showing an example of a manufacturing process of the
제3 실시 형태에 따른 회로 기판 (100)의 제조 방법에 사용하는 수지 기판 (10)으로서, 배선층이 형성되는 부위에 절연성을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들면 필름 기판, 플라스틱 기판을 사용할 수 있으며, 유리 기판 등도 사용할 수 있다. 수지 기판 (10)은 단층체일 수도 있고, 예를 들면 실리콘 등의 다른 재질의 기판 위에 수지층이 형성된 적층체일 수도 있다.As the
도 1에 도시한 바와 같이, 우선 수지 기판 (10)을 준비한다. 수지 기판 (10)에는, 포토리소그래피 및 에칭 등의 기술에 의해 오목부 (12)가 설치되어 있다. 오목부 (12)는, 회로 기판 (100)의 배선층에 대응하여 형성된다. 수지 기판 (10)의 적어도 오목부 (12)가 설치되는 측의 면은, 전기적 절연성을 갖고 있다.As shown in Fig. 1, first, a
이어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 수지 기판 (10)의 표면, 오목부 (12)의 저부 및 내벽면을 덮도록 배리어 메탈막 (20)을 형성한다. 배리어 메탈막 (20)은, 필요에 따라 설치된다. 배리어 메탈막 (20)은, 예를 들면 탄탈이나 질화탄탈 등의 재질을 포함할 수 있다. 배리어 메탈막 (20)의 성막 방법으로서는, 화학적 기상 성장법(CVD)을 적용할 수 있다.2, the
이어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 배리어 메탈막 (20)의 표면을 덮도록 배선용 금속을 퇴적시켜 금속막 (30)을 형성한다. 금속막 (30)은, 구리 또는 구리 합금을 포함할 수 있다. 금속막 (30)은, 화학 기계 연마 공정을 거치면 오목부 (12) 내에 잔존하여, 회로 기판 (100)의 배선층을 형성한다. 금속막 (30)의 성막 방법으로서는, 스퍼터링, 진공 증착법 등의 물리적 기상 성장법(PVD)을 적용할 수 있다.Next, as shown in Fig. 3, a metal for wiring is deposited so as to cover the surface of the
이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 오목부 (12)에 매몰된 부분 이외의 여분의 금속막 (30)을 본 실시 형태에 따른 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 화학 기계 연마하여 제거한다. 배리어 메탈막 (20)이 설치되어 있는 경우에는, 상 기한 방법을 배리어 메탈막 (20)이 노출될 때까지 계속한다. 화학 기계 연마 후, 피연마면에 잔류하는 지립은 제거하는 것이 바람직하다. 이 지립의 제거는 통상적인 세정 방법에 의해 행할 수 있다. Then, as shown in Fig. 4, an
마지막으로 도 5에 도시한 바와 같이, 오목부 (12) 이외에 형성된 배리어 메탈막 (20a) 및 금속막 (30)의 표면을 배리어 메탈막용의 다른 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 화학 기계 연마하여 제거한다.Finally, as shown in Fig. 5, the surface of the barrier metal film 20a and the
이상과 같이 회로 기판 (100)이 형성된다. 회로 기판 (100)은, 임의의 형상의 배선층을 가질 수 있다. 또한, 적절한 형상의 배선층을 갖는 복수의 회로 기판을 적층함으로써, 다층 회로 기판을 형성할 수 있다. 다층 회로 기판은, 각 회로 기판의 배선층이 적절하게 전기적으로 접속되어 있고, 삼차원적인 배선 구조를 가질 수 있다.The
제3 실시 형태의 화학 기계 연마 공정은 제1 또는 제2 실시 형태의 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 금속막 (30)을 제거하기 때문에, 그 연마 속도가 크고, 연마의 면내 평탄성이 양호하고, 디싱 등의 선택적인 연마가 발생하기 어렵다. 그 때문에, 제3 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법에 따르면, 면내 평탄성이 우수한 회로 기판 (100)을 높은 작업 처리량으로 제조할 수 있다.Since the chemical mechanical polishing process of the third embodiment uses the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing according to the first or second embodiment to remove the
제3 실시 형태의 제조 방법으로 제조된 회로 기판 (100)은 면내 평탄성이 높고, 디싱도 작다. 그 때문에, 회로 기판 (100)을 적층하여 형성되는 다층 회로 기판은 기판 전체에 걸쳐서 균일한 두께를 갖고, 평탄한 표면을 갖는다.The
3. 실시예 및 비교예3. Examples and Comparative Examples
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예 및 비교예로 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described by Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples.
3.1. 평가용 기판의 제조3.1. Manufacture of Evaluation Board
3.1.1. 평탄성 평가용 기판의 제조3.1.1. Fabrication of Substrate for Flatness Evaluation
표면을 조화(粗化) 처리한 동장 적층판(기판 두께; 0.6 ㎜, 크기; 10 ㎝ 변(角))에 WPR-1201 바니시(JSR 가부시끼가이샤 제조; 감광성 절연 수지 조성물)를 스핀 코팅하고, 핫 플레이트에서 110 ℃에서 3분간 가열하여, 10 ㎛ 두께의 균일한 도막을 제조하였다. 그 후, 얼라이너(Karl Suss사 제조, "MA-100")를 사용하여, L/S=100 ㎛/100 ㎛의 배선 및 2 ㎜×2 ㎜의 패드부를 갖는 패턴 마스크를 통해 고압 수은등으로부터의 자외선을 조사하였다. 자외선의 노광은, 파장 350 ㎚에서의 노광량이 3,000 내지 5,000 J/㎡가 되도록 하였다. 이어서, 핫 플레이트에서 110 ℃에서 3분간 가열(PEB)하여, 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH) 수용액을 사용하여 23 ℃에서 60초간 침지 현상한 후, 대류식 오븐에서 120 ℃×2 시간 동안 가열하여 동장 적층판 위에 홈 패턴을 갖는 절연 수지 경화막을 형성하였다. 얻어진 절연 수지 경화막 위에 무전해 도금에 의해 구리 시드층을 형성하고, 그 후 전해 도금법에 의해 10 ㎛의 구리 도금층을 형성하였다. 이와 같이 하여 홈 패턴 내에 구리를 매립한 평탄성 평가용 기판을 얻었다. 이 기판을 화학 기계 연마하여 홈 패턴 이외의 구리를 제거하면, 100 ㎛ 폭의 도전층 라인과 2 ㎜ 폭의 도전층 라인을 갖는 회로 기판이 형성된다.WPR-1201 varnish (manufactured by JSR Kabushiki Kaisha; photosensitive resin composition) was spin-coated on a copper clad laminate (substrate thickness: 0.6 mm, size: 10 cm side) The plate was heated at 110 DEG C for 3 minutes to prepare a uniform coating film having a thickness of 10 mu m. Thereafter, using an aligner ("MA-100" manufactured by Karl Suss Co.), a pattern mask having a wiring of L / S = 100 mu m / 100 mu m and a pad portion of 2 mm x 2 mm Ultraviolet rays were irradiated. The ultraviolet ray exposure was performed such that an exposure amount at a wavelength of 350 nm was 3,000 to 5,000 J / m 2. Subsequently, the substrate was heated (PEB) at 110 DEG C for 3 minutes on a hot plate, immersed in a 2.38 mass% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) at 23 DEG C for 60 seconds, heated in a convection oven at 120 DEG C x2 For a period of time to form an insulating resin cured film having a groove pattern on the copper clad laminate. A copper seed layer was formed on the obtained insulating resin cured film by electroless plating, and thereafter a copper plating layer of 10 탆 was formed by electrolytic plating. Thus, a substrate for flatness evaluation in which copper was embedded in the groove pattern was obtained. This substrate is subjected to chemical mechanical polishing to remove copper other than the groove pattern, thereby forming a circuit board having a conductive layer line having a width of 100 占 퐉 and a conductive layer line having a width of 2 mm.
3.1.2. 구리 연마 속도 평가용 기판의 제조3.1.2. Preparation of substrate for copper polishing rate evaluation
절연 수지층의 홈 패턴 형성을 행하지 않은 것 이외에는, "3.1.1. 평탄성 평가용 기판의 제조"와 동일하게 하여 10 ㎛의 구리 도금층 부착 기판을 얻었다.A substrate with a copper plating layer of 10 占 퐉 was obtained in the same manner as in "3.1.1. Production of a flatness evaluation substrate" except that the groove pattern formation of the insulating resin layer was not performed.
3.2. 지립 분산체의 제조3.2. Preparation of abrasive dispersion
3.2.1. 퓸드법 실리카 입자를 포함하는 수분산체의 제조3.2.1. Preparation of water dispersion containing fumed silica particles
퓸드법 실리카 입자(닛본 에어로실 가부시끼가이샤 제조, 상품명 "에어로실 #90") 2 ㎏을 이온 교환수 6.7 ㎏에 초음파 분산기에 의해 분산시키고, 공경 5 ㎛의 필터에 의해 여과하여 퓸드 실리카를 함유하는 수분산체를 제조하였다.2 kg of fumed silica particles (manufactured by Nippon Aerosil K.K., trade name "Aerosil # 90") was dispersed in 6.7 kg of ion-exchanged water by an ultrasonic dispersing machine, and the resultant was filtered with a filter having an air diameter of 5 μm to obtain a fumed silica- Was prepared.
3.2.2. 콜로이달 실리카를 포함하는 수분산체의 제조3.2.2. Preparation of water dispersion containing colloidal silica
용량 2 ℓ의 플라스크에 25 질량% 함유량의 암모니아수 70 g, 이온 교환수 40 g, 에탄올 175 g 및 테트라에톡시실란 21 g을 투입하고, 180 rpm으로 교반하면서 60 ℃로 승온시켜 이 온도에서 2 시간 동안 교반을 계속한 후, 냉각하여 평균 입경이 70 ㎚인 콜로이달 실리카/알코올 분산체를 얻었다. 이어서, 증발기에 의해, 이 분산체에 80 ℃의 온도에서 이온 교환수를 첨가하면서 알코올분을 제거하는 조작을 수회 반복하고, 분산체 중의 알코올분을 제거하여 고형분 함유량이 8 질량%인 수분산체를 제조하였다.70 g of 25% by mass aqueous ammonia, 40 g of ion-exchanged water, 175 g of ethanol and 21 g of tetraethoxysilane were introduced into a flask having a capacity of 2 liters, and the mixture was heated to 60 DEG C with stirring at 180 rpm, Followed by cooling to obtain a colloidal silica / alcohol dispersion having an average particle diameter of 70 nm. Subsequently, the operation of removing the alcohol component while adding ion-exchanged water to the dispersion at a temperature of 80 캜 by an evaporator was repeated several times, and the alcohol component in the dispersion was removed to obtain a water dispersion having a solid content of 8 mass% .
3.3. (B1) 성분의 수용액의 제조3.3. Preparation of aqueous solution of component (B1)
폴리비닐피롤리돈의 수용액은 이하와 같이 제조하고, 기타 도데실벤젠술폰산, 알케닐숙신산디칼륨, 폴리비닐 알코올 및 올레산의 수용액에 대해서는 이온 교환수에 소정량을 용해함으로써 제조하였다.An aqueous solution of polyvinylpyrrolidone was prepared as follows, and another aqueous solution of dodecylbenzenesulfonic acid, dipotassium alkenylsuccinate, polyvinyl alcohol and oleic acid was prepared by dissolving a predetermined amount in ion-exchanged water.
용량 500 mL의 플라스크에, 탈기한 N-비닐-2-피롤리돈 60 g 및 탈기한 물 240 g을 투입하였다. 이것을 질소 기류 중 교반하에 60 ℃로 승온시키고, 10 질량%의 아황산나트륨 수용액 0.3 g 및 10 질량%의 t-부틸히드로퍼옥시드 수용액 0.3 g을 첨가하였다. 60 ℃에서 3 시간 동안 교반을 계속한 후, 10 질량%의 아황산나트륨 수용액 1.8 g 및 10 질량%의 t-부틸히드로퍼옥시드 수용액 1.2 g을 첨가하여 추가로 3 시간 동안 교반을 계속하였다. 이 반응 혼합물을 이온 교환수로 희석함으로써, 폴리비닐피롤리돈의 20 질량% 수용액을 얻었다. 또한, 여기서 제조한 폴리비닐피롤리돈에 대하여, 0.1 몰/L의 NaCl 수용액/아세토니트릴=80/20(vol/vol)을 용리액으로 한 수계 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 폴리에틸렌글리콜 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은 1,000,000이었다. 또한, 피켄쳐(Fikentscher)법에 의해 구한 K값은 95였다.60 g of degassed N-vinyl-2-pyrrolidone and 240 g of degassed water were charged into a 500-mL flask. This was heated to 60 DEG C under stirring in a nitrogen stream, and 0.3 g of a 10 mass% aqueous sodium sulfite solution and 0.3 g of a 10 mass% aqueous solution of t-butyl hydroperoxide were added. Stirring was continued at 60 캜 for 3 hours, and then 1.8 g of a 10 mass% sodium sulfite aqueous solution and 1.2 g of a 10 mass% aqueous solution of t-butyl hydroperoxide were added and stirring was further continued for 3 hours. This reaction mixture was diluted with ion-exchange water to obtain a 20 mass% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone. The weight average of the polyvinylpyrrolidone thus prepared as measured by water-based gel permeation chromatography using 0.1 mol / L aqueous solution of NaCl / acetonitrile = 80/20 (vol / vol) as an eluent The molecular weight (Mw) was 1,000,000. The K value obtained by the Fikentscher method was 95.
3.4. 화학 기계 연마용 수계 분산체의 제조3.4. Preparation of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
"3.2. 지립 분산체의 제조"의 항에서 설명한 수분산체의 소정량을 용량 1 ℓ의 폴리에틸렌제의 병에 투입하고, 이것에 하기 표 1 또는 표 2에 기재된 화합물을 각각의 함유량이 되도록 첨가하여 충분히 교반하였다. 그 후 pH 조정제를 첨가하여, pH를 표 1 또는 표 2에 나타낸 값으로 하였다. 그 후, 공경 5 ㎛의 필터로 여과하여, 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 8의 화학 기계 연마용 수계 분산체를 얻었다.A predetermined amount of the water dispersion described in "3.2 Preparation of abrasive dispersion" was added to a bottle made of polyethylene having a volume of 1 L and the compounds described in the following Table 1 or Table 2 were added to the respective contents And sufficiently stirred. Thereafter, a pH adjuster was added to adjust the pH to the values shown in Table 1 or Table 2. Thereafter, the resultant was filtered with a filter having an opening diameter of 5 탆 to obtain an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 8.
3.5. 기판의 연마3.5. Abrasion of the substrate
실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 8의 화학 기계 연마용 수계 분산체를 사용하여 배선 패턴이 없는 구리막 부착 기판, 및 상술한 홈 패턴 내에 구리를 매립한 평탄성 평가용 기판을 이하의 조건으로 연마하였다.Using the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 8, a copper-film-attached substrate without a wiring pattern and a flatness-evaluation substrate with copper embedded in the groove pattern described above were subjected to the following conditions Polishing.
ㆍ연마 장치: Lapmaster LM15ㆍ Polishing apparatus: Lapmaster LM15
ㆍ연마 패드: IC1000(니타ㆍ하스사 제조)ㆍ Polishing pad: IC1000 (manufactured by Nitta Hass Co.)
ㆍ캐리어 헤드 하중: 280 hPaㆍ Carrier head load: 280 hPa
ㆍ정반 회전수: 90 rpmㆍ Number of revolutions of table: 90 rpm
ㆍ연마제 공급량: 100 ㎖/분ㆍ Feed rate of abrasive: 100 ml / min
구리의 연마 속도는 배선 패턴이 없는 구리막 부착 기판의 연마 결과로부터 하기 수학식 1을 사용하여 계산하였다. 각 실시예 및 비교예의 연마 속도는, 표 1 또는 표 2에 기재하였다.The polishing rate of copper was calculated from the polishing result of the copper film-attached substrate having no wiring pattern using the following equation (1). The polishing rates of the respective Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 or Table 2.
또한, 연마량은, 구리의 밀도를 8.9 g/㎤로서 하기 수학식 2를 사용하여 산출하였다.The polishing amount was calculated using the following equation (2), with the density of copper being 8.9 g / cm < 3 >.
연마 속도의 값이 5(㎛/분) 이상일 때, 연마 속도가 양호하다고 할 수 있다.When the value of the polishing rate is 5 (탆 / minute) or more, it can be said that the polishing rate is good.
3.6. 디싱의 평가3.6. Evaluation of dishing
오목부 등에 배선 재료를 퇴적시킨 두께 T(㎚)의 초기의 잉여막을 연마 속도 V(㎚/분)로 연마하는 경우, 본래 T/V(분)의 시간만큼 연마하면 목적을 달성할 수 있다. 그러나, 실제의 제조 공정에서는, 오목부 이외의 부분에 잔존하는 배선 재료를 제거하기 위해, T/V(분)를 초과하는 과잉 연마(오버 폴리시)를 실시하고 있다. 이 때, 배선 부분이 지나치게 연마됨으로써, 오목상의 형상이 되는 경우가 있다. 이러한 오목상의 배선 형상은 "디싱"이라고 불리며, 제조품의 수율을 저하시킨다는 관점에서 바람직하지 않다. 그 때문에, 각 실시예 및 비교예에서 디싱을 평가 항목으로서 이용하였다.When the initial excess film having a thickness T (nm) obtained by depositing a wiring material on a concave portion or the like is polished at a polishing rate V (nm / minute), the object can be achieved by polishing for a time of T / V (minute). However, in an actual manufacturing process, excess polishing (overpolish) exceeding T / V (minute) is performed in order to remove the wiring material remaining in a portion other than the recess. At this time, the wiring portion is excessively polished, resulting in a concave shape. This concave wiring shape is called "dishing" and is not preferable from the viewpoint of lowering the yield of the manufactured product. Therefore, in each of the examples and the comparative examples, dishing was used as an evaluation item.
디싱의 평가는 침 접촉식 단차계(KLA-Tencor사 제조, 형식 "P-10")를 사용하고, 상술한 평탄성 평가용 기판을 사용하여 행하였다. 또한, 디싱의 평가에서의 연마 시간은, 두께 T(㎚)의 초기의 잉여 구리막을 "3.5. 기판의 연마"에서 얻어진 연마 속도 V(㎚/분)으로 나눈 값(T/V)(분)에 1.5를 곱한 시간(분)으로 하였다.The evaluation of the dishing was carried out using the above-described flatness evaluation substrate, using a needle contact type step system (manufactured by KLA-Tencor, type "P-10"). The polishing time in the evaluation of the dishing is a value (T / V) (minute) obtained by dividing the initial surplus copper film having the thickness T (nm) by the polishing rate V (nm / min) obtained in "3.5. Polishing of the substrate" Was multiplied by 1.5 (min).
표 1 또는 표 2 중의 평가 항목에서의 디싱의 란은, 상기 표면 조도계에 의해 측정된 구리 배선의 오목부의 양을 디싱값(㎛)으로서 기재하였다. 표 중, "*1"은 배선이 소실되어 측정 불가능한 경우를 나타내고 있다. 평탄성 평가용 기판에 형성되는 100 ㎛ 폭의 라인 및 2 ㎜ 폭의 라인 각각에 대하여, 디싱값을 표 1에 기재하였다. 또한, 참고로서 100 ㎛ 폭의 라인 및 2 ㎜ 폭의 라인에서의 디싱값의 차도 함께 표 1에 기재하였다. 디싱의 값은, 100 ㎛ 폭의 라인에서는 1.5(㎛) 이하일 때 양호하고, 2 ㎜ 폭의 라인에서는 2.0(㎛) 이하일 때 양호하다고 할 수 있다.In the column of dishing in the evaluation items in Table 1 or Table 2, the amount of the concave portion of the copper wiring measured by the surface roughness meter was described as a dicing value (탆). In the table, "* 1" indicates a case where the wiring is lost and measurement is impossible. The dicing values are shown in Table 1 for each of a 100 탆 wide line and a 2 mm wide line formed on the flatness evaluation substrate. For reference, the differences in the dicing values in the lines of 100 占 퐉 width and 2mm width are also shown in Table 1. The value of dishing is good when it is 1.5 (mu m) or less in a line of 100 mu m width, and is good when it is 2.0 mu m or less in a line of 2 mm width.
3.7. 저장 안정성3.7. Storage stability
각 실시예 및 각 비교예의 화학 기계 연마용 수계 분산체의 저장 안정성의 평가는, 화학 기계 연마용 수계 분산체를 제조한 후 상온, 상압에서 정치하고, 60일간 정치한 후의 각 분산체를 육안으로 관찰함으로써 실시하였다. 저장 안정성의 평가의 지표로서는 제조 직후에 변화가 없는 경우를 ◎, 다소 침전물이 관찰된 경우를 ○, 성분의 분리가 발생하거나 상청 영역이 발생한 경우를 ×로 하고, 그 결과를 표 1 또는 표 2에 기재하였다.The evaluation of the storage stability of the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of each of the examples and comparative examples was carried out as follows. After the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing was prepared, the dispersion was allowed to stand at normal temperature and normal pressure and allowed to stand for 60 days. . As the index of the evaluation of the storage stability, ⊚ indicates no change immediately after the preparation, ∘ indicates that the precipitate was observed to some extent, and X indicates that the separation of the components occurred or the supernatant region occurred. The results are shown in Table 1 or Table 2 .
3.8. 평가 결과3.8. Evaluation results
표 1의 결과에 따르면, 실시예 1 내지 9의 화학 기계 연마용 수계 분산체에서 구리의 연마 속도는 모두 6.8 ㎛/분 이상으로 충분히 높았다. 또한, 100 ㎛ 배선의 디싱은 1.5 ㎛ 이하로 작고, 양호한 오버 폴리시 마진을 갖고 있다는 것이 판명되었다. 또한, 2 ㎜ 배선의 디싱은 2.2 ㎛ 이하로 작고, 폭이 큰 배선에 대해서도 양호한 오버 폴리시 마진을 갖고 있다는 것이 판명되었다. 또한, 100 ㎛ 라인과 2 ㎜ 라인에서 디싱의 차는 0.7 ㎛ 이하였으며, 디싱의 라인폭 의존성이 작다는 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 9의 화학 기계 연마용 수계 분산체는, 저장 안정성도 양호하였다.According to the results shown in Table 1, the polishing rates of copper in the aqueous dispersions for chemical mechanical polishing of Examples 1 to 9 were all sufficiently high at 6.8 탆 / min or more. It was also found that the dishing of the 100 占 퐉 wiring is as small as 1.5 占 퐉 or less and has a good overpopisition margin. It has also been found that the dishing of the 2 mm wiring is small at 2.2 탆 or less and has a good overpoping margin even for a wiring having a large width. In addition, the difference in dishing between the 100 탆 line and the 2 탆 line was 0.7 탆 or less, and it was found that the line width dependence of the dishing was small. In addition, the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of Examples 1 to 9 had good storage stability.
한편, 표 1에 나타낸 바와 같이, MA1/MD1=1 내지 30의 관계를 갖지 않는 비교예 1(MA1/MD1=0.7)에서는, 디싱이 크고 불량하였다. 또한, MA1/MD1=1 내지 30의 관계를 갖지 않는 비교예 4(MA1/MD1=36)에서는, 배선이 소실되었기 때문에 디싱이 매우 크고 불량하였다. pH의 값이 8 내지 12의 범위의 하한을 벗어난 비교예 2(pH=6.3) 에서는, 연마 속도가 작고 불량하였다. pH의 값이 8 내지 12의 범위의 상한을 벗어난 비교예 3(pH=13.5)에서는, 디싱이 매우 크고 불량하였다. 또한, 비교예 1, 3, 4에 대해서는, 저장 안정성이 불충분하였다.On the other hand, as shown in Table 1, in Comparative Example 1 (M A1 / M D1 = 0.7) having no relationship of M A1 / M D1 = 1 to 30, dishing was large and poor. In Comparative Example 4 (M A1 / M D1 = 36) in which the relationship of M A1 / M D1 = 1 to 30 was not satisfied, dishing was very large and poor because the wiring was lost. In Comparative Example 2 (pH = 6.3) in which the pH value was outside the lower limit of the range of 8 to 12, the polishing rate was small and poor. In Comparative Example 3 (pH = 13.5) in which the pH value was outside the upper limit of the range of 8 to 12, the dishing was very large and poor. In addition, for Comparative Examples 1, 3 and 4, storage stability was insufficient.
표 2의 결과에 따르면, 실시예 10 내지 18의 화학 기계 연마용 수계 분산체에서는, 구리의 연마 속도가 모두 6.6 ㎛/분 이상으로 충분히 높았다. 또한, 100 ㎛ 배선의 디싱은 1.4 ㎛ 이하로 작고, 양호한 오버 폴리시 마진을 갖고 있다는 것이 판명되었다. 또한, 2 ㎜ 배선의 디싱은 2.0 ㎛ 이하로 작고, 폭이 큰 배선에 대해서도 양호한 오버 폴리시 마진을 갖고 있다는 것이 판명되었다. 또한, 100 ㎛ 라인과 2 ㎜ 라인에서 디싱의 차는 1.0 ㎛ 이하였으며, 디싱의 라인폭 의존성이 작다는 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 10 내지 18의 화학 기계 연마용 수계 분산체는, 저장 안정성도 양호하였다.According to the results shown in Table 2, in the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of Examples 10 to 18, the polishing rate of copper was sufficiently high at all of 6.6 占 퐉 / min or more. It was also found that the dishing of the 100 占 퐉 wiring was small at 1.4 占 퐉 or less and had a good overpopisis margin. It was also found that the dishing of the 2 mm wiring was small at 2.0 占 퐉 or less and had a good overpoping margin even for a wiring having a large width. In addition, the difference in dishing between the 100 탆 line and the 2 탆 line was 1.0 탆 or less, and it was found that the line width dependency of the dishing was small. In addition, the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of Examples 10 to 18 had good storage stability.
한편, 표 2에 기재된 바와 같이, MA2/MD2=1 내지 20의 관계를 갖지 않는 비교예 5(MA2/MD2=0.5)에서는, 2 ㎜ 배선의 디싱이 크고 불량하였다. 또한, MA2/MD2=1 내지 20의 관계를 갖지 않는 비교예 6(MA2/MD2=25)에서는, 100 ㎛ 배선 및 2 ㎜ 배선 모두 디싱이 크고 불량하였다. pH의 값이 1 내지 5의 범위의 하한을 벗어난 비교예 7(pH=0.5)에서는, 배선이 소실되었기 때문에 디싱이 매우 크고 불량하였다. pH의 값이 1 내지 5의 범위의 상한을 벗어난 비교예 8(pH=5.5)에서는, 연마 속도가 불충분하였다. 또한, 비교예 1에 대해서는, 저장 안정성도 불충분하였다.On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Example 5 (M A2 / M D2 = 0.5) in which M A2 / M D2 = 1 to 20 did not have a relationship, dishing of 2 mm wiring was large and poor. In Comparative Example 6 (M A2 / M D2 = 25) in which M A2 / M D2 = 1 to 20, the dishing of both 100 μm wiring and 2 mm wiring was large and poor. In Comparative Example 7 (pH = 0.5) in which the pH value was out of the lower limit of the range of 1 to 5, dishing was very large and bad because the wiring was lost. In Comparative Example 8 (pH = 5.5) in which the pH value was outside the upper limit in the range of 1 to 5, the polishing rate was insufficient. In addition, with respect to Comparative Example 1, storage stability was also insufficient.
이상과 같이, 실시예의 화학 기계 연마용 수계 분산체는, 수지 기판 위에 있 는 구리 또는 구리 합금을 포함하는 금속막을 높은 연마 속도로 연마할 수 있으며, 기판의 면내 균일성의 확보 및 연마면 내에서의 평탄성의 변동 억제를 실현할 수 있다는 것이 판명되었다.As described above, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the embodiment can polish a metal film containing copper or a copper alloy on a resin substrate at a high polishing rate, to secure the in-plane uniformity of the substrate, It has been found that the suppression of the fluctuation of the flatness can be realized.
[도 1] 본 실시 형태의 회로 기판 제조 방법의 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a step of a circuit board manufacturing method of the present embodiment.
[도 2] 본 실시 형태의 회로 기판 제조 방법의 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a step of the circuit board manufacturing method of the present embodiment.
[도 3] 본 실시 형태의 회로 기판 제조 방법의 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a step of a circuit board manufacturing method of the present embodiment.
[도 4] 본 실시 형태의 회로 기판 제조 방법의 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing the steps of the circuit board manufacturing method of this embodiment.
[도 5] 본 실시 형태의 회로 기판 제조 방법에 의해 제조되는 회로 기판의 예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a circuit board manufactured by the circuit board manufacturing method of the present embodiment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
10…수지 기판, 12…오목부, 20…배리어 메탈막, 30…금속막10 ... Resin Substrate, 12 ... Concave, 20 ... Barrier metal membrane, 30 ... Metal film
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