KR20180135029A - Abrasive liquid, and chemical mechanical polishing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 연마액에 함유되는 지립이 응집하기 어렵고, CMP에 적용한 경우에도, 피연마면에 결함이 발생하기 어려운 연마액을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 화학적 기계적 연마 방법을 제공하는 것도 과제로 한다. 본 발명의 연마액은, 지립과 유기산과 알코올 A를 함유하는 화학적 기계적 연마용 연마액으로서, 알코올 A가, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 아이소프로판올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 알코올 A의 함유량이, 연마액의 전체 질량 중, 1.0~800질량ppm이다.An object of the present invention is to provide a polishing liquid which is hard to aggregate abrasive grains contained in a polishing liquid and which is less likely to cause defects on a surface to be polished even when applied to CMP. It is another object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing method. The polishing solution of the present invention is a polishing solution for chemical mechanical polishing comprising abrasive grains, an organic acid and an alcohol A, wherein the alcohol A is at least one member selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and isopropanol, The content of alcohol A is 1.0 to 800 mass ppm in the total mass of the polishing liquid.
Description
본 발명은, 연마액, 및 화학적 기계적 연마 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing liquid, and a chemical mechanical polishing method.
반도체 집적 회로(LSI: large-scale integrated circuit)의 제조에 있어서, 베어 웨이퍼의 평탄화, 층간 절연막의 평탄화, 금속 플러그의 형성, 및 매립 배선 형성 등에 화학적 기계적 연마(CMP: chemical mechanical polishing)법이 이용되고 있다.BACKGROUND ART In the manufacture of a large-scale integrated circuit (LSI), a chemical mechanical polishing (CMP) method is used for planarization of a bare wafer, planarization of an interlayer insulating film, formation of a metal plug, .
CMP에 이용되는 연마액으로서, 예를 들면 특허문헌 1에는, "물에 대한 용해도가 액체의 온도 25도에서 0.5~8중량%인 알코올, 지립(砥粒) 및 물을 함유하는 것을 특징으로 하는 연마액."이 기재되어 있다.As a polishing liquid to be used for CMP, for example, Patent Document 1 discloses a polishing liquid which comprises an alcohol, abrasive grains and water having a solubility in water of 0.5 to 8 wt% at a liquid temperature of 25 DEG C Polishing liquid. &Quot;
본 발명자는, 특허문헌 1에 기재된 연마액에 대하여 검토한바, 연마액을 보관했을 때에, 연마액에 함유되는 지립이 응집하기 쉬운 문제가 있는 것을 밝혀냈다. 또, 상기 연마액을 CMP에 적용하면, 피연마체의 피연마면에 결함이 발생하기 쉬운 문제가 있는 것도 밝혀냈다.The inventor of the present invention has studied the polishing liquid described in Patent Document 1 and found that there is a problem that the abrasive contained in the polishing liquid tends to aggregate when the polishing liquid is stored. It has also been found that when the above polishing liquid is applied to CMP, there is a problem that defects are likely to occur on the polished surface of the object to be polished.
따라서, 본 발명은, 지립이 응집하기 어렵고(바꾸어 말하면, "우수한 경시 안정성을 갖고"), CMP에 적용한 경우에도, 피연마면에 결함(바꾸어 말하면, "스크래치")이 발생하기 어려운 연마액을 제공하는 것을 과제로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a polishing liquid which is hard to cause defects (that is, " scratches ") on the polished surface to be polished even when CMP is applied thereto (in other words, And the like.
또, 본 발명은, 화학적 기계적 연마 방법을 제공하는 것도 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing method.
본 발명자는, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 지립과 유기산과 소정의 알코올 A를 함유하는 화학적 기계적 연마용 연마액으로서, 알코올 A의 함유량이, 소정의 범위 내인 연마액이 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.Means for Solving the Problem As a result of intensive studies to attain the above object, the present inventors have found that a polishing solution for chemical mechanical polishing comprising an abrasive grain, an organic acid, and a predetermined alcohol A and a polishing solution having an alcohol A content within a predetermined range, And the present invention has been accomplished.
즉, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 달성할 수 있는 것을 발견했다.That is, it has been found that the above problems can be achieved by the following constitution.
[1] 지립과 유기산과 알코올 A를 함유하는 화학적 기계적 연마용 연마액으로서, 알코올 A가, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 아이소프로판올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 알코올 A의 함유량이, 연마액의 전체 질량 중, 1.0~800질량ppm인, 연마액.[1] A polishing solution for chemical mechanical polishing comprising abrasive grains, an organic acid and an alcohol A, wherein the alcohol A is at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and isopropanol, Is 1.0 to 800 mass ppm of the total mass of the polishing liquid.
[2] 유기산에 대한 알코올 A의 함유 질량비가, 0.001~0.05인, [1]에 기재된 연마액.[2] The polishing liquid according to [1], wherein the mass ratio of the alcohol A to the organic acid is 0.001 to 0.05.
[3] 전하 조정제를 더 함유하고, 전하 조정제가, 무기산, 유기산의 암모늄염, 및 무기산의 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는, [1] 또는 [2]에 기재된 연마액.[3] The polishing liquid according to [1] or [2], further comprising a charge control agent and containing at least one member selected from the group consisting of a charge control agent, an inorganic acid, an ammonium salt of an organic acid, and an ammonium salt of an inorganic acid.
[4] 전하 조정제의 함유량이, 연마액의 전체 질량에 대하여, 10~1000질량ppm인, [3]에 기재된 연마액.[4] The polishing liquid according to [3], wherein the content of the charge control agent is 10 to 1000 mass ppm relative to the total mass of the polishing liquid.
[5] 전하 조정제에 대한 알코올 A의 함유 질량비가, 0.1~50인, [3] 또는 [4]에 기재된 연마액.[5] The polishing liquid according to [3] or [4], wherein the mass ratio of the alcohol A to the charge control agent is 0.1 to 50.
[6] 유기산이 아미노산인, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 연마액.[6] The polishing liquid according to any one of [1] to [5], wherein the organic acid is an amino acid.
[7] 아미노산이, 글라이신, 알라닌, 아르지닌, 아이소류신, 류신, 발린, 페닐알라닌, 아스파라진, 글루타민, 라이신, 히스티딘, 프롤린, 트립토판, 아스파라진산, 글루탐산, 세린, 트레오닌, 타이로신, 시스테인, 메티오닌, 및 N-메틸글라이신으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, [6]에 기재된 연마액.[7] The use of a compound according to [7], wherein the amino acid is selected from the group consisting of glycine, alanine, arginine, isoleucine, leucine, valine, phenylalanine, asparagine, glutamine, lysine, histidine, proline, tryptophan, , And N-methylglycine. [7] The polishing liquid according to [6], wherein the polishing liquid is at least one selected from the group consisting of N-methylglycine.
[8] 2종 이상의 아미노산을 함유하는, [6] 또는 [7]에 기재된 연마액.[8] The polishing liquid according to [6] or [7], which contains two or more kinds of amino acids.
[9] 연마액의 pH가, 5.0~8.0인, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 연마액.[9] The polishing liquid according to any one of [1] to [8], wherein the pH of the polishing liquid is 5.0 to 8.0.
[10] 산화제를 더 함유하는, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 연마액.[10] The polishing liquid according to any one of [1] to [9], further containing an oxidizing agent.
[11] 산화제를 2종 이상 함유하는, [10]에 기재된 연마액.[11] The polishing liquid according to [10], which contains two or more kinds of oxidizing agents.
[12] 2종 이상의 아졸 화합물을 더 함유하는, [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 연마액.[12] The polishing liquid according to any one of [1] to [11], which further contains two or more kinds of azole compounds.
[13] 2종 이상의 아졸 화합물이, 벤조트라이아졸 화합물과, 벤조트라이아졸 화합물과는 다른 아졸 화합물을 함유하는 [12]에 기재된 연마액.[13] The polishing liquid according to [12], wherein the two or more azole compounds contain a benzotriazole compound and an azole compound different from the benzotriazole compound.
[14] 벤조트라이아졸 화합물과는 다른 아졸 화합물이, 1,2,4-트라이아졸 화합물, 피라졸 화합물, 및 이미다졸 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, [13]에 기재된 연마액.[14] The polishing liquid according to [13], wherein the azole compound different from the benzotriazole compound is at least one selected from the group consisting of a 1,2,4-triazole compound, a pyrazole compound, and an imidazole compound.
[15] 유기산의 함유량이, 연마액의 전체 질량에 대하여, 1.0~20질량%인, [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 연마액.[15] The polishing liquid according to any one of [1] to [14], wherein the content of the organic acid is 1.0 to 20 mass% with respect to the total mass of the polishing liquid.
[16] 지립이 콜로이달 실리카인, [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 연마액.[16] The polishing liquid according to any one of [1] to [15], wherein the abrasive is colloidal silica.
[17] 연마 정반에 장착된 연마 패드에, [1] 내지 [16] 중 어느 하나에 기재된 연마액을 공급하면서, 피연마체의 피연마면을 연마 패드에 접촉시키고, 연마체, 및 연마 패드를 상대적으로 움직여 피연마면을 연마하여 연마가 완료된 피연마체를 얻는 공정을 포함하는, 화학적 기계적 연마 방법.[17] While supplying the polishing solution described in any one of [1] to [16] to the polishing pad mounted on the polishing table, the surface to be polished of the object to be polished is brought into contact with the polishing pad, And polishing the surface to be polished by relatively moving to obtain an object to be polished.
[18] 피연마체가 구리, 구리 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금, 질화 실리콘, 및 폴리실리콘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 층을 함유하는, [17]에 기재된 화학적 기계적 연마 방법.[18] The chemical mechanical polishing method according to [17], wherein the object to be polished contains at least one layer selected from the group consisting of copper, copper alloy, tungsten, tungsten alloy, silicon nitride, and polysilicon.
본 발명에 의하면, 우수한 경시 안정성을 갖고, CMP에 적용한 경우에도, 피연마면에 결함이 발생하기 어려운(이하 "본 발명의 효과를 갖는"이라고도 하는) 연마액을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a polishing liquid which has an excellent long-term stability and which is less likely to cause defects on the surface to be polished (hereinafter also referred to as "the effect of the present invention") even when applied to CMP.
또, 본 발명에 의하면, 화학적 기계적 연마 방법도 제공할 수 있다.According to the present invention, a chemical mechanical polishing method can also be provided.
이하, 본 발명에 대하여, 실시형태에 근거하여, 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
또한, 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 실시형태에 근거하여 이루어지는 것이며, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되지 않는다.Further, the description of the constituent elements described below is based on the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to such embodiment.
또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.In the present specification, the numerical value range indicated by "~" means a range including numerical values written before and after "~" as a lower limit value and an upper limit value.
[연마액][Abrasive solution]
본 발명의 일 실시형태에 관한 연마액은, 지립과 유기산과 알코올 A를 함유하는 화학적 기계적 연마용 연마액으로서, 알코올 A가, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 아이소프로판올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 알코올 A의 함유량이, 연마액의 전체 질량 중, 1.0~800질량ppm인, 연마액이다. 또한, 본 명세서에 있어서 ppm이란, 백만분율(parts per million)을 의도한다.A polishing liquid according to an embodiment of the present invention is a polishing liquid for chemical mechanical polishing comprising an abrasive grain, an organic acid and an alcohol A, wherein the alcohol A is selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and isopropanol And the content of alcohol A is 1.0 to 800 mass ppm in the total mass of the polishing liquid. Also, in this specification, ppm means parts per million.
〔알코올 A(Alc)〕[Alcohol A (Alc)]
상기 연마액의 특징점 중 하나로서, 알코올 A의 함유량이, 연마액의 전체 질량 중, 1.0~800질량ppm인 점을 들 수 있다.One of the characteristic points of the abrasive liquid is that the content of the alcohol A is 1.0 to 800 mass ppm in the total mass of the abrasive liquid.
알코올 A의 함유량이 상한값 초과이면, 지립 표면(특히 콜로이달 실리카의 표면)의 제타 전위의 절댓값이 내려가, 보관 중에 연마액 중에서 지립이 응집하기 쉬워져, 경시 안정성이 저하하는 것이라고 추측된다.When the content of the alcohol A exceeds the upper limit, a full value of the zeta potential of the abrasive surface (particularly the surface of the colloidal silica) is lowered, and the abrasive grains tend to aggregate in the polishing liquid during storage.
한편, 상기 알코올 A의 함유량이 하한값 미만이면, 연마액을 CMP에 적용하면, 피연마체의 피연마면에 결함이 발생하기 쉽다.On the other hand, if the content of the alcohol A is less than the lower limit, if the polishing liquid is applied to the CMP, defects are likely to be generated on the polished surface of the object to be polished.
상기 알코올 A의 함유량은, 연마액의 전체 질량에 대하여, 1.0~800질량ppm이며, 1.0~750질량ppm이 바람직하고, 10~500질량ppm이 보다 바람직하다.The content of the alcohol A is 1.0 to 800 mass ppm, preferably 1.0 to 750 mass ppm, more preferably 10 to 500 mass ppm, based on the total mass of the polishing liquid.
상기 알코올 A는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 아이소프로판올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다.The alcohol A is at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and isopropanol.
또한, 알코올 A로서는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 알코올 A를 병용하는 경우에는, 2종 이상의 알코올 A의 합계 함유량이 1.0~800질량ppm이며, 그 적합 범위는 상기와 같다.As the alcohol A, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. When two or more alcohols A are used in combination, the total content of two or more alcohols A is 1.0 to 800 mass ppm, and the preferable ranges thereof are as described above.
또한, 본 명세서에 있어서, 연마액 중의 알코올 A 함유량은, 이하의 방법에 의하여 측정한 함유량을 의도한다.In the present specification, the content of alcohol A in the polishing liquid is intended to be a content measured by the following method.
연마액 중의 알코올 A 함유량의 측정은, 가스 크로마토그래피를 이용하여 행한다. 가스 크로마토그래피의 측정 조건은 이하와 같다. 또한, 연마액의 각 성분의 배합비가 분명한 경우에는, 연마액의 전체 질량에 대한 알코올 A 배합비로부터, 알코올 A 함유량을 구하여 상기 측정을 대신할 수 있다.Measurement of the alcohol A content in the polishing liquid is carried out by gas chromatography. The measurement conditions of the gas chromatography are as follows. Further, when the blending ratio of each component of the polishing liquid is clear, the alcohol A content can be obtained from the alcohol A blending ratio to the total mass of the polishing liquid to replace the above measurement.
·가스 크로마토그래피: 애질런트·테크놀로지사제 7890 시리즈Gas Chromatography: 7890 series manufactured by Agilent Technologies
·승온 조건: 초기 온도 40℃, 승온 속도 10℃/분으로 250℃까지 승온Temperature rising condition: Initial temperature: 40 占 폚, temperature rising rate: 10 占 폚 /
·캐필러리 칼럼: Agilent J&B GC 칼럼 DB-WAX, 60m×0.25mm(내경), 막두께: 0.25μm- Capillary column: Agilent J & B GC column DB-WAX, 60 m x 0.25 mm (inner diameter), film thickness: 0.25 m
·캐리어 가스 유속: 헬륨 1.0mL/분Carrier gas flow rate: Helium 1.0 mL / min
·주입구 온도: 250℃· Inlet temperature: 250 ° C
·수소염(水素炎) 이온 검출기 온도: 300℃Hydrogen flame Ion detector Temperature: 300 ° C
(pH)(pH)
상기 연마액의 pH는 특별히 제한되지 않지만, 통상 1.0~14.0이 바람직하다. 그 중에서도, 5.0~8.0이 보다 바람직하다.The pH of the polishing liquid is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 14.0. Among them, 5.0 to 8.0 is more preferable.
pH가 5.0 이상이면, 보다 우수한 경시 안정성을 갖는 연마액이 얻어지고, 또한, 연마액을 CMP에 적용한 경우에도, 피연마면에 결함이 보다 발생하기 어렵다. 이 효과가 얻어지는 메커니즘은 반드시 분명하지는 않지만, 예를 들면, 콜로이달 실리카의 표면의 제타 전위의 등전점은 pH4.0 부근이기 때문에, 연마액의 pH를 상기 등전점보다 큰 상기 범위 내로 조정함으로써, 지립이 보다 응집하기 어려워진 것이라고 본 발명자는 추측하고 있다.When the pH is 5.0 or more, a polishing solution having better stability over time is obtained, and even when the polishing solution is applied to CMP, defects are less likely to occur on the surface to be polished. For example, the isoelectric point of the zeta potential on the surface of the colloidal silica is in the vicinity of pH 4.0. Therefore, by adjusting the pH of the polishing liquid to the above-mentioned range larger than the isoelectric point, It is difficult to coagulate the particles.
한편, pH가 8.0 이하이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우에, 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.On the other hand, when the pH is 8.0 or less, dishing is less likely to occur on the surface to be polished of the object to be polished when the polishing liquid is applied to CMP.
〔지립 (A)〕[Grain (A)]
상기 연마액은, 지립을 함유한다. 지립으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 지립을 이용할 수 있다.The polishing liquid contains abrasive grains. The abrasive is not particularly limited, and known abrasive grains can be used.
지립으로서는 예를 들면, 실리카, 알루미나, 지르코니아, 세리아, 타이타니아, 저마니아, 및 탄화 규소 등의 무기물 지립; 폴리스타이렌, 폴리아크릴, 및 폴리 염화 바이닐 등의 유기물 지립을 들 수 있다. 그 중에서도, 연마액 중에서의 분산 안정성이 우수한 점, 및 CMP에 의하여 발생하는 연마 상처(스크래치)의 발생수가 적은 점에서, 지립으로서는 실리카 입자가 바람직하다.Examples of the abrasive grains include inorganic abrasives such as silica, alumina, zirconia, ceria, titania, germania and silicon carbide; Polystyrene, polystyrene, polyacrylic, and polyvinyl chloride. Among them, silica particles are preferable as the abrasive grains because of excellent dispersion stability in the abrasive liquid and small number of occurrence of polishing scratches (scratches) caused by CMP.
실리카 입자로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 침강 실리카, 흄드 실리카, 및 콜로이달 실리카 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 콜로이달 실리카가 보다 바람직하다.The silica particles are not particularly limited and include, for example, precipitated silica, fumed silica, and colloidal silica. Among them, colloidal silica is more preferable.
지립의 평균 일차 입자경은 특별히 제한되지 않지만, 연마액이 보다 우수한 분산 안정성을 갖는 점에서, 1~100nm가 바람직하다. 또한, 상기 평균 일차 입자경은, 제조 회사의 카탈로그 등에 의하여 확인할 수 있다.The average primary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 nm in that the abrasive liquid has better dispersion stability. The average primary particle size can be confirmed by a catalog of the manufacturer.
상기 지립의 시판품으로서는, 예를 들면, 콜로이달 실리카로서 PL-1, PL-2, PL-3, PL-7, 및 PL-10H 등(모두 상품명, 후소 가가쿠 고교사제)을 들 수 있다.Examples of commercially available abrasive grains include PL-1, PL-2, PL-3, PL-7 and PL-10H (all trade names, manufactured by FUSO KAGAKU KOGYO CO., LTD.) As colloidal silica.
지립의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않고, 연마액의 전체 질량에 대하여 0.01질량% 이상이 바람직하며, 0.1질량% 이상이 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 바람직하며, 5질량% 이하가 보다 바람직하다. 상기 범위 내이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다.The content of abrasive grains is not particularly limited and is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, more preferably 10% by mass or less, and most preferably 5% by mass or less based on the total mass of the polishing liquid. Within this range, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP.
또한, 지립은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 지립을 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The abrasive grains may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of abrasive grains are used together, the total content is preferably within the above range.
지립의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 지립의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A 함유량/지립의 함유량; "Alc/A"비라고도 함)는, 0.0001~1.5가 바람직하고, 0.01~0.08이 보다 바람직하며, 0.1~0.7이 더 바람직하다.It is preferable that the content of abrasive grains satisfies the following relationship with the content of the above-mentioned alcohol A. That is, the mass ratio (content of alcohol A / content of abrasive grain: also referred to as "Alc / A" ratio) of the content of the alcohol A to the content of the abrasive grains is preferably 0.0001 to 1.5, more preferably 0.01 to 0.08, 0.1 to 0.7 is more preferable.
Alc/A비가, 0.1~0.7이며, 연마액을 CMP에 적용한 경우, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다.The Alc / A ratio is 0.1 to 0.7, and when the polishing liquid is applied to the CMP, a better polishing rate is obtained.
〔유기산 (B)〕[Organic acid (B)]
상기 연마액은, 유기산을 함유한다. 유기산은, 후술하는 산화제 및 전하 조정제와는 다른 화합물이며, 금속의 산화 촉진, 연마액의 pH 조정, 및 완충제로서의 작용을 갖는다.The polishing liquid contains an organic acid. The organic acid is a compound different from the oxidizing agent and the charge control agent to be described later and has the function of promoting oxidation of the metal, adjusting the pH of the polishing liquid, and acting as a buffer.
유기산으로서는, 수용성의 유기산이 바람직하다.As the organic acid, a water-soluble organic acid is preferable.
유기산으로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지의 유기산을 이용할 수 있다.The organic acid is not particularly limited and a known organic acid can be used.
유기산으로서는, 예를 들면, 1-하이드록시에틸리덴-1,1-다이포스폰산(이하, "HEDP"라고도 함), 다이에틸렌트라이아민 오아세트산(이하, "DTPA"라고도 함), 폼산, 아세트산, 프로피온산, 뷰티르산, 발레르산, 2-메틸뷰티르산, n-헥산산, 3,3-다이메틸뷰티르산, 2-에틸뷰티르산, 4-메틸펜탄산, n-헵탄산, 2-메틸헥산산, n-옥탄산, 2-에틸헥산산, 벤조산, 글라이콜산, 살리실산, 글리세린산, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 말레산, 프탈산, 말산, 타타르산, 시트르산, 락트산, 하이드록시에틸이미노 이아세트산, 및 이미노 이아세트산 등을 들 수 있다.Examples of the organic acid include 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (hereinafter also referred to as "HEDP"), diethylene triamine o acetic acid (hereinafter also referred to as "DTPA" But are not limited to, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid, n-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, But are not limited to, hexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycolic acid, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimetic acid, , Tartaric acid, citric acid, lactic acid, hydroxyethyliminoacetic acid, and iminoacetic acid.
유기산으로서는, 보다 우수한 수용성을 갖는 점에서, 아미노산이 보다 바람직하다.As the organic acid, an amino acid is more preferable because it has better water solubility.
아미노산으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 아미노산을 이용할 수 있다.The amino acid is not particularly limited, and a known amino acid can be used.
아미노산으로서는, 예를 들면, 글라이신, 알라닌(α-알라닌 및/또는 β-알라닌), 아르지닌, 아이소류신, 류신, 발린, 페닐알라닌, 아스파라진, 글루타민, 라이신, 히스티딘, 프롤린, 트립토판, 아스파라진산, 글루탐산, 세린, 트레오닌, 타이로신, 시스테인, 메티오닌, 및 N-메틸글라이신 등을 들 수 있다.Examples of amino acids include glycine, alanine (? -Alanine and / or? -Alanine), arginine, isoleucine, leucine, valine, phenylalanine, asparagine, glutamine, lysine, histidine, proline, tryptophan, , Glutamic acid, serine, threonine, tyrosine, cysteine, methionine, and N-methylglycine.
그 중에서도, 연마액이 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 점에서, 아미노산으로서는, 글라이신, α-알라닌, β-알라닌, L-아스파라진산, 또는 메틸글라이신(N-메틸글라이신)이 바람직하고, 글라이신, 및/또는 메틸글라이신이 보다 바람직하다.Of these, glycine,? -Alanine,? -Alanine, L-asparaginic acid or methylglycine (N-methylglycine) is preferable as the amino acid in view of the effect of the present invention, , And / or methylglycine are more preferable.
또, 아미노산은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 아미노산을 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The amino acids may be used singly or in combination of two or more kinds. When two or more kinds of amino acids are used in combination, the total content is preferably within the above range.
그 중에서도, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어지는 점에서, 연마액은 2종 이상의 아미노산을 함유하는 것이 바람직하다.Above all, it is preferable that the polishing liquid contains two or more kinds of amino acids in that a polishing liquid having a better effect of the present invention can be obtained.
2종 이상의 아미노산으로서는 특별히 제한되지 않고, 상기의 아미노산을 조합하여 이용할 수 있다. 그 중에서도, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 보다 우수한 연마 속도가 얻어지고, 또한 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어려운 점에서, 2종 이상의 아미노산으로서는, 글라이신과 알라닌, 알라닌과 N-메틸글라이신, 글라이신과 N-메틸글라이신의 조합이 바람직하다.Two or more kinds of amino acids are not particularly limited, and the above amino acids can be used in combination. Of these, glycine, alanine, alanine and N (N) are preferable as the two or more kinds of amino acids because a more excellent polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP and dishing is more difficult to occur on the polished surface of the object to be polished. -Methylglycine, a combination of glycine and N-methylglycine is preferable.
유기산의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않고, 연마액의 전체 질량에 대하여, 0.1질량% 이상이 바람직하고, 0.5질량% 이상이 보다 바람직하며, 1.0질량% 이상이 더 바람직하고, 50질량% 이하가 바람직하며, 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 이하가 더 바람직하며, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.The content of the organic acid is not particularly limited and is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, and most preferably 50% by mass or less based on the total mass of the polishing liquid , More preferably 25 mass% or less, further preferably 20 mass% or less, and particularly preferably 10 mass% or less.
유기산의 함유량이, 0.1질량% 이상이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다. 또, 유기산의 함유량이 50질량% 이하이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우, 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.When the content of the organic acid is 0.1 mass% or more, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP. When the content of the organic acid is 50 mass% or less, dishing is less likely to occur on the surface to be polished when the polishing liquid is applied to CMP.
유기산의 함유량이, 연마액의 전체 질량에 대하여 1.0~20질량%이면, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어진다.When the content of the organic acid is 1.0 to 20 mass% with respect to the total mass of the polishing liquid, a polishing liquid having a better effect of the present invention is obtained.
또한, 유기산은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 유기산을 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The organic acids may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of organic acids are used in combination, the total content is preferably within the above range.
유기산의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 유기산의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A 함유량/유기산의 함유량; "Alc/B"비라고도 함)는, 0.0001~0.2가 바람직하고, 0.0006~0.1이 보다 바람직하며, 0.001~0.05가 더 바람직하다.It is preferable that the content of the organic acid satisfies the following relationship with the content of the alcohol A described above. That is, the mass ratio (the alcohol A content / the organic acid content; also referred to as the "Alc / B" ratio) of the content of the alcohol A to the content of the organic acid is preferably from 0.0001 to 0.2, more preferably from 0.0006 to 0.1, More preferably 0.001 to 0.05.
Alc/B비가, 0.001~0.05이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다.When the Alc / B ratio is 0.001 to 0.05, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP.
〔임의 성분〕[Optional Components]
상기 연마액은, 상기 이외의 성분을 임의 성분으로서 함유해도 된다. 이하에서는 임의 성분에 대하여 설명한다.The polishing liquid may contain components other than the above as optional components. Hereinafter, arbitrary components will be described.
<방식제 (C)><Anti-Corrective Agent (C)>
상기 연마액은, 방식제를 함유해도 된다.The abrasive liquid may contain an anticorrosive agent.
방식제는, 피연마체의 피연마면에 흡착하여 피막을 형성하고, 금속의 부식을 제어하는 작용을 갖는 것이 바람직하다. 방식제로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식제를 이용할 수 있지만, 그 중에서도, 아졸 화합물이 바람직하다.It is preferable that the anticorrosive has an action of adsorbing on the polished surface of the object to be polished to form a film and controlling the corrosion of the metal. The anticorrosive agent is not particularly limited and a known anticorrosive agent can be used. Among them, an azole compound is preferable.
(아졸 화합물)(Azole compound)
본 명세서에 있어서, 아졸 화합물이란, 질소 원자를 1개 이상 함유하는 복소 오원환을 함유하는 화합물을 의도하고, 질소 원자수로서는 1~4개가 바람직하다. 또, 아졸 화합물은 질소 원자 이외의 원자를 헤테로 원자로서 함유해도 된다.In the present specification, the azole compound is intended to mean a compound containing a heteroaromatic ring containing at least one nitrogen atom, and preferably 1 to 4 nitrogen atoms. The azole compound may contain an atom other than a nitrogen atom as a hetero atom.
또, 상기 유도체는, 상기 복소 오원환이 함유할 수 있는 치환기를 갖는 화합물을 의도한다.In addition, the derivative is intended to include a compound having a substituent group that the heterocyclic ring may contain.
상기 아졸 화합물로서는, 예를 들면, 피롤 골격, 이미다졸 골격, 피라졸 골격, 아이소싸이아졸 골격, 아이소옥사졸 골격, 트라이아졸 골격, 테트라졸 골격, 이미다졸 골격, 싸이아졸 골격, 옥사졸 골격, 아이소옥사졸 골격, 싸이아다이아졸 골격, 옥사다이아졸 골격, 및 테트라졸 골격을 갖는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the azole compound include a pyrrole skeleton, an imidazole skeleton, a pyrazole skeleton, an isothiazol skeleton, an isoxazol skeleton, an isoxazole skeleton, a triazol skeleton, a tetrazole skeleton, an imidazole skeleton, a thiazole skeleton, Compounds having an isooxazole skeleton, a thiadiazole skeleton, an oxadiazole skeleton, and a tetrazole skeleton.
상기 아졸 화합물로서는, 상기의 골격에 축합환을 함유하는 다환 구조를 더 함유하는 아졸 화합물이어도 된다. 상기 다환 구조를 함유하는 아졸 화합물로서는 예를 들면, 인돌 골격, 퓨린 골격, 인다졸 골격, 벤즈이미다졸 골격, 카바졸 골격, 벤즈옥사졸 골격, 벤조싸이아졸 골격, 벤조싸이아다이아졸 골격, 및 나프토이미다졸 골격을 함유하는 화합물 등을 들 수 있다.The azole compound may be an azole compound further containing a polycyclic structure containing a condensed ring in the above skeleton. Examples of the azole compound containing the polycyclic structure include an indole skeleton, a purine skeleton, an indazole skeleton, a benzimidazole skeleton, a carbazole skeleton, a benzoxazole skeleton, a benzothiazole skeleton, a benzothiadiazole skeleton, And compounds containing a naphtoimidazole skeleton.
아졸 화합물이 함유할 수 있는 치환기로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 할로젠 원자(불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 또는 아이오딘 원자), 알킬기(직쇄, 분기 또는 환상의 알킬기이며, 바이사이클로알킬기와 같이 다환 알킬기여도 되고, 활성 메타인기를 포함해도 됨), 알켄일기, 알카인일기, 아릴기, 헤테로환기(치환하는 위치는 불문함), 아실기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 헤테로환 옥시카보닐기, 카바모일기(치환기를 갖는 카바모일기로서는, 예를 들면, N-하이드록시카바모일기, N-아실카바모일기, N-설폰일카바모일기, N-카바모일카바모일기, 싸이오카바모일기, 및 N-설파모일카바모일기 등을 들 수 있음), 카바조일기, 카복실기 또는 그 염, 옥살일기, 옥사모일기, 사이아노기, 카본이미도일기, 폼일기, 하이드록시기, 알콕시기(에틸렌옥시기 또는 프로필렌옥시기를 반복 단위로서 포함하는 기를 포함함), 아릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카보닐옥시기, 카바모일옥시기, 설폰일옥시기, 아미노기, 아실아미노기, 설폰아마이드기, 유레이도기, 싸이오유레이도기, N-하이드록시유레이도기, 이미드기, 카보닐아미노기, 설파모일아미노기, 세미카바자이드기, 싸이오세미카바자이드기, 하이드라지노기, 암모니오기, 옥사모일아미노기, N-(알킬 또는 아릴)설폰일유레이도기, N-아실유레이도기, N-아실설파모일아미노기, 하이드록시아미노기, 나이트로기, 4급화된 질소 원자를 포함하는 헤테로환기(예를 들면, 피리디니오기, 이미다졸리오기, 퀴놀리니오기, 및 아이소퀴놀리니오기를 들 수 있음), 아이소사이아노기, 이미노기, 머캅토기, (알킬, 아릴, 또는 헤테로환)싸이오기, (알킬, 아릴, 또는 헤테로환)다이싸이오기, (알킬 또는 아릴)설폰일기, (알킬 또는 아릴)설핀일기, 설포기 또는 그 염, 설파모일기(치환기를 갖는 설파모일기로서는, 예를 들면 N-아실설파모일기, 및 N-설폰일설파모일기를 들 수 있음) 또는 그 염, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 및 실릴기 등을 들 수 있다.The substituent which the azole compound may contain is not particularly limited and includes, for example, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, or iodine atom), an alkyl group (straight chain, branched or cyclic alkyl group, An alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group (regardless of the substitution position), an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group , A heterocyclic oxycarbonyl group, a carbamoyl group (examples of the carbamoyl group having a substituent include an N-hydroxycarbamoyl group, an N-acylcarbamoyl group, a N-sulfonylcarbamoyl group, A carbamoyl group, a carboxyl group or a salt thereof, a oxalyl group, an oxoamino group, a cyano group, a carbonimidoyl group, a carbamoyl group, a carbamoyl group, A formyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group ( An aryloxy group, a heterocyclic oxy group, an acyloxy group, a carbonyloxy group, a carbamoyloxy group, a sulfonyloxy group, an amino group, an acylamino group, a sulfonamido group , A cyano group, a cyano group, a cyano group, a hydrazino group, an ammonio group, an oxamoyl amino group, an N, N, - (alkyl or aryl) sulfonylureido group, an N-acylureido group, an N-acylsulfamoylamino group, a hydroxyamino group, a nitro group, a heterocyclic group containing a quaternized nitrogen atom (for example, pyridinium (Imidazolyl group, quinolinyl group, and isoquinolinio group), an isocyanato group, an imino group, a mercapto group, an (alkyl, aryl, or heterocyclic) (Alkyl or aryl) sulfonyl group, (alkyl or aryl) sulfinyl group, sulfo group or salt thereof, sulfamoyl group (examples of the sulfamoyl group having a substituent include N- An acylsulfamoyl group, and a N-sulfonylsulfamoyl group) or a salt thereof, a phosphino group, a phosphine group, a phosphineoxy group, a phosphinylamino group, and a silyl group.
그 중에서도, 할로젠 원자(불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 또는 아이오딘 원자), 알킬기(직쇄, 분기 또는 환상의 알킬기이며, 바이사이클로알킬기와 같이 다환 알킬기여도 되고, 활성 메타인기를 포함해도 됨), 알켄일기, 알카인일기, 아릴기, 또는 헤테로환기(치환하는 위치는 불문함)가 바람직하다.Among them, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), an alkyl group (a straight chain, a branched or cyclic alkyl group, a polycyclic alkyl group such as a bicycloalkyl group, An alkenyl group, an alkynyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a heterocyclic group (regardless of the substitution position).
또한, 여기에서, "활성 메타인기"란, 2개의 전자 구인성기로 치환된 메타인기를 의미한다. "전자 구인성기"란, 예를 들면, 아실기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 카바모일기, 알킬설폰일기, 아릴설폰일기, 설파모일기, 트라이플루오로메틸기, 사이아노기, 나이트로기, 또는 카본이미도일기를 의도한다. 또, 2개의 전자 구인성기는 서로 결합하여 환상 구조를 취하고 있어도 된다. 또, "염"이란 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 및 중금속 등의 양이온; 암모늄 이온, 및 포스포늄 이온 등의 유기의 양이온을 의도한다.Here, " active meta popular " means a meta popular replaced with two electronic precincts. The term "electron-attracting group" includes, for example, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfamoyl group, a trifluoromethyl group, Group, or a carbonimidyl group. The two electron-attracting groups may be bonded to each other to have a cyclic structure. The term " salt " means a cation such as an alkali metal, an alkaline earth metal, and a heavy metal; Ammonium ions, and phosphonium ions.
아졸 화합물로서는, 구체적으로는, 5-메틸벤조트라이아졸, 5-아미노벤조트라이아졸, 벤조트라이아졸, 5,6-다이메틸벤조트라이아졸, 3-아미노-1,2,4-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 3,5-다이메틸피라졸, 피라졸, 및 이미다졸 등을 들 수 있다.Specific examples of the azole compound include 5-methylbenzotriazole, 5-aminobenzotriazole, benzotriazole, 5,6-dimethylbenzotriazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 1 , 2,4-triazole, 3,5-dimethylpyrazole, pyrazole, and imidazole.
아졸 화합물의 함유량으로서는, 연마액의 전체 질량에 대하여, 0.001~1.6질량%가 바람직하다.The content of the azole compound is preferably 0.001 to 1.6 mass% with respect to the total mass of the polishing liquid.
또한, 아졸 화합물은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 아졸 화합물을 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The azole compounds may be used alone or in combination of two or more. When two or more azole compounds are used in combination, the total content is preferably within the above range.
그 중에서도 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어지는 점에서, 2종 이상의 아졸 화합물을 병용하는 것이 바람직하다. 또한, 2종 이상의 아졸 화합물의 각각의 양태로서는 상기의 아졸 화합물의 양태와 동일하다.Among them, it is preferable to use two or more azole compounds in combination in order to obtain a polishing liquid having a better effect of the present invention. The mode of each of the two or more azole compounds is the same as that of the azole compound.
2종 이상의 아졸 화합물로서는, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어지는 점에서, 벤조트라이아졸 화합물(벤조트라이아졸 골격을 함유하는 화합물)과, 벤조트라이아졸 화합물과는 다른 화합물(벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 화합물)을 함유하는 것이 바람직하다.As the azole compounds of two or more kinds, a benzotriazole compound (a compound containing a benzotriazole skeleton) and a compound other than a benzotriazole compound (benzotriazole A skeleton-free compound).
상기 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 화합물로서는, 특별히 제한되지 않지만, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어지는 점에서, 1,2,4-트라이아졸 화합물, 피라졸 화합물, 및 이미다졸 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.The compound containing no benzotriazole skeleton is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a polishing liquid having a more excellent effect of the present invention, a 1,2,4-triazole compound, a pyrazole compound, and an imidazole compound And at least one member selected from the group consisting of
방식제 (C)의 함유량으로서는, 연마액의 전체 질량에 대하여, 0.001~1.6질량%가 바람직하다.The content of the anticorrosive (C) is preferably 0.001 to 1.6% by mass based on the total mass of the polishing liquid.
또한, 방식제 (C)는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 방식제 (C)를 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The anticorrosive agent (C) may be used alone or in combination of two or more. When two or more anticorrosive agents (C) are used in combination, the total content is preferably within the above range.
방식제 (C)의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 방식제의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A 함유량/방식제의 함유량; "Alc/C"비라고도 함)는, 0.004 이상이 바람직하고, 0.0045 이상이 보다 바람직하며, 0.01 이상이 더 바람직하고, 0.03 이상이 특히 바람직하며, 0.04 이상이 가장 바람직하고, 30 이하가 바람직하며, 25 이하가 보다 바람직하고, 5 이하가 보다 바람직하다.The content of the anticorrosive (C) preferably satisfies the following relationship with the content of the alcohol (A). That is, the mass ratio (content of alcohol A / amount of anticorrosive agent: also referred to as "Alc / C" ratio) of the content of the alcohol A to the content of the anticorrosive is preferably 0.004 or more, more preferably 0.0045 or more, More preferably 0.01 or more, particularly preferably 0.03 or more, most preferably 0.04 or more, more preferably 30 or less, still more preferably 25 or less, still more preferably 5 or less.
Alc/C비가 0.01 이상이면, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다. 또, Alc/C비가 0.04 이상이면, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.When the Alc / C ratio is 0.01 or more, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP. When the Alc / C ratio is 0.04 or more, dishing is more unlikely to occur on the surface to be polished of the object to be polished when the polishing liquid is applied to CMP.
한편, Alc/C비가, 5 이하이면, 연마액을 CMP에 제공했을 때, 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.On the other hand, when the Alc / C ratio is 5 or less, dishing is more unlikely to occur on the surface to be polished of the object to be polished when the polishing liquid is supplied to the CMP.
<산화제 (D)>≪ Oxidizing agent (D) >
상기 연마액은, 산화제를 함유해도 된다. 산화제로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 산화제를 이용할 수 있다.The polishing liquid may contain an oxidizing agent. The oxidizing agent is not particularly limited, and a known oxidizing agent can be used.
산화제로서는, 예를 들면, 과산화 수소, 과산화물, 질산, 질산염, 아이오딘산염, 과아이오딘산염, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 과염소산염, 과황산염, 중크로뮴산염, 과망가니즈산염, 오존수, 은(II)염, 및 철(III)염 등을 들 수 있고, 과산화 수소가 보다 바람직하다. 산화제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, peroxide, nitric acid, nitrate, ionodate, perodinate, hypochlorite, chlorite, chlorate, perchlorate, persulfate, heavy chromate, (II) salts, and iron (III) salts, and hydrogen peroxide is more preferable. The oxidizing agent may be used alone, or two or more kinds of oxidizing agents may be used in combination.
그 중에서도, 텅스텐 및 텅스텐 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 층을 함유하는 기판(피연마체)의 CMP에 적용한 경우에, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어지는 점에서, 산화제는 2종 이상 병용하는 것이 바람직하다.Among them, in the case of applying to a CMP of a substrate (an object to be polished) containing at least one kind of layer selected from the group consisting of tungsten and tungsten alloy, an oxidizing agent having a better effect of the present invention is obtained It is preferable to use two or more of them in combination.
2종류 이상의 산화제를 병용하는 경우, 산화 환원 전위가 보다 높은 제1 산화제와, 산화 환원 전위가 보다 낮은 제2 산화제 (G)를 병용하는 것이 바람직하다.When two or more kinds of oxidizing agents are used in combination, it is preferable to use a combination of a first oxidizing agent having a higher redox potential and a second oxidizing agent (G) having a lower redox potential.
제1 산화제로서는, 예를 들면, 상기 산화제 중, 과산화 수소 및 과산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 과산화 수소가 보다 바람직하다.As the first oxidizing agent, for example, at least one kind selected from the group consisting of hydrogen peroxide and peroxide is preferable among the above oxidizing agents, and hydrogen peroxide is more preferable.
제2 산화제로서는, 예를 들면, 상기 산화제 중, 철(III)염이 바람직하고, 질산 철, 인산 철, 황산 철, 및 페리사이안화 칼륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하고, 질산 철(Fe(NO3)3)이 더 바람직하다.As the second oxidizing agent, for example, an iron (III) salt is preferable among the above oxidizing agents, and it is more preferable to use at least one selected from the group consisting of iron nitrate, iron phosphate, iron sulfate and potassium ferricyanide, iron (Fe (nO 3) 3) is more preferable.
산화제의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않지만, 연마액의 전체 질량에 대하여, 0.1~9.0질량%가 바람직하다.The content of the oxidizing agent is not particularly limited, but it is preferably 0.1 to 9.0% by mass based on the total mass of the polishing liquid.
산화제의 함유량이 0.1질량% 이상이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우에, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다.When the content of the oxidizing agent is 0.1 mass% or more, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP.
산화제의 함유량이 9.0질량% 이하이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우에, 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.When the content of the oxidizing agent is 9.0 mass% or less, dishing is less likely to occur on the surface to be polished when the polishing liquid is applied to CMP.
또한, 2종 이상의 산화제를 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.When two or more kinds of oxidizing agents are used in combination, the total content is preferably within the above range.
산화제의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 산화제의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A의 함유량/산화제의 함유량; "Alc/D"비라고도 함)는, 0.000.5 이상이 바람직하고, 0.005 이상이 보다 바람직하며, 0.04 이상이 더 바람직하고, 0.09 이하가 바람직하며, 0.07 이하가 보다 바람직하다.It is preferable that the content of the oxidizing agent satisfies the following relation between the content of the alcohol A and the content of the alcohol A. That is, the mass ratio of the content of the alcohol A to the content of the oxidizing agent (the content of the alcohol A / the content of the oxidizing agent; also referred to as "Alc / D" ratio) is preferably 0.000.5 or more, more preferably 0.005 or more , More preferably 0.04 or more, and is preferably 0.09 or less, more preferably 0.07 or less.
Alc/D비가 0.005 이상이면, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다. 또, Alc/D비가 0.04 이상이면, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다. 또, Alc/D비가, 0.07 이하이면, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 보다 우수한 연마 속도가 얻어진다.When the Alc / D ratio is 0.005 or more, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP. When the Alc / D ratio is 0.04 or more, dishing is less likely to occur on the polished surface of the object to be polished when the polishing liquid is applied to CMP. When the Alc / D ratio is 0.07 or less, a better polishing rate can be obtained when the polishing liquid is applied to CMP.
또, 제1 산화제와 제2 산화제를 병용할 때, 제2 산화제의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 제2 산화제의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A의 함유량/제2 산화제의 함유량; "Alc/G"비라고도 함)는, 0.1~20이 바람직하다.When the first oxidizing agent and the second oxidizing agent are used together, the content of the second oxidizing agent preferably satisfies the following relationship with the content of the alcohol A: That is, the mass ratio of the content of the alcohol A to the content of the second oxidizing agent (the content of the alcohol A / the content of the second oxidizing agent; also referred to as "Alc / G" ratio) is preferably from 0.1 to 20.
<전하 조정제 (E)>≪ Charge control agent (E) >
상기 연마액은, 전하 조정제를 함유해도 된다. 전하 조정제로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 전하 조정제를 이용할 수 있다. 전하 조정제는, 연마액의 pH를 상기 범위로 조정하거나, 및/또는 연마액의 이온 강도를 원하는 범위로 조정하는 등의 작용을 갖는다.The polishing liquid may contain a charge control agent. The charge control agent is not particularly limited, and known charge control agents can be used. The charge control agent has an action of adjusting the pH of the polishing liquid to the above range and / or adjusting the ionic strength of the polishing liquid to a desired range.
전하 조정제로서는, 예를 들면, 산, 알칼리, 및 염 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어지는 점에서, 전하 조정제는 무기산, 유기산의 암모늄염, 및 무기산의 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.Examples of the charge control agent include an acid, an alkali, and a salt compound. Among them, it is preferable that the charge control agent contains at least one kind selected from the group consisting of an inorganic acid, an ammonium salt of an organic acid, and an ammonium salt of an inorganic acid from the viewpoint of obtaining a polishing liquid having a better effect of the present invention.
무기산으로서는, 예를 들면, 황산, 염산, 및 질산 등을 들 수 있다.Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid.
또, 유기산의 암모늄염으로서는, 예를 들면, 벤조산 암모늄, 및 시트르산 암모늄 등을 들 수 있다.Examples of the ammonium salt of the organic acid include ammonium benzoate and ammonium citrate.
또, 무기산의 암모늄염으로서는, 예를 들면, 황산 암모늄, 염산 암모늄, 및 질산 암모늄 등을 들 수 있다.Examples of the ammonium salt of an inorganic acid include ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium nitrate, and the like.
전하 조정제의 함유량으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 연마액의 전체 질량에 대하여 0.5질량ppm 이상이 바람직하고, 1질량ppm 이상이 보다 바람직하며, 10질량ppm 이상이 더 바람직하고, 2질량% 이하가 바람직하며, 1200질량ppm 이하가 보다 바람직하다.The content of the charge control agent is not particularly limited and is preferably 0.5 mass ppm or more, more preferably 1 mass ppm or more, more preferably 10 mass ppm or more, and 2 mass% or less, based on the total mass of the polishing liquid And more preferably not more than 1200 mass ppm.
전하 조정제의 함유량이 10질량ppm 이상이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우에도, 피연마면에 결함이 보다 발생하기 어렵다.When the content of the charge control agent is 10 ppm by mass or more, even when the polishing liquid is applied to CMP, defects are less likely to occur on the surface to be polished.
또, 전하 조정제의 함유량이 1000ppm 이하이면, 연마액은 보다 우수한 경시 안정성을 갖고, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 보다 우수한 연마 속도가 얻어지며, 또한, 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.When the content of the charge control agent is 1000 ppm or less, the polishing liquid has more excellent stability over time, and when the polishing liquid is applied to CMP, a better polishing rate can be obtained. Further, It is difficult to occur.
또한, 전하 조정제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 전하 조정제를 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The charge control agent may be used singly or in combination of two or more kinds. When two or more kinds of charge control agents are used in combination, the total content is preferably within the above range.
전하 조정제의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 전하 조정제의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A의 함유량/전하 조정제의 함유량의 비; "Alc/E"비라고도 함)는, 0.005 이상이 바람직하고, 0.1 이상이 보다 바람직하며, 500 이하가 바람직하고, 50 이하가 보다 바람직하며, 5 미만이 더 바람직하다.It is preferable that the content of the charge control agent satisfies the following relationship with the content of the alcohol A described above. That is, the mass ratio of the content of the alcohol A to the content of the charge control agent (the ratio of the content of the alcohol A to the content of the charge control agent; also referred to as the "Alc / E" ratio) is preferably 0.005 or more, Preferably 500 or less, more preferably 50 or less, and even more preferably 5 or less.
Alc/E비가 0.1 이상이면, 보다 우수한 경시 안정성을 갖는 연마액이 얻어지고, 또한, 연마액을 CMP에 적용했을 때, 보다 우수한 연마 속도가 얻어져, 피연마체의 피연마면에 디싱이 보다 발생하기 어렵다.When the Alc / E ratio is 0.1 or more, a polishing liquid having a better aging stability can be obtained. Further, when the polishing liquid is applied to CMP, a better polishing rate can be obtained and dishing is more likely to occur on the polished surface of the object to be polished It is difficult to do.
또, Alc/E비가 50 이하이면, 연마액을 CMP에 적용한 경우에도, 피연마면에 결함이 보다 발생하기 어렵다.Further, when the Alc / E ratio is 50 or less, even when the polishing liquid is applied to CMP, defects are less likely to occur on the polished surface.
또, Alc/E비가 5 미만이면, 보다 우수한 본 발명의 효과가 얻어진다.When the Alc / E ratio is less than 5, the effect of the present invention is more excellent.
<계면활성제 (F)>≪ Surfactant (F) >
상기 연마액은 계면활성제를 함유해도 된다. 계면활성제는, 연마액의 피연마면에 대한 접촉각을 저하시키는 작용을 갖고, 연마액이 피연마면에 젖음 확산되기 쉬워진다.The polishing liquid may contain a surfactant. The surfactant has a function of lowering the contact angle of the polishing liquid with respect to the surface to be polished, and the polishing liquid is easily wetted and diffused on the surface to be polished.
계면활성제로서는 특별히 제한되지 않고, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성(兩性) 계면활성제, 및 비이온 계면활성제 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 공지의 계면활성제를 이용할 수 있다.The surfactant is not particularly limited, and known surfactants selected from the group consisting of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant can be used.
음이온 계면활성제로서는, 예를 들면, 카복실산염, 알킬벤젠설폰산 등의 설폰산염, 황산 에스터염, 및 인산 에스터염 등을 들 수 있다.Examples of the anionic surfactant include sulfonates such as carboxylic acid salts and alkylbenzenesulfonic acids, sulfuric acid ester salts, and phosphoric acid ester salts.
양이온 계면활성제로서는, 예를 들면, 지방족 아민염, 지방족 4급 암모늄염, 염화 벤잘코늄염, 염화 벤제토늄, 피리디늄염, 및 이미다졸리늄염 등을 들 수 있다.Examples of the cationic surfactant include an aliphatic amine salt, an aliphatic quaternary ammonium salt, a benzalkonium chloride salt, a benzethonium chloride, a pyridinium salt, and an imidazolinium salt.
양성 계면활성제로서는, 예를 들면, 카복시베타인형, 아미노카복실산염, 이미다졸리늄베타인, 레시틴, 및 알킬아민옥사이드 등을 들 수 있다.Examples of the amphoteric surfactant include carboxybetaine type, aminocarboxylic acid salt, imidazolinium betaine, lecithin, alkylamine oxide, and the like.
비이온 계면활성제로서는, 예를 들면, 에터형, 에터에스터형, 에스터형, 함질소형, 글라이콜형, 불소계 계면활성제, 및 실리콘계 계면활성제 등을 들 수 있다.Examples of the nonionic surfactant include ether surfactants, ether ester surfactants, ester surfactants, liposomal surfactants, glycol surfactants, fluorochemical surfactants, and silicone surfactants.
계면활성제의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않지만, 연마액의 전체 질량에 대하여 0.00001~2.0질량%가 바람직하고, 0.0001~1.0질량%가 보다 바람직하며, 0.001~0.1질량%가 더 바람직하다.The content of the surfactant is not particularly limited, but is preferably 0.00001 to 2.0 mass%, more preferably 0.0001 to 1.0 mass%, and even more preferably 0.001 to 0.1 mass% with respect to the total mass of the polishing liquid.
계면활성제의 함유량이 0.0001~1.0질량%의 범위 내이면, 보다 우수한 본 발명의 효과를 갖는 연마액이 얻어진다.When the content of the surfactant is within the range of 0.0001 to 1.0% by mass, a polishing liquid having a better effect of the present invention can be obtained.
또한 계면활성제는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 계면활성제를 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The surfactants may be used alone or in combination of two or more. When two or more surfactants are used in combination, the total content is preferably within the above range.
계면활성제의 함유량은, 상기 알코올 A의 함유량과의 사이에서, 이하의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 계면활성제의 함유량에 대한, 상기 알코올 A의 함유량의 질량비(알코올 A의 함유량/계면활성제의 함유량; "Alc/F"비라고도 함)는, 0.001~100이 바람직하고, 0.002~80이 보다 바람직하며, 0.005~50이 더 바람직하다.It is preferable that the content of the surfactant satisfies the following relationship between the content of the surfactant and the content of the alcohol A. That is, the mass ratio (content of alcohol A / content of surfactant: also referred to as "Alc / F" ratio) of the content of the alcohol A to the content of the surfactant is preferably 0.001 to 100, more preferably 0.002 to 80 More preferably from 0.005 to 50 parts by weight.
Alc/F비가 상기 범위 내이면, 보다 우수한 결함 성능을 갖는 연마액이 얻어진다.When the Alc / F ratio is within the above range, a polishing liquid having a better defect performance can be obtained.
<친수성 폴리머><Hydrophilic polymer>
상기 연마액은, 친수성 폴리머(이하, "수용성 고분자"라고도 함)를 함유해도 된다.The abrasive liquid may contain a hydrophilic polymer (hereinafter also referred to as " water-soluble polymer ").
친수성 폴리머로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글라이콜 등의 폴리글라이콜류, 폴리글라이콜류의 알킬에터, 폴리바이닐알코올 A, 폴리바이닐피롤리돈, 알진산 등의 다당류, 폴리메타크릴산, 및 폴리아크릴산 등의 카복실산 함유 폴리머, 폴리아크릴아마이드, 폴리메타크릴아마이드, 및 폴리에틸렌이민 등을 들 수 있다. 그와 같은 친수성 폴리머의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2009-088243호 0042~0044 단락, 일본 공개특허공보 2007-194261호 0026 단락에 기재되어 있는 수용성 고분자를 들 수 있다.Examples of the hydrophilic polymer include polyglycols such as polyethylene glycol, alkyl ethers of polyglycols, polysaccharides such as polyvinyl alcohol A, polyvinyl pyrrolidone and alginic acid, And carboxylic acid-containing polymers such as polyacrylic acid, polyacrylamide, polymethacrylamide, and polyethyleneimine. Specific examples of such a hydrophilic polymer include water-soluble polymers described in Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 2009-088243, 0042- 0044, and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-194261.
친수성 폴리머는, 폴리아크릴아마이드, 폴리메타크릴아마이드, 폴리에틸렌이민, 및 폴리바이닐피롤리돈으로부터 선택되는 수용성 고분자인 것이 바람직하다. 폴리아크릴아마이드 또는 폴리메타크릴아마이드로서는, 질소 원자 상에 하이드록시알킬기를 갖는 것(예를 들면 N-(2-하이드록시에틸)아크릴아마이드 폴리머 등) 또는 폴리알킬렌옥시쇄를 갖는 치환기를 갖는 것이 바람직하고, 중량 평균 분자량은 2000~50000인 것이 보다 바람직하다. 폴리에틸렌이민으로서는, 질소 원자 상에 폴리알킬렌옥시쇄를 갖는 것이 바람직하고, 하기 일반식으로 나타나는 반복 단위를 갖는 것이 보다 바람직하다.The hydrophilic polymer is preferably a water-soluble polymer selected from polyacrylamide, polymethacrylamide, polyethyleneimine, and polyvinylpyrrolidone. Examples of the polyacrylamide or polymethacrylamide include those having a hydroxyalkyl group on the nitrogen atom (for example, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide polymer or the like), or those having a substituent having a polyalkyleneoxy chain And the weight average molecular weight is more preferably from 2,000 to 50,000. As the polyethyleneimine, those having a polyalkyleneoxy chain on the nitrogen atom are preferable, and those having a repeating unit represented by the following general formula are more preferable.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 식에 있어서, n은 2~200의 수(혼합물인 경우는, 그 평균수)를 나타낸다.In the above formula, n represents a number of 2 to 200 (in the case of a mixture, the average number thereof).
또, 폴리에틸렌이민은 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)값이 16~19인 것을 이용하는 것이 바람직하다.The polyethyleneimine preferably has a HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) value of 16 to 19.
친수성 폴리머의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않지만, 연마액의 전체 질량에 대하여 0.00001~2.0질량%가 바람직하고, 0.0001~1.0질량%가 보다 바람직하며, 0.0001~1.0질량%가 더 바람직하고, 0.001~0.1질량%가 특히 바람직하다.The content of the hydrophilic polymer is not particularly limited, but is preferably 0.00001 to 2.0% by mass, more preferably 0.0001 to 1.0% by mass, more preferably 0.0001 to 1.0% by mass, more preferably 0.001 to 0.1% by mass based on the total mass of the polishing liquid % Is particularly preferable.
친수성 폴리머는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한 계면활성제와 친수성 폴리머를 병용해도 된다. 2종 이상의 친수성 폴리머를 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The hydrophilic polymer may be used alone or in combination of two or more. Further, a surfactant and a hydrophilic polymer may be used in combination. When two or more kinds of hydrophilic polymers are used in combination, the total content is preferably within the above range.
<유기 용제><Organic solvents>
상기 연마액은 유기 용제를 함유해도 된다. 유기 용제로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 유기 용제를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 수용성의 유기 용제가 바람직하다.The polishing liquid may contain an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited, and a known organic solvent can be used. Among them, a water-soluble organic solvent is preferable.
또한, 상기 유기 용제는, 이미 설명한 알코올 A와는 다른 성분이다.Further, the organic solvent is a component different from the alcohol A described above.
유기 용제로서는, 예를 들면, 케톤계, 에터계, 글라이콜에터계 및 아마이드계 용제 등을 들 수 있다.Examples of the organic solvent include ketone solvents, ether solvents, glycol ether solvents and amide solvents.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라하이드로퓨란, 다이옥세인, 다이메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, 다이메틸설폭사이드, 및 아세토나이트릴 등을 들 수 있다.More specifically, examples thereof include acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and acetonitrile.
그 중에서도, 메틸에틸케톤, 테트라하이드로퓨란, 다이옥세인, 및 N-메틸피롤리돈 등이 보다 바람직하다.Among them, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, N-methylpyrrolidone and the like are more preferable.
유기 용제의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않지만, 연마액의 전체 질량에 대하여, 0.001~5.0질량%가 바람직하고, 0.01~2.0질량%가 보다 바람직하다.The content of the organic solvent is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 5.0 mass%, more preferably 0.01 to 2.0 mass%, based on the total mass of the polishing liquid.
또한 유기 용제는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상의 유기 용제를 병용하는 경우에는, 합계 함유량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.The organic solvent may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of organic solvents are used in combination, the total content is preferably within the above range.
<물><Water>
상기 연마액은, 물을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 연마액이 함유하는 물로서는, 특별히 제한되지 않지만, 이온 교환수, 또는 순수 등을 이용할 수 있다.It is preferable that the polishing liquid contains water. The water contained in the polishing liquid is not particularly limited, but ion-exchanged water or pure water can be used.
물의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않지만, 연마액의 전체 질량 중, 통상 90~99질량%가 바람직하다.The content of water is not particularly limited, but is preferably 90 to 99% by mass, based on the total mass of the polishing liquid.
<킬레이트제><Chelating agent>
상기 연마액은, 혼입하는 다가 금속 이온 등의 악영향을 저감시키기 위하여, 필요에 따라서 킬레이트제(즉, 경수 연화제)를 함유하고 있어도 된다.The polishing liquid may contain a chelating agent (that is, a water softening agent) if necessary in order to reduce the adverse effects of mixed polyvalent metal ions and the like.
킬레이트제로서는, 예를 들면, 칼슘 및/또는 마그네슘의 침전 방지제인 범용의 경수 연화제 및/또는 그의 유연 화합물을 이용할 수 있고, 필요에 따라서 이들을 2종 이상 병용해도 된다.As the chelating agent, for example, a general-purpose water softening agent and / or a softening compound thereof, which are precipitation inhibitors of calcium and / or magnesium, may be used, and two or more kinds of these may be used in combination if necessary.
킬레이트제의 함유량으로서는 혼입하는 다가 금속 이온 등의 금속 이온을 봉쇄하는 데에 충분한 양이면 되고, 예를 들면, 연마액의 전체 질량 중, 0.001~2.0질량%가 바람직하다.The content of the chelating agent may be an amount sufficient to block metal ions such as polyvalent metal ions to be incorporated, and is preferably 0.001 to 2.0 mass%, for example, in the total mass of the polishing liquid.
[연마액의 제조 방법][Method of producing polishing solution]
상기 연마액의 제조 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 제조 방법을 이용할 수 있다. 연마액의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 지립과 유기산과 알코올 A를 혼합하는 방법을 들 수 있다. 이때, 다른 성분, 예를 들면, 아졸 화합물, 산화제, 전하 조정제, 계면활성제, 유기 용제, 물, 및 킬레이트제를 혼합해도 된다.The method for producing the polishing liquid is not particularly limited, and a known manufacturing method can be used. Examples of the method for producing the polishing liquid include a method of mixing the abrasive grains with the organic acid and the alcohol A. [ At this time, other components such as an azole compound, an oxidizing agent, a charge control agent, a surfactant, an organic solvent, water, and a chelating agent may be mixed.
또한, 상기 각 성분을 혼합할 때에는, 각각을 혼합하는 순서는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 지립과 알코올 A가 미리 혼합된 혼합물을 준비하고, 상기 혼합물에 대하여 그 외의 성분을 첨가하는 양태여도 되며, 지립과 물을 미리 혼합한 혼합물을 준비하고, 상기 혼합물에 대하여 알코올 A 그 외의 성분을 첨가하는 양태여도 된다.When mixing the above components, the order of blending each component is not particularly limited. For example, a mixture prepared by preliminarily mixing the abrasive grains and the alcohol A may be prepared, and other components may be added to the mixture. A mixture prepared by preliminarily mixing the abrasive grains and water is prepared, and the mixture of alcohol A May be added.
알코올 A를 연마액의 전체 질량에 대하여 소정의 양으로 하는 방법에 대해서는 특별히 제한되지 않는다. 상기 방법으로서는, 예를 들면, 연마액의 전체 질량에 대하여 소정의 양이 되도록 첨가해도 된다. 또, 각 성분을 함유하는 원재료가 알코올 A도 미리 함유하고 있는 경우, 원재료에 함유되는 알코올 A의 합계량이, 연마액의 전체 질량에 대하여 소정의 양이 되도록 원재료의 혼합 비율 등을 조정하면, 상기 연마액을 제조할 수 있다.There is no particular limitation on the method of making the alcohol A a predetermined amount with respect to the total mass of the polishing liquid. As the above-mentioned method, for example, a predetermined amount may be added to the total mass of the polishing liquid. When the raw material containing the respective components is also contained in advance in the alcohol A, if the mixing amount of the raw materials is adjusted so that the total amount of the alcohol A contained in the raw material becomes a predetermined amount with respect to the total mass of the polishing liquid, A polishing liquid can be produced.
연마액의 제조 방법의 다른 양태로서는, 산화제 이외의 성분을 미리 혼합한 연마액 원액에, 연마액의 제조 전에 산화제(예를 들면, 과산화 수소)를 첨가하여 연마액을 제조하는 방법을 들 수 있다. 이 제조 방법에 의하면, 소정의 성분을 함유하는 연마액 원액에 대하여, 산화제를 혼합하여 연마액을 얻기 때문에, 연마액의 전체 질량에 대한 산화제의 함유량을 원하는 범위로 제어하기 쉽다. 산화제 중에는, 시간 경과와 함께 분해되어, 연마액 중에 있어서의 함유량이 변화하는 것이 있기 때문이다.Another embodiment of the method for producing a polishing liquid includes a method of preparing a polishing liquid by adding an oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide) to a polishing liquid solution prepared by previously mixing components other than the oxidizing agent, before the preparation of the polishing liquid . According to this manufacturing method, since the polishing liquid is obtained by mixing the oxidizing agent with the polishing liquid stock solution containing a predetermined component, the content of the oxidizing agent with respect to the total mass of the polishing liquid can be easily controlled to a desired range. This is because the oxidizing agent decomposes with time and changes its content in the polishing liquid.
또, 연마액의 제조 방법의 다른 양태로서는, 소정의 성분을 함유하는 연마액의 농축액을 준비하고, 이에 산화제 및 물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 첨가하여, 소정의 특성을 갖는 연마액을 제조하는 방법을 들 수 있다.As another embodiment of the method for producing a polishing liquid, a concentrated liquid of a polishing liquid containing a predetermined component is prepared, and at least one selected from the group consisting of an oxidizing agent and water is added to the polishing liquid to prepare a polishing liquid having a predetermined characteristic And the like.
[화학적 기계적 연마 방법][Chemical mechanical polishing method]
본 발명의 일 실시형태에 관한 화학적 기계적 연마 방법은, 연마 정반에 장착된 연마 패드에, 상기 연마액을 공급하면서, 피연마체의 피연마면을 연마 패드에 접촉시키고, 연마체, 및 연마 패드를 상대적으로 움직여 피연마면을 연마하여 연마가 완료된 피연마체를 얻는 공정(이하, "연마 공정"이라고도 함)을 함유하는, 화학적 기계적 연마 방법(이하 "CMP 방법"이라고도 함)이다.A chemical mechanical polishing method according to an embodiment of the present invention is a method of polishing a surface of an object to be polished with a polishing pad by bringing the object to be polished into contact with the polishing pad while supplying the polishing liquid to a polishing pad attached to the polishing table, (Hereinafter also referred to as " CMP method ") which includes a step of relatively moving a workpiece to be polished to obtain an object to be polished (hereinafter also referred to as a "polishing step").
〔피연마체〕[Operation]
상기 CMP 방법에 의하여 연마되는 피연마체로서는, 구리, 구리 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금, 질화 실리콘, 및 폴리실리콘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 층을 함유하는 양태를 들 수 있다.Examples of the object to be polished by the CMP method include at least one layer selected from the group consisting of copper, a copper alloy, tungsten, a tungsten alloy, silicon nitride, and polysilicon.
상기 피연마체로서는, 예를 들면, 오목부를 갖는 층간 절연막(층간 절연층)의 표면에 일면에 형성된 배리어 금속막(배리어 금속층)과, 배리어 금속막의 표면에 오목부가 메워지도록 형성된 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 도체막(도체층)을 갖는 기판이다. 이와 같은 기판은, 전형적으로는 반도체 기판이며, 구리 금속 및/또는 구리 합금으로 이루어지는 배선을 갖는 LSI인 것이 바람직하고, 특히 배선이 구리 합금인 것이 바람직하다.Examples of the above-mentioned object to be polished include a barrier metal film (barrier metal layer) formed on a surface of an interlayer insulating film (interlayer insulating layer) having concave portions and a copper or copper alloy formed to fill a concave portion on the surface of the barrier metal film And is a substrate having a conductor film (conductor layer). Such a substrate is typically a semiconductor substrate, preferably an LSI having a wiring made of a copper metal and / or a copper alloy, and it is particularly preferable that the wiring is a copper alloy.
피연마체로서는, 기판 상에 도전성 재료막이 형성된 웨이퍼, 기판 상에 형성된 배선 상에 마련된 층간 절연막 상에 도전성 재료막이 형성된 적층체 등, 반도체 디바이스 제조 공정에 있어서 평탄화를 필요로 하는 모든 단계의 재료를 들 수 있다.Examples of the object to be polished include a wafer in which a conductive material film is formed on a substrate, a laminate in which a conductive material film is formed on an interlayer insulating film provided on a wiring formed on the substrate, and the like, .
더 나아가서는, 구리 합금 중에서도 은을 함유하는 구리 합금이 바람직하다. 구리 합금에 함유되는 은 함량은, 40질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10질량% 이하, 더 바람직하게는 1질량% 이하이며, 0.00001~0.1질량%의 범위인 구리 합금의 층에 대하여 가장 우수한 효과를 발휘한다.Further, among the copper alloys, copper alloys containing silver are preferable. The amount of silver contained in the copper alloy is preferably 40 mass% or less, more preferably 10 mass% or less, further preferably 1 mass% or less, and preferably 0.00001 to 0.1 mass% The best effect is achieved.
<기판><Substrate>
기판의 예로서는, 8인치 혹은 12인치 반도체용 웨이퍼 제조 공정, 또는 마이크로 머신 제조 공정에 이용되는 것을 들 수 있다. 그 종류로서는, 반도체용 실리콘 웨이퍼, SOI(Silicon-On-Insulator) 웨이퍼, 또는 반도체 레이저 등에 사용되는 화합물 반도체의 사파이어 기판 등도 포함된다. 그 외에는, 고분자의 필름 기판 상에 배선 패턴을 형성한 후, 그 패턴 형성면을 평탄화하는 용도로도 이용된다.Examples of the substrate include those used in a wafer manufacturing process for an 8-inch or 12-inch semiconductor or a micromachine manufacturing process. As the type thereof, a sapphire substrate of a compound semiconductor used for a silicon wafer for semiconductor, an SOI (Silicon-On-Insulator) wafer, a semiconductor laser or the like is also included. Otherwise, after the wiring pattern is formed on the polymer film substrate, the pattern forming surface is also used for planarization.
연마액으로 CMP를 행하는 대상 웨이퍼는, 직경이 200mm 이상인 것이 바람직하고, 특히 300mm 이상이 바람직하다.The target wafer to be CMP-treated with the polishing liquid preferably has a diameter of 200 mm or more, particularly preferably 300 mm or more.
<층간 절연막>≪ Interlayer insulating film &
층간 절연막으로서는, 유전율이 2.6 이하인 특성을 갖는 것인 것이 바람직하고, 예를 들면, 질화 규소 또는 폴리실리콘 등을 들 수 있다. 또한, 층간 절연막의 두께는, 다층 배선에 있어서의 배선의 상부와 하부, 또는 세대 간(노드)에 따라 적절히 조정 가능하다.The interlayer insulating film preferably has a dielectric constant of 2.6 or less, and examples thereof include silicon nitride and polysilicon. Further, the thickness of the interlayer insulating film can be appropriately adjusted depending on the upper and lower portions of the wiring in the multilayer wiring, or between generations (nodes).
<배리어 금속막><Barrier metal film>
배리어 금속막이란, 반도체 기판 상에 마련되는 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 도체막(배선)과 층간 절연막의 사이에 배치되어 구리의 확산을 방지하기 위한 막(층)이다.The barrier metal film is a film (layer) disposed between a conductor film (wiring) made of copper or a copper alloy provided on a semiconductor substrate and an interlayer insulating film to prevent diffusion of copper.
배리어 금속막의 재료로서는, 저저항의 메탈 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 탄탈럼, 탄탈럼 화합물, 타이타늄, 타이타늄 화합물, 텅스텐, 텅스텐 화합물, 및 루테늄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하고, TiN, TiW, Ta, TaN, W, WN, 또는 Ru를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 배리어 금속막의 두께로서는, 20~30nm 정도로 하는 것이 바람직하다.The material of the barrier metal film is preferably a low resistance metal material and specifically includes at least one selected from tantalum, tantalum compounds, titanium, titanium compounds, tungsten, tungsten compounds, and ruthenium And more preferably TiN, TiW, Ta, TaN, W, WN, or Ru. The thickness of the barrier metal film is preferably about 20 to 30 nm.
상기 실시형태에 관한 CMP 방법에 있어서 사용되는 피연마체는, 예를 들면, 이하의 방법에 의하여 제조할 수 있다.An object to be used in the CMP method according to the above embodiment can be produced, for example, by the following method.
먼저, 실리콘의 기판 상에 질화 규소, 또는 폴리실리콘 등의 층간 절연막을 적층한다. 이어서, 레지스트층 형성, 에칭 등의 공지의 수단에 의하여, 층간 절연막 표면에 소정 패턴의 오목부(기판 노출부)를 형성하여 볼록부와 오목부로 이루어지는 층간 절연막으로 한다. 이 층간 절연막 상에, 표면의 요철을 따라 층간 절연막을 피복하는 배리어층으로서, 텅스텐, 또는 텅스텐 화합물 등을 증착 또는 CVD(chemical vapor deposition) 등에 의하여 성막한다. 또한, 오목부를 충전하도록 배리어층을 피복하는 도전성 물질층(이하, 도체층이라고 함)으로서 구리 및/또는 구리 합금을 증착, 도금, 또는 CVD 등에 의하여 형성하여 적층 구조를 갖는 피연마체를 얻는다. 층간 절연막, 배리어층 및 구리체층의 두께는, 각각 0.01~2.0μm, 1~100nm, 0.01~2.5μm 정도가 바람직하다.First, an interlayer insulating film such as silicon nitride or polysilicon is laminated on a silicon substrate. Subsequently, recesses (substrate exposed portions) of a predetermined pattern are formed on the surface of the interlayer insulating film by a known means such as resist layer formation and etching to form an interlayer insulating film composed of convex portions and concave portions. On the interlayer insulating film, tungsten or a tungsten compound is deposited as a barrier layer covering the interlayer insulating film along the surface irregularities by vapor deposition or CVD (chemical vapor deposition). Further, a copper and / or a copper alloy is formed as a conductive material layer (hereinafter, referred to as a conductor layer) covering the barrier layer so as to fill the concave portion by vapor deposition, plating, CVD or the like to obtain an object having a laminated structure. The thicknesses of the interlayer insulating film, the barrier layer and the copper body layer are preferably 0.01 to 2.0 μm, 1 to 100 nm, and 0.01 to 2.5 μm, respectively.
〔연마 장치〕[Polishing apparatus]
상기 CMP 방법을 실시할 수 있는 연마 장치로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지의 화학적 기계적 연마 장치(이하 "CMP 장치"라고도 함)를 이용할 수 있다.The polishing apparatus capable of carrying out the CMP method is not particularly limited, and a known chemical mechanical polishing apparatus (hereinafter also referred to as " CMP apparatus ") can be used.
CMP 장치로서는, 예를 들면, 피연마면을 갖는 피연마체(예를 들면, 반도체 기판 등)를 유지하는 홀더와, 연마 패드를 첩부한(회전수가 변경 가능한 모터 등을 장착하고 있는) 연마 정반을 구비하는 일반적인 CMP 장치를 이용할 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들면, Reflexion(어플라이드·머티어리얼즈사제)을 이용할 수 있다.Examples of the CMP apparatus include a holder for holding an object to be polished (for example, a semiconductor substrate or the like) having a surface to be polished, and an abrasive platen to which a polishing pad is attached A general CMP apparatus may be used. As a commercially available product, for example, Reflexion (manufactured by Applied Materials) can be used.
<연마 압력><Polishing pressure>
상기 실시형태에 관한 CMP 방법에서는, 연마 압력, 즉, 피연마면과 연마 패드의 접촉면에 발생하는 압력 3000~25000Pa로 연마를 행하는 것이 바람직하고, 6500~14000Pa로 연마를 행하는 것이 보다 바람직하다.In the CMP method according to the above embodiment, polishing is preferably performed at a polishing pressure, that is, at a pressure of 3000 to 25000 Pa generated on the contact surface of the polishing target surface and the polishing target surface, and more preferably, polishing is performed at 6500 to 14000 Pa.
<연마 정반의 회전수>≪ Number of revolutions of abrasive plate &
상기 실시형태에 관한 CMP 방법에서는, 연마 정반의 회전수 50~200rpm으로 연마를 행하는 것이 바람직하고, 60~150rpm으로 연마를 행하는 것이 보다 바람직하다.In the CMP method according to the above embodiment, the polishing is preferably carried out at a polishing rate of 50 to 200 rpm, more preferably at 60 to 150 rpm.
또한, 연마체 및 연마 패드를 상대적으로 움직이기 위하여, 홀더를 더 회전 및/또는 요동시켜도 되고, 연마 정반을 유성 회전시켜도 되며, 벨트 형상의 연마 패드를 장척 방향의 일 방향으로 직선 형상으로 움직여도 된다. 또한, 홀더는 고정, 회전, 또는 요동 중 어느 상태여도 된다. 이들 연마 방법은, 연마체 및 연마 패드를 상대적으로 움직인다면, 피연마면 및/또는 연마 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다.Further, in order to move the polishing body and the polishing pad relative to each other, the holder may be further rotated and / or rocked, the polishing platen may be rotated oily, or the belt-shaped polishing pad may be linearly moved in one direction of the longitudinal direction . Further, the holder may be in any state during fixation, rotation, or oscillation. These polishing methods can be appropriately selected depending on the surface to be polished and / or the polishing apparatus, provided that the polishing body and the polishing pad are relatively moved.
<연마액의 공급 방법><Method of supplying polishing solution>
상기 실시형태에 관한 CMP 방법에서는, 피연마면을 연마하는 동안, 연마 정반 상의 연마 패드에 연마액을 펌프 등으로 연속적으로 공급한다. 이 공급량에 제한은 없지만, 연마 패드의 표면이 항상 연마액으로 덮여 있는 것이 바람직하다. 또한, 연마액의 양태에 대해서는 상기와 같다.In the CMP method according to the above embodiment, while polishing the surface to be polished, the polishing liquid is continuously supplied to the polishing pad on the polishing platen by a pump or the like. The supply amount is not limited, but it is preferable that the surface of the polishing pad is always covered with the polishing liquid. The manner of the polishing liquid is the same as described above.
실시예Example
이하에 실시예에 근거하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 또한, 특별히 설명하지 않는 한 "%"는 "질량%"를 의도한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The materials, the amounts used, the ratios, the processing contents, the processing procedures, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed to be limited by the following embodiments. Also, "% " is intended to mean " mass% " unless specifically stated otherwise.
[실시예 1][Example 1]
하기에 나타내는 각 성분을 혼합하여, 화학적 기계적 연마액을 조제했다.The following components were mixed to prepare a chemical mechanical polishing solution.
·콜로이달 실리카(평균 일차 입자경: 35nm, 제품명 "PL3", 후소 가가쿠 고교사제, 지립에 해당함) 0.1질량%0.1% by mass colloidal silica (average primary particle diameter: 35 nm, product name " PL3 ", manufactured by FUSO KAGAKU KOGYO CO., LTD.
·글라이신(유기산, 또한 아미노산에 해당함) 1.5질량%Glycine (corresponding to organic acid and amino acid) 1.5% by mass
·5-메틸벤조트라이아졸(벤조트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함) 0.001질량%· 5-methylbenzotriazole (corresponds to an azole compound containing a benzotriazole skeleton) 0.001% by mass
·3-아미노-1,2,4-트라이아졸(벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 화합물, 또한 1,2,4-트라이아졸 골격을 함유하는 화합물에 해당함) 0.2질량%· 3-amino-1,2,4-triazole (corresponding to a compound not containing a benzotriazole skeleton and also containing a 1,2,4-triazole skeleton) 0.2% by mass
·과산화 수소(산화제에 해당함) 1.0질량%Hydrogen peroxide (Corresponding to oxidizing agent) 1.0% by mass
·질산 암모늄(전하 조정제에 해당함) 1000질량ppmAmmonium nitrate (corresponding to charge control agent) 1000 mass ppm
·메탄올(알코올 A에 해당함) 500ppm· Methanol (corresponding to alcohol A) 500 ppm
·물(순수) 잔부· Water (pure water) balance
[실시예 2~54, 비교예 1~5][Examples 2 to 54, Comparative Examples 1 to 5]
표 1, 표 2, 표 3 및 표 4에 나타낸 각 성분을, 실시예 1과 동일한 방법에 의하여, 혼합하여, 각 연마액을 얻었다. 또한, 표 1 중의 각 약호는, 이하의 화합물 등을 나타낸다. 또한, 표 1 중의 "함유량"은 질량 기준에서의 값을 나타낸다. 각 처리액의 pH는 KOH/H2SO4를 첨가하고, 목적 pH로 조정했다.The components shown in Tables 1, 2, 3 and 4 were mixed by the same method as in Example 1 to obtain respective polishing solutions. The symbols in Table 1 denote the following compounds and the like. The " content " in Table 1 indicates a value on a mass basis. The pH of each treatment solution was adjusted to the target pH by adding KOH / H 2 SO 4 .
·PL3(콜로이달 실리카, 제품명 "PL3", 후소 가가쿠 고교사제, 평균 일차 입자경: 35nm, 지립에 해당함)PL3 (colloidal silica, product name " PL3 ", manufactured by FUSO KAGAKU KOGYO CO., LTD., Average primary particle diameter: 35 nm, corresponding to abrasive grain)
·Gly(글라이신, 유기산 또한 아미노산에 해당함)· Gly (Glycine, organic acid also corresponds to amino acid)
·Ala(알라닌, 유기산 또한 아미노산에 해당함)· Ala (alanine, organic acid also corresponds to amino acid)
·Asp(아스파라진산, 유기산 또한 아미노산에 해당함)· Asp (asparaginic acid, organic acid also corresponds to amino acids)
·NMG(N-메틸글라이신, 유기산 또한 아미노산에 해당함)· NMG (N-methylglycine, organic acid also corresponds to amino acid)
·MaloA(말론산, 유기산에 해당함)· MaloA (malonic acid, corresponds to organic acid)
·5-MBTA(5-메틸벤조트라이아졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)5-MBTA (5-methylbenzotriazole, corresponds to an azole compound containing a benzotriazole skeleton)
·BTA(벤조트라이아졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)· BTA (benzotriazole, corresponds to an azole compound containing a benzotriazole skeleton)
·5,6-DMBTA(5,6-다이메틸벤조트라이아졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)5,6-DMBTA (corresponding to an azole compound containing 5,6-dimethylbenzotriazole, benzotriazole skeleton)
·5-ABTA(5-아미노벤조트라이아졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)· 5-ABTA (5-aminobenzotriazole, corresponds to an azole compound containing a benzotriazole skeleton)
·3-AT(3-아미노-1,2,4-트라이아졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 아졸 화합물, 또한 1,2,4-트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)3-AT (corresponding to 3-amino-1,2,4-triazole, azole compounds not containing a benzotriazole skeleton, and also azole compounds containing a 1,2,4-triazole skeleton)
·Triaz(1,2,4-트라이아졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 아졸 화합물, 또한 1,2,4-트라이아졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)Triaz (1,2,4-triazole, an azole compound not containing a benzotriazole skeleton, also an azole compound containing a 1,2,4-triazole skeleton)
·3,5-DP(3,5-다이메틸피라졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 아졸 화합물에 해당함)3,5-DP (3,5-dimethylpyrazole, corresponds to an azole compound not containing a benzotriazole skeleton)
·Pyraz(피라졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 아졸 화합물, 또한 피라졸 골격을 함유하는 피라졸 화합물에 해당함)Pyraz (corresponding to an azole compound not containing a pyrazole, a benzotriazole skeleton, or a pyrazole compound containing a pyrazole skeleton)
·Imidaz(이미다졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 아졸 화합물, 또한 이미다졸 골격을 함유하는 아졸 화합물에 해당함)Imidaz (corresponding to an imidazole, an azole compound not containing a benzotriazole skeleton, and an azole compound containing an imidazole skeleton)
·5-ATZ(5-아미노테트라졸, 벤조트라이아졸 골격을 함유하지 않는 아졸 화합물에 해당함)· 5-ATZ (5-aminotetrazole, corresponds to an azole compound not containing a benzotriazole skeleton)
·Am-Ni(질산 암모늄, 전하 조정제에 해당함)Am-Ni (corresponding to ammonium nitrate, charge control agent)
·Am-Bz(벤조산 암모늄, 전하 조정제에 해당함)Am-Bz (ammonium benzoate, corresponding to charge control agent)
·Am-Ci(시트르산 삼암모늄, 전하 조정제에 해당함)Am-Ci (triammonium citrate, corresponding to charge control agent)
·RE-610(제품명 "Rhodafac RE-610", Rhodia사제, 계면활성제에 해당함)RE-610 (product name: Rhodafac RE-610, manufactured by Rhodia, corresponding to a surfactant)
·MD-20(제품명 "Surfynol MD-20", 에어·프로덕츠사제, 계면활성제에 해당함)MD-20 (product name " Surfynol MD-20 ", manufactured by Air Products, which corresponds to a surfactant)
·A43-NQ(제품명 "Takesurf-A43-NQ", 다케모토 유시사제, 음이온 계면활성제에 해당함)A43-NQ (trade name: Takesurf-A43-NQ, manufactured by Takemoto Yushi, anionic surfactant)
·S-465(제품명 "Surfynol465", Airproducts사제, 비이온 계면활성제에 해당함)· S-465 (product name "Surfynol465", manufactured by Airproducts, nonionic surfactant)
·DBSH(도데실벤젠설폰산, 계면활성제에 해당함)· DBSH (corresponding to dodecylbenzenesulfonic acid, surfactant)
·MeOH(메탄올, 알코올 A에 해당함)· MeOH (methanol, corresponds to alcohol A)
·HEDP(1-하이드록시에틸리덴-1,1-다이포스폰산, 유기산에 해당함)HEDP (1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, corresponding to organic acids)
·DTPA(다이에틸렌트라이아민 오아세트산, 유기산에 해당함)· DTPA (corresponding to diethylene triamine o acetic acid, organic acid)
·PHEAA: N-(2-하이드록시에틸)아크릴아마이드 폴리머(중량 평균 분자량 20000, 친수성 폴리머에 해당함)PHEAA: N- (2-hydroxyethyl) acrylamide polymer (weight average molecular weight: 20000, corresponding to hydrophilic polymer)
·PEIEO: 하기로 나타나는 반복 단위를 갖는 에틸렌옥시쇄를 갖는 폴리에틸렌이민, HLB값 18, n수: 20(친수성 폴리머에 해당함)PEIEO: Polyethyleneimine having an ethyleneoxy chain having repeating units shown below, HLB value 18, n number: 20 (corresponding to a hydrophilic polymer)
[화학식 2](2)
〔연마액의 경시 안정성의 평가〕[Evaluation of stability of polishing solution with time]
조제한 각 연마액의 응집 상태의 변화를, 터비스캔(세이신 기교사제: 터비스캔 MA2000)을 이용하여 측정했다. 즉, 조제 직후의 연마액의 투과광 강도와, 40℃의 항온기에서 2주간 보관한 후의 연마액의 투과광 강도를 측정하고, 결과를 이하의 기준에 의하여 평가했다. 결과를 표 1~4에 나타냈다. 또한, 실용상 C 이상이 바람직하다.The change in the coagulated state of each of the prepared polishing solutions was measured using a Turbiscan (Teresa Scan MA2000, manufactured by Seishin Gijutsu Co., Ltd.). That is, the transmitted light intensity of the polishing liquid immediately after preparation and the transmitted light intensity of the polishing liquid after storage for 2 weeks in a thermostat at 40 占 폚 were measured, and the results were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1 to 4. Further, C or more is preferable in practical use.
A: 보관 전후의 투과광 강도의 변화가, 1% 이하이다.A: The change in transmitted light intensity before and after storage is 1% or less.
B: 보관 전후의 투과광 강도의 변화가, 1% 초과, 3% 이하이다.B: The change in transmitted light intensity before and after storage is more than 1% and less than 3%.
C: 보관 전후의 투과광 강도의 변화가, 3% 초과, 5% 이하이다.C: The change in transmitted light intensity before and after storage is more than 3% and not more than 5%.
D: 보관 전후의 투과광 강도의 변화가, 5% 초과이다.D: The change in transmitted light intensity before and after storage is more than 5%.
〔결함(스크래치) 성능의 평가〕[Evaluation of defect (scratch) performance]
각 연마액을 이용하여 BLANKET의 Cu 웨이퍼를 연마하고, 연마 후의 Cu 웨이퍼를 순수 세정하며, 그 후 건조시켰다. 건조 후의 Cu 웨이퍼를 광학 현미경을 이용하여 관찰하고, 하기의 평가 기준에 근거하여 Cu 웨이퍼의 피연마면 상태를 평가했다. 결과를 표 1~4에 나타냈다. 또한, 실용상 C 이상이 바람직하다.The Cu wafer of BLANKET was polished by using each polishing liquid, the polished Cu wafer was cleaned, and then dried. The dried Cu wafer was observed using an optical microscope, and the state of the polished surface of the Cu wafer was evaluated based on the following evaluation criteria. The results are shown in Tables 1 to 4. Further, C or more is preferable in practical use.
A: 결함 총수(결함 개수/Cu 웨이퍼)가 3개 이하이다A: The total number of defects (number of defects / Cu wafer) is 3 or less
B: 결함 총수가 4개 이상, 5개 이하이다B: Total number of defects is 4 or more, 5 or less
C: 결함 총수가 6개 이상, 10개 이하이다C: total number of defects is 6 or more, 10 or less
D: 결함 총수가 11개 이상, 20개 이하이다D: total number of defects is more than 11, less than 20
E: 결함 총수가 21개 이상이다E: total number of defects is more than 21
〔제타 전위의 측정〕[Measurement of zeta potential]
조제한 각 연마액에 있어서의 지립의 표면 전위(제타 전위)를 제타 전위계(오쓰카 덴시사제, ELSZ-2000ZS)를 이용하여 측정했다. 결과를 표 1~4에 나타냈다.The surface potential (zeta potential) of each abrasive in each of the prepared polishing solutions was measured using a zeta potential meter (ELSZ-2000ZS, made by Otsuka Denki). The results are shown in Tables 1 to 4.
〔연마 속도 및 디싱의 평가〕[Evaluation of polishing rate and dishing]
이하의 조건으로 연마액을 연마 패드에 공급하면서 연마를 행하여, 연마 속도 및 디싱의 평가를 행했다.Polishing was carried out while supplying the polishing liquid to the polishing pad under the following conditions to evaluate the polishing rate and the dishing.
·연마 장치: Reflexion(어플라이드·머티어리얼즈사제)· Polishing apparatus: Reflexion (manufactured by Applied Materials)
·피연마체(웨이퍼):· Wafer (Wafer):
(1) 연마 속도 산출용;(1) for calculating the polishing rate;
구리: 실리콘 기판 상에 두께 1.5μm의 Cu막을 형성한 직경 300mm의 블랭킷 웨이퍼Copper: A blanket wafer having a diameter of 300 mm in which a Cu film having a thickness of 1.5 mu m was formed on a silicon substrate
텅스텐: 실리콘 기판 상에 두께 0.2μm의 W막을 형성한 직경 300mm의 블랭킷 웨이퍼Tungsten: A blanket wafer having a diameter of 300 mm, on which a W film having a thickness of 0.2 m was formed on a silicon substrate
질화 규소: 실리콘 기판 상에 두께 1.5μm의 질화 규소막을 형성한 직경 300mm의 블랭킷 웨이퍼Silicon nitride: A blanket wafer having a diameter of 300 mm, in which a silicon nitride film having a thickness of 1.5 mu m was formed on a silicon substrate
폴리실리콘: 실리콘 기판 상에 두께 1.5μm의 폴리실리콘막을 형성한 직경 300mm의 블랭킷 웨이퍼Polysilicon: A blanket wafer having a diameter of 300 mm in which a polysilicon film of 1.5 탆 in thickness was formed on a silicon substrate
(2) 디싱 평가용;(2) for evaluation of dishing;
·구리: 직경 300mm의 구리 배선 웨이퍼(패턴 웨이퍼)(마스크 패턴 754CMP(ATDF사))Copper: copper wiring wafer (pattern wafer) having a diameter of 300 mm (mask pattern 754CMP (ATDF))
·텅스텐: 직경 300mm의 텅스텐 배선 웨이퍼(패턴 웨이퍼)(마스크 패턴 754CMP(ATDF사))Tungsten: Tungsten wiring wafer (pattern wafer) having a diameter of 300 mm (mask pattern 754CMP (ATDF))
·질화 규소: 직경 300mm의 질화 규소 배선 웨이퍼(패턴 웨이퍼)(마스크 패턴 754CMP(ATDF사))Silicon nitride: silicon nitride wiring wafers (pattern wafers) having a diameter of 300 mm (mask pattern 754CMP (ATDF))
·폴리실리콘: 직경 300mm의 폴리실리콘 배선 웨이퍼(패턴 웨이퍼)(마스크 패턴 754CMP(ATDF사))Polysilicon: Polysilicon wiring wafers (pattern wafers) having a diameter of 300 mm (mask pattern 754CMP (ATDF))
·연마 패드: IC1010(로델사제)Polishing pad: IC1010 (manufactured by Rodel)
·연마 조건;Polishing conditions;
연마 압력(피연마면과 연마 패드의 접촉 압력): 1.5psi(또한, 본 명세서에 있어서 psi란, pound-force per square inch; 중량 파운드당 평방 인치를 의도하고, 1psi=6894.76Pa를 의도함) Polishing pressure (contact pressure between the polished surface and the polishing pad): 1.5 psi (Also, herein, psi is intended to mean pound-force per square inch per square pound and 1 psi = 6894.76 Pa)
연마액 공급 속도: 200ml/min Feed rate of polishing solution: 200 ml / min
연마 정반 회전수: 110rpm Polishing Platen Speed: 110 rpm
연마 헤드 회전수: 100rpm Number of revolutions of polishing head: 100 rpm
(평가 방법)(Assessment Methods)
연마 속도의 산출: (1)의 블랭킷 웨이퍼를 60초간 연마하고, 웨이퍼면 상의 균등 간격의 49개소에 대하여, 연마 전후에서의 금속 막두께를 전기 저항값으로부터 환산하여 구하며, 그것들을 연마 시간으로 나누어 구한 값의 평균값을 연마 속도로 하고, 이하의 기준에 따라 평가했다. 결과는 표 1~4에 나타냈다. 또한, 연마 속도로서는, 실용상, C 이상이 바람직하다.Calculation of polishing rate: The blanket wafer of (1) was polished for 60 seconds, and the metal film thickness before and after polishing was calculated from the electrical resistance value for 49 places at equal intervals on the wafer surface. The average value of the obtained values was taken as the polishing rate and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1-4. The polishing rate is preferably C or higher for practical use.
·구리(Cu) 연마 속도:Copper (Cu) polishing rate:
A: 연마 속도가 400nm/min 이상이다.A: The polishing rate is 400 nm / min or more.
B: 연마 속도가 300nm/min 이상, 400nm/min 미만이다.B: The polishing rate is 300 nm / min or more and less than 400 nm / min.
C: 연마 속도가 200nm/min 이상, 300nm/min 미만이다.C: The polishing rate is 200 nm / min or more and less than 300 nm / min.
D: 연마 속도가 200nm/min 미만이다.D: The polishing rate is less than 200 nm / min.
·텅스텐(W) 연마 속도:· Tungsten (W) polishing rate:
A: 연마 속도가 250nm/min 이상이다.A: The polishing rate is 250 nm / min or more.
B: 연마 속도가 150nm/min 이상, 250nm/min 미만이다.B: The polishing rate is 150 nm / min or more and less than 250 nm / min.
C: 연마 속도가 50nm/min 이상, 150nm/min 미만이다.C: The polishing rate is 50 nm / min or more and less than 150 nm / min.
D: 연마 속도가 50nm/min 미만이다.D: The polishing rate is less than 50 nm / min.
·질화 규소(SiN) 연마 속도:Silicon nitride (SiN) Polishing rate:
A: 연마 속도가 30nm/min 이상이다.A: The polishing rate is 30 nm / min or more.
B: 연마 속도가 20nm/min 이상, 30nm/min 미만이다.B: The polishing rate is 20 nm / min or more and less than 30 nm / min.
C: 연마 속도가 10nm/min 이상, 20nm/min 미만이다.C: The polishing rate is 10 nm / min or more and less than 20 nm / min.
D: 연마 속도가 10nm/min 미만이다.D: The polishing rate is less than 10 nm / min.
·폴리실리콘(Poly-Si) 연마 속도:Polysilicon (Poly-Si) Polishing rate:
A: 연마 속도가 100nm/min 이상이다.A: The polishing rate is 100 nm / min or more.
B: 연마 속도가 70nm/min 이상, 100nm/min 미만이다.B: The polishing rate is 70 nm / min or more and less than 100 nm / min.
C: 연마 속도가 40nm/min 이상, 70nm/min 미만이다.C: The polishing rate is 40 nm / min or more and less than 70 nm / min.
D: 연마 속도가 40nm/min 미만이다.D: The polishing rate is less than 40 nm / min.
디싱의 평가: (2)의 패턴 웨이퍼에 대하여, 비배선부의 구리가 완전하게 연마될 때까지의 시간에 더하여, 추가로 그 시간의 25%만큼 여분으로 연마를 행하고, 라인 앤드 스페이스부(라인 10μm, 스페이스 10μm)의 단차를, 접촉식 단차계 DektakV320Si(Veeco사제)로 측정하여, 이하의 기준에 의하여 평가했다. 결과는 표 1~4에 나타냈다. 또한, 실용상, 평가 G 이상이 바람직하다.Evaluation of dishing: The patterned wafer of (2) was further polished by an additional 25% of the time until the copper of the non-overlapping portion was completely polished, and the line and space portion (line 10 m , Space: 10 mu m) was measured with a contact type step scale Dektak V320Si (manufactured by Veeco) and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1-4. Further, in practice, the evaluation G or more is preferable.
A: 디싱이 15nm 이하이다.A: Dishing is 15nm or less.
B: 디싱이 15nm 초과, 20nm 이하이다.B: Dishing is more than 15 nm and less than 20 nm.
C: 디싱이 20nm 초과, 25nm 이하이다.C: Dishing is more than 20 nm and less than 25 nm.
D: 디싱이 25nm 초과, 30nm 이하이다.D: Dishing is more than 25 nm and less than 30 nm.
E: 디싱이 30nm 초과, 35nm 이하이다.E: Dishing is more than 30 nm and less than 35 nm.
F: 디싱이 35nm 초과, 40nm 이하이다.F: Dishing is more than 35 nm and less than 40 nm.
G: 디싱이 40nm 초과, 45nm 이하이다.G: Dishing is more than 40 nm and less than 45 nm.
H: 디싱이 45nm 초과이다.H: Dishing is greater than 45 nm.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
[표 4][Table 4]
[표 5][Table 5]
[표 6][Table 6]
[표 7][Table 7]
[표 8][Table 8]
[표 9][Table 9]
[표 10][Table 10]
[표 11][Table 11]
[표 12][Table 12]
[표 13][Table 13]
[표 14][Table 14]
[표 15][Table 15]
(표 1) 그 1에 있어서, 각 실시예 및 비교예에 관한 연마액의 조성 등은 표 1(그 1)[1]~[3]에 걸쳐서, 각 행마다 기재했다. 예를 들면, 실시예 1의 연마액은, 지립으로서 PL3을 0.1질량%(연마액의 전체 질량에 대하여, 이하 동일) 함유하고, 유기산으로서 Gly를 1.5질량% 함유하며, 방식제로서 5-MBTA와 3-AT를 각각 0.001질량%, 0.2질량% 함유하고, 산화제로서 H2O2를 1.0질량% 함유하며, 전하법 제재로서 Am-Ni를 1000질량ppm 함유하고, 알코올 A로서 MeOH를 500질량ppm 함유하며, 잔부는 물이다. pH는 7이고, 각 성분에 대한 알코올 A의 함유량의 함유 질량비가, 지립에 대하여 0.50, 유기산에 대하여 0.033, 방식제(합계)에 대하여 0.25, 산화제에 대하여 0.050, 전하 조제제에 대하여 0.50이며, 제타 전위가 -45mV, 경시 안정성이 "A", Cu 연마 속도가 375nm/min이고 평가로서는 "B", 디싱이 17nm이며, 평가로서는 "B", 결함 성능이 "A"였다.In Table 1, the composition and the like of the polishing liquids according to Examples and Comparative Examples are listed for each row in Table 1 (1) [1] to [3]. For example, the polishing liquid of Example 1 contains 0.1 mass% of PL3 as the abrasive (the same with respect to the total mass of the abrasive liquid, hereinafter the same), 1.5 mass% of Gly as the organic acid, and 5-MBTA And 3-AT in an amount of 0.001 mass% and 0.2 mass%, respectively, containing 1.0 mass% of H 2 O 2 as an oxidizing agent, 1000 mass ppm of Am-Ni as a charge process material, and 500 mass of MeOH as an alcohol A ppm, and the remainder is water. the pH was 7, and the content ratio of the content of the alcohol A to each component was 0.50, 0.033 for the organic acid, 0.25 for the anticorrosive agent (total), 0.050 for the oxidizing agent and 0.50 for the charge control agent, B "for evaluating, 17 nm for evaluation," B "for evaluation, and" A "for evaluation, the zeta potential was -45 mV, the aging stability was" A "and the Cu polishing rate was 375 nm / min.
상기는, (표 1)그 2, 표 2~4에 대해서도 동일하다.The above is also the same for Table 2 and Tables 2 to 4 (Table 1).
[실시예 55][Example 55]
실시예 1에 있어서, 메탄올 대신에 에탄올을 이용한 것 이외에는 동일하게 하여, 실시예 55에 관한 연마액을 제작하고, 상기와 동일한 평가를 행한바, 실시예 1과 동일한 평가 결과였다.A polishing solution according to Example 55 was prepared in the same manner as in Example 1 except that ethanol was used in place of methanol, and the same evaluation as that described above was performed.
[실시예 56][Example 56]
실시예 1에 있어서, 메탄올 대신에 1-프로판올을 이용한 것 이외에는 동일하게 하여, 실시예 56에 관한 연마액을 제작하고, 상기와 동일한 평가를 행한바, 실시예 1과 동일한 평가 결과였다.The polishing solution of Example 56 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1-propanol was used in place of methanol, and the same evaluation as that described above was performed.
[실시예 57][Example 57]
실시예 1에 있어서, 메탄올 대신에 아이소프로판올을 이용한 것 이외에는 동일하게 하여, 실시예 57에 관한 연마액을 제작하고, 상기와 동일한 평가를 행한바, 실시예 1과 동일한 평가 결과였다.A polishing solution according to Example 57 was prepared in the same manner as in Example 1 except that isopropanol was used in place of methanol, and the same evaluation as that described above was performed.
[실시예 58][Example 58]
실시예 1에 있어서, 지립을 PL3으로부터 PL2(콜로이달 실리카, 제품명 "PL2", 후소 가가쿠 고교사제, 평균 일차 입자경: 25nm)로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 실시예 58에 관한 연마액을 제작하고, 상기와 동일한 평가를 행한바, 실시예 1과 동일한 평가 결과였다.A polishing liquid according to Example 58 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the abrasive grains were changed from PL3 to PL2 (colloidal silica, product name "PL2" manufactured by FUSO KAGAKU KOGYO CO., LTD., Average primary particle diameter: 25 nm) And the same evaluation as described above was carried out. As a result, the same evaluation results as those of Example 1 were obtained.
표 1에 나타낸 결과로부터, 지립과 유기산과 알코올 A를 함유하는 화학적 기계적 연마용 연마액으로서, 알코올 A가, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 아이소프로판올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 알코올 A의 함유량이, 연마액의 전체 질량 중, 1.0~800질량ppm인, 실시예 1~41의 연마액은, 원하는 효과를 갖고 있었다.From the results shown in Table 1, it can be seen that the polishing liquid for chemical mechanical polishing comprising abrasive grains, an organic acid and an alcohol A is at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and isopropanol, The polishing liquids of Examples 1 to 41 having a content of alcohol A of 1.0 to 800 mass ppm in the total mass of the polishing liquid had a desired effect.
한편, 비교예 1~4의 연마액은 원하는 효과를 갖고 있지 않았다.On the other hand, the polishing liquids of Comparative Examples 1 to 4 did not have a desired effect.
또, 유기산에 대한 알코올 A의 함유 질량비가, 0.001~0.05인, 실시예 1, 3, 4의 연마액은, 실시예 2의 연마액과 비교하여, 보다 우수한 경시 안정성을 갖고 있고, 또한, CMP에 적용했을 때, 결함의 발생이 보다 억제되어 있었다. 또, 보다 우수한 연마 속도 및 디싱 성능을 갖고 있었다.The polishing liquids of Examples 1, 3 and 4, in which the content ratio of alcohol A to organic acid was in the range of 0.001 to 0.05, had better stability with time as compared with the polishing liquid of Example 2, , The occurrence of defects was further suppressed. Further, it had a better polishing rate and a better dishing performance.
상기 연마액은, 실시예 5의 연마액과 비교하여, 보다 우수한 연마 속도 및 디싱 성능을 갖고 있었다.The polishing liquid had a better polishing rate and a better dishing performance than the polishing liquid of Example 5.
또, 전하 조정제의 함유량이 10~1000질량ppm인, 실시예 1, 39 및 40의 연마액은, 실시예 38의 연마액과 비교하여, CMP에 적용했을 때, 결함의 발생이 보다 억제되어 있었다. 한편, 상기 연마액은, 실시예 37의 연마액과 비교하여, 보다 우수한 경시 안정성을 갖고, 또한 CMP에 적용했을 때, 결함의 발생이 보다 억제되어 있었다.In addition, the polishing liquids of Examples 1, 39 and 40, in which the content of the charge control agent was 10 to 1000 mass ppm, were more inhibited from occurrence of defects when applied to CMP as compared with the polishing liquid of Example 38 . On the other hand, the abrasive liquid had a better aging stability as compared with the abrasive liquid of Example 37, and the generation of defects was further suppressed when applied to CMP.
또, 전하 조정제에 대한 알코올 A의 함유 질량비가, 0.1~50인, 실시예 3, 4, 1, 5, 40, 및 39의 연마액은, 실시예 41의 연마액과 비교하여 보다 우수한 경시 안정성을 갖고, 또한 CMP에 적용했을 때, 결함의 발생이 보다 억제되어 있었다. 또, 보다 우수한 연마 속도를 갖고 있었다. 한편, 상기 연마액은, 실시예 38의 연마액과 비교하여, 보다 우수한 경시 안정성을 갖고, 또한 CMP에 적용했을 때, 결함의 발생이 보다 억제되어 있었다.The polishing liquids of Examples 3, 4, 1, 5, 40, and 39, in which the content of alcohol A in the charge control agent is in the range of 0.1 to 50, , And when it was applied to CMP, the generation of defects was further suppressed. In addition, it had a better polishing rate. On the other hand, the abrasive liquid had a better aging stability as compared with the abrasive liquid of Example 38, and the generation of defects was further suppressed when the abrasive liquid was applied to CMP.
또, pH가 5.0~8.0인, 실시예 11, 1, 및 12의 연마액은, 실시예 10의 연마액과 비교하여 보다 우수한 경시 안정성을 갖고, 또한 CMP에 적용했을 때, 결함의 발생이 보다 억제되어 있었다. 한편, 상기 연마액은, 실시예 13의 연마액과 비교하여 보다 우수한 디싱 성능을 갖고 있었다.The polishing liquids of Examples 11, 1, and 12 having a pH of 5.0 to 8.0, as compared with the polishing liquid of Example 10, had better stability over time and had a defect generation . On the other hand, the polishing liquid had a better dishing performance than the polishing liquid of Example 13.
또, 유기산의 함유량이, 1.0~20질량%인, 실시예 1 및 15의 연마액은, 실시예 14의 연마액과 비교하여, 보다 우수한 연마 속도를 갖고 있었다. 한편, 상기 연마액은, 실시예 16의 연마액과 비교하여 보다 우수한 디싱 성능을 갖고 있었다.In addition, the polishing liquids of Examples 1 and 15, in which the content of the organic acid was 1.0 to 20 mass%, had a better polishing rate as compared with the polishing liquid of Example 14. On the other hand, the polishing liquid had a superior dishing performance as compared with the polishing liquid of Example 16.
Claims (18)
상기 알코올 A가, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 아이소프로판올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며,
상기 알코올 A의 함유량이, 상기 연마액의 전체 질량 중, 1.0~800질량ppm인, 연마액.An abrasive for chemical mechanical polishing comprising abrasive grains, an organic acid, and an alcohol (A)
Wherein the alcohol A is at least one member selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and isopropanol,
Wherein the content of the alcohol A is 1.0 to 800 mass ppm in the total mass of the polishing liquid.
상기 유기산에 대한 상기 알코올 A의 함유 질량비가, 0.001~0.05인, 연마액.The method according to claim 1,
Wherein the mass ratio of the alcohol A to the organic acid is 0.001 to 0.05.
전하 조정제를 더 함유하고, 상기 전하 조정제가, 무기산, 유기산의 암모늄염, 및 무기산의 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 연마액.The method according to claim 1 or 2,
And further contains a charge control agent, and the charge control agent contains at least one selected from the group consisting of an inorganic acid, an ammonium salt of an organic acid, and an ammonium salt of an inorganic acid.
상기 전하 조정제의 함유량이, 상기 연마액의 전체 질량에 대하여, 10~1000질량ppm인, 연마액.The method of claim 3,
Wherein the content of the charge control agent is 10 to 1000 mass ppm relative to the total mass of the polishing liquid.
상기 전하 조정제에 대한 상기 알코올 A의 함유 질량비가, 0.1~50인, 연마액.The method according to claim 3 or 4,
Wherein the mass ratio of the alcohol A to the charge control agent is 0.1 to 50,
상기 유기산이 아미노산인, 연마액.The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the organic acid is an amino acid.
상기 아미노산이, 글라이신, 알라닌, 아르지닌, 아이소류신, 류신, 발린, 페닐알라닌, 아스파라진, 글루타민, 라이신, 히스티딘, 프롤린, 트립토판, 아스파라진산, 글루탐산, 세린, 트레오닌, 타이로신, 시스테인, 메티오닌, 및 N-메틸글라이신으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 연마액.The method of claim 6,
Wherein the amino acid is selected from the group consisting of glycine, alanine, arginine, isoleucine, leucine, valine, phenylalanine, asparagine, glutamine, lysine, histidine, proline, tryptophan, asparaginic acid, glutamic acid, serine, threonine, tyrosine, cysteine, Methylglycine, and N-methylglycine.
2종 이상의 상기 아미노산을 함유하는, 연마액.The method according to claim 6 or 7,
A polishing liquid containing at least two kinds of amino acids.
상기 연마액의 pH가 5.0~8.0인, 연마액.The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the polishing liquid has a pH of 5.0 to 8.0.
산화제를 더 함유하는, 연마액.The method according to any one of claims 1 to 9,
Further comprising an oxidizing agent.
상기 산화제를 2종 이상 함유하는, 연마액.The method of claim 10,
A polishing liquid containing two or more kinds of the above oxidizing agents.
2종 이상의 아졸 화합물을 더 함유하는, 연마액.The method according to any one of claims 1 to 11,
And further contains at least two azole compounds.
상기 2종 이상의 아졸 화합물로서, 벤조트라이아졸 화합물과, 벤조트라이아졸 화합물과는 다른 아졸 화합물을 함유하는 연마액.The method of claim 12,
As the two or more azole compounds, a benzotriazole compound and an azole compound different from the benzotriazole compound are contained.
상기 벤조트라이아졸 화합물과는 다른 아졸 화합물이, 1,2,4-트라이아졸 화합물, 피라졸 화합물, 및 이미다졸 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 연마액.14. The method of claim 13,
Wherein the azole compound different from the benzotriazole compound is at least one selected from the group consisting of a 1,2,4-triazole compound, a pyrazole compound, and an imidazole compound.
상기 유기산의 함유량이, 상기 연마액의 전체 질량에 대하여, 1.0~20질량%인, 연마액.The method according to any one of claims 1 to 14,
Wherein the content of the organic acid is 1.0 to 20% by mass with respect to the total mass of the polishing liquid.
상기 지립이 콜로이달 실리카인, 연마액.The method according to any one of claims 1 to 15,
Wherein the abrasive grains are colloidal silica.
상기 피연마체가 구리, 구리 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금, 질화 실리콘, 및 폴리실리콘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 층을 함유하는, 화학적 기계적 연마 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the object to be polished contains at least one layer selected from the group consisting of copper, copper alloy, tungsten, tungsten alloy, silicon nitride, and polysilicon.
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