KR20070035513A - Electrochemical-mechanical polishing composition and method for using the same - Google Patents

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KR20070035513A
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마이클 리차드슨
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지안 장
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Abstract

본 발명은 (a) 화학적으로 불활성인 수용성염, (b) 부식 방지제, (c) 다가전해질, (d) 착화제, (e) 알코올, 및 (f) 물을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물을 제공한다. 본 발명은 또한 (a) 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) (i) 화학적으로 불활성인 수용성염, (ii) 부식 방지제, (iii) 다가전해질, (iv) 착화제, (v) 알코올, 및 (vi) 물을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 기판의 일부를 침지하는 단계, (c) 연마 조성물 중에 침지된 기판의 적어도 일부에 애노드 전압을 적용하는 단계, 및 (d) 기판의 침지된 부분의 적어도 일부를 연삭하여 기판을 연마하는 단계를 포함하는, 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다.The present invention provides an electrochemical-mechanical polishing composition comprising (a) a chemically inert water soluble salt, (b) a corrosion inhibitor, (c) a polyelectrolyte, (d) a complexing agent, (e) an alcohol, and (f) water. To provide. The present invention also provides a process comprising (a) providing a substrate comprising at least one conductive metal layer, (b) (i) a chemically inert water soluble salt, (ii) a corrosion inhibitor, (iii) a polyelectrolyte, (iv) complexing Immersing a portion of the substrate in an electrochemical-mechanical polishing composition comprising (v) alcohol, and (vi) water, (c) applying an anode voltage to at least a portion of the substrate immersed in the polishing composition, And (d) grinding at least a portion of the immersed portion of the substrate to polish the substrate.

전기화학-기계 연마 조성물, 기판의 연마 방법, 화학적으로 불활성인 수용성염, 애노드 전압Electrochemical-mechanical polishing compositions, methods of polishing substrates, chemically inert water soluble salts, anode voltage

Description

전기화학-기계 연마 조성물 및 이의 사용 방법 {ELECTROCHEMICAL-MECHANICAL POLISHING COMPOSITION AND METHOD FOR USING THE SAME}Electrochemical-mechanical polishing compositions and methods of use thereof {ELECTROCHEMICAL-MECHANICAL POLISHING COMPOSITION AND METHOD FOR USING THE SAME}

본 발명은 전기화학-기계 연마 조성물, 및 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판의 전기화학-기계 연마에서의 이의 사용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical-mechanical polishing composition and a method of use thereof in electrochemical-mechanical polishing of a substrate comprising at least one conductive metal layer.

집적 회로 및 다른 전자 장치의 제작에 있어서, 다층의 도전체, 반도체 및 유전체 물질이 기판 표면 상에 침착되거나 기재 표면으로부터 제거된다. 박층의 도전체, 반도체 및 유전체 물질은 수많은 침착 기술에 의해 기판 표면 상에 침착될 수 있다. 현대의 마이크로전자제품 가공에 통상적인 침착 기술로는 물리 증착법 (PVD, 스퍼터링으로도 알려짐), 화학 증착법 (CVD), 플라즈마-강화 화학 증착법 (PECVD) 및 전기화학 도금 (ECP)이 있다.In the fabrication of integrated circuits and other electronic devices, multilayer conductor, semiconductor and dielectric materials are deposited on or removed from the substrate surface. Thin layers of conductors, semiconductors and dielectric materials may be deposited on the substrate surface by a number of deposition techniques. Typical deposition techniques for modern microelectronics processing include physical vapor deposition (PVD, also known as sputtering), chemical vapor deposition (CVD), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and electrochemical plating (ECP).

물질 층이 연속하여 기재 상에 침착되고 기판으로부터 제거됨에 따라, 기판의 최상면은 평평하지 않게 되어 평탄화가 필요하게 될 수 있다. 표면의 평탄화 또는 표면의 "연마"란 기판의 표면으로부터 물질을 제거하여 일반적으로 균일하고 평탄한 표면을 형성하는 공정이다. 평탄화는 바람직하지 않은 표면 구조 및 표면 결점, 예컨대 거친 표면, 응집된 물질, 결정 격자 손상, 스크래치 및 오염된 층이나 물질을 제거하는 데 유용하다. 평탄화는 또한 특징부를 충전하고 후속 금속화 및 가공의 수준을 위한 균일한 표면을 제공하기 위해 사용된 과잉의 침착 물질을 제거함으로써 기판 상에 특징부를 형성하는 데 유용하다.As the material layer is subsequently deposited on the substrate and removed from the substrate, the top surface of the substrate may become unflattened and planarization may be required. Surface planarization or "polishing" of a surface is a process that removes material from the surface of a substrate to form a generally uniform and flat surface. Planarization is useful for removing undesirable surface structures and surface defects such as rough surfaces, aggregated materials, crystal lattice damage, scratches and contaminated layers or materials. Planarization is also useful for forming features on the substrate by removing excess deposition material used to fill the features and provide a uniform surface for subsequent levels of metallization and processing.

화학-기계 평탄화 또는 화학-기계 연마 (CMP)는 기판을 평탄화하는 데 이용되는 통상의 기술이다. CMP는 기판으로부터 물질을 선택적으로 제거하기 위해 화학 조성물, 통상적으로는 슬러리 또는 다른 유체 매질을 이용한다. 통상적인 CMP 기술에서는, 기판 캐리어 또는 연마 헤드를 캐리어 조립체 상에 설치하고, CMP 장치 중의 연마 패드와 접촉하도록 위치시킨다. 캐리어 조립체는 기판에 제어가능한 압력을 제공하여 기판이 연마 패드에 붙게 한다. 패드는 외부 구동력에 의해 기판을 따라 이동한다. 패드와 기판의 상대적인 이동은 기판의 표면을 연삭하여 기판 표면으로부터 물질의 일부를 제거함으로써 기재를 연마하도록 한다. 패드와 기판의 상대적인 이동에 의한 기판의 연마는 통상적으로 연마 조성물의 화학적 활성 및/또는 연마 조성물 중에 현탁된 연마제의 기계적 활성에 의해 추가로 촉진된다.Chemical-mechanical planarization or chemical-mechanical polishing (CMP) is a common technique used to planarize a substrate. CMP utilizes chemical compositions, typically slurries or other fluid media, to selectively remove material from the substrate. In conventional CMP technology, a substrate carrier or polishing head is installed on the carrier assembly and positioned to contact the polishing pad in the CMP apparatus. The carrier assembly provides controllable pressure to the substrate to allow the substrate to adhere to the polishing pad. The pad is moved along the substrate by an external driving force. The relative movement of the pad and the substrate allows the substrate to be ground by grinding the surface of the substrate to remove some of the material from the substrate surface. Polishing of the substrate by relative movement of the pad and the substrate is typically further facilitated by the chemical activity of the polishing composition and / or the mechanical activity of the abrasive suspended in the polishing composition.

구리는 이의 바람직한 전기적 특성으로 인해 집적 회로 제작에서의 이용이 증가되고 있다. 그러나, 구리의 사용에는 그 자체의 특수한 제작상의 문제점이 존재한다. 예를 들어, 초 광대역 집적 (ULSI) 용도에서의 구리의 제어된 건식 에칭은 매우 고비용이고, 기술적으로 어려움이 존재하며, 새로운 공정 및 기술, 예컨대 다마신 (damascene) 또는 듀얼 다마신 공정을 사용하여 구리 기판 특징부를 형성한다. 다마신 공정에서, 특징부는 유전체 물질 중에서 형성되고, 전도성 물질 (예컨대, 구리)로 후속 충전된다.Copper is increasingly used in integrated circuit fabrication due to its desirable electrical properties. However, the use of copper has its own special manufacturing problems. For example, controlled dry etching of copper in ultra wideband integrated (ULSI) applications is very expensive, and technically challenging, using new processes and techniques such as damascene or dual damascene processes. Form copper substrate features. In the damascene process, the features are formed in the dielectric material and subsequently filled with a conductive material (eg copper).

비교적 소형의 집적 회로 (예컨대, 0.25 마이크로미터 미만 또는 0.1 마이크 로미터 미만)의 상이한 특징부를 충분히 절연하거나 또는 서로 분리하는 것을 보증하기 위해 (예를 들어, 특징부 간의 커플링 또는 "혼선 (crosstalk)"을 제거하기 위해), 저 유전 상수 (예컨대, 3 미만)를 갖는 유전체 물질을 다마센 구조체의 제조에서 사용한다. 그러나, 저 k 유전체 물질, 예컨대 탄소 도핑된 산화규소는 통상적인 연마 압력 (예컨대, 40 kPa)하에 열화 또는 파손될 수 있으며 ("다운포스 (downforce)"), 이러한 열화 또는 파손은 기판 연마 품질 및 장치 형성 및/또는 기능에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 통상적인 CMP 다운포스하에서의 기판 및 연마 패드 간의 상대적인 회전 이동은 기판 표면을 따른 전단력을 감소시킬 수 있고, 저 k 물질을 열화시켜 구조적인 결점을 야기하여, 이어지는 연마에 부정적인 영향을 줄 수 있다.Coupling or “crosstalk between features (eg, between features) to ensure sufficient isolation or separation of different features from relatively small integrated circuits (eg, less than 0.25 micrometers or less than 0.1 micrometers). Dielectric material having a low dielectric constant (eg, less than 3) is used in the manufacture of the damascene structure. However, low k dielectric materials, such as carbon doped silicon oxide, can degrade or break under conventional polishing pressures (eg, 40 kPa) ("downforce"), and such degradation or breakage results in substrate polishing quality and apparatus. May adversely affect formation and / or function. For example, relative rotational movements between the substrate and the polishing pad under conventional CMP downforce can reduce shear forces along the substrate surface, deteriorate low k materials and cause structural defects, which can negatively affect subsequent polishing. have.

저 유전체 물질 중의 전도성 물질 (예컨대, 구리)을 결점이 감소되거나 또는 최소한이 되도록 연마하기 위한 한 해결책은 전기화학-기계 연마 (ECMP) 기술을 이용하여 전도성 물질을 연마하는 것이다. ECMP 기술은 통상적인 CMP 공정에 비해 감소된 기계적 연삭으로 기판을 연마함과 동시에 전기화학적으로 용해하여 기판 표면으로부터 전도성 물질을 제거한다. 전기화학적 용해는 전기 전압 또는 바이어스 (bias)를 캐소드와 기판 표면 사이에 적용하여 기판 표면으로부터 전도성 물질을 주위의 전해질 또는 전기화학-기계 연마 조성물로 제거함으로써 수행된다.One solution for polishing conductive materials (eg copper) in low dielectric materials to reduce or minimize defects is to polish the conductive materials using electrochemical-mechanical polishing (ECMP) techniques. ECMP technology removes conductive material from the substrate surface by electrochemical dissolution while simultaneously polishing the substrate with reduced mechanical grinding compared to conventional CMP processes. Electrochemical dissolution is performed by applying an electrical voltage or bias between the cathode and the substrate surface to remove conductive material from the substrate surface with the surrounding electrolyte or electrochemical-mechanical polishing composition.

전해질 또는 전기화학-기계 연마 조성물용으로 제안된 몇몇 제형들이 당업계에 존재할 수 있지만, 존재하더라도 이들 전해질 또는 전기화학-기계 연마 조성물 중에서 바람직한 연마 특성을 나타내는 것은 거의 없다. 예를 들어, 제안된 전해 질 또는 전기화학-기계 연마 조성물은 과잉의 다운포스 적용의 필요없이 통상적인 CMP 공정과 필적할 만한 연마 속도를 나타낼 수 있으나, 이러한 전해질 또는 전기화학-기계 연마 조성물은 전도성 물질의 과도한 디싱 (dishing)을 발생시켜 유전체 물질의 침식 (erosion)을 야기할 수 있다. 이러한 디싱 및 침식으로 인한 구조적 결점은 더 나아가 기판 표면으로부터 또 다른 물질, 예컨대 전도성 물질 및/또는 유전체 물질 아래에 침착된 배리어층 물질의 불균일한 제거를 야기할 수 있어, 원하던 것보다 품질이 떨어지는 기판 표면을 생성하여 집적 회로의 성능에 부정적인 영향을 줄 수 있다.While some formulations proposed for electrolyte or electrochemical-mechanical polishing compositions may exist in the art, few of these electrolytes or electrochemical-mechanical polishing compositions exhibit desirable polishing properties. For example, the proposed electrolytic or electrochemical-mechanical polishing composition may exhibit a polishing rate comparable to conventional CMP processes without the need for excessive downforce application, although such electrolytes or electrochemical-mechanical polishing compositions are conductive. Excessive dishing of the material may occur, causing erosion of the dielectric material. Structural defects due to dishing and erosion may further lead to non-uniform removal of another material, such as a barrier layer material deposited below the conductive material and / or dielectric material, from the substrate surface, resulting in less than desired substrates. Creating a surface can negatively affect the performance of the integrated circuit.

따라서, 기판의 디싱 및 침식을 최소화하면서 낮은 다운포스에서도 기판 물질의 비교적 빠른 제거 속도를 나타내는 전기화학-기계 연마 조성물 및 이를 사용한 방법이 요망되고 있다. 본 발명은 이러한 전기화학-기계 연마 조성물 및 이의 사용 방법을 제공한다. 본 발명의 상기 및 다른 이점과 추가의 발명의 특징은 하기에 기재하는 본 발명의 설명으로부터 명백해질 것이다.Accordingly, there is a need for electrochemical-mechanical polishing compositions and methods using the same which exhibit relatively fast removal rates of substrate material even at low downforces while minimizing dishing and erosion of the substrate. The present invention provides such electrochemical-mechanical polishing compositions and methods of use thereof. These and other advantages and further features of the present invention will become apparent from the description of the invention which follows.

<발명의 개요><Overview of invention>

본 발명은 (a) 화학적으로 불활성인 수용성염, (b) 부식 방지제, (c) 다가전해질, (d) 착화제, (e) 알코올, 및 (f) 물을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물을 제공한다.The present invention provides an electrochemical-mechanical polishing composition comprising (a) a chemically inert water soluble salt, (b) a corrosion inhibitor, (c) a polyelectrolyte, (d) a complexing agent, (e) an alcohol, and (f) water. To provide.

본 발명은 또한 (a) 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) (i) 화학적으로 불활성인 수용성염, (ii) 부식 방지제, (iii) 다가전해질, (iv) 착화제, (v) 알코올, 및 (vi) 물을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 기판의 일부를 침지하는 단계, (c) 연마 조성물 중에 침지된 기판의 적어도 일부에 애노드 전압을 적용하는 단계, 및 (d) 기판의 침지된 부분의 적어도 일부를 연삭하여 기판을 연마하는 단계를 포함하는, 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다.The present invention also provides a process comprising (a) providing a substrate comprising at least one conductive metal layer, (b) (i) a chemically inert water soluble salt, (ii) a corrosion inhibitor, (iii) a polyelectrolyte, (iv) complexing Immersing a portion of the substrate in an electrochemical-mechanical polishing composition comprising (v) alcohol, and (vi) water, (c) applying an anode voltage to at least a portion of the substrate immersed in the polishing composition, And (d) grinding at least a portion of the immersed portion of the substrate to polish the substrate.

본 발명은 (a) 화학적으로 불활성인 수용성염, (b) 부식 방지제, (c) 다가전해질, (d) 착화제, (e) 알코올, 및 (f) 물을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물을 제공한다.The present invention provides an electrochemical-mechanical polishing composition comprising (a) a chemically inert water soluble salt, (b) a corrosion inhibitor, (c) a polyelectrolyte, (d) a complexing agent, (e) an alcohol, and (f) water. To provide.

본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 화학적으로 불활성인 수용성염을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 "화학적으로 불활성"이란 용어는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재하는 다른 성분과 인지가능할 정도로 화학적으로 반응하지 않는 염을 지칭한다. 바람직하게는, 화학적으로 불활성인 수용성염은 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재하는 다른 성분과 전혀 화학 반응을 일으키지 않는다. 본원에서 사용된 "수용성"이란 용어는 전기화학-기계 연마 조성물의 전기 저항을 전기화학-기계 연마에 적합한 수준으로 감소시키기에 충분한 (예컨대, 100 Ω 이하, 50 Ω 이하, 20 Ω 이하 또는 1 Ω 이하), 통상적인 전기화학-기계 연마 온도 (예컨대, 25 ℃)에서의 물에 용해성을 갖는 염을 지칭한다. 화학적으로 불활성인 수용성염은 상기 기재한 특성들을 갖는 임의의 적합한 염일 수 있다. 바람직하게는, 화학적으로 불활성인 수용성염은 클로라이드, 포스페이트, 술페이트 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 화학적으로 불활성인 수용성염은 칼륨 술페이트이다.The electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may comprise any suitable chemically inert water soluble salt. As used herein, the term “chemically inert” refers to salts that do not react appreciably chemically with other components present in the electrochemical-mechanical polishing composition. Preferably, the chemically inert water soluble salt does not cause any chemical reaction with other components present in the electrochemical-mechanical polishing composition. The term "water-soluble" as used herein is sufficient to reduce the electrical resistance of the electrochemical-mechanical polishing composition to a level suitable for electrochemical-mechanical polishing (eg, 100 Ω or less, 50 Ω or less, 20 Ω or less, or 1 Ω). Hereinafter) refers to salts that are soluble in water at conventional electrochemical-mechanical polishing temperatures (eg, 25 ° C.). The chemically inert water soluble salt may be any suitable salt having the properties described above. Preferably, the chemically inert water soluble salt is selected from the group consisting of chlorides, phosphates, sulfates and mixtures thereof. More preferably, the chemically inert water soluble salt is potassium sulfate.

화학적으로 불활성인 수용성염은 전기화학-기계 연마 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 일반적으로, 화학적으로 불활성인 수용성염은 전기화학-기계 연마 조성물의 전기 저항을 전기화학-기계 연마에 적합한 수준 (예컨대, 100 Ω 이하, 50 Ω 이하, 20 Ω 이하 또는 1 Ω 이하)으로 감소시키기에 충분한 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 화학적으로 불활성인 수용성염은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 중량% 이상의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 화학적으로 불활성인 수용성염은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 15 중량% 이하, 보다 더 바람직하게는 10 중량% 이하, 가장 바람직하게는 4 중량% 이하의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다.Chemically inert water soluble salts may be present in any suitable amount in the electrochemical-mechanical polishing composition. Generally, chemically inert water-soluble salts reduce the electrical resistance of the electrochemical-mechanical polishing composition to a level suitable for electrochemical-mechanical polishing (eg, 100 Ω or less, 50 Ω or less, 20 Ω or less, or 1 Ω or less). Present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount sufficient for. Preferably, the chemically inert water soluble salt is present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount of at least 0.1% by weight, more preferably at least 0.5% by weight, based on the total weight of the polishing composition. Preferably, the chemically inert water-soluble salt is 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, even more preferably 10% by weight or less, most preferably 4% by weight, based on the total weight of the polishing composition. It is present in the electrochemical-mechanical polishing composition in the following amounts.

본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 부식 방지제를 포함할 수 있다. 통상적으로, 부식 방지제는 헤테로원자 함유 관능기를 함유하는 유기 화합물이다. 예를 들어, 필름 형성제는 활성 관능기로서 1개 이상의 질소 원자를 함유하는 하나 이상의 5원 또는 6원 헤테로시클릭 고리를 갖는 헤테로시클릭 유기 화합물, 예를 들어 아졸 화합물이다. 바람직하게는, 부식 방지제는 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 부식 방지제는 벤조트리아졸이다. 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 양의 부식 방지제를 포함할 수 있다. 통상적으로, 부식 방지제는 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.0001 중량% 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 2 중량%의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다.The electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may comprise any suitable corrosion inhibitor. Typically, corrosion inhibitors are organic compounds containing heteroatom containing functional groups. For example, film formers are heterocyclic organic compounds, such as azole compounds, having at least one 5- or 6-membered heterocyclic ring containing at least one nitrogen atom as the active functional group. Preferably, the corrosion inhibitor is selected from the group consisting of 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, benzotriazole, benzimidazole, benzothiazole and mixtures thereof. Most preferably, the corrosion inhibitor is benzotriazole. The electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may comprise any suitable amount of corrosion inhibitor. Typically, the corrosion inhibitor is present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount of 0.0001% to 3% by weight, preferably 0.001% to 2% by weight, based on the total weight of the polishing composition.

본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 다가전해질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 전기화학-기계 연마 조성물은 아라비아검, 구아검, 히드록시프로필 셀룰로스, 폴리(아크릴산), 폴리(아크릴산-코-아크릴아미드), 폴리(아크릴산-코-2,5-푸란디온), 폴리(아크릴산-코-아크릴아미도메틸프로필술폰산), 폴리(아크릴산-코-메틸 메타크릴레이트-코-4-[(2-메틸-2-프로페닐)옥시]-벤젠술폰산-코-2-메틸-2-프로펜-1-술폰산), 폴리(아크릴아미드), 폴리(N-술포프로필 아크릴아미드), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산), 폴리(디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 이민) (예컨대, 선형 폴리(에틸렌 이민), 폴리(메타크릴산), 폴리(에틸 메타크릴레이트), 폴리(나트륨 메타크릴레이트), 폴리(술포프로필 메타크릴레이트), 폴리(말레산), 폴리(말레산-코-올레핀), 폴리(비닐 알코올), 폴리(아닐린술폰산), 폴리(에텐술폰산), 폴리(스티렌술포네이트), 폴리(스티렌-코-말레산), 폴리(나트륨 4-스티렌술포네이트), 폴리(비닐술포네이트), 폴리(비닐 피리딘), 폴리(나트륨 비닐 술페이트), 폴리(에텐술폰산), 숙시닐화 폴리-L-리신, 폴리[아닐린-코-N-(3-술포프로필)아닐린], 나트륨 알기네이트, 크산탄검 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 다가전해질은 폴리(아크릴산)이다. 다가전해질은 전기화학-기계 연마 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 통상적으로, 다가전해질은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 이상, 바람직하게는 0.05 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 이상, 가장 바람직하게는 0.5 중량% 이상의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다. 통상적으로, 다가전해질은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이하, 가장 바람직하게는 5 중량% 이하의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다.The electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may comprise any suitable polyelectrolyte. Preferably, the electrochemical-mechanical polishing composition comprises gum arabic, guar gum, hydroxypropyl cellulose, poly (acrylic acid), poly (acrylic acid-co-acrylamide), poly (acrylic acid-co-2,5-furandione) , Poly (acrylic acid-co-acrylamidomethylpropylsulfonic acid), poly (acrylic acid-co-methyl methacrylate-co-4-[(2-methyl-2-propenyl) oxy] -benzenesulfonic acid-co-2 -Methyl-2-propene-1-sulfonic acid), poly (acrylamide), poly (N-sulfopropyl acrylamide), poly (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), poly (diallyl dimethyl ammonium Chloride), poly (ethylene glycol), poly (ethylene imine) (eg linear poly (ethylene imine), poly (methacrylic acid), poly (ethyl methacrylate), poly (sodium methacrylate), poly (sulfo Propyl methacrylate), poly (maleic acid), poly (maleic acid-co-olefin), poly (vinyl alcohol), poly (anilinesulfonic acid), poly (Ethenesulfonic acid), poly (styrenesulfonate), poly (styrene-co-maleic acid), poly (sodium 4-styrenesulfonate), poly (vinylsulfonate), poly (vinyl pyridine), poly (sodium vinyl sulfonate) Pate), poly (ethenesulfonic acid), succinylated poly-L-lysine, poly [aniline-co-N- (3-sulfopropyl) aniline], sodium alginate, xanthan gum and mixtures thereof Most preferably, the polyelectrolyte is poly (acrylic acid) The polyelectrolyte may be present in any suitable amount in the electrochemical-mechanical polishing composition Typically, the polyelectrolyte is based on the total weight of the polishing composition. It is present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount of at least 0.01% by weight, preferably at least 0.05% by weight, more preferably at least 0.1% by weight and most preferably at least 0.5% by weight. It is present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount up to 20% by weight, preferably up to 15% by weight, more preferably up to 10% by weight, most preferably up to 5% by weight, based on the total weight of the composition.

통상적인 화학-기계 연마 공정 동안, 제거될 기판층의 제거 속도를 증가시키기 위해 통상적으로 착화제가 사용된다. 전기화학-기계 연마 공정 중의 기판 및 연마 조성물에 적용된 전기화학적 바이어스가 통상적인 화학-기계 연마 공정에서 착화제를 사용하여 달성되는 것에 필적하거나 또는 이를 초과하는 제거 속도를 제공할 수 있지만, 전기화학-기계 연마 공정에서 가능한 기판층 제거의 효과적인 제어능 (예를 들어, 제거 속도 및 제거의 균일성)이 중요하게 된다. 이러한 상황에서 (즉, 전기화학-기계 연마 공정에서), 착화제의 사용으로 기판과 연마 조성물에 적용되는 전기화학적 바이어스에 기인하는 제거 속도의 제어능을 향상시키면서도, 이러한 제거의 균일성을 개선할 수 있다는 것을 알게 되었다. 따라서, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 착화제를 포함할 수 있다. 착화제는 용액 중에 금속 (예컨대, 구리)과 결합하는 임의의 적합한 화학 첨가제이며, 제거될 기판층의 제거 속도를 향상시킬 수 있다.During conventional chemical-mechanical polishing processes, complexing agents are typically used to increase the removal rate of the substrate layer to be removed. The electrochemical bias applied to the substrate and polishing composition during the electrochemical-mechanical polishing process may provide a removal rate that is comparable to or greater than that achieved using complexing agents in conventional chemical-mechanical polishing processes. Effective controllability of substrate layer removal (eg removal rate and uniformity of removal) possible in a mechanical polishing process becomes important. In such situations (ie in electrochemical-mechanical polishing processes), the use of complexing agents may improve the uniformity of such removal while improving control of the removal rate due to the electrochemical bias applied to the substrate and polishing composition. I learned that you can. Thus, the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may comprise any suitable complexing agent. Complexing agents are any suitable chemical additives that bind metals (eg, copper) in solution and can improve the removal rate of the substrate layer to be removed.

적합한 킬레이트제 또는 착화제로는 단관능성 유기산, 이관능성 유기산, 삼관능성 유기산, 다관능성 유기산 (예컨대, 시트르산), 무기산 (예컨대, 인산, 피로인산, 질산), 방향족 유기산, 극성 유기산 (예컨대, 락트산, 메틸 락트산, 타르타르산, 말산), 불포화 유기산, 아미노산, 방향족 아미노산 (예컨대, 안트라닐산, 피콜린산, 히드록시피콜린산), 모르폴리노 화합물 및 양쪽성이온 (예컨대, 베타인)을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 적합한 킬레이트제 또는 착화제로는, 예를 들어 카르보닐 화합물 (예컨대, 아세틸아세토네이트 등), 단순 카르복실레이트 (예컨대, 아세테이트, 아릴 카르복실레이트 등), 1개 이상의 히드록실기를 함유하는 카르복실레이트 (예컨대, 글리콜레이트, 락테이트, 글루코네이트, 갈산 및 이들의 염 등), 디-, 트리- 및 폴리-카르복실레이트 (예컨대, 옥살레이트, 프탈레이트, 시트레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 말레이트, 에데테이트 (예컨대, 디칼륨 EDTA), 이들의 혼합물 등), 1개 이상의 술폰 및/또는 포스폰기를 함유하는 카르복실레이트 등을 들 수 있다. 적합한 킬레이트제 또는 착화제로는, 예를 들어 디-, 트리- 또는 폴리알코올 (예를 들어, 에틸렌 글리콜, 피로카테콜, 피로갈롤, 탄닌산 등) 및 아민-함유 화합물 (예를 들어, 암모니아, 아미노산, 아미노 알코올, 디-, 트리- 및 폴리아민 등)을 들 수 있다. 적합한 킬레이트제 또는 착화제의 선택은 연마될 기판층의 종류 (예컨대, 금속의 종류)에 좌우될 것이다. 바람직하게는, 착화제는 카르복실산, 디-카르복실산, 트리-카르복실산, 폴리카르복실산 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 착화제는 락트산, 타르타르산, 시트르산, 말론산, 프탈산, 숙신산, 글리콜산, 프로피온산, 아세트산, 살리실산, 피콜린산, 2-히드록시부티르산, 3-히드록시부티르산, 2-메틸 락트산, 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되며, 가장 바람직하게는, 착화제는 락트산이다. 상기 언급한 화합물 중 대부분이 염 (예를 들어, 금속염, 암모늄염 등), 산 또는 부분염의 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 시트레이트에는, 시트르산뿐 아니라 이의 1가, 2가 및 3가염도 포함된다.Suitable chelating agents or complexing agents include monofunctional organic acids, difunctional organic acids, trifunctional organic acids, polyfunctional organic acids (eg citric acid), inorganic acids (eg phosphoric acid, pyrophosphoric acid, nitric acid), aromatic organic acids, polar organic acids (eg lactic acid, Methyl lactic acid, tartaric acid, malic acid), unsaturated organic acids, amino acids, aromatic amino acids (such as anthranilic acid, picolinic acid, hydroxypicolinic acid), morpholino compounds, and zwitterionic compounds (such as betaine). . More specifically, suitable chelating agents or complexing agents include, for example, carbonyl compounds (eg, acetylacetonate, etc.), simple carboxylates (eg, acetate, aryl carboxylates, etc.), one or more hydroxyl groups. Carboxylates (eg, glycolates, lactates, gluconates, gallic acids and salts thereof), di-, tri- and poly-carboxylates (eg oxalates, phthalates, citrate, succinates) Tartrate, maleate, edetate (such as dipotassium EDTA), mixtures thereof, and the like, and carboxylates containing one or more sulfone and / or phosphone groups. Suitable chelating agents or complexing agents include, for example, di-, tri- or polyalcohols (eg ethylene glycol, pyrocatechol, pyrogallol, tannic acid, etc.) and amine-containing compounds (eg ammonia, amino acids). And amino alcohols, di-, tri- and polyamines). The choice of suitable chelating agent or complexing agent will depend on the type of substrate layer to be polished (eg the type of metal). Preferably, the complexing agent is selected from the group consisting of carboxylic acids, di-carboxylic acids, tri-carboxylic acids, polycarboxylic acids and mixtures thereof. More preferably, the complexing agent is lactic acid, tartaric acid, citric acid, malonic acid, phthalic acid, succinic acid, glycolic acid, propionic acid, acetic acid, salicylic acid, picolinic acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, 2-methyl lactic acid , Salts thereof, and mixtures thereof, most preferably the complexing agent is lactic acid. Most of the compounds mentioned above may be present in the form of salts (eg metal salts, ammonium salts, etc.), acids or partial salts. For example, citrate includes not only citric acid but also monovalent, divalent and trivalent salts thereof.

착화제는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 통상적으로, 착화제는 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 이상, 바람직하게는 0.05 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 이상, 가장 바람직하게는 0.5 중량% 이상의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다. 착화제는 통상적으로 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다.The complexing agent may be present in any suitable amount in the electrochemical-mechanical polishing composition. Typically, the complexing agent is electrochemical-mechanical in an amount of at least 0.01 wt%, preferably at least 0.05 wt%, more preferably at least 0.1 wt%, most preferably at least 0.5 wt%, based on the total weight of the polishing composition. Present in the polishing composition. Complexing agents are typically present in the electrochemical-mechanical polishing composition in amounts of up to 10% by weight, preferably up to 5% by weight, based on the total weight of the polishing composition.

상기 기재한 바와 같이, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 알코올을 포함한다. 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 알코올을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올 (예컨대, 1-프로판올 또는 2-프로판올), 부탄올 (예컨대, 1-부탄올, 2-부탄올 또는 tert-부탄올 (즉, 2-메틸프로판-2-올)) 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 알코올은 프로판올 (예컨대, 2-프로판올 또는 이소프로필 알코올)을 포함한다. 별볍으로, 알코올은 부탄올보다 큰 분자량을 갖는 분지형 또는 선형 알코올일 수 있다.As described above, the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention comprises an alcohol. The electrochemical-mechanical polishing composition may comprise any suitable alcohol. Preferably, the alcohol is methanol, ethanol, propanol (eg 1-propanol or 2-propanol), butanol (eg 1-butanol, 2-butanol or tert-butanol (ie 2-methylpropan-2-ol) ) And mixtures thereof. More preferably, the alcohol comprises propanol (eg 2-propanol or isopropyl alcohol). Alternatively, the alcohol can be a branched or linear alcohol with a higher molecular weight than butanol.

알코올은 전기화학-기계 연마 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있으나, 통상적으로 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 알코올은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 15 중량% 이상의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다. 통상적으로, 알코올은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 40 중량% 이하, 바람직하게는 35 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 30 중량% 이하, 보다 더 바람직하게는 25 중량% 이하, 가장 바람직하게는 20 중량% 이하의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재한다.The alcohol may be present in any suitable amount in the electrochemical-mechanical polishing composition, but is typically present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount of at least 5% by weight based on the total weight of the polishing composition. Preferably, the alcohol is present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount of at least 10% by weight, more preferably at least 15% by weight, based on the total weight of the polishing composition. Typically, the alcohol is at most 40%, preferably at most 35%, more preferably at most 30%, even more preferably at most 25%, most preferably 20, based on the total weight of the polishing composition. Present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount up to percent by weight.

본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물에서, 화학적으로 불활성인 수용성염을 용해하고, 부식 방지제, 다가전해질, 착화제, 알코올 및 임의의 다른 첨가제를 연마 또는 평탄화될 적합한 기판의 표면에 적용하는 것을 촉진하기 위해 액체 캐리어를 사용한다. 상기 기재한 바와 같이, 액체 캐리어는 바람직하게는 물 (예컨대, 탈이온수)이다. 액체 캐리어는 추가로 적합한 수혼화성 용매를 포함할 수 있다. 그러나, 소정의 바람직한 실시양태에서, 액체 캐리어는 본질적으로 물, 더욱 바람직하게는 탈이온수로 구성되거나, 또는 물, 더욱 바람직하게는 탈이온수로 구성된다.In the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention, it dissolves chemically inert water soluble salts and promotes the application of corrosion inhibitors, polyelectrolytes, complexing agents, alcohols and any other additives to the surface of a suitable substrate to be polished or planarized. To use a liquid carrier. As described above, the liquid carrier is preferably water (eg deionized water). The liquid carrier may further comprise a suitable water miscible solvent. However, in certain preferred embodiments, the liquid carrier consists essentially of water, more preferably deionized water, or consists of water, more preferably deionized water.

전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 pH를 가질 수 있다. 통상적으로, 전기화학-기계 연마 조성물의 pH는 13 이하이다. 바람직하게는, 전기화학-기계 연마 조성물의 pH는 7 이하이다 (예를 들어, 6 이하, 5 이하 또는 4 이하). 통상적으로, 전기화학-기계 연마 조성물의 pH는 1 이상이다 (예를 들어, 2 이상).The electrochemical-mechanical polishing composition can have any suitable pH. Typically, the pH of the electrochemical-mechanical polishing composition is 13 or less. Preferably, the pH of the electrochemical-mechanical polishing composition is 7 or less (eg 6 or less, 5 or less or 4 or less). Typically, the pH of the electrochemical-mechanical polishing composition is at least 1 (eg, at least 2).

전기화학-기계 연마 조성물의 pH는 임의의 적합한 수단에 의해 달성 및/또는 유지될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 연마 조성물은 pH 조절제, pH 완충제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. pH 조절제는 임의의 적합한 pH-조절 화합물일 수 있다. 예를 들어, pH 조절제는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄 또는 이들의 조합일 수 있다. pH 완충제는 임의의 적합한 완충제, 예컨대 포스페이트, 아세테이트, 보레이트, 암모늄염 등일 수 있다. 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 양의 pH 조절제 및/또는 pH 완충제를 포함할 수 있되, 단 이러한 양은 연마 조성물의 pH를 상기 기재한 범위 내로 달성 및/또는 유지되기에 충분한 양이어야 한다.The pH of the electrochemical-mechanical polishing composition can be achieved and / or maintained by any suitable means. More specifically, the polishing composition may further comprise a pH adjuster, a pH buffer or a combination thereof. The pH adjusting agent can be any suitable pH-adjusting compound. For example, the pH adjusting agent may be potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide or a combination thereof. The pH buffer may be any suitable buffer such as phosphate, acetate, borate, ammonium salts and the like. The electrochemical-mechanical polishing composition may comprise any suitable amount of pH adjuster and / or pH buffer, provided that such amount is sufficient to achieve and / or maintain the pH of the polishing composition within the ranges described above.

전기화학-기계 연마 조성물은 임의로 계면활성제를 더 포함한다. 적합한 계면활성제로는, 예를 들어 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 연마 조성물은 비이온성 계면활성제를 포함한다. 적합한 비이온성 계면활성제의 일례는 에틸렌디아민 폴리옥시에틸렌 계면활성제이다. 계면활성제의 양은 통상적으로 액체 캐리어 및 여기에 용해 또는 현탁된 임의의 성분의 중량을 기준으로 0.0001 중량% 내지 1 중량% (바람직하게는 0.001 중량% 내지 0.1 중량%, 또는 0.005 중량% 내지 0.05 중량%)이다.The electrochemical-mechanical polishing composition optionally further comprises a surfactant. Suitable surfactants include, for example, cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, mixtures thereof, and the like. Preferably, the polishing composition comprises a nonionic surfactant. One example of a suitable nonionic surfactant is an ethylenediamine polyoxyethylene surfactant. The amount of surfactant is typically from 0.0001% to 1% by weight (preferably 0.001% to 0.1%, or 0.005% to 0.05% by weight) based on the weight of the liquid carrier and any components dissolved or suspended therein. )to be.

전기화학-기계 연마 조성물은 임의로 소포제를 더 포함한다. 소포제는 임의의 적합한 소포제일 수 있다. 적합한 소포제로는 실리콘계 및 아세틸렌성 디올계 소포제가 포함되나, 이에 제한되지 않는다. 연마 조성물 중에 존재하는 소포제의 양은 통상적으로 40 ppm 내지 140 ppm이다.The electrochemical-mechanical polishing composition optionally further comprises an antifoaming agent. Defoamers can be any suitable defoamer. Suitable antifoams include, but are not limited to, silicone based and acetylenic diol based antifoams. The amount of antifoam agent present in the polishing composition is typically 40 ppm to 140 ppm.

전기화학-기계 연마 조성물은 임의로 살생제를 더 포함한다. 살생제는 임의의 적합한 살생제, 예컨대 이소티아졸리논 살생제일 수 있다. 연마 조성물 중에 사용되는 살생제의 양은 통상적으로 1 내지 50 ppm, 바람직하게는 10 내지 20 ppm이다.The electrochemical-mechanical polishing composition optionally further comprises a biocide. The biocide can be any suitable biocide such as isothiazolinone biocide. The amount of biocide used in the polishing composition is usually 1 to 50 ppm, preferably 10 to 20 ppm.

본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 당업자들이 이해하는 바와 같이 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 통상적으로, 전기화학-기계 연마 조성물은 임의의 적합한 순서로, 화학적으로 불활성인 수용성염, 부식 방지제, 다가전해질, 착화제, 알코올 및 임의의 기타 첨가제를 물에 첨가함으로써 제조된다. 얻어지는 전기화학-기계 연마 조성물의 균질성을 보장하기 위해, 바람직하게는 성분들을 물에 첨가하면서 및/또는 연마 조성물의 성분을 물에 첨가한 후 적당한 시간 동안 물을 교반한다. 기판의 연마 방법과 조합되어 사용할 때, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 이의 제조 이후 임의의 적당한 시점에서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 전기화학-기계 연마 조성물의 제조로부터 30일 이내, 더욱 바람직하게는 10일 이내 (예컨대, 240 시간 이내)에 사용한다.The electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may be prepared by any suitable method, as those skilled in the art will understand. Typically, the electrochemical-mechanical polishing composition is prepared in any suitable order by adding chemically inert water soluble salts, corrosion inhibitors, polyelectrolytes, complexing agents, alcohols and any other additives to water. In order to ensure the homogeneity of the resulting electrochemical-mechanical polishing composition, water is preferably stirred for a suitable time while the components are added to water and / or the components of the polishing composition are added to water. When used in combination with the substrate polishing method, the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may be used at any suitable time after its preparation. Preferably, the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention is used within 30 days, more preferably within 10 days (eg, within 240 hours) from the preparation of the electrochemical-mechanical polishing composition.

별법으로, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 사용지점 (point-of-use)에서 또는 사용지점 근처에서 연마 조성물의 성분을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 본원에서 사용하는 "사용지점"이란 용어는 전기화학-기계 연마 조성물이 기판 표면 (예컨대, 연마 패드 또는 기판 표면 그 자체)에 적용되는 지점을 지칭한다. 전기화학-기계 연마 조성물이 사용지점에서의 혼합을 이용하여 제조되는 경우, 전기화학-기계 연마 조성물의 성분은 2개 이상의 저장 장치 중에 별도로 저장된다. 본원에서 사용된 전기화학-기계 연마 조성물의 "성분"이란 용어는 임의의 단일 화합물 또는 연마 조성물의 성분 (예컨대, 화학적으로 불활성인 수용성염, 부식 방지제, 다가전해질, 착화제, 알코올, 다른 임의의 첨가제 또는 물), 또는 1종 이상의 이러한 화합물 또는 성분의 임의의 조합 (예를 들어, 부식 방지제, 알코올 및 임의로 물의 적어도 일부)일 수 있다.Alternatively, the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may be prepared by mixing the components of the polishing composition at or near the point of use. As used herein, the term "point of use" refers to the point where an electrochemical-mechanical polishing composition is applied to a substrate surface (eg, polishing pad or substrate surface itself). When the electrochemical-mechanical polishing composition is prepared using mixing at the point of use, the components of the electrochemical-mechanical polishing composition are stored separately in two or more storage devices. As used herein, the term "component" of an electrochemical-mechanical polishing composition refers to any single compound or component of the polishing composition (eg, chemically inert water soluble salts, corrosion inhibitors, polyelectrolytes, complexing agents, alcohols, any other Additives or water), or any combination of one or more such compounds or components (eg, corrosion inhibitors, alcohols and optionally at least a portion of water).

사용지점에서 또는 사용지점 근처에서 전기화학-기계 연마 조성물을 제조하기 위해 저장 장치 중에 함유된 성분을 혼합하기 위해서, 저장 장치에는 통상적으로 각 저장 장치로부터 연마 슬러리의 사용지점으로 연결되는 하나 이상의 유동 라인 (예를 들어, 플래튼 (platen), 연마 패드 또는 기판 표면)이 제공된다. "유동 라인"이란 용어는 각각의 저장 용기로부터 거기에 저장된 성분의 사용지점으로의 유동 경로를 의미한다. 하나 이상의 유동 라인은 각각 사용지점으로 직접 연결될 수 있거나, 또는 하나 이상의 유동 라인이 사용되는 경우, 둘 이상의 유동 라인이 임의의 지점에서 사용지점으로 연결된 단일 유동 라인과 합쳐질 수 있다. 또한, 임의의 하나 이상의 유동 라인 (예를 들어, 각각의 유동 라인 또는 합쳐진 유동 라인)은 하나 이상의 다른 장치 (예컨대, 펌핑 장치, 계측 장치, 혼합 장치 등)에 먼저 연결된 후, 성분(들)의 사용지점에 도달될 수 있다.In order to mix the components contained in the storage device to prepare the electrochemical-mechanical polishing composition at or near the point of use, the storage device typically has one or more flow lines connected from each storage device to the point of use of the polishing slurry. (Eg, platen, polishing pad or substrate surface) is provided. The term "flow line" means the flow path from each storage vessel to the point of use of the components stored there. One or more flow lines may each be directly connected to a point of use, or if more than one flow line is used, two or more flow lines may be combined with a single flow line connected to a point of use at any point. In addition, any one or more flow lines (eg, each flow line or combined flow line) are first connected to one or more other devices (eg, pumping devices, metering devices, mixing devices, etc.) and then the component (s) The point of use can be reached.

전기화학-기계 연마 조성물의 성분들은 개별적으로 사용지점으로 전달될 수 있거나 (예를 들어, 성분들이 기판 표면으로 전달되고, 이때에 성분들이 연마 공정 중 혼합됨), 또는 성분은 사용지점으로 전달되기 직전에 배합될 수 있다. 성분들이 사용지점에 도달하기 이전의 10 초 미만, 바람직하게는 사용지점에 도달하기 이전의 5 초 미만, 더욱 바람직하게는 사용시점에 도달하기 이전의 1 초 미만, 또는 심지어 성분의 사용시점으로의 전달과 동시에 배합되는 경우, 성분들이 "사용지점으로 전달되기 직전에" 배합된다 (예를 들어, 성분은 디스펜서에서 배합됨). 또한, 성분들이 사용지점의 5 m 이내, 예컨대 사용지점의 1 m 이내 또는 심지어 사용지점의 10 cm 이내에서 배합되는 경우 (예를 들어, 사용지점의 1 cm 이내), 성분들은 "사용지점으로 전달되기 직전에" 배합된다.The components of the electrochemical-mechanical polishing composition can be delivered individually to the point of use (eg, the components are delivered to the substrate surface, where the components are mixed during the polishing process), or the components are delivered to the point of use. May be combined immediately before. Less than 10 seconds before the component reaches the point of use, preferably less than 5 seconds before reaching the point of use, more preferably less than 1 second before reaching the point of use, or even to the point of use of the component When formulated concurrently with delivery, the components are formulated “just prior to delivery to the point of use” (eg, the components are formulated in a dispenser). In addition, when components are formulated within 5 m of the point of use, such as within 1 m of the point of use or even within 10 cm of the point of use (eg, within 1 cm of the point of use), the components are delivered to the “point of use. Just before it is formulated.

2개 이상의 성분이 사용지점에 도달하기 전에 배합되는 경우, 성분은 유동 라인에서 배합되어 혼합 장치를 사용하지 않고도 사용지점에 전달될 수 있다. 별법으로, 둘 이상의 성분의 배합을 촉진하기 위해 하나 이상의 유동 라인을 혼합 장치에 연결할 수 있다. 임의의 적합한 혼합 장치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 혼합 장치는 둘 이상의 성분이 유동하여 통과하는 노즐 또는 제트 (예컨대, 고압 노즐 또는 제트)일 수 있다. 별법으로, 혼합 장치는 연마 슬러리 중 둘 이상의 성분이 혼합기로 도입되는 하나 이상의 유입구, 및 혼합 성분이 혼합기로부터 방출되어 사용지점에 직접 또는 장치의 다른 부재를 통해 (예를 들어, 하나 이상의 유동 라인을 통해) 전달되는 하나 이상의 유출구를 포함하는 용기형 혼합 장치일 수 있다. 또한, 혼합 장치는 하나 이상의 챔버를 포함할 수 있으며, 각 챔버는 하나 이상의 유입구 및 하나 이상의 유출구를 가지며, 둘 이상의 성분이 각 챔버 중에서 배합된다. 용기형 혼합 장치를 사용하는 경우, 혼합 장치는 바람직하게는 성분의 배합을 추가로 촉진하기 위한 혼합 메카니즘을 포함한다. 혼합 메카니즘은 일반적으로 당업계에 공지되어 있으며, 교반기, 블렌더, 진탕기, 패들 버플 (paddled baffle), 가스 살포기 시스템, 진동기 등이 포함된다.If two or more components are formulated before reaching the point of use, the components can be formulated in a flow line and delivered to the point of use without using a mixing device. Alternatively, one or more flow lines can be connected to the mixing device to facilitate the combination of two or more components. Any suitable mixing device can be used. For example, the mixing device may be a nozzle or jet (eg, a high pressure nozzle or jet) through which two or more components flow and pass. Alternatively, the mixing device may comprise one or more inlets through which two or more components of the polishing slurry are introduced into the mixer, and the mixing components are discharged from the mixer and directly to the point of use or through another member of the apparatus (eg, one or more flow lines). Through) one or more outlets to be delivered. The mixing device may also include one or more chambers, each chamber having one or more inlets and one or more outlets, wherein two or more components are combined in each chamber. When using a container type mixing device, the mixing device preferably comprises a mixing mechanism for further promoting the blending of the components. Mixing mechanisms are generally known in the art and include stirrers, blenders, shakers, paddled baffles, gas sparger systems, vibrators and the like.

본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 또한 사용 전에 적당량의 물로 희석하는 농축물로서 제공될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 전기화학-기계 연마 조성물 농축물은 화학적으로 불활성인 수용성염, 부식 방지제, 다가전해질, 착화제, 알코올 및 다른 임의의 첨가제를, 농축물을 적당량의 물로 희석할 시에 전기화학-기계 연마 조성물의 각 성분이 각 성분에 대해 상기에 기재한 적절한 범위 이내의 양으로 연마 조성물 중에 존재하도록 하는 양으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 화학적으로 불활성인 수용성염, 부식 방지제, 다가전해질, 착화제 및 알코올은 각 성분에 대해 상기 기재한 농도의 2배를 초과하는 (예컨대, 3배, 4배 또는 5배) 양의 농도로 존재함으로써, 농축물이 등량의 물 (예를 들어, 각각 2배 등량의 물, 3배 등량의 물 또는 4배 등량의 물)로 희석될 때, 각 성분이 각 성분에 대해 상기 기재한 범위 이내의 양으로 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재할 수 있다. 또한, 당업자들이 이해하는 바와 같이, 농축물은 화학적으로 불활성인 수용성염, 다가전해질, 착화제 및 다른 적합한 첨가제가 농축물 중에 적어도 부분적으로 또는 완전히 용해되는 것을 보장하기 위해 최종 전기화학-기계 연마 조성물 중에 존재하는 적합한 물 분획을 함유할 수 있다.The electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may also be provided as a concentrate which is diluted with an appropriate amount of water before use. In such embodiments, the electrochemical-mechanical polishing composition concentrate is electrochemically prepared by diluting the chemically inert water-soluble salts, corrosion inhibitors, polyelectrolytes, complexing agents, alcohols and other optional additives with the appropriate amount of water. -Each component of the mechanical polishing composition may be included in an amount such that it is present in the polishing composition in an amount within the appropriate ranges described above for each component. For example, chemically inert water soluble salts, corrosion inhibitors, polyelectrolytes, complexing agents and alcohols may be present in amounts greater than two (eg, three, four or five times) the concentrations described above for each component. By being present in concentration, when the concentrate is diluted with an equivalent amount of water (e.g., twice the equivalent amount of water, three times the equivalent amount of water, or four times the equivalent amount of water), each component is described above for each component. It may be present in the electrochemical-mechanical polishing composition in an amount within the range. In addition, as will be appreciated by those skilled in the art, the concentrate may be formulated with a final electrochemical-mechanical polishing composition to ensure that the chemically inert water-soluble salts, polyelectrolytes, complexing agents and other suitable additives are at least partially or completely dissolved in the concentrate. It may contain a suitable water fraction present in the.

본 발명은 또한 상기 기재한 전기화학-기계 연마 조성물을 사용한 기판의 연마 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 기판의 연마 방법은 일반적으로 (a) 기판을 제공하는 단계, (b) 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물 중에 기판의 일부를 침지하는 단계, (c) 기판에 애노드 전압을 적용하는 단계, 및 (d) 기판의 침지된 부분의 적어도 일부를 연삭하여 기판을 연마하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a method of polishing a substrate using the electrochemical-mechanical polishing composition described above. The method for polishing a substrate according to the invention generally comprises the steps of (a) providing a substrate, (b) immersing a portion of the substrate in the electrochemical-mechanical polishing composition of the invention, and (c) applying an anode voltage to the substrate. And (d) grinding at least a portion of the submerged portion of the substrate to polish the substrate.

더욱 구체적으로는, 본 발명은 (a) 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) (i) 화학적으로 불활성인 수용성염, (ii) 부식 방지제, (iii) 다가전해질, (iv) 착화제, (v) 알코올, 및 (vi) 물을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 기판의 일부를 침지하는 단계, (c) 연마 조성물 중에 침지된 기판의 적어도 일부에 애노드 전압을 적용하는 단계, 및 (d) 기판의 침지된 부분의 적어도 일부를 연삭하여 기판을 연마하는 단계를 포함하는, 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다.More specifically, the present invention provides a process for preparing a substrate comprising (a) providing a substrate comprising at least one conductive metal layer, (b) (i) a chemically inert water soluble salt, (ii) a corrosion inhibitor, (iii) a polyelectrolyte, (iv) immersing a portion of the substrate in an electrochemical-mechanical polishing composition comprising a complexing agent, (v) alcohol, and (vi) water, and (c) applying an anode voltage to at least a portion of the substrate immersed in the polishing composition. A method of polishing a substrate comprising at least one conductive metal layer, comprising applying and polishing (d) at least a portion of the immersed portion of the substrate to polish the substrate.

본 발명의 방법은 임의의 적합한 기판을 연마하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물 및 방법은 마이크로전자 기판 (예컨대, 집적 회로, 메모리 또는 강체 디스크, 금속, ILD층, 반도체, 얇은 필름, 마이크로전자기계 시스템, 강유전체, 자기 헤드, 고분자 필름, 및 저 또는 고 유전 필름)과 같은 기판의 전기화학-기계 연마에서 사용되는 것으로 이해된다. 기판은 임의의 적합한 절연체, 금속 또는 합금층 (예컨대, 전도성 금속층)을 포함할 수 있다. 절연층은 금속 산화물, 다공성 금속 산화물, 유리, 유기 중합체, 플루오르화 유기 중합체 또는 임의의 다른 적합한 고 또는 저-κ 절연층일 수 있다. 금속층은 구리, 텅스텐, 알루미늄 (예를 들어, pH 11 이상에서), 티타늄, 백금, 로듐, 이리듐, 은, 금, 니켈, 루테늄 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 금속을 비롯한 임의의 적합한 금속을 포함할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물 및 방법을 사용하여 적합하게 연마될 수 있는 기판은 1개 이상의 전도성 금속층을 포함한다. 바람직하게는, 전도성 금속층은 구리를 포함한다.The method of the present invention can be used to polish any suitable substrate. For example, the electrochemical-mechanical polishing compositions and methods of the present invention can be used in microelectronic substrates (eg, integrated circuits, memory or rigid disks, metals, ILD layers, semiconductors, thin films, microelectromechanical systems, ferroelectrics, magnetic heads, Polymer film, and low or high dielectric film). The substrate may comprise any suitable insulator, metal or alloy layer (eg, conductive metal layer). The insulation layer may be a metal oxide, porous metal oxide, glass, organic polymer, fluorinated organic polymer or any other suitable high or low-k insulation layer. The metal layer may be any suitable metal, including a metal selected from the group consisting of copper, tungsten, aluminum (eg, at pH 11 or higher), titanium, platinum, rhodium, iridium, silver, gold, nickel, ruthenium, and mixtures thereof. It may include. In general, substrates that can be suitably polished using the electrochemical-mechanical polishing compositions and methods of the present invention include one or more conductive metal layers. Preferably, the conductive metal layer comprises copper.

애노드 전압는 임의의 적합한 수단에 의해 기판에 적용될 수 있다. 통상적으로, 상기 방법을 수행하기 위해 사용되는 장치는, 하나는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 침지되고, 다른 하나는 예를 들어 전도성 연마 패드 및/또는 연마 장치의 플래튼을 통해 기판에 커플링되어 있는, 적어도 2개의 전극을 포함한다. 이러한 배열에서, 전극은 통상적으로 전력 공급원에 연결되고, 전기 전압 또는 바이어스가 전극에 적용되어 애노드 (양의) 전압이 기판에 적용된다. 전력 공급원은 전극 및 기판에 일정한 전류 또는 일정한 전압을 공급하도록 조절된다. 소정의 실시양태에서, 일정한 전류가 소정의 제1 시간 동안 전극 및/또는 기판에 적용된 후, 일정한 전압이 소정의 제2 시간 동안 전극 및/또는 기판에 적용될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 기판으로 일정한 전류 및 일정한 전압을 적용하는 단계는 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 전극 및/또는 기판에 적용된 전기 전압는 일정하거나 또는 경시적으로 변화할 수 있다 (즉, 시간-가변 전압).The anode voltage can be applied to the substrate by any suitable means. Typically, the apparatus used to carry out the method is one that is immersed in an electrochemical-mechanical polishing composition and the other is coupled to the substrate via, for example, a conductive polishing pad and / or a platen of the polishing apparatus. At least two electrodes. In this arrangement, the electrode is typically connected to a power source, and an electrical voltage or bias is applied to the electrode so that an anode (positive) voltage is applied to the substrate. The power supply is regulated to supply a constant current or a constant voltage to the electrodes and the substrate. In certain embodiments, a constant current may be applied to the electrode and / or the substrate for a predetermined first time, and then a constant voltage may be applied to the electrode and / or the substrate for the predetermined second time. In such embodiments, applying a constant current and a constant voltage to the substrate may be performed in any suitable order. The electrical voltage applied to the electrode and / or the substrate can vary constantly or over time (ie, time-varying voltage).

기판의 침지된 부분은 임의의 적합한 수단에 의해 연삭되어 기판이 연마될 수 있다. 일반적으로, 기판은 통상적으로 전기화학-기계 연마 장치의 연마 플래튼과 연결된 연마 패드를 사용하여 연삭된다. 연마 패드가 존재하는 경우, 이는 임의의 적합한 연마성 또는 비연마성 연마 패드일 수 있다.The immersed portion of the substrate may be ground by any suitable means to polish the substrate. Generally, the substrate is typically ground using a polishing pad connected with the polishing platen of the electrochemical-mechanical polishing apparatus. If a polishing pad is present, it may be any suitable abrasive or non-abrasive polishing pad.

소정의 실시양태에서, 본 발명의 방법은 애노드 전압을 침지된 기판에 적용하는 것을 통해 기판의 적어도 일부를 연마하기 이전 또는 이후에 수행하는 추가의 단계를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 방법은 화학-기계 연마 조성물을 사용한 기판의 연마 단계를 추가로 포함할 수 있다. 통상적으로, 상기 언급한 추가의 단계는 애노드 전압을 본 발명의 연마 조성물 중에 침지된 기판의 적어도 일부에 적용하는 것 (즉, 상기 단계 (d))을 통해 기판이 연마된 후에 수행되며, 또한 애노드 전압을 기판에 적용하지 않고도 수행될 수 있다. 상기 추가의 단계에서 이용되는 화학-기계 연마 조성물은 바람직하게는 산화제를 포함한다. 산화제는 임의의 적합한 산화제일 수 있다. 바람직하게는, 산화제는 과산화물 (예를 들어, 과산화수소)이다. 소정의 실시양태에서, 본 발명의 전기화학-기계 연마 조성물은 산화제를 더 포함하여, 상기 언급한 추가의 단계에서 전기화학-기계 연마 조성물이 화학-기계 연마 조성물로서도 사용될 수 있게 할 수 있다.In certain embodiments, the methods of the present invention may include an additional step of performing before or after polishing at least a portion of the substrate through applying an anode voltage to the immersed substrate. In particular, the method of the present invention may further comprise polishing the substrate using the chemical-mechanical polishing composition. Typically, the additional steps mentioned above are performed after the substrate has been polished through applying the anode voltage to at least a portion of the substrate immersed in the polishing composition of the present invention (ie, step (d) above), and also the anode It can be done without applying a voltage to the substrate. The chemical-mechanical polishing composition used in this additional step preferably comprises an oxidizing agent. The oxidant can be any suitable oxidant. Preferably, the oxidant is a peroxide (eg hydrogen peroxide). In certain embodiments, the electrochemical-mechanical polishing composition of the present invention may further comprise an oxidizing agent so that, in the additional steps mentioned above, the electrochemical-mechanical polishing composition may also be used as the chemical-mechanical polishing composition.

본 발명에 따른 기판의 연마 방법은 임의의 적합한 장치에서 수행될 수 있다. 적합한 전기화학-기계 연마 장치로는 미국 특허 제6,379,223호, 미국 특허 출원 공개 제2002/0111121 A1호, 동 제2002/0119286 A1호, 동 제2002/0130049 A1호, 동 제2003/0010648 A1호, 동 제2003/0116445 A1호, 및 동 제2003/0116446 A1호, 및 국제 특허 출원 제WO 03/001581 A2호에 개시된 장치가 포함되나, 이에 제한되지 않는다.The method of polishing a substrate according to the invention can be carried out in any suitable apparatus. Suitable electrochemical-mechanical polishing apparatuses include U.S. Patent No. 6,379,223, U.S. Patent Application Publication Nos. 2002/0111121 A1, 2002/0119286 A1, 2002/0130049 A1, 2003/0010648 A1, Devices disclosed in WO 2003/0116445 A1, and WO 2003/0116446 A1, and International Patent Application WO 03/001581 A2.

Claims (30)

(a) 화학적으로 불활성인 수용성염,(a) chemically inert water-soluble salts, (b) 부식 방지제,(b) corrosion inhibitors, (c) 다가전해질,(c) polyelectrolytes, (d) 착화제,(d) complexing agents, (e) 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 알코올, 및(e) alcohols present in the polishing composition in an amount of at least 5% by weight based on the total weight of the polishing composition, and (f) 물(f) water 을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물.Electrochemical-mechanical polishing composition comprising a. 제1항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 칼륨 술페이트이고, 부식 방지제가 벤조트리아졸이고, 다가전해질이 폴리(아크릴산)이고, 착화제가 락트산이며, 알코올이 프로판올인 연마 조성물.The polishing composition according to claim 1, wherein the chemically inert water-soluble salt is potassium sulfate, the corrosion inhibitor is benzotriazole, the polyelectrolyte is poly (acrylic acid), the complexing agent is lactic acid, and the alcohol is propanol. 제2항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 4 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하고, 알코올이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 15 내지 20 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 연마 조성물.The chemically inert water-soluble salt is present in the polishing composition in an amount of 0.5 to 4 weight percent based on the total weight of the polishing composition, and alcohol is 15 to 20 weight percent based on the total weight of the polishing composition. A polishing composition present in the polishing composition in an amount of. 제1항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 연마 조성물.The polishing composition of claim 1, wherein the chemically inert water soluble salt is present in the polishing composition in an amount of 0.5 to 10 weight percent based on the total weight of the polishing composition. 제1항에 있어서, pH가 7 이하인 연마 조성물.The polishing composition of claim 1 wherein the pH is 7 or less. 제1항에 있어서, The method of claim 1, (a) 클로라이드, 포스페이트, 술페이트 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 화학적으로 불활성인 수용성염,(a) a chemically inert water-soluble salt selected from the group consisting of chlorides, phosphates, sulfates and mixtures thereof, (b) 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 부식 방지제,(b) a corrosion inhibitor selected from the group consisting of 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, benzotriazole, benzimidazole, benzothiazole and mixtures thereof, (c) 아라비아검, 구아검, 히드록시프로필 셀룰로스, 폴리(아크릴산), 폴리(아크릴산-코-아크릴아미드), 폴리(아크릴산-코-2,5-푸란디온), 폴리(아크릴산-코-아크릴아미도메틸프로필술폰산), 폴리(아크릴산-코-메틸 메타크릴레이트-코-4-[(2-메틸-2-프로페닐)옥시]-벤젠술폰산-코-2-메틸-2-프로펜-1-술폰산), 폴리(아크릴아미드), 폴리(N-술포프로필 아크릴아미드), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산), 폴리(디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 이민), 폴리(메타크릴산), 폴리(에틸 메타크릴레이트), 폴리(나트륨 메타크릴레이트), 폴리(술포프로필 메타크릴레이트), 폴리(말레산), 폴리(말레산-코-올레핀), 폴리(비닐 알코올), 폴리(아닐린술폰산), 폴리(에텐술폰산), 폴리(스티렌술포네이트), 폴리(스티렌-코-말레산), 폴리(나트륨 4-스티렌술포네이트), 폴리(비닐술포네 이트), 폴리(비닐 피리딘), 폴리(나트륨 비닐 술페이트), 폴리(에텐술폰산), 숙시닐화 폴리-L-리신, 폴리[아닐린-코-N-(3-술포프로필)아닐린], 나트륨 알기네이트, 크산탄검 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 다가전해질,(c) gum arabic, guar gum, hydroxypropyl cellulose, poly (acrylic acid), poly (acrylic acid-co-acrylamide), poly (acrylic acid-co-2,5-furandione), poly (acrylic acid-co-acrylic Amidomethylpropylsulfonic acid), poly (acrylic acid-co-methyl methacrylate-co-4-[(2-methyl-2-propenyl) oxy] -benzenesulfonic acid-co-2-methyl-2-propene- 1-sulfonic acid), poly (acrylamide), poly (N-sulfopropyl acrylamide), poly (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), poly (diallyl dimethyl ammonium chloride), poly (ethylene glycol) , Poly (ethylene imine), poly (methacrylic acid), poly (ethyl methacrylate), poly (sodium methacrylate), poly (sulfopropyl methacrylate), poly (maleic acid), poly (maleic acid- Co-olefin), poly (vinyl alcohol), poly (aniline sulfonic acid), poly (ethenesulfonic acid), poly (styrenesulfonate), poly (styrene-co-maleic acid), poly (nat 4-styrenesulfonate), poly (vinylsulfonate), poly (vinyl pyridine), poly (sodium vinyl sulfate), poly (ethenesulfonic acid), succinylated poly-L-lysine, poly [aniline-co-N -(3-sulfopropyl) aniline], sodium alginate, xanthan gum and mixtures thereof; (d) 카르복실산, 디-카르복실산, 트리-카르복실산, 폴리카르복실산 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 착화제,(d) a complexing agent selected from the group consisting of carboxylic acids, di-carboxylic acids, tri-carboxylic acids, polycarboxylic acids and mixtures thereof, (e) 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된, 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 알코올, 및(e) alcohols present in the polishing composition in an amount of at least 5% by weight based on the total weight of the polishing composition, selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, butanol and mixtures thereof, and (f) 물(f) water 을 포함하는 연마 조성물.Polishing composition comprising a. 제6항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 연마 조성물.The polishing composition of claim 6, wherein the chemically inert water soluble salt is present in the polishing composition in an amount of 0.5 to 10 weight percent based on the total weight of the polishing composition. 제6항에 있어서, 부식 방지제가 벤조트리아졸인 연마 조성물.7. The polishing composition of claim 6 wherein the corrosion inhibitor is benzotriazole. 제6항에 있어서, 다가전해질이 폴리(아크릴산)인 연마 조성물.7. The polishing composition of claim 6 wherein the polyelectrolyte is poly (acrylic acid). 제6항에 있어서, 착화제가 락트산, 타르타르산, 시트르산, 말론산, 프탈산, 숙신산, 글리콜산, 프로피온산, 아세트산, 살리실산, 피콜린산, 2-히드록시부티르 산, 3-히드록시부티르산, 2-메틸 락트산, 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 조성물.The complexing agent of claim 6 wherein the complexing agent is lactic acid, tartaric acid, citric acid, malonic acid, phthalic acid, succinic acid, glycolic acid, propionic acid, acetic acid, salicylic acid, picolinic acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, 2- Polishing composition selected from the group consisting of methyl lactic acid, salts thereof, and mixtures thereof. 제10항에 있어서, 착화제가 락트산인 연마 조성물.The polishing composition of claim 10, wherein the complexing agent is lactic acid. 제6항에 있어서, 알코올이 프로판올인 연마 조성물.7. The polishing composition of claim 6 wherein the alcohol is propanol. 제6항에 있어서, 알코올이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 15 내지 25 중량%의 양으로 존재하는 연마 조성물.The polishing composition of claim 6, wherein the alcohol is present in an amount of from 15 to 25 weight percent based on the total weight of the polishing composition. 제6항에 있어서, pH가 7 이하인 연마 조성물.The polishing composition according to claim 6, wherein the pH is 7 or less. (a) 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판을 제공하는 단계,(a) providing a substrate comprising at least one conductive metal layer, (b) (i) 화학적으로 불활성인 수용성염,(b) (i) chemically inert water-soluble salts, (ii) 부식 방지제,    (ii) corrosion inhibitors, (iii) 다가전해질,    (iii) polyelectrolytes, (iv) 착화제,    (iv) complexing agents, (v) 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 알코올, 및    (v) alcohols present in the polishing composition in an amount of at least 5% by weight based on the total weight of the polishing composition, and (vi) 물    (vi) water 을 포함하는 전기화학-기계 연마 조성물 중에 기판의 일부를 침지하는 단계,Immersing a portion of the substrate in an electrochemical-mechanical polishing composition comprising; (c) 연마 조성물 중에 침지된 기판의 적어도 일부에 애노드 전압을 적용하는 단계, 및(c) applying an anode voltage to at least a portion of the substrate immersed in the polishing composition, and (d) 기판의 침지된 부분의 적어도 일부를 연삭하여 기판을 연마하는 단계(d) grinding the substrate by grinding at least a portion of the submerged portion of the substrate. 를 포함하는, 1개 이상의 전도성 금속층을 포함하는 기판의 연마 방법.A polishing method of a substrate comprising at least one conductive metal layer comprising a. 제15항에 있어서, 전도성 금속층이 구리를 포함하는 것인 방법.The method of claim 15, wherein the conductive metal layer comprises copper. 제16항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 칼륨 술페이트이고, 부식 방지제가 벤조트리아졸이고, 다가전해질이 폴리(아크릴산)이고, 착화제가 락트산이며, 알코올이 프로판올인 방법.The method of claim 16 wherein the chemically inert water soluble salt is potassium sulfate, the corrosion inhibitor is benzotriazole, the polyelectrolyte is poly (acrylic acid), the complexing agent is lactic acid, and the alcohol is propanol. 제15항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 4 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하고, 알코올이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 15 내지 20 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 것인 방법.The chemically inert water-soluble salt of claim 15, wherein the chemically inert water-soluble salt is present in the polishing composition in an amount of 0.5 to 4 weight percent based on the total weight of the polishing composition and alcohol is 15 to 20 weight percent based on the total weight of the polishing composition. Present in the polishing composition in an amount of. 제15항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 것인 방법.The method of claim 15, wherein the chemically inert water soluble salt is present in the polishing composition in an amount of 0.5 to 10 weight percent based on the total weight of the polishing composition. 제15항에 있어서, 연마 조성물의 pH가 7 이하인 방법.The method of claim 15, wherein the polishing composition has a pH of 7 or less. 제15항에 있어서, 연마 조성물이The method of claim 15, wherein the polishing composition is (i) 클로라이드, 포스페이트, 술페이트 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 화학적으로 불활성인 수용성염,(i) a chemically inert water-soluble salt selected from the group consisting of chlorides, phosphates, sulfates and mixtures thereof, (ii) 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 부식 방지제,(ii) a corrosion inhibitor selected from the group consisting of 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, benzotriazole, benzimidazole, benzothiazole and mixtures thereof, (iii) 아라비아검, 구아검, 히드록시프로필 셀룰로스, 폴리(아크릴산), 폴리(아크릴산-코-아크릴아미드), 폴리(아크릴산-코-2,5-푸란디온), 폴리(아크릴산-코-아크릴아미도메틸프로필술폰산), 폴리(아크릴산-코-메틸 메타크릴레이트-코-4-[(2-메틸-2-프로페닐)옥시]-벤젠술폰산-코-2-메틸-2-프로펜-1-술폰산), 폴리(아크릴아미드), 폴리(N-술포프로필 아크릴아미드), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산), 폴리(디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 이민), 폴리(메타크릴산), 폴리(에틸 메타크릴레이트), 폴리(나트륨 메타크릴레이트), 폴리(술포프로필 메타크릴레이트), 폴리(말레산), 폴리(말레산-코-올레핀), 폴리(비닐 알코올), 폴리(아닐린술폰산), 폴리(에텐술폰산), 폴리(스티렌술포네이트), 폴리(스티렌-코-말레산), 폴리(나트륨 4-스티렌술포네이트), 폴리(비닐술포네이트), 폴리(비닐 피리딘), 폴리(나트륨 비닐 술페이트), 폴리(에텐술폰산), 숙시닐화 폴리-L-리신, 폴리[아닐린-코-N-(3-술포프로필)아닐린], 나트륨 알기네이트, 크산탄검 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 다가전해질,(iii) gum arabic, guar gum, hydroxypropyl cellulose, poly (acrylic acid), poly (acrylic acid-co-acrylamide), poly (acrylic acid-co-2,5-furandione), poly (acrylic acid-co-acrylic Amidomethylpropylsulfonic acid), poly (acrylic acid-co-methyl methacrylate-co-4-[(2-methyl-2-propenyl) oxy] -benzenesulfonic acid-co-2-methyl-2-propene- 1-sulfonic acid), poly (acrylamide), poly (N-sulfopropyl acrylamide), poly (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), poly (diallyl dimethyl ammonium chloride), poly (ethylene glycol) , Poly (ethylene imine), poly (methacrylic acid), poly (ethyl methacrylate), poly (sodium methacrylate), poly (sulfopropyl methacrylate), poly (maleic acid), poly (maleic acid- Co-olefin), poly (vinyl alcohol), poly (aniline sulfonic acid), poly (ethenesulfonic acid), poly (styrenesulfonate), poly (styrene-co-maleic acid), poly (I 4-styrenesulfonate), poly (vinylsulfonate), poly (vinyl pyridine), poly (sodium vinyl sulfate), poly (ethenesulfonic acid), succinylated poly-L-lysine, poly [aniline-co-N -(3-sulfopropyl) aniline], sodium alginate, xanthan gum and mixtures thereof; (iv) 카르복실산, 디-카르복실산, 트리-카르복실산, 폴리카르복실산 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 착화제,(iv) a complexing agent selected from the group consisting of carboxylic acids, di-carboxylic acids, tri-carboxylic acids, polycarboxylic acids and mixtures thereof, (v) 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된, 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 알코올, 및(v) alcohols present in the polishing composition in an amount of at least 5% by weight based on the total weight of the polishing composition, selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, butanol and mixtures thereof, and (vi) 물(vi) water 을 포함하는 것인 방법.Method comprising a. 제21항에 있어서, 전도성 금속층이 구리를 포함하는 것인 방법.The method of claim 21, wherein the conductive metal layer comprises copper. 제21항에 있어서, 화학적으로 불활성인 수용성염이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 것인 방법.The method of claim 21, wherein the chemically inert water soluble salt is present in the polishing composition in an amount of 0.5 to 10 weight percent based on the total weight of the polishing composition. 제21항에 있어서, 부식 방지제가 벤조트리아졸인 방법.The method of claim 21 wherein the corrosion inhibitor is benzotriazole. 제18항에 있어서, 다가전해질이 폴리(아크릴산)인 방법.The method of claim 18, wherein the polyelectrolyte is poly (acrylic acid). 제21항에 있어서, 착화제가 락트산, 타르타르산, 시트르산, 말론산, 프탈산, 숙신산, 글리콜산, 프로피온산, 아세트산, 살리실산, 피콜린산, 2-히드록시부티르산, 3-히드록시부티르산, 2-메틸 락트산, 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 방법.The complexing agent of claim 21 wherein the complexing agent is lactic acid, tartaric acid, citric acid, malonic acid, phthalic acid, succinic acid, glycolic acid, propionic acid, acetic acid, salicylic acid, picolinic acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, 2-methyl lactic acid , Salts thereof and mixtures thereof. 제26항에 있어서, 착화제가 락트산인 방법.The method of claim 26, wherein the complexing agent is lactic acid. 제21항에 있어서, 알코올이 프로판올인 방법.The method of claim 21, wherein the alcohol is propanol. 제21항에 있어서, 알코올이 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 15 내지 25 중량%의 양으로 연마 조성물 중에 존재하는 것인 방법.The method of claim 21, wherein the alcohol is present in the polishing composition in an amount of 15 to 25 weight percent based on the total weight of the polishing composition. 제21항에 있어서, 연마 조성물의 pH가 7 이하인 방법.The method of claim 21, wherein the polishing composition has a pH of 7 or less.
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