KR20160029652A - 폴리싱 조성물 및 코발트 필름을 폴리싱하기 위한 방법 - Google Patents

폴리싱 조성물 및 코발트 필름을 폴리싱하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160029652A
KR20160029652A KR1020150105191A KR20150105191A KR20160029652A KR 20160029652 A KR20160029652 A KR 20160029652A KR 1020150105191 A KR1020150105191 A KR 1020150105191A KR 20150105191 A KR20150105191 A KR 20150105191A KR 20160029652 A KR20160029652 A KR 20160029652A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
polishing
composition
corrosion
pka
Prior art date
Application number
KR1020150105191A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101787541B1 (ko
Inventor
왕 룰링
미쉬라 아브후다야
마후리카르 디팍
웬 리차드
Original Assignee
후지필름 플레이너 솔루션스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 플레이너 솔루션스, 엘엘씨 filed Critical 후지필름 플레이너 솔루션스, 엘엘씨
Publication of KR20160029652A publication Critical patent/KR20160029652A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101787541B1 publication Critical patent/KR101787541B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/32115—Planarisation
    • H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)

Abstract

본 발명은 Co, 금속, 금속 산화물 및 유전체를 포함하는 다수의 필름을 포함하는 반도체 기판의 코발트(Co) 필름을 폴리싱할 수 있는 폴리싱 조성물에 관한 것이다. 이 폴리싱 조성물은 연마제, 제거율 증강제(RRE)로서 작용하는 약산, pH 조정제, 및 아졸-함유 부식 억제제(CI)를 포함한다. RRE, pH 조정제 및 CI는 1-18 범위의 pKa(1 (pKamin) < pKa < 18 (pKamax))를 가진다. 개개의 구성요소의 pKa 값은 다음 식: pKamin + 6 < pHslurry < pKamax - 6에 의해 폴리싱 조성물/슬러리의 pH(pHslurry)와 관계가 있다. 폴리싱 조성물은 또한 약 100 ppm보다 적은 황산 이온 및 약 100 ppm보다 작은 할로겐화물 이온을 가지며, 7-12 pH 범위에서 동작한다.

Description

폴리싱 조성물 및 코발트 필름을 폴리싱하기 위한 방법{POLISHING COMPOSITIONS AND METHODS FOR POLISHING COBALT FILMS}
본 발명은 폴리싱 조성물 및 이를 이용한 반도체 기판을 폴리싱하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 다수의 유전체 및 금속 필름을 포함하는 반도체 기판에서의 폴리싱 조성물 및 다양한 레이트(rate) 및 선택성(selectivity)을 갖는 코발트 필름을 폴리싱하는 방법에 관한 것이다.
반도체 산업은 프로세스, 재료, 및 집적 혁명(integration innovations)에 의해 디바이스를 더 소형화하여 칩 성능을 개선하기 위해 계속해서 노력해 왔다. 초기 재료 혁명은 알루미늄을 인터커넥트 구조(interconnect structure)에 도전 재료(conductive material)로서 대체하는 구리의 도입, 및 비도전성/절연체 유전체 재료로부터 Cu 도전 재료를 분리하기 위해 탄탈(Ta)(접착제)/질화 탄탈(TaN)(배리어)의 사용을 포함했다. 구리(Cu)는 그것의 낮은 저항율 및 전기-이동에 대한 우수한 저항 때문에 인터커넥트 재료로서 선택되었다. 그러나, 칩면적 축소(chip shrink)의 특징 때문에, 이 다층(multilayer) Cu/배리어/유전체 스택은 백 엔드 오브 라인(Back End of Line, BEOL)에서 유효 인터커넥트 저항율을 유지하기 위해 더 얇아지고 더 컨포멀(more conformal)해야 한다. 그러나, Cu 및 Ta/TaN 배리어 필름 방식(film scheme)은 증착에서 저항율 및 유연성을 갖는 문제점을 제공한다. 더 작은 치수 및 진보된 제조 노드로, 저항율이 훨씬 지수함수적으로 나빠져서, 트랜지스터 회로 속의 개선(FEOL(Front End of Line)에서)이, 도전성 Cu/배리어 배선(BEOL)으로부터 오는 지연에 의해 반토막 나고 있다. 코발트(Co)는 배리어층 및 도전층 모두를 위한 선두 후보로서 부상했다. 더욱이, 코발트는 또한 텅스텐(W) 금속 컨택트, 플러그, 비어(vias), 및 게이트 재료과 같은 다수의 응용에서 텅스텐(W) 금속에 대한 대체물로서 조사되었다.
화학 기계적 폴리싱/평탄화(Chemical Mechanical Polishing/Planarization, CMP)는 BEOL 및 FEOL에서 금속 및 유전체를 폴리싱 및 평탄화하기 위해 사용되는 반도체 제조 프로세스 기술이다. 예를 들어, Cu CMP에 대해, 도전성 Cu 층은 배리어 층 또는 절연체 유전체 층이 노출될 때까지 폴리싱되어 평탄화된다. CMP 프로세스는 웨이퍼를 유지하고 그것을 폴리싱 패드에 가압하는 폴리싱 장비 상의 폴리싱 조성물(슬러리)을 이용하여 수행된다. 화학(슬러리) 및 기계력(압력)의 부수적 적용은 웨이퍼의 "화학 기계적(Chemical Mechanical)" 폴리싱을 일으킨다. CMP 단계의 최종 목표는 결함 없고, 부식 없는 표면과 함께 폴리싱 후 국부적 및 전체적 평탄도를 달성하는 것이다. CMP 슬러리/프로세스의 몇몇 주요 측정 기준(metrics)은 재료 제거율(Material Removal Rates: MRRs), 폴리싱 후 표면 결함, 및 폴리싱 후 금속 부식/에칭이다.
배리어 층, 도전층, 및/또는 W 대체물로서의 코발트(Co)의 도입으로, 높은 MRR로 Co를 폴리싱할 수 있고 다른 금속 및 금속 산화물(Cu, Ti, Ta2O5, TiO2, RuO2 등), 및 유전체 필름(SiN, 산화 규소, P-Si, 저 k 유전체 등)의 폴리싱 레이트(polishing rate)에서 다양한 선택성(selectivity)을 가지는 Co CMP 슬러리에 대한 시장 수요가 있다. Co는 Cu 및 다른 귀금속보다 더 화학적으로 반응하기 때문에, Co 부식 방지는 진보된 노드의 슬러리 설계에서 매우 난제이다. 현재의 금속 폴리싱 슬러리는 Co 필름을 폴리싱하기 위한 장비를 제대로 갖추고 있지 않은데, 그 이유는 이이 CMP 프로세스에서 Co 부식 논란의 문제가 있기 때문이다. 따라서, Co 부식을 일으키지 않으면서 Co 필름을 제거할 수 있는 Co 슬러리을 가지는 것이 매우 바람직하다.
도 1a 및 1b는 Co 슬러리가 요구되는 2개의 백 엔드 스택 적용(Back End stack application)의 예시를 표시한다. 각각은 Co 벌크 슬러리(Co 도전층(conductive layer)), 및 Co 배리어 슬러리(Co 배리어층(barrier layer)) 모두를 나타낸다. 도 1a 내의 적용은, 도 1b 내의 적용을 위해서는 요구되지 않는 추가의 금속 산화물층을 사용한다.
본 발명은 Co 재료를 폴리싱 및 제거하기 위해 설계되는 CMP 폴리싱 조성물을 제공한다. 이 폴리싱 조성물은 높은 Co 재료 제거율(MRR), 유전체 및 배리어 금속 필름을 갖는 양호한 MRR 선택성, 및 우수한 결함 및 Co 표면 부식 방지를 보인다. 현재의 폴리싱 조성물로는, 코발트 층은 불만족스러운 부식을 나타낸다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 연마제, 제거율 증강제(RRE)로서 작용하는 약산, 아졸을 포함하는 Co 부식 억제제(CI), 다양한 아졸 CI, 및/또는 pH 조정제의 조합을 포함하는 폴리싱 조성물에 관한 것이다. RRE, CI, 및 pH 조정제 모두는 1-18 범위의 pKa(1 < pKa < 18)를 가지며, 폴리싱 조성물은 7-12 범위의 pH(7 < pH < 12)를 가진다. 전체 폴리싱 조성물은 폴리싱 조성물의 총 중량에 기초하여 약 100 ppm보다 적은 황산 이온 및 약 100 ppm보다 작은 할로겐화물(불소, 염소, 브롬 또는 요오드) 이온을 가진다. 이 발명은 또한 앞서 언급한 폴리싱 조성물을 이용하여 반도체 기판을 폴리싱하기 위한 방법을 논의한다.
본 발명은 배리어 금속 필름(barrier metal film), 및 다른 유전체(예컨대 질화 규소(silicon nitride), 산화 규소(silicon oxide) 및 폴리실리콘(polysilicon) 필름)에 대해 고선택성으로 코발트를 폴리싱할 수 있는 폴리싱 조성물을 제공한다. 본 발명은 또한 매우 높은 재료 제거율로 코발트 필름을 폴리싱할 수 있고 폴리싱 후 매우 낮은 결함을 갖는 표면을 생성할 수 있는 폴리싱 조성물을 제공한다. CMP 후 표면은 또한 부식이 없다.
따라서, 일 실시 예에 있어서, 본 발명은 코발트 함유 재료를 폴리싱하기 위한 폴리싱 조성물을 제공한다. 조성물은 연마제, 약산 제거율 증강제, 아졸-함유 부식 억제제, 및 pH 조정제를 포함한다. 제거율 증강제, 부식 억제제, 및 pH 조정제는 각각 1과 18 사이의 pKa를 가진다. 조성물의 pH는 7과 12 사이에 있다. 전체 조성물은 또한 100 ppm보다 낮은 황산염, 및 100 ppm보다 낮은 할로겐화물을 가진다. 본 발명은 또한 상기 조성물로 표면 위에 코발트를 가지는 기판을 폴리싱하기 위한 방법을 제공한다.
도 1a 및 1b는 도전층 및 배리어층으로서 코발트(Co)의 포함을 묘사하는 백 엔드 반도체 스택의 개략도이다.
도 2는 상이한 산성 첨가제를 함유하는 폴리싱 조성물(슬러리)에 의해 에칭된 Co 절취 시편의 이미지을 표시한다.
도 3은 폴리싱 조성물의 원재료 또는 첨가제로부터의 여러 농도의 황산 이온으로부터 발생하는 부식 이미지을 나타낸다.
도 4는 폴리싱 조성물의 원재료 또는 첨가제로부터의 여러 농도의 염화물 이온로부터 발생하는 부식 이미지을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 RRE 및 CI를 함유하는 최적화된 폴리싱 조성물을 이용하여 얻어진 재료 제거율(Material Removal Rates, MRRs)을 나타낸다. 삽입된 이미지은 5분 동안 40℃에서 슬러리로 에칭한 후의 Co 웨이퍼의 광학 이미지(Optical images, OM)를 나타낸다.
도 6은 a) 600 ppm 황산 이온을 함유하는 폴리싱 조성물; b) 본 발명에 따른 100 ppm보다 낮은 황산 이온 및 RRE, CI 및 pH 조정제를 가지는 폴리싱 조성물과 같은 상이한 폴리싱 조성물의 Cu 및 Co에 대한 타펠 플롯을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 폴리싱 조성물을 이용한 폴리싱 후의 (a) 매우 낮은 결함 및 (b) 부식 없는 Co 필름 표면을 나타낸다.
본 발명의 조성물은 연마제(abrasive), 제거율 증강제(Removal rate enhancer, RRE)로서 작용하는 약산, 적어도 하나 아졸-함유(azole-containing) 코발트(Co) 부식 억제제(Corrosion Inhibiotr, CI), 물, 및/또는 pH 조정제(pH adjuster)를 포함한다. RRE, CI, 및 pH 조정제는 각각 1-18 범위의 pKa(1 < pKa < 18)를 가진다. 폴리싱 조성물은 7-12 범위의 pH(7 < pH < 12)를 가진다. 부가적으로, 본 발명의 조성물은 폴리싱 조성물의 총 중량에 기초하여, 100 ppm(parts per million)보다 낮은 황산 이온 및 100 ppm보다 낮은 할로겐화물(불소(fluorine), 염소(Chlorine), 브롬(bromine) 또는 요오드(iodine)) 이온을 가진다.
RRE, CI, 및 pH 조정제의 pKa는, 이의 관련 농도과 마찬가지로, 슬러리의 pH, 따라서, 폴리싱 조성물의 최종 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 특성을(MRR 및 부식)(이하에서 더 상세히 논의됨)을 결정하는데 중요하다. 따라서, 슬러리의 산성 및 부식 억제제 성분의 pKa에 의해 지배되므로 조성물의 pH는 슬러리(pHslurry)의 pH가 다음 식에 의해 RRE 및 CI의 pKa와 관련된다 :
pKamin + 6 < pHslurry < pKamax - 6 (I)
위에서 논의된 것과 같이, RRE, CI, 및 pH 조정제 각각의 pKa는 1 내지 18, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위이다. pKa는 또한, 2 내지 12 또는 이 사이의 임의의 부분 범위, 또는 2 내지 10 또는 이 사이의 임의의 부분 범위일 수 있다. 조성물의 pH는 7 내지 12 범위, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위, 7 내지 10, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위, 또는 7 내지 9, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위일 수 있다.
약산 및 아졸 함유 부식 억제제가 1 내지 18 범위의 pKa(가장 넓은 가능한 범위로)를 가지기 때문에, 이 RRE 및 CI을 함유하는 얻어진 폴리싱 조성물은 7 내지 12 pH 범위의 작동(operating) pH를 가진다. pKa는 개개의 분자의 산 해리 상수(acid dissociation constant, Ka)의 대수적 크기(logarithmic measure)이고, 한편 슬러리의 pH는 슬러리/용액에서의 수소 이온 [H+] 농도의 대수적 크기이다. RRE는 재료 제거율/Co의 폴리싱 레이트를 강화하도록 작용하는 약산 분자를 가리키고, 따라서 제거율 증강제(RRE)로 불린다. 더욱이, 부식 억제제는 폴리싱 후 Co 필름 표면의 부식을 방지(또는 부식을 억제)하도록 작용하는 분자를 포함하는 아졸을 가리키고, 따라서 "부식 억제제"(CI)로 불린다.
이하에 상세히 논의되는 이유 때문에, 나열된 성분을 가지며, 나열된 pKa 범위 내에 있고, 식 (I)에 의해 지배되고, 나열된 황산염(sulfate) 및 할로겐화물(halide) 불순물 범위를 갖는 조성물이 Co를 폴리싱하는데 사용하기 특히 아주 적합한 것으로 발견되었다.
부식은 환경과의 화학 반응의 결과로서 재료의 특성의 열화(degradation)로서 규정될 수 있다. Co 필름은 코발트에 대한 폴베이 다이어그램(Pourbaix Diagram)에 의해 지배되기 때문에, 다른 pH 범위 내에서 각각 다른 제거 및 이후 표면 부동태화(passivation)의 매커니즘을 가진다. Co 금속 필름은, 산화물 CoO를 표면에 함유하고, 필름이 임의의 수용액(예컨대, CMP 슬러리)과 접촉할 때는 언제나 Co(OH)2로 변환되는, 천연의 Co (II)를 가진다. 이러한 코발트 (II) 수산화물(Co(OH)2)은 다른 pH 범위에서 각각 다르게 반응한다. Co 필름의 이러한 pH-의존 반응 동역학 및 열역학(pH-dependent reaction kinetics and thermodynamics)은, CMP 폴리싱 조성물의 필름 용해, 제거, 부식, 및 폴리싱 후 표면 부동태화 메커니즘을 지배하고, 이하의 표 1에 요약된다.
표 1: pH 2 - 12에서의 Co 필름 용해 및 부동태화/부식 거동
pH 범위 2-7(산성) pH = 7(중성) pH 범위 7-12(염기성)
Co(OH)2 + 2H+ ? Co2 + + 2H2O Co(OH)2 ↔ CoO + H2O Co(OH)2 + OH- ↔ CoOOH + H2O + e-
3Co(OH)2 + 2OH- ↔ Co3O4 + 4H2O + 2e-
Co(OH)2 + OH- ↔ Co(OH)3 + e-
Co 필름 용해율 - 높음
Co 재료 제거율 - 높음
Co 표면 부동태화 - 낮음		 필름 용해 - 높음 내지 중간
제거율 - 높음 내지 중간
Co 표면 부동태화 - 낮음 내지 중간		 Co 필름 용해율 - 중간
Co 재료 제거율 - 중간
Co 표면 부동태화 - 높음
위의 표로부터 알 수 있는 것과 같이, 염기성 pH(7-12의 pH)에서, 형성된 우수한 부동태 필름(passive film)은 Co(II)/Co (III) 산화물 및 수산화물(Co(OH)2, Co3O4, CoOOH & Co(OH)3)이다. 산성 및 중성에 가까운 pH에서, Co (II) 산화물 및 Co2+ 이온은 우수한 부동태 필름이라는 것을 주목해야 한다. Co (III) 부동태 필름은 Co (II) 부동태 필름보다 훨씬 더 비활성, 즉, 비반응성이다. 따라서, 부동태화된 Co (III) 필름의 폴리싱 후 부식 및 에칭율 보호는 Co (II) 필름보다 훨씬 더 양호하다. 이것은 폴리싱된 Co 표면이 유해한 영향, 예컨대 위에 기재한 부식에 대해 더 저항성이 있을 것이라는 것을 의미한다. 비록 Co 필름의 표면 품질은 염기성 pH에서 최상이지만, 이것은 표 1에 묘사된 것과 같이, CMP 동안 낮은 재료 제거율(MRRs)과 균형을 맞추게 된다. 따라서, 본 발명은 RRE로서 약산을 이용하는 것이, 전체 MRR이 강산을 이용할 때 보다 낮을지라도, 더 양호한 표면 보호를 제공한다고 결정된다. 현재 이용 가능한 슬러리에서, 누군가는 낮은 MRR로 인해 약산을 사용하기를 원치 않을 수 있다.
표 2: Co 슬러리계에서 부식을 일으키는 강산( pKa < 0)
산 이름 산 화학식 짝염기 pKa 부식 유도제
염소산
(Chloric acid)		 HClO3 ClO3 - -1 Cl
질산
(Nitric acid)		 HNO3 NO3 - -1.4 N
황산
(Sulfuric acid)		 H2SO4 HSO4 - -3 S
염산
(Hydrochloric acid)		 HCl Cl- -6 Cl
과염소산
(Perchloric acid)		 HClO4 ClO4 - -8 Cl
브롬화수소산
(Hydrobromic acid)		 HBr Br- -9 Br
요오드화수소산
(Hydroiodic acid)		 HI I- -10 I
또한, 조성물의 부식 특성은 어떠한 부식도 일으키지 않거나 어떠한 부식 유도제(corrosion inducing agent)도 가지지 않는 약산을 가짐으로써 훨씬 개선될 수 있다. 표 2는 강산과 이의 pKa, 및 Co 필름의 부식을 일으키는 부식 유도제를 나열한다. 표 2로부터 알 수 있는 것과 같이, 모든 강산은 동일한 부식 유도제를 가지며 pKa < 0을 가진다.
본 발명은, Co 슬러리 시스템에서는, 폴리싱 후 표면 상에서 강산이 부식을 일으키기 때문에, pKa < 0을 갖는 강산을 사용하는 것을 삼가야 한다고 결정했다. 따라서, 본 조성물에서, 약산은 RRE로서 사용되고 이 모두는 pKa > 0을 가지는 데, 그 이유는 pKa가 슬러리 폴리싱 후 슬러리의 pH 및 표면 부동태화/부식 특성을 결정하기 때문이다. 그러나, 모든 CMP 슬러리 판매 회사가 직면하는 하나의 주요 문제는 슬러리를 만드는데 사용되는 원재료로부터 오는 불순물 이온 및 극미량의 금속이 있다는 것이다. 예로서, 비록 염산(pKa < 0을 갖는 HCl)은 조성물에 고의로 첨가되지 않을지라도, 슬러리를 만드는데 사용되는 RRE 산성 벌크 화학 물질(예를 들어, pKa > 0을 갖는 구연산)은 일단 RRE가 사용되면 도입되는 불순물로서 극미량의 염화물(Cl) 이온을 가질 수 있다. 불순물로서 슬러리에 도입된(및 고의로 첨가되지 않은) 부식 유도제의 극미량은 또한 Co 필름에 부식을 일으킬 수 있다. 이러한 아주 흥미로운 거동은 예 1 및 도 2에 묘사된다. 이것은 본 발명의 조성물이 폴리싱 조성물의 총 중량에 기초하여, 100 ppm(parts per million)보다 낮은 황산 이온, 및 100 ppm보다 낮은 할로겐화물 이온을 가지기 때문이다. 이 범위은 우연히 도입된 불순물을 감안하지만, 0 보다 낮은 pKa 값을 갖는 강산의 도입을 의도적인 도입을 배제한다. 더 높은 수준에서 황산염 및 할로겐화물 이온에 의해 야기되는 부식은 예 2로 아래에서 논의되고, 도 3에 보여진다.
다양한 금속 함유 필름에 대한 부식의 메커니즘 및 다양한 종류의 부식 거동이 있다. 전자 재료 산업 내에서, 마주하는 부식의 주요 형태는 일반적인 부식, 공식(pitting corrosion), 갈바니(galvanic) 부식, 틈새 부식 및 입자 간 부식이다. 더욱이, CMP 산업 내에서, 부식/에칭의 3개의 일반적인 형태는 일반, 공식 및 갈바니 부식이다. 따라서, 가장 전통적인 금속 폴리싱 슬러리(Cu, 배리어 금속 등과 같은)는, 주로 일반적인 부식을 방지하기 위해 슬러리 내에 몇몇 형태의 부식 억제제를 가진다. 그러나, 도전층 및 배리어층에 "더 새로운(newer)" 금속, 예컨대 Co의 도입은 CMP 산업에서 새로운 난제 및 부식 문제을 도입한다. Co 필름의 CMP에 대해, 공식은 부식의 주요 형태이다. 비록 Co는 주기율 표에서 Cu와 같은 제 1 행의 전이 금속이지만, Co의 얇은 필름은 Cu보다 훨씬 더 화학적으로 "깨지기 쉽다(fragile)". 이것은 더 높은 재료 제거율(MRRs)이 Co 필름에 대해 얻어질 수 있기 때문에 폴리싱 관점에서 유리하다. 그러나, 화학적으로 비활성이 아닌 Co 필름의 큰 약점은 폴리싱 후 공식(pitting corrosion)이다.
놀랄 것 없이, 최근의 기술 노드 제조를 위한 배리어층 뿐만 아니라 도전층을 이유로한 Co의 집적(integration)으로, CMP 커뮤니티가 직면하고 있는 가장 큰 문제는 CMP 중 또는 CMP 후의 Co 부식이다. 본 발명은 제거율 증강제(RRE) 및 부식 억제제(CI)의 pKa가 슬러리의 작동 pH를 결정하는데 중요하고, 따라서 슬러리에 의해 보여지는 부식 특성을 결정하는 데 중요하다는 것을 발견했다. 따라서, 1-18 범위의 pKa를 가지는 RRE 및 CI이 요구된다. 1-18 범위의 pKa를 갖는 약산 RRE의 몇몇 예를 표 3에 나타낸다. 이들은 Co 슬러리 시스템에 대해 잘 작용하고 폴리싱 후 Co 필름 부식을 일으키지 않는다.
표 3 : Co 슬러리계에서 부식을 일으키지 않는 약산( pKa > 0; 및 1 < pKa < 18). 이은 RRE의 단지 일부 예이다.
산 이름 산 화학식 짝염기 pKa 부식 유도제
옥살산
(Oxalic acid)		 H2C2O4 HC2O4 - 1.23 없음
인산
(Phosphoric acid)		 H3PO4 H2PO4 - 2.12 없음
구연산
(Citric acid)		 C6H8O7 C6H7O7 - 3.08 없음
젖산
(Lactic acid)		 C3H6O3 C3H5O3 - 3.86 없음
아스코르빈산
(Ascorbic acid)		 C6H8O6 C6H7O6 - 4.10 없음
벤조산
(Benzoic acid)		 C7H6O2 C7H5O2 - 4.19 없음
아세트산
(Acetic acid)		 C2H4O2 C2H3O2 - 4.75 없음
프로피온산
(Propionic acid)		 C3H6O2 C3H5O2 - 4.88 없음
페놀
(Phenol) 		C6H6O C6H5O- 9.8 없음
에탄올
(Ethanol)		 C2H6O C2H5O- 16 없음
더욱이, 1-18 범위의 pKa를 갖는 아졸 함유 CI의 리스트가 표 1에 표시된다. 이 CI은 강한 Co 부식 방지제로서 작용하고 Co 필름에 결합하고 CMP 후 필름을 부동태화하여 폴리싱 후의 Co 필름 표면 부식을 방지한다. 특정 형태의 RRE 및 CI 조합의 상호 의존적인 사용은 나중에 논의되는 것과 같이, 부식 없고 결함 없는 "CMP된(CMP-ed)" Co 필름을 생성한다.
표 4: Co 슬러리 시스템에서 Co 부식을 방지하는 아졸 함유 부식 억제제( pKa > 0; 및 1 < pKa < 18). 이들은 CI의 단지 일부 예이다.
부식 억제제 이름 화학식 짝염기 pKa 부식 유도제
트리아졸
(Triazole)		 C2H3N3 C2H2N3 - 2.2 없음
아미노트리아졸
(Aminotriazole)		 C2H4N4 C2H3N4 - 4.4 없음
테트라졸
(Tetrazole)		 CH2N4 CHN4 - 4.9 없음
벤조트리아졸
(Benzotriazole)		 C6H5N3 C6H4N3 - 8.2 없음
톨리트리아졸
(Tolytriazole)		 C7H7N3 C7H6N3 - 8.8 없음
피라졸
(Pyrazole)		 C3H4N2 C3H3N2 - 14 없음
이미다졸
(Imidazole)		 C3H4N2 C3H3N2 - 14.5 없음
본 발명의 조성물의 연마제의 양은 약 0.05 내지 약 15 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위, 또는 약 0.05 내지 약 10 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위이다. RRE의 양은 약 0.1 내지 약 20 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위, 또는 약 10 내지 약 15 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위이다. CI의 양은 약 0.05 내지 약 10 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위로부터, 약 0.05 내지 약 6 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위, 또는 약 1 내지 약 3 중량 퍼센트, 또는 이 사이의 임의의 부분 범위이다. 제공될 때, pH 조정제의 양은 약 2 중량 퍼센트까지, 또는 0과 2 중량 퍼센트 사이의 임의의 부분 범위일 수 있다. 본 명세서에서 달리 나타내지 않는다면, 모든 무게 양은 조성물의 총 중량에 기초한 백분율 양이다.
본 발명의 연마제는 알루미나(alumina), 실리카(silica), 티타니아(titania), 세리아(ceria), 지르코니아(zirconia), 이들의 공동 형성된 생성물(co-formed product), 코팅된 연마제(coated abrasive), 표면 개질 연마제(surface modified abrasive), 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 위에 기재한 pKa 요건을 충족시키는 RRE의 구체적인 예는 글루콘산(gluconic acid), 젖산(lactic acid), 구연산(citric acid), 타르타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 포름산(formic acid), 옥살산(oxalic acid), 아세트산(acetic acid), 프로피온산(propionic acid), 과아세트산(peracetic acid), 숙신산(succinic acid), 젖산(lactic acid), 아세트산 칼륨(potassium acetate), 구연산 칼륨(potassium citrate), 아미노 아세트산(amino acetic acid), 페녹시아세트산(phenoxyacetic acid), 비신(bicine), 인산(phosphoric acid), 디글리콜산(diglycolic acid), 글리세린산(glyceric acid), 트리신(tricine), 알라닌(alanine), 히스티딘(histidine), 발린(valine), 페닐알라닌(phenylalanine), 프롤린(proline), 글루타민(glutamine), 아스파르트산(aspartic acid), 글루탐산(glutamic acid), 아르기닌(arginine), 리신(lysine), 티로신(tyrosine), 벤조산(benzoic acid), 이들의 혼합물, 또는 이들의 염일 수 있다. 위에 기재한 pKa 요건을 충족시키는 아졸-함유 CI의 구체적인 예는 트리아졸(triazole), 테트라졸(tetrazole), 벤조트리아졸(benzotriazole), 톨리트리아졸(tolytriazole), 아미노트리아졸(aminotriazole), 아미노벤지미다졸(aminobenzimidazole), 피라졸(pyrazole), 이미다졸(imidazole), 아미노테트라졸(aminotetrazole), 및 이들의 혼합물일 수 있다. 위에 기재한 pKa 요건을 충족시키는 pH 조정제의 구체적인 예는 약산 예컨대 구연산, 타르타르산, 말산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 아세트산, 프로피온산, 아세트산 칼륨, 구연산 칼륨, 또는 이들의 조합일 수 있다.
앞에서 논의된 것과 같이, CMP는 금속의 얇은 필름을 포함하는 웨이퍼의 "화학 기계적(Chemical Mechanical)" 폴리싱을 유발하는 화학(슬러리) 및 기계력(압력)의 부수적 응용으로서 규정된다. 화학(chemistry)은 화학 반응(에칭/부식)을 책임지고, 한편 기계적 반응은 연마제 및 툴(tool) 폴리싱 압력으로부터 온다. 금속 필름의 CMP에서의 "부식(corrosion)"은 부정적 의미를 나타내는데, 그 이유는 그것이 일반적으로 최종-결과 결함, 예컨대 피팅(pitting), 스테이닝(staining), 일반적인 부식 및/또는 표면 거칠기를 일컫기 때문이다. 그러나, 부식은 또한 마일드 에칭(mild etching) 형태의 금속 재료 제거 프로세스의 필수 부분이다. 그것 없이, 필름 용해에 의한 재료 제거는, 일어나지 않거나 또는 불합리한 방식으로 극히 느리게 일어난다. 부식은 금속(0 산화 상태)이 그것의 산화 상태를 높은 양수(highter positive number)로 증가시키는 산화 프로세스이다. 예컨대, 일단 부식되면 Co 필름(Co0)은 Co2 + 및/또는 Co3로 변한다. 금속 표면의 이러한 부식/산화는 스트레스를 유발하고(필링-베드워스 비(Pilling-Bedworth ratio)에 따라), 그 결과 스트레스는 금속 필름의 강화된 용해 속도로 이어진다. 그러나, 만약 산화된 금속 필름의 이러한 동적 부식/용해가 슬러리 시스템에서 부식 억제제(CI)의 도입에 의해 제어되지 않고 "CMP된(CMP-ed)" 표면이 폴리싱 후 부동태화되지 않으면, 반도체 장치는 제조 후 고장난다.
따라서, 연마제과 함께, 제한된 수의 부식 유도제 예컨대 황산염 및 할로겐화물, 정확한 pKa율 증강제(pKa rate enhancer) 및 부식 억제제의 상호 의존적인 조합은 부식 및 결함이 없는 표면과 함께, 높은 코발트 재료 제거율을 부여하는 폴리싱 조성물을 생기게 한다. 이것은 이하에서 논의되는 결과 및 예로부터 명백하게 될 것이다.
실시 예
본 발명의 폴리싱 조성물 및 방법의 능력을 더 상세히 설명하기 위한 실시 예가 제공된다. 제공된 실시 예는 본 발명을 한정하는 것으로 의도되고 해석되지 않아야 한다.
실시 예 1
이 예는 정적 에칭율(Static Etching Rate, SER) 시험을 이용하여 Co 부식에 대한 폴리싱 조성물 중 산성 첨가제의 영향을 입증한다. 이 예는 Co 부식을 방지하기 위해, 상기 폴리싱 조성물 중의 산성 첨가제가 1< pKa <18의 범위 내에서 pKa를 가질 필요가 있다는 것을 개시한다. 강산성 첨가제(pKa<0)를 함유하는 폴리싱 조성물은 Co 부식을 일으킬 것이다.
이 예에서, 폴리싱 조성물은 주로 0.02-3 wt% 연마제, 코발트 RRE로서의 수개의 산(acid), 아졸 함유 부식 억제제 또는 이들의 조합, pH 조정제로서의 약산 및 액체 담체(liguid carrier)로서의 물을 주로 포함한다. 다양한 산성 첨가제를 부가한 폴리싱 조성물의 부식 성능을 검사하기 위해 40℃ SER에 의해 시험되었다. 40℃ SER 시험이 5분 동안 폴리싱 조성물에 담갔던 ~ 2X2 cm Co 절취 시편(coupon)에 대해 수행되었다. SER 후, 코발트 절취 시편은 많은 DI 물로 즉시 세정되었고 표면을 깨끗이 하기 위해 질소 가스로 건조되었다. Co 부식 조사를 위해 에칭 후 Co 절취 시편 표면의 이미지는 Nikon 광학 현미경(일본 니콘사에 의해 제작됨)에 의해 촬영되었다.
표 5는 600 ppm의 다양한 산성 첨가제을 포함하는 폴리싱 조성물에 대한 Co 부식 결과을 열거한다. 새로운(더럽혀지지 않은) 블랭킷(blanket) Co 절취 시편이 비교를 위한 대조군(control)으로서 사용되었다. 도 2b - 2f는 표 2에 상세히 나타낸 것과 같이, 다양한 산성 첨가제을 포함하는 폴리싱 조성물(슬러리)에 의해 에칭된 Co 절취 시편의 이미지을 나타낸다. 5E 내지 5J의 모든 샘플은, 이 RRE의 pKa가 1-18 범위에 있기 때문에, Co 부식 없음을 나타낸다. 그러나, pKa < 0을 갖는 산(acid)은 광학 이미지에서 다량의 부식을 나타냈다: 도 2b(샘플 5B: H2SO4), 도 2d(샘플 5C: HCl) 및 도 2c(샘플 5D: HNO3). 샘플 5B, 5C, 및 5D(도 2b - 2d)에서의 부식 결함 피트(pit)/구멍(hole)은 직경이 1 미크론(micron)만큼 크다. 비록 단지 샘플 5E(도 2e: H3PO4) 및 5F(도 2f: 아세트산)의 광학 이미지가 대표 예로서 보여졌지만, 5
E 내지 5J의 모든 샘플에 대한 폴리싱 후 Co 표면이 Co 부식 없음을 나타냈고, 유사한 광학 이미지을 가질 수 있음을 주목해야 한다.
표 5. Co 부식 vs. 다양한 산성 첨가제를 함유하는 폴리싱 조성물
샘플 산성 첨가제 산성 첨가제 pKa Co 부식
5A, 대조군 (블랭킷 Co 절취 시편) 없음 없음 무
5B H2SO4 <0 유
5C HCl <0 유
5D HNO3 <0 유
5E H3PO4 2.12 무
5F 아세트산 4.75 무
5G 글리콜산 3.83 무
5H 말론산 2.83 무
5I 프로피온산 4.88 무
5J 구연산 3.08 무
표 5의 결과는 Co 부식이 pKa<0을 갖는 강산성 첨가제를 함유하는 폴리싱 조성물에 대해 발생했다는 것을 나타냈다. 약산(1<pKa<18)을 함유하는 폴리싱 조성물에 대해, 에칭된 Co 절취 시편은 Co 부식을 나타내지 않았다. 예를 들어, 임의의 강산 예컨대 황산, 질산 또는 염산을 함유하는 폴리싱 조성물은 심각한 Co 부식을 일으킬 것이다(도 2). 그러나, 약산 첨가제 예컨대 인산, 아세트산, 글리콜산, 말론산, 프로피온산, 또는 구연산을 함유하는 폴리싱 조성물은 Co 부식 논란을 가지지 않았다(도 2). 특히, Co 부식의 유형은 여기서 점 부식(pit corrosion)을 가리킨다.
실시 예 2
이 실시 예는 Co 부식이 어떻게 폴리싱 조성물에서 황산염/염화물(또는 임의의 다른 할로겐화물) 음이온 농도와 관련되어 있는지를 입증한다.
IC-5000 모델로서 Thermo scientific Dionex로부터 시판되는, 이온 크로마토그래피(ion chromatography, IC)를 이용하여 황화물/염화물 양이온 농도가 정밀하게 측정된다. 또한, 다른 유사한 IC 장비가 폴리싱 조성물에서 황산염/염화물 음이온 농도를 정량화하기 위해 사용될 수 있다. 비록 황산염 또는 염화물 이온이 대조군 슬러리에 고의로 첨가되지 않았지만, 원재료 중의 불순물은 폴리싱 조성물에서 황산염/염화물의 ppm 수준으로 기여할 수 있다. 이 예/연구를 위해, 몇몇 조성물에 대해, 우리는 대조군 폴리싱 조성물에 황산 또는 염산을 고의로 첨가하여 슬러리 중의 황산염 또는 염화물 이온을 증가시켰기 때문에, 황산염 또는 염화물 음이온의 그 자리에서의 발생(in-situ generation)이 있었다. 표 6에 나열된 모든 황산염/염화물 농도는 Thermo Dionex IC-5000 IC 툴에 의해 측정되었다. 도 3a - 3k 및 도 4a - 4k는 양의 황산염 또는 염화물 이온을 함유하는 슬러리에 의해 에칭한 후의 Co 절취 시편의 이미지을 각각 나타낸다.
도 3a - 3k, 도 4a - 4k, 및 표 6에 나타낸 것과 같이, 심각한 Co 부식은 황산염 또는 염화물 농도가 폴리싱 조성물의 총 중량에 기초하여 개별적으로 약 100 ppm보다 클 때 발생한다. 이러한 100 ppm 허용 한계(threshold limit)는 위에 기재한 조성물의 총 중량에 기초한다. 본 발명의 조성물은 사용 현장(point of use: POU)에서 희석될 수 있다. 예를 들어, POU에서 10X로 희석되는 조성물에 대해, POU 농도 허용 한계는 황산염 또는 할로겐화물 이온에 대해 개별적으로 10 ppm이어야 한다. 황산염 또는 염화물(할로겐화물) 농도가 본 발명의 조성물에서 100 ppm보다 낮으면, Co 부식은 광학 현미경 하에서 관측되지 않았다. 앞에서 논의된 것과 같이, 황산염 또는 할로겐화물 이온은 원재료 또는 특정 첨가제로부터 올 수 있지만, 모든 소스(source)에 의해 조성물에 존재하는 총량은 Co 부식을 예방하기 위해, 개별적으로 각 성분의 약 100 ppm을 넘지 않을 필요가 있다.
그것은 사용 현장(POU)에서 희석될 수 있기 때문에, 본 발명의 조성물은 또한 폴리싱 "농축물(concentrate)"로서 불릴 수 있다. 제품은 전형적으로 "농축물(concentrate)"로서 판매되고, 고객은 POU에서 공급된 농축물을 희석한다. 이것은 본 발명의 조성물 또는 농축물이 CMP 성능을 변경시키지 않고(POU)에서(즉, 폴리싱 장비 상으로 가기 전에) 희석될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 농축 폴리싱 조성물은 POU 폴리싱 조성물을 형성하기 위해 POU에서 2X 이상으로 희석될 수 있다. 연마제, RRE, CI, 및 pH 조정제의 양은 희석율에 비례하는 POU 조성물의 양로 존재할 것이지만, POU 조성물의 성능의 열화는 없다. 물 및/또는 산화제(예컨대, 과산화 수소(hydrogen peroxide) 또는 과황산 암모늄(ammonium persulfate))는 원하는 희석율을 달성하기 위해 POU에서 첨가될 수 있다. Co 슬러리에 대해, 산화제는 POU 레벨에서, 산화제 농도가 POU 폴리싱 슬러리의 총 중량에 기초하여, 약 0.0001 wt% 내지 약 5 wt%이도록 POU에서 첨가될 수 있다.
아래의 표 6에 나타낸 것과 같이, 음의 pKa 값을 갖는 강산은 매우 낮은 농도에서는 Co 부식을 일으키지 않을 것이다. 그러나, 이 매우 낮은 농도로 존재할 수 있는 산의 양은, 폴리싱되고 있는 기판으로부터 재료를 효과적으로 제거하기 위해 필요한 양 이하일 수 있다. 따라서, 이 강산들은 Co 부식을 일으키지 않는 매우 낮은 농도에서조차 본 발명의 조성물에서 사용하기 적합하지 않다.
표 6. Co 부식 대 황산염 또는 염화물 농도
산성 첨가제 샘플 황산염 (SO 4 2- )/ppm 염화물 이온
(Cl - )/ppm 		Co 부식
없음 대조군 4 1 무




H2SO4




6A 1000 1 유
6B 800 1 유
6C 600 1 유
6D 500 1 유
6E 400 1 유
6F 300 1 유
6G 200 1 유
6H 100 1 유
6I 50 1 무
6J 25 1 무





HCl



 6K 4 1000 유
6L 4 800 유
6M 4 600 유
6N 4 500 유
6O 4 400 유
6P 4 300 유
6Q 4 200 유
6R 4 100 유
6S 4 50 무
6T 4 25 무
실시 예 3
이 실시 예는 하나의 최적화된 폴리싱 조성물의 Co 제거율 및 SER을 나타낸다. 폴리싱 조성물은 실리카 입자, 7-12 범위의 pH와 1<pKa<18을 갖는 RRE 및 CI를 포함했다. 폴리싱 조성물 중의 황산염 또는 염화물 이온은 IC 측정에 의해 확인된 것과 같이 100 ppm보다 낮다. 실리카 입자는 졸-겔법(sol-gel method)을 이용하여 합성될 수 있거나 또는 상업적 입자 공급자, 예컨대 독일의 Evonik Industries, 미국의 Nalco Company, 또는 일본의 Fuso Chemical Co., Ltd.로부터 구매될 수 있다. 어플라이드 마테리얼스 미라 200mm(Applied Materials Mirra 200mm) CMP 폴리싱 장비가 본 발명의 폴리싱 조성물을 이용하여 1.5 psi로 Co 필름을 폴리싱하기 위해 사용되었다. 폴리싱 조성물은 40℃에서 ~ 5000 A/분의 매우 높은 Co RR 및 ~ 10A/분의 매우 낮은 SER을 가졌다(도 5a - 5b). Co 웨이퍼의 광학 이미지(OM)(도 5b)은, 최적화된 폴리싱 조성물을 이용하는 CMP 후 Co 부식이 발생하지 않고 있다는 것을 나타냈다. 이것은 Co 부식 문제가 없이 높은 RR로 Co 슬러리를 사용하는 것이 보통 바람직한 CMP에서 Co 평탄화를 하는데 매우 중요하다.
실시 예 4
이 실시 예는 Co와 Cu 사이의 부식 전위차(ΔEcorr)에 대한 산성 첨가제의 영향을 나타낸다. 2개의 유사하지 않은 금속이 전해질 존재 하에 전기적인 접촉할 때 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)은 일어난다는 것은 잘 알려져 있다. 더 많은 활성 금속이 부식될수록, 더 많은 귀금속이 갈바닉 부식으로부터 보호될 것이다. Co가 Cu보다 당연히 더 화학적으로 반응을 하기 때문에, Cu 및 Co 금속을 모두 포함시키는 통합에 있어서, 이와 같은 통합을 위한 CMP 프로세스는 Co의 갈바닉 부식으로 인해 난제이다. 갈바닉 부식을 최소화 또는 피하기 위해, Co와 Cu 간의 ΔEcorr를 30 mV보다 낮게 감소시키는 것이 바람직하다. 이것은 슬러리 형성물에서 강산성 첨가제(pKa<1을 가짐)를 제거하여 달성될 수 있다. 폴리싱 조성물에서의 Ecorr는 상업적 공급자, 예컨대 프린스턴 어플라이드 리서치(Princeton Applied Research)로부터의 전기화학 장비(electrochemical tool)를 이용하는 타펠 플롯(Tafel plot)에 의해 측정될 수 있다. 도 6a 및 6b에 의해 나타낸 것과 같이, Co와 Cu 간의 ΔEcorr는 황산염 첨가제을 함유하는 폴리싱 조성물에 대해서는 30 mV보다 작고, 한편, 30 mV보다 훨씬 더 낮은 ΔEcorr가 100 ppm보다 낮은 황산염 또는 염화물 첨가제 및 1 < pKa < 18 범위의 pKa를 갖는 RRE, CI 및 pH 조정제를 가지는 폴리싱 조성물을 이용하여 얻어진다. 이 실시 예는 Cu와 Co 간의 갈바닉 부식이 100 ppm보다 낮은 염화물 또는 황산염 이온, 1 - 18 범위의 pKa를 갖는 RRE, CI 및 pH 조정제를 가지는 본 발명의 폴리싱 조성물을 이용하여 방지될 수 있다는 것을 입증한다.
실시 예 5
대부분의 CMP 프로세스에 있어서, 폴리싱 조성물(슬러리)이 다수의 필름(금속, 유전체 등)을 동시에 그리고 가변적인 폴리싱 레이트로 폴리싱할 수 있는 것이 바람직하다. 슬러리에 의해 폴리싱된 다양한 재료의 폴리싱 레이트의 비는 슬러리의 선택성(selectivity)으로서 알려져 있다. 예를 들어, Cu 슬러리는 Cu 필름을 높은 MRR에서, 그리고 Ta/TaN 필름을 낮은(및 0에 가까운) MRR에서 폴리싱할 필요가 있을 수 있다. 이와 같은 Cu 슬러리는 Cu 선택적 슬러리(Cu 제거 vs. Ta/TaN에 대해 선택적)로서 불릴 수 있다. 이 실시 예는 이 발명에서 논의된 본 발명의 폴리싱 조성물이 또한 TiN, Ti, Ta, TaN, SiN, TEOS, 폴리 실리콘(poly-Si)과 같은 다른 재료를 Co 필름에 대해 다양한 선택성으로 폴리싱 하기 위해 사용될 수 있다는 것을 나타낸다. 폴리싱 조성물은 여기서 실리카 연마제, RRE, 아졸계 부식 억제제, 및 pH 조정제로서의 산성 첨가제을 포함하고, 모든 성분은 1-18 범위의 kPa를 가지며, 슬러리의 pH는 7-12의 범위 내에 있다. 부가적으로, 슬러리는 IC에 의해 분석될 때, 100 ppm보다 훨씬 낮은 황산염 및 할로겐화물 이온을 가진다. 슬러리는 Applied Material' Mirra 200mm CMP 폴리싱 장비를 이용하여, 표 7에 나타낸 것과 같이 다양한 블랭킷 필름에 대해 폴리싱되었다. 폴리싱 조성물은 여기서, Ta, TaN, Ti, SiN, TEOS, 및 poly-Si에 대해 300:1 보다 높은, 매우 높은 Co의 선택성를 가졌고(표 7), 이것은 이 재료가 추가의 정지층(stopping layer) 또는 캡핑 재료(capping material)로서 사용될 수 있다는 것을 나타낸다. 낮은/중간의 선택성 요구 조건에 관해, TiN은 Co 적용(Co: TiN of 9.4)을 위한 추가적인 라이너(liner)로서 사용될 수 있고, 본 발명의 폴리싱 조성물은 가변적인 레이트로 Co 및 TiN 모두를 동시에 제거하기 위해 이러한 적용에서 사용될 수 있다.
표 7. Co RR 대(Vs.) 다른 금속 또는 유전체 필름 RR
필름 노멀라이징된 RR RR 선택성 (Co: 다른 필름)
Co 77.09
Ta 0.15 >500
TaN ~0 >500
Ti 0.07 >500
TiN 8.18 9.4
SiN 0.1 >500
TEOS 0.22 354
Poly-Si 0.14 >500
실시 예 6
결함은 칩 제조 프로세스 동안 중요한 파라미터이고, 그것은 칩 다이(chip dies)의 높은 수율(yeild)을 가지도록 하기 위해 CMP의 모든 단계에서 매우 낮은 결함을 가지는 것이 바람직하다. 금속 CMP 슬러리에 대해, 결함은 부식, 스크래치, 폴리싱 부산물(byproducts)/잔류물(residues), 높은 큰 입자 계수(Large Particle Counts, LPCs), 및 입자로부터 올 수 있다. 많은 인자가 결함을 발생시킬 수 있으므로, 500 이하로 총 결함 수를 유지하는 것은 매우 곤란하다. 이 실시 예는 본 발명의 폴리싱 조성물이 극히 낮은 총 결함 수을 보이는 것을 입증한다. 폴리싱 조성물은 실리카 연마제, 아졸계 CI, 및 1-18 범위의 pKa를 갖는 RRE/약산을 함유하고, 황산염 또는 염화물 이온은 고의로 첨가되지 않았다(4ppm 황산 이온 및 1 ppm 염화물 이온은 IC에 의해 결정된 원재료로부터 왔다). 폴리싱 조성물은 Applied Material Mirra 200mm CMP 폴리싱 장비 상에서 Co 웨이퍼을 폴리싱하기 위해 사용되었다. 폴리싱된 웨이퍼은 알칼리성 클리너(alkaline cleaner)로 세정되었고 총 결함 수 및 결함 지도(defect maps)를 생성하기 위해 AIT(KLA-Tencor XUV) 장비 하에서 스캔되었다. 본 발명의 하나의 폴리싱 조성물에 대해, 총 결함 수는 대략 300개 뿐이다. 결함 지도(도 7a), 및 확대된 "포커싱된 작은 영역(samaller area focused)" 모드(도 7b)는 또한, 폴리싱된 웨이퍼 상에 스크래치 또는 심각한 부식이 존재하지 않는다는 것을 나타냈다. 본 발명의 폴리싱 조성물의 이러한 낮은 결함 결과는 또한 폴리싱 조성물에서 부식 유도제, 예컨대 황산염 또는 할로겐화물을 제거하고 Co 보호를 위해 최적화된 부식 억제제를 이용하는 상승 효과의 이점을 입증한다.
본 발명은 하나 이상의 예시적인 실시 예을 참조하여 기술되었지만, 이 기술분야에서 숙련된 사람에 의해 다양한 변경이 만들어질 수 있고 등가물이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 그것의 요소에 대해 치환될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 여기서 언급된 바람직한 실시 예의 변형 예들은 앞의 설명을 읽을 때 이 기술 분야에서 숙련된 사람에게 명백하게 될 수 있다. 또한, 많은 변경 예들은 특정 상황 또는 재료를 그것의 범위를 벗어나지 않고 발명의 사상에 적응시키기 위해 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 도모된 최선의 모드로서 개시된 특정 실시예(들)로 제한되지 않지만, 발명은 첨부 청구항의 범위 내에 속하는 모든 실시 예들을 포함할 것이 의도된다. 더욱이, 발명자는 여기에 구체적으로 기재된 것 이외의 다른 형태로 발명을 실시하기에 적합한 변형 예들을 채용하는 숙련 기술자인 것으로 예상한다. 이것은 적용 가능한 법에 의해 허용되는 여기에 첨부된 청구항에 기재된 대상의 모든 변경 예 및 등가물을 포함한다.

Claims (18)

  1. 코발트(Co) 함유 재료를 폴리싱(polishing)하는 폴리싱 조성물에 있어서,
    a) 연마제(abrasive);
    b) 약산 제거율 증강제(weak acid removal rate enhancer);
    c) 아졸-함유 부식 억제제(azole-containing corrosion inhibitor); 및
    d) pH 조정제(adjuster);를 포함하고,
    상기 제거율 증강제, 상기 부식 억제제, 및 상기 pH 조정제는 각각 1과 18 사이의 pKa를 가지며,
    상기 조성물의 pH는 7과 12 사이이고,
    상기 조성물은 약 100 ppm(parts per million)보다 작은 황산 이온 및 약 100 ppm보다 작은 할로겐화물 이온을 가지며, 이 각각은 상기 조성물의 전체 중량에 기초하는 폴리싱 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연마제는,
    알루미나(alumina), 실리카(silica), 티타니아(titania), 세리아(ceria), 지르코니아(zirconia), 이들의 공동 형성된 생성물(co-formed product), 코팅된 연마제(coated abrasive), 표면 개질 연마제(surface modified abrasive), 및 이들의 혼합물로부터 구성되는 그룹으로부터 선택되는 폴리싱 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거율 증강제는,
    글루콘산(gluconic acid), 젖산(lactic acid), 구연산(citric acid), 타르타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 포름산(formic acid), 옥살산(oxalic acid), 아세트산(acetic acid), 프로피온산(propionic acid), 과아세트산(peracetic acid), 숙신산(succinic acid), 젖산(lactic acid), 아세트산 칼륨(potassium acetate), 구연산 칼륨(potassium citrate), 아미노 아세트산(amino acetic acid), 페녹시아세트산(phenoxyacetic acid), 비신(bicine), 인산(phosphoric acid), 디글리콜산(diglycolic acid), 글리세린산(glyceric acid), 트리신(tricine), 알라닌(alanine), 히스티딘(histidine), 발린(valine), 페닐알라닌(phenylalanine), 프롤린(proline), 글루타민(glutamine), 아스파르트산(aspartic acid), 글루탐산(glutamic acid), 아르기닌(arginine), 리신(lysine), 티로신(tyrosine), 벤조산(benzoic acid), 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 폴리싱 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아졸-함유 부식 억제제는,
    트리아졸(triazole), 테트라졸(tetrazole), 벤조트리아졸(benzotriazole), 톨리트리아졸(tolytriazole), 아미노트리아졸(aminotriazole), 아미노벤지미다졸(aminobenzimidazole), 피라졸(pyrazole), 이미다졸(imidazole), 아미노테트라졸(aminotetrazole), 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 폴리싱 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연마제는 상기 조성물의 총 중량에 기초하여, 약 0.05 내지 약 15 중량 퍼센트의 양으로 존재하는 폴리싱 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거율 증강제는 상기 조성물의 총 중량에 기초하여, 약 0.1 내지 약 20 중량 퍼센트의 양으로 존재하는 폴리싱 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 부식 억제제는 상기 조성물의 총 중량에 기초하여 약 0.05 내지 약 10 중량 퍼센트의 양으로 존재하는 폴리싱 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거율 증강제, 상기 부식 억제제, 및 상기 pH 조정제의 상기 pKa는 2와 10 사이인 폴리싱 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 조성물은, 약 50 ppm보다 적은 황산 이온 및 약 50 ppm보다 적은 할로겐화물 이온을 가지는 폴리싱 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 pH 조정제는,
    구연산, 타르타르산, 말산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 아세트산, 프로피온산, 과아세트산, 숙신산, 젖산, 아세트산 칼륨, 구연산 칼륨, 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 약산인 폴리싱 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    변전위 타펠 플롯(potentiodynamic Tafel plots)에서 Cu와 Co 사이의 부식 전위차(corrosion potential difference, ΔEcorr)는 30 mV보다 작은(ΔEcorr < 30 mV) 폴리싱 조성물.
  12. 제 1 항의 폴리싱 조성물을 포함하는 폴리싱 슬러리(polishing slurry)의 사용 현장(point of use)에 있어서,
    산화제(oxidizer)는 상기 사용 현장에서 제 1 항의 폴리싱 조성물에 첨가되는 폴리싱 슬러리 사용 현장.
  13. 제 12 항의 폴리싱 슬러리에 있어서,
    상기 산화제는 과산화 수소(hydrogen peroxide), 과황산 암모늄(ammonium persulfate), 또는 이들의 조합인 폴리싱 슬러리.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 산화제는 상기 폴리싱 슬러리의 총 중량에 기초하여, 약 0.0001 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 상기 폴리싱 슬러리 사용 현장에 존재하는 폴리싱 슬러리.
  15. 폴리싱 방법에 있어서,.
    표면 상에 코발트를 가지는 기판에 폴리싱 조성물을 적용하는 단계; 및
    패드(pad)를 상기 기판과 접촉시키고, 상기 패드를 상기 기판에 대해 움직임으로 인하여, 제 1 레이트(rate)로 상기 기판으로부터 상기 코발트의 적어도 일부를 제거하는 단계;를 포함하고,
    상기 조성물은:
    a) 연마제;
    b) 약산 제거율 증강제;
    c) 아졸-함유 부식 억제제; 및
    d) pH 조정제;를 포함하고;
    상기 제거율 증강제, 상기 부식 억제제, 및 상기 pH 조정제는 각각 1과 18 사이의 pKa를 가지며,
    상기 조성물의 상기 pH는 7과 12 사이이고,
    상기 조성물은 약 100 ppm보다 작은 황산 이온 및 약 100 ppm보다 작은 할로겐화물 이온을 가지며, 이 각각은 상기 조성물의 총 중량에 기초하는 폴리싱 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 표면 상에 산화 규소, 질화 규소, 금속 산화물(metal oxide), 로우/울트라 로우 k 유전체 필름(low/ultra low k dielectric films), 및/또는 폴리 실리콘 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 방법은:
    제 2 레이트로 상기 유전체 및/또는 상기 금속 산화물 중 적어도 하나를 제거하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제 1 레이트는 상기 제 2 레이트보다 크거나 같은 폴리싱 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 표면 상에 산화 규소, 질화 규소, 로우/울트라 로우 k 유전체 필름, 및/또는 폴리 실리콘과 같은 적어도 하나의 다른 유전체 필름을 더 포함하고, 상기 방법은:
    제 3 레이트로 상기 유전체 필름 중 적어도 하나를 제거하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 레이트는 상기 제 3 레이트보다 적어도 5배 더 크고, 상기 제 3 레이트는 100 A/분보다 작은 폴리싱 방법.
  18. 제 15 항, 제 16 항 또는 제 17 항의 폴리싱 방법을 포함하는 반도체 장치 제조 방법.
KR1020150105191A 2014-09-05 2015-07-24 폴리싱 조성물 및 코발트 필름을 폴리싱하기 위한 방법 KR101787541B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/478,508 US9735030B2 (en) 2014-09-05 2014-09-05 Polishing compositions and methods for polishing cobalt films
US14/478,508 2014-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160029652A true KR20160029652A (ko) 2016-03-15
KR101787541B1 KR101787541B1 (ko) 2017-10-18

Family

ID=53785411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150105191A KR101787541B1 (ko) 2014-09-05 2015-07-24 폴리싱 조성물 및 코발트 필름을 폴리싱하기 위한 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9735030B2 (ko)
EP (1) EP2995662B1 (ko)
JP (2) JP2016058730A (ko)
KR (1) KR101787541B1 (ko)
CN (1) CN105400434B (ko)
SG (1) SG10201505433YA (ko)
TW (1) TWI579350B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190072978A (ko) * 2017-12-18 2019-06-26 주식회사 케이씨텍 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107075310B (zh) * 2014-10-21 2019-04-02 嘉柏微电子材料股份公司 钴凹陷控制剂
TWI580767B (zh) * 2014-10-21 2017-05-01 卡博特微電子公司 鈷拋光加速劑
US10619075B2 (en) 2015-07-13 2020-04-14 Cabot Microelectronics Corporation Self-stopping polishing composition and method for bulk oxide planarization
SG11201807364VA (en) * 2016-03-22 2018-10-30 Basf Se Use of a chemical mechanical polishing (cmp) composition for polishing of cobalt and / or cobalt alloy comprising substrates
TWI729457B (zh) 2016-06-14 2021-06-01 美商應用材料股份有限公司 金屬及含金屬化合物之氧化體積膨脹
TWI660017B (zh) * 2016-07-14 2019-05-21 卡博特微電子公司 用於鈷化學機械拋光(cmp)之替代氧化劑
TWI719262B (zh) 2016-11-03 2021-02-21 美商應用材料股份有限公司 用於圖案化之薄膜的沉積與處理
JP2020501344A (ja) 2016-11-08 2020-01-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ パターニング用途のためのボトムアップ柱状体の形状制御
US10770349B2 (en) 2017-02-22 2020-09-08 Applied Materials, Inc. Critical dimension control for self-aligned contact patterning
US10077382B1 (en) 2017-03-06 2018-09-18 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method for polishing cobalt-containing substrate
US10233356B2 (en) 2017-03-06 2019-03-19 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing slurry for cobalt-containing substrate
CN113637412A (zh) * 2017-04-17 2021-11-12 嘉柏微电子材料股份公司 自停止性抛光组合物及用于块状氧化物平坦化的方法
WO2018200212A1 (en) 2017-04-25 2018-11-01 Applied Materials, Inc. Selective deposition of tungsten for simplified process flow of tungsten oxide pillar formation
KR102324957B1 (ko) 2017-05-25 2021-11-15 후지필름 일렉트로닉 머티리얼스 유.에스.에이., 아이엔씨. 코발트 적용을 위한 화학 기계 연마 슬러리
US10840186B2 (en) 2017-06-10 2020-11-17 Applied Materials, Inc. Methods of forming self-aligned vias and air gaps
TW201906035A (zh) 2017-06-24 2019-02-01 美商微材料有限責任公司 生產完全自我對準的介層窗及觸點之方法
US10510602B2 (en) 2017-08-31 2019-12-17 Mirocmaterials LLC Methods of producing self-aligned vias
WO2019046402A1 (en) 2017-08-31 2019-03-07 Micromaterials Llc METHODS FOR GENERATING SELF-ALIGNED INTERCONNECTION HOLES
WO2019050735A1 (en) 2017-09-06 2019-03-14 Micromaterials Llc METHODS FOR PRODUCING SELF-ALIGNED INTERCONNECTION HOLES
US10377921B2 (en) 2017-09-21 2019-08-13 Rohm and Haas Electronics Materials CMP Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing method for cobalt
US10170335B1 (en) * 2017-09-21 2019-01-01 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing method for cobalt
US10428241B2 (en) 2017-10-05 2019-10-01 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Polishing compositions containing charged abrasive
US11993729B2 (en) * 2017-11-22 2024-05-28 Basf Se Chemical mechanical polishing composition
JP2019106538A (ja) 2017-12-07 2019-06-27 マイクロマテリアルズ エルエルシー 制御可能な金属およびバリアライナー凹部のための方法
EP3499557A1 (en) 2017-12-15 2019-06-19 Micromaterials LLC Selectively etched self-aligned via processes
CN109971359B (zh) * 2017-12-27 2021-12-07 安集微电子（上海）有限公司 一种化学机械抛光液
KR20190104902A (ko) 2018-03-02 2019-09-11 마이크로머티어리얼즈 엘엘씨 금속 산화물들을 제거하기 위한 방법들
US10790191B2 (en) 2018-05-08 2020-09-29 Micromaterials Llc Selective removal process to create high aspect ratio fully self-aligned via
TW202011547A (zh) 2018-05-16 2020-03-16 美商微材料有限責任公司 用於產生完全自對準的通孔的方法
US10699953B2 (en) 2018-06-08 2020-06-30 Micromaterials Llc Method for creating a fully self-aligned via
US20200102476A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Versum Materials Us, Llc Barrier Slurry Removal Rate Improvement
US11164938B2 (en) 2019-03-26 2021-11-02 Micromaterials Llc DRAM capacitor module
US20210087431A1 (en) * 2019-09-24 2021-03-25 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Polishing compositions and methods of use thereof
CN113039039A (zh) * 2019-10-15 2021-06-25 富士胶片电子材料美国有限公司 抛光组合物及其使用方法
US20210253904A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-19 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Polishing compositions and methods of use thereof
JP2023513823A (ja) * 2020-02-13 2023-04-03 フジフイルム エレクトロニック マテリアルズ ユー．エス．エー．， インコーポレイテッド 研磨組成物及びその使用方法
JP7409899B2 (ja) 2020-02-18 2024-01-09 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、研磨方法、および半導体基板の製造方法
WO2022031601A1 (en) * 2020-08-03 2022-02-10 Cmc Materials, Inc. Titanium dioxide containing ruthenium chemical mechanical polishing slurry
KR20230125258A (ko) * 2020-12-21 2023-08-29 후지필름 일렉트로닉 머티리얼스 유.에스.에이., 아이엔씨. 화학적 기계적 연마 조성물 및 이의 사용 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4615875A (en) * 1986-02-03 1986-10-07 Allied Corporation Process for preparing high purity alpha-alumina
KR100400030B1 (ko) 2000-06-05 2003-09-29 삼성전자주식회사 금속막의 화학 및 기계적 연마용 슬러리 및 그 제조방법과상기 슬러리를 이용한 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법
US20030104770A1 (en) 2001-04-30 2003-06-05 Arch Specialty Chemicals, Inc. Chemical mechanical polishing slurry composition for polishing conductive and non-conductive layers on semiconductor wafers
US20040159050A1 (en) 2001-04-30 2004-08-19 Arch Specialty Chemicals, Inc. Chemical mechanical polishing slurry composition for polishing conductive and non-conductive layers on semiconductor wafers
KR20070104479A (ko) * 2003-06-06 2007-10-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 전도성 물질을 폴리싱하기 위한 폴리싱 조성물 및 방법
US7265055B2 (en) * 2005-10-26 2007-09-04 Cabot Microelectronics Corporation CMP of copper/ruthenium substrates
JP2007129167A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Fujifilm Corp 金属用研磨液
JP5178121B2 (ja) * 2007-09-28 2013-04-10 富士フイルム株式会社 研磨液及び研磨方法
WO2009056491A1 (en) 2007-10-29 2009-05-07 Basf Se Cmp slurry composition and process for planarizing copper containing surfaces provided with a diffusion barrier layer
JP2011003665A (ja) 2009-06-17 2011-01-06 Jsr Corp 化学機械研磨用水系分散体およびそれを用いた化学機械研磨方法
CN101928520B (zh) 2009-06-19 2014-03-12 盟智科技股份有限公司 用于平坦化金属层的研磨组成物
KR101243331B1 (ko) * 2010-12-17 2013-03-13 솔브레인 주식회사 화학 기계적 연마 슬러리 조성물 및 이를 이용하는 반도체 소자의 제조 방법
CN102304327A (zh) * 2011-07-05 2012-01-04 复旦大学 一种基于金属Co的抛光工艺的抛光液
US20130186850A1 (en) 2012-01-24 2013-07-25 Applied Materials, Inc. Slurry for cobalt applications
US8545715B1 (en) 2012-10-09 2013-10-01 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing composition and method
KR102154250B1 (ko) * 2012-11-02 2020-09-09 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 연마용 조성물
JP6093846B2 (ja) * 2013-02-28 2017-03-08 株式会社フジミインコーポレーテッド コバルト除去のための研磨スラリー
JP6379764B2 (ja) 2014-07-10 2018-08-29 日立化成株式会社 研磨液及び研磨方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190072978A (ko) * 2017-12-18 2019-06-26 주식회사 케이씨텍 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP6543323B2 (ja) 2019-07-10
EP2995662B1 (en) 2018-05-23
JP2016058730A (ja) 2016-04-21
TW201615777A (zh) 2016-05-01
US9735030B2 (en) 2017-08-15
CN105400434A (zh) 2016-03-16
US9735031B2 (en) 2017-08-15
KR101787541B1 (ko) 2017-10-18
EP2995662A1 (en) 2016-03-16
CN105400434B (zh) 2019-03-29
US20160068710A1 (en) 2016-03-10
US20160189976A1 (en) 2016-06-30
SG10201505433YA (en) 2016-04-28
TWI579350B (zh) 2017-04-21
JP2018093204A (ja) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101787541B1 (ko) 폴리싱 조성물 및 코발트 필름을 폴리싱하기 위한 방법
CN108929633B (zh) 用于钴应用的化学机械抛光浆料
JP2002075927A (ja) 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法
KR20140117622A (ko) 코발트 적용을 위한 슬러리
KR102275303B1 (ko) 상승된 온도 cmp 조성물 및 이의 사용 방법
EP4034605B1 (en) Polishing compositions and methods of use thereof
EP4045226B1 (en) Polishing compositions and methods of use thereof
JP7295236B2 (ja) 研磨液、及び、化学的機械的研磨方法
JP7331103B2 (ja) 研磨液、及び、化学的機械的研磨方法
US9593260B2 (en) CMP slurry composition for polishing copper, and polishing method using same
KR20170069820A (ko) 금속 배선 연마용 cmp 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법
JP2005056879A (ja) 銅系金属用研磨液及び研磨方法
KR101976898B1 (ko) 금속막용 cmp 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마방법
EP4263734A1 (en) Chemical mechanical polishing compositions and methods of use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant