KR20220113497A - Shallow trench isolation with low oxide trench dishing chemical mechanical planarization polishing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연마제로서의 세리아 코팅된 실리카 입자와 같은 세리아 무기 산화물 입자와 폴리(메타크릴산), 이의 유도체, 이의 염, 또는 이들의 조합의 산화물 트렌치 디싱 감소 첨가제와의 고유한 조합의 사용을 통해 높고 조정 가능한 산화실리콘 제거 속도, 낮은 질화실리콘 제거 속도, 및 조정 가능한 SiO2:SiN의 높은 선택비를 제공하는 것 외에도 산화물 트렌치 디싱(dishing)을 현저히 감소시키고, 과잉 연마 윈도우 안정성을 향상시키는 STI CMP 연마 조성물, 방법 및 시스템을 개시한다.The present invention is highly effective through the use of a unique combination of ceria inorganic oxide particles, such as ceria coated silica particles, as an abrasive, and an oxide trench dish reducing additive of poly(methacrylic acid), derivatives thereof, salts thereof, or combinations thereof. STI CMP polish significantly reduces oxide trench dishing and improves overpolishing window stability, in addition to providing tunable silicon oxide removal rates, low silicon nitride removal rates, and tunable SiO 2 :SiN high selectivity Compositions, methods and systems are disclosed.
Description
관련 특허 출원에 대한 상호 참조 Cross-reference to related patent applications
본 출원은 2019년 12월 12일자로 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제16/711,818호에 대한 우선권의 이익을 주장하고, 이는 전문이 본 명세서에 참고로 포함된다. This application claims the benefit of priority to U.S. Patent Application Serial No. 16/711,818, filed December 12, 2019, which is incorporated herein by reference in its entirety.
본 발명은 얕은 트렌치 절연(Shallow Trench Isolation; STI) 화학 기계적 평탄화(Chemical Mechanical Planarization; CMP) 연마 조성물에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to Shallow Trench Isolation (STI) Chemical Mechanical Planarization (CMP) polishing compositions.
보다 구체적으로, STI 화학 기계적 평탄화(CMP) 연마 조성물은, 연마제로서의 세리아 코팅된 실리카 입자와 같은 세리아 코팅된 복합 입자와 분자량 범위가 1,000 내지 1,000,000인 폴리(메타크릴산)(PMAA), 이의 유도체, 또는 이의 염; 또는 얕은 트렌치 절연(STI) 공정을 위한 낮은 산화물 트렌칭 디싱(dishing)을 달성하기 위한 화학적 첨가제로서의 이들의 조합을 사용한다. More specifically, the STI chemical mechanical planarization (CMP) polishing composition comprises ceria coated composite particles such as ceria coated silica particles as an abrasive and poly(methacrylic acid) (PMAA) having a molecular weight in the range of 1,000 to 1,000,000, derivatives thereof, or a salt thereof; or a combination thereof as a chemical additive to achieve low oxide trench dishing for shallow trench isolation (STI) processes.
마이크로전자 디바이스의 제조에서, 관련된 중요한 단계는 연마, 특히 선택된 재료를 회수하고/하거나 구조물을 평탄화하기 위한 화학 기계적 연마를 위해 표면을 연마하는 단계이다. In the manufacture of microelectronic devices, an important step involved is polishing the surface, in particular for chemical mechanical polishing to recover the selected material and/or to planarize the structure.
예를 들어, SiN 층은 SiO2 층 아래에 증착되어 연마 스톱(polish stop)으로서 역할을 한다. 그러한 연마 스톱의 역할은 얕은 트렌치 절연(STI) 구조물에서 특히 중요하다. 선택비는 질화물 연마 속도에 대한 산화물 연마 속도의 비율로서 특징적으로 표현된다. 일 예는 질화실리콘(SiN)과 비교하여 이산화실리콘(SiO2)의 증가된 연마 선택 비율이다.For example, a SiN layer is deposited under the SiO 2 layer to serve as a polish stop. The role of such a polishing stop is particularly important in shallow trench isolation (STI) structures. The selectivity ratio is characteristically expressed as the ratio of the oxide polishing rate to the nitride polishing rate. One example is the increased polishing selectivity of silicon dioxide (SiO 2 ) compared to silicon nitride (SiN).
패턴화된 STI 구조물의 전체 평탄화에서, 산화물 트렌치 디싱을 감소시키는 것은 고려해야 할 주요한 요소이다. 트렌치 산화물 손실이 낮을수록 인접한 트랜지스터들 사이에서의 전류 누설을 방지할 것이다. 다이에 걸쳐(다이 내에서) 불균일한 트렌치 산화물 손실은 트랜지스터 성능과 디바이스 제조 수율에 영향을 미칠 것이다. 심각한 트렌치 산화물 손실(높은 산화물 트렌치 디싱)은 트랜지스터의 불량한 절연을 야기하여 디바이스 고장을 초래할 것이다. 따라서, STI CMP 연마 조성물에서 산화물 트렌치 디싱을 감소시킴으로써 트렌치 산화물 손실을 감소시키는 것이 중요하다.In the overall planarization of the patterned STI structure, reducing oxide trench dishing is a major factor to consider. Lower trench oxide losses will prevent current leakage between adjacent transistors. Non-uniform trench oxide losses across (within the die) will affect transistor performance and device fabrication yield. Severe trench oxide losses (high oxide trench dishing) will result in poor isolation of transistors, leading to device failure. Therefore, it is important to reduce trench oxide losses by reducing oxide trench dishing in STI CMP polishing compositions.
미국 특허 제5,876,490호에는, 연마 입자를 함유하고, 수직 응력 효과(normal stress effect)를 나타내는 연마 조성물이 개시되어 있다. 슬러리는 연마되지 않은 입자를 추가로 함유하여 리세스(recess)에서 감소된 연마 속도를 초래하는 반면, 연마 입자는 융기부(elevation)에서 높은 연마 속도를 유지한다. 이는 개선된 평탄화를 유도한다. 보다 구체적으로, 슬러리는 산화세륨 입자 및 중합체 전해질을 포함하고, 얕은 트렌치 절연(STI) 연마 응용에 사용될 수 있다.U.S. Patent No. 5,876,490 discloses a polishing composition containing abrasive particles and exhibiting a normal stress effect. The slurry further contains unpolished particles resulting in a reduced polishing rate in the recesses, while the abrasive particles maintain a high polishing rate in the elevations. This leads to improved planarization. More specifically, the slurry contains cerium oxide particles and a polymer electrolyte, and can be used in shallow trench insulation (STI) polishing applications.
미국 특허 제6,964,923호에는, 얕은 트렌치 절연(STI) 연마 응용을 위한 산화세륨 입자 및 중합체 전해질을 함유하는 연마 조성물이 교시되어 있다. 사용되고 있는 중합체 전해질은 미국 특허 제5,876,490호에서의 것과 유사한 폴리아크릴산의 염을 포함한다. 세리아, 알루미나, 실리카 및 지르코니아가 연마제로서 사용된다. 그러한 열거된 고분자 전해질에 대한 분자량은 300 내지 20,000이지만, 전체적으로는 100,000 미만이다. U.S. Patent No. 6,964,923 teaches a polishing composition containing cerium oxide particles and a polymer electrolyte for shallow trench insulation (STI) polishing applications. Polymeric electrolytes in use include salts of polyacrylic acid similar to those in US Pat. No. 5,876,490. Ceria, alumina, silica and zirconia are used as abrasives. Molecular weights for such enumerated polyelectrolytes range from 300 to 20,000, but overall less than 100,000.
미국 특허 제6,616,514호에는, 화학 기계적 연마에 의해 질화실리콘보다 우선적으로 물품의 표면으로부터 제1 물질을 제거하는 데 사용하기 위한 화학 기계적 연마 슬러리가 개시되어 있다. 본 발명에 따르는 화학 기계적 연마 슬러리는 연마제, 수성 매질, 및 프로톤(proton)을 해리하지 않는 유기 폴리올을 포함하고, 상기 유기 폴리올은 수성 매질에서 해리되지 않는 적어도 3개의 하이드록실 기를 갖는 화합물, 또는 수성 매질에서 해리되지 않는 적어도 3개의 하이드록실 기를 갖는 적어도 1개의 단량체로부터 형성된 중합체를 포함한다.No. 6,616,514 discloses a chemical mechanical polishing slurry for use in removing a first material from a surface of an article in preference to silicon nitride by chemical mechanical polishing. The chemical mechanical polishing slurry according to the present invention comprises an abrasive, an aqueous medium, and an organic polyol that does not dissociate protons, wherein the organic polyol is a compound having at least three hydroxyl groups that does not dissociate in an aqueous medium, or an aqueous polymers formed from at least one monomer having at least three hydroxyl groups that do not dissociate in the medium.
그러나, 앞서 개시된 얕은 트렌치 절연(STI) 연마 조성물은 산화물 트렌치 디싱 감소의 중요성을 다루지 않았다.However, the shallow trench isolation (STI) polishing compositions disclosed above do not address the importance of reducing oxide trench dishing.
앞서 설명한 바로부터, 이산화실리콘의 높은 제거 속도뿐만 아니라 질화실리콘에 대한 이산화실리콘의 높은 선택비 외에도 STI 화학적 및 기계적 연마(CMP) 공정에서 감소된 산화물 트렌치 디싱 및 개선된 과잉 연마 윈도우 안정성을 제공할 수 있는 화학 기계적 연마의 조성물, 방법 및 시스템에 대한 요구가 당업계 내에 남아 있다는 것은 이의 없이 명백해야 한다.From the foregoing, it is possible to provide reduced oxide trench dishing and improved overpolishing window stability in STI chemical and mechanical polishing (CMP) processes, in addition to high silicon dioxide removal rates as well as high selectivity of silicon dioxide to silicon nitride. It should be apparent without objection that a need remains within the art for compositions, methods and systems for chemical mechanical polishing.
본 발명은 산성, 중성 및 알칼리성 pH 조건을 포함하는 광범위한 pH 범위에서 얕은 트렌치 절연(STI) CMP 응용을 위해 감소된 산화물 트렌치 디싱 및 이에 따라 개선된 과잉 연마 윈도우 안정성을 제공하는 화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 개시한다. Chemical mechanical polishing (CMP) provides reduced oxide trench dishing and thus improved overpolishing window stability for shallow trench isolation (STI) CMP applications over a wide pH range including acidic, neutral and alkaline pH conditions. The composition is disclosed.
CMP 조성물은 또한 우수한 산화물 막 제거 속도, 억제된 SiN 막 제거 속도 및 조정 가능한 더 높은 SiO2:SiN 선택비를 제공한다.The CMP composition also provides good oxide film removal rates, suppressed SiN film removal rates and tunable higher SiO 2 :SiN selectivity.
얕은 트렌치 절연(STI) CMP 응용을 위한 개시된 화학 기계적 연마(CMP) 조성물은 분자량 범위가 1000 내지 1,000,000인 폴리(메타크릴산)(PMAA), 이의 유도체, 이의 염; 또는 이들의 조합을 포함하는 세리아 코팅된 무기 산화물 연마 입자 및 산화물 트렌치 디싱 감소 첨가제를 사용하는 고유한 조합을 갖는다.The disclosed chemical mechanical polishing (CMP) compositions for shallow trench isolation (STI) CMP applications include poly(methacrylic acid) (PMAA), derivatives thereof, salts thereof having molecular weights ranging from 1000 to 1,000,000; or a unique combination using ceria coated inorganic oxide abrasive particles and an oxide trench dishing reduction additive comprising a combination thereof.
일 양태에서, STI CMP 연마 조성물로서,In one aspect, an STI CMP polishing composition comprising:
세리아 코팅된 무기 산화물 입자;ceria coated inorganic oxide particles;
유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체, 이의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화물 트렌칭 디싱 감소제;an oxide trench dishing reducer selected from the group consisting of organic polymer acids, ester derivatives thereof, salts thereof, and combinations thereof;
수계 용매; 및water-based solvents; and
선택적으로optionally
살생물제; 및biocides; and
pH 조절제pH adjuster
를 포함하고;comprising;
pH가 2 내지 12, 3 내지 10, 3.5 내지 9, 또는 4 내지 7이며; a pH of 2 to 12, 3 to 10, 3.5 to 9, or 4 to 7;
산화물 트렌칭 디싱 감소제의 분자량이 1,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 1,200 내지 100,000, 보다 바람직하게는 1,500 내지 15,000인 STI CMP 연마 조성물이 제공된다.STI CMP polishing compositions are provided wherein the oxide trench dishing reducer has a molecular weight of from 1,000 to 1,000,000, preferably from 1,200 to 100,000, more preferably from 1,500 to 15,000.
세리아 코팅된 무기 산화물 입자는 세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 알루미나, 세리아 코팅된 티타니아, 세리아 코팅된 지르코니아, 또는 임의의 다른 세리아 코팅된 무기 산화물 입자를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 바람직한 세리아 코팅된 무기 산화물 입자는 세리아 코팅된 콜로이드 실리카이다.Ceria coated inorganic oxide particles include, but are not limited to, ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, ceria coated alumina, ceria coated titania, ceria coated zirconia, or any other ceria coated inorganic oxide particles. is not limited to A preferred ceria coated inorganic oxide particle is ceria coated colloidal silica.
수용성 기반 용매는 탈이온수(deionized water; DI water), 증류수 및 알코올성 유기 수계 용매를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.Aqueous-based solvents include, but are not limited to, deionized water (DI water), distilled water, and alcoholic organic aqueous solvents.
산화물 트렌치 디싱 감소제로서 사용된 유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체 또는 이의 염은 아래에 나타낸 바와 같은 일반적인 분자 구조를 갖는다:The organic polymeric acid, ester derivative thereof or salt thereof used as oxide trench dishing reducer has a general molecular structure as shown below:
여기서, R1, R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고; R4는 또한 Na+, K+ 또는 NH4+와 같은 금속 이온 또는 암모늄 이온일 수 있고; R3은 알킬 기로부터 선택된다. 여기서 알킬 기는 CmH2m+1이고, m은 1 내지 10, 1 내지 6, 1 내지 4 또는 1 내지 2이며; 예컨대 메틸, 에틸 기이다.Here, R 1 , R 2 and R 4 may each independently be selected from the group consisting of hydrogen and an alkyl group; R 4 may also be an ammonium ion or a metal ion such as Na+, K+ or NH4+; R 3 is selected from an alkyl group. wherein the alkyl group is C m H 2m+1 , m is 1 to 10, 1 to 6, 1 to 4 or 1 to 2; For example, methyl, ethyl groups.
n은 산화물 트렌칭 디싱 감소제의 분자량을 1,000 내지 1,000,000; 바람직하게는 1,200 내지 100,000; 보다 바람직하게는 1,500 내지 15,000의 범위로 제공하도록 선택된다.n is the molecular weight of the oxide trenching dishing reducer from 1,000 to 1,000,000; preferably 1,200 to 100,000; More preferably, it is selected to provide in the range of 1,500 to 15,000.
R1, R2 및 R4가 수소 원자이고, R3이 메틸 기일 때, 폴리(메타크릴산)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 , R 2 and R 4 are a hydrogen atom and R 3 is a methyl group, the molecular structure of poly(methacrylic acid) is shown below:
R1 및 R2가 수소 원자이고, R3이 메틸 기이고, R4가 암모늄 이온 또는 나트륨 이온 또는 칼륨 이온과 같은 금속일 때; 폴리(메타크릴산) 염의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:when R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 is a methyl group, and R 4 is an ammonium ion or a metal such as a sodium ion or a potassium ion; The molecular structure of the poly(methacrylic acid) salt is shown below:
폴리(메타크릴산) 염은 폴리(메타크릴산) 암모늄 염, 폴리(메타크릴산) 나트륨 염, 폴리(메타크릴산) 칼륨 염 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 바람직한 폴리아크릴산 염은 폴리(메타크릴산) 암모늄 염이다.Poly(methacrylic acid) salts include, but are not limited to, poly(methacrylic acid) ammonium salts, poly(methacrylic acid) sodium salts, poly(methacrylic acid) potassium salts, or combinations thereof. A preferred polyacrylic acid salt is the poly(methacrylic acid) ammonium salt.
R1 및 R2가 수소 원자이고, R3 및 R4가 메틸 기일 때, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 2 are hydrogen atoms and R 3 and R 4 are methyl groups, the molecular structure of poly(methyl methacrylate) (PMMA) is shown below:
R1 및 R2가 수소 원자이고, R3이 메틸 기이고, R4가 에틸 기일 때, 폴리(에틸 메타크릴레이트)(PEMA)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 is a methyl group and R 4 is an ethyl group, the molecular structure of poly(ethyl methacrylate) (PEMA) is shown below:
R1 및 R4가 수소 원자이고, R2 및 R3이 메틸 기일 때, 2-메틸-폴리(메타크릴산)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 4 are hydrogen atoms and R 2 and R 3 are methyl groups, the molecular structure of 2-methyl-poly(methacrylic acid) is shown below:
또 다른 양태에서, 얕은 트렌치 절연(STI) 공정에서 위에 기재된 화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 사용하는 이산화실리콘을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는 기판의 화학 기계적 연마(CMP) 방법이 제공된다.In another aspect, a method of chemical mechanical polishing (CMP) of a substrate having at least one surface comprising silicon dioxide using the chemical mechanical polishing (CMP) composition described above in a shallow trench isolation (STI) process is provided.
또 다른 양태에서, 얕은 트렌치 절연(STI) 공정에서 위에 기재된 화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 사용하는 이산화실리콘을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는 기판의 화학 기계적 연마(CMP) 시스템이 제공된다.In yet another aspect, a system for chemical mechanical polishing (CMP) of a substrate having at least one surface comprising silicon dioxide using the chemical mechanical polishing (CMP) composition described above in a shallow trench isolation (STI) process is provided.
연마된 산화실리콘 막은 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 플라스마 강화 CVD(Plasma Enhance CVD; PECVD), 고밀도 증착 CVD(High Density Deposition CVD; HDP) 또는 스핀 온 산화물 막일 수 있다.The polished silicon oxide film may be chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced CVD (PECVD), high density deposition CVD (HDP), or spin-on oxide film.
위에 개시된 기판은 질화실리콘 표면을 추가로 포함할 수 있다. SiO2:SiN의 제거 선택비는 10 초과, 바람직하게는 15 초과이다.The substrate disclosed above may further include a silicon nitride surface. The removal selectivity of SiO 2 :SiN is greater than 10, preferably greater than 15.
본 발명은 일반적으로 연마제로서 세리아 코팅된 무기 산화물 입자 및 폴리(메타크릴산)(PMAA), 이의 유도체, 이의 염, 및 높은 산화물 막 제거 속도, 낮은 SiN 막 제거 속도, 높고 조정 가능한 산화물:SiN 선택비를 달성하고, 보다 중요하게는, 산화물 트렌치 디싱을 현저히 감소시키고 과잉 연마 윈도우 안정성을 향상시키는 이점을 제공하는 적합한 화학 첨가제로서의 이들의 조합을 사용하는 얕은 트렌치 절연(STI) CMP 응용을 위한 화학 기계적 연마(CMP) 조성물에 관한 것이다.The present invention generally relates to ceria coated inorganic oxide particles and poly(methacrylic acid) (PMAA), derivatives thereof, salts thereof, and high oxide film removal rates, low SiN film removal rates, high tunable oxide:SiN selection as abrasives Chemical-mechanical for shallow trench isolation (STI) CMP applications using their combination as suitable chemical additives to achieve the ratio and, more importantly, significantly reduce oxide trench dishing and improve over-polishing window stability. A polishing (CMP) composition.
패턴화된 STI 구조물의 전체 평탄화에서, 산화물 트렌치 디싱을 감소시키는 것은 고려해야 할 주요한 요소이다. 트렌치 산화물 손실이 낮을수록 인접한 트랜지스터들 사이에서의 전류 누설을 방지할 것이다. 다이에 걸쳐(다이 내에서) 불균일한 트렌치 산화물 손실은 트랜지스터 성능과 디바이스 제조 수율에 영향을 미칠 것이다. 심각한 트렌치 산화물 손실(높은 산화물 트렌치 디싱)은 트랜지스터의 불량한 절연을 야기하여 디바이스 고장을 초래할 것이다. 따라서, STI CMP 연마 조성물에서 산화물 트렌치 디싱을 감소시킴으로써 트렌치 산화물 손실을 감소시키는 것이 중요하다.In the overall planarization of the patterned STI structure, reducing oxide trench dishing is a major factor to consider. Lower trench oxide losses will prevent current leakage between adjacent transistors. Non-uniform trench oxide losses across (within the die) will affect transistor performance and device fabrication yield. Severe trench oxide losses (high oxide trench dishing) will result in poor isolation of transistors, leading to device failure. Therefore, it is important to reduce trench oxide losses by reducing oxide trench dishing in STI CMP polishing compositions.
일 양태에서, STI CMP 연마 조성물로서,In one aspect, an STI CMP polishing composition comprising:
세리아 코팅된 무기 산화물 입자;ceria coated inorganic oxide particles;
유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체, 이의 염 및 이들의 조합으로부터 선택된 산화물 트렌칭 디싱 감소제;oxide trenching dishing reducers selected from organic polymeric acids, ester derivatives thereof, salts thereof, and combinations thereof;
수계 용매; 및water-based solvents; and
선택적으로optionally
살생물제; 및biocides; and
pH 조절제pH adjuster
를 포함하고;comprising;
pH가 2 내지 12, 3 내지 10, 3.5 내지 9, 또는 4 내지 8이며; a pH of 2 to 12, 3 to 10, 3.5 to 9, or 4 to 8;
산화물 트렌칭 디싱 감소제의 분자량이 1,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 1,200 내지 100,000, 보다 바람직하게는 1,500 내지 15,000의 범위인 STI CMP 연마 조성물이 제공된다.STI CMP polishing compositions are provided wherein the oxide trench dishing reducer has a molecular weight in the range of 1,000 to 1,000,000, preferably 1,200 to 100,000, more preferably 1,500 to 15,000.
산화물 트렌칭 디싱 감소제는 또한 유기 중합체 산의 2-알킬 기 치환된 유도체를 포함하고, 여기서 2-알킬 기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실 기를 포함한다.Oxide trenching dishing reducers also include 2-alkyl group substituted derivatives of organic polymeric acids, wherein the 2-alkyl group includes a methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl or hexyl group.
세리아 코팅된 무기 산화물 입자는 세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 알루미나, 세리아 코팅된 티타니아, 세리아 코팅된 지르코니아, 또는 임의의 다른 세리아 코팅된 무기 산화물 입자를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. Ceria coated inorganic oxide particles include, but are not limited to, ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, ceria coated alumina, ceria coated titania, ceria coated zirconia, or any other ceria coated inorganic oxide particles. is not limited to
바람직한 세리아 코팅된 무기 산화물 입자는 세리아 코팅된 콜로이드 실리카 입자이다.A preferred ceria coated inorganic oxide particle is a ceria coated colloidal silica particle.
본 명세서에 개시된 본 발명에서 이들 세리아 코팅된 무기 산화물 입자의 동적 광산란과 같은 공지된 방법에 의해 측정된 입자 크기는 10 nm 내지 1,000 nm의 범위이고, 바람직한 평균 입자 크기는 20 nm 내지 500 nm의 범위이고, 보다 바람직한 평균 입자 크기는 50 nm 내지 250 nm의 범위이다. The particle size measured by known methods such as dynamic light scattering of these ceria-coated inorganic oxide particles in the present invention disclosed herein is in the range of 10 nm to 1,000 nm, and the preferred average particle size is in the range of 20 nm to 500 nm. and a more preferred average particle size is in the range of 50 nm to 250 nm.
이들 세리아 코팅된 무기 산화물 입자의 농도는 0.01 중량% 내지 20 중량%의 범위이고, 바람직한 농도는 0.05 중량% 내지 10 중량%의 범위이고, 보다 바람직한 농도는 0.1 중량% 내지 5 중량%의 범위이다.The concentration of these ceria coated inorganic oxide particles is in the range of 0.01% to 20% by weight, the preferred concentration is in the range of 0.05% to 10% by weight, and the more preferred concentration is in the range of 0.1% to 5% by weight.
수계 용매는 탈이온(DI)수, 증류수 및 알코올성 유기 수계 용매를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.Aqueous solvents include, but are not limited to, deionized (DI) water, distilled water, and alcoholic organic aqueous solvents.
바람직한 수계 용매는 DI수이다.A preferred aqueous solvent is DI water.
STI CMP 슬러리는 0.0001 중량% 내지 0.05 중량%; 바람직하게는 0.0005 중량% 내지 0.025 중량%, 보다 바람직하게는 0.001 중량% 내지 0.01 중량%의 범위의 살생물제를 함유할 수 있다.The STI CMP slurry comprises 0.0001 wt % to 0.05 wt %; Preferably it may contain a biocide in the range of 0.0005% to 0.025% by weight, more preferably 0.001% to 0.01% by weight.
살생물제는 Dupont/Dow Chemical Co.의 KathonTM, KathonTM CG/ICP II, Dupont/Dow Chemical Co.의 Bioban을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 이들은 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 활성 성분을 가지고 있다.Biocides include, but are not limited to, Kathon ™ from Dupont/Dow Chemical Co., Kathon™ CG /ICP II, and Bioban from Dupont/Dow Chemical Co. They have the active ingredients 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 2-methyl-4-isothiazolin-3-one.
STI CMP 슬러리는 pH 조절제를 함유할 수 있다.The STI CMP slurry may contain a pH adjusting agent.
산성 또는 염기성 pH 조절제는 STI 연마 조성물을 최적화된 pH 값으로 조정하는 데 사용될 수 있다.Acidic or basic pH adjusting agents may be used to adjust the STI polishing composition to an optimized pH value.
산성 pH 조절제는 질산, 염산, 황산, 인산, 다른 무기산 또는 유기산, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. Acidic pH adjusting agents include, but are not limited to, nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, other inorganic or organic acids, and mixtures thereof.
pH 조절제에는 또한 염기성 pH 조절제, 예컨대 수소화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화테트라알킬암모늄, 유기 4급 수산화암모늄 화합물, 유기 아민, 및 pH를 보다 알칼리성 방향으로 조정하는 데 사용될 수 있는 다른 화학 시약이 포함된다.The pH adjusting agent also includes basic pH adjusting agents such as sodium hydride, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, tetraalkylammonium hydroxide, organic quaternary ammonium hydroxide compounds, organic amines, and other chemical reagents that can be used to adjust the pH in a more alkaline direction. Included.
STI CMP 슬러리는 0 중량% 내지 1 중량%; 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%; 보다 바람직하게는 0.1 중량% 내지 0.25 중량%의 pH 조절제를 함유한다.The STI CMP slurry contains 0 wt% to 1 wt%; preferably 0.01% to 0.5% by weight; More preferably, it contains 0.1 wt% to 0.25 wt% of a pH adjusting agent.
산화물 트렌치 디싱 감소제로서 사용된 유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체, 이의 2-알킬 기 치환된 유도체(2-알킬 기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실 기로부터 선택됨), 또는 이의 염은 아래에 나타낸 바와 같은 일반적인 분자 구조를 갖는다:Organic polymeric acids used as oxide trench dishing reducers, ester derivatives thereof, 2-alkyl group substituted derivatives thereof (the 2-alkyl group is selected from methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl or hexyl groups), or salts thereof It has a general molecular structure as shown in:
여기서, R1, R2 및 R4는 독립적으로 수소, 알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고; R4는 또한 Na+, K+ 또는 NH4+와 같은 금속 이온 또는 암모늄 이온일 수 있고; R3은 알킬 기로부터 선택된다. 여기서 알킬 기는 CmH2m+1이고, m은 1 내지 10, 1 내지 6, 1 내지 4 또는 1 내지 2이며; 예컨대 메틸, 에틸 기이다.wherein R 1 , R 2 and R 4 may be independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group; R 4 may also be an ammonium ion or a metal ion such as Na+, K+ or NH4+; R 3 is selected from an alkyl group. wherein the alkyl group is C m H 2m+1 , m is 1 to 10, 1 to 6, 1 to 4 or 1 to 2; For example, methyl, ethyl groups.
n은 분자량을 1,000 내지 1,000,000; 바람직하게는 1,200 내지 100,000; 보다 바람직하게는 1,500 내지 15,000의 범위로 제공하도록 선택된다.n represents a molecular weight of 1,000 to 1,000,000; preferably 1,200 to 100,000; More preferably, it is selected to provide in the range of 1,500 to 15,000.
R1, R2 및 R4가 수소 원자이고, R3이 메틸 기일 때, 폴리(메타크릴산)의 분자 구조(a)는 아래에 나타나 있다:When R 1 , R 2 and R 4 are a hydrogen atom and R 3 is a methyl group, the molecular structure (a) of poly(methacrylic acid) is shown below:
R1 및 R2가 수소 원자이고, R3이 메틸 기이고, R4가 금속 이온일 때, 폴리(메타크릴산) 염의 분자 구조(b)는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 is a methyl group and R 4 is a metal ion, the molecular structure (b) of the poly(methacrylic acid) salt is shown below:
폴리(메타크릴산) 염은 폴리(메타크릴산) 암모늄 염, 폴리(메타크릴산) 나트륨 염, 폴리(메타크릴산) 칼륨 염 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 바람직한 폴리(메타크릴산) 염은 폴리(메타크릴산) 암모늄 염이다.Poly(methacrylic acid) salts include, but are not limited to, poly(methacrylic acid) ammonium salts, poly(methacrylic acid) sodium salts, poly(methacrylic acid) potassium salts, or combinations thereof. A preferred poly(methacrylic acid) salt is the poly(methacrylic acid) ammonium salt.
R1 및 R2가 수소 원자이고, R3 및 R4가 메틸 기일 때, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 2 are hydrogen atoms and R 3 and R 4 are methyl groups, the molecular structure of poly(methyl methacrylate) (PMMA) is shown below:
R1 및 R2가 수소 원자이고, R3이 메틸 기이고, R4가 에틸 기일 때, 폴리(에틸 메타크릴레이트)(PEMA)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 is a methyl group and R 4 is an ethyl group, the molecular structure of poly(ethyl methacrylate) (PEMA) is shown below:
R1 및 R4가 수소 원자이고, R2 및 R3이 메틸 기일 때, 2-메틸-폴리(메타크릴산)의 분자 구조는 아래에 나타나 있다:When R 1 and R 4 are hydrogen atoms and R 2 and R 3 are methyl groups, the molecular structure of 2-methyl-poly(methacrylic acid) is shown below:
STI CMP 슬러리는 0.001 중량% 내지 2.0 중량%, 바람직하게는 0.005 중량% 내지 0.75 중량%, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 산화물 트렌칭 디싱 감소제를 함유한다. The STI CMP slurry contains from 0.001% to 2.0% by weight, preferably from 0.005% to 0.75% by weight, preferably from 0.01% to 0.5% by weight of the oxide trench dishing reducer.
또 다른 양태에서, 얕은 트렌치 절연(STI) 공정에서 위에 기재된 화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 사용하는 이산화실리콘을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는 기판의 화학 기계적 연마(CMP) 방법이 제공된다.In another aspect, a method of chemical mechanical polishing (CMP) of a substrate having at least one surface comprising silicon dioxide using the chemical mechanical polishing (CMP) composition described above in a shallow trench isolation (STI) process is provided.
또 다른 양태에서, 얕은 트렌치 절연(STI) 공정에서 위에 기재된 화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 사용하는 이산화실리콘을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는 기판의 화학 기계적 연마(CMP) 시스템이 제공된다. In yet another aspect, a system for chemical mechanical polishing (CMP) of a substrate having at least one surface comprising silicon dioxide using the chemical mechanical polishing (CMP) composition described above in a shallow trench isolation (STI) process is provided.
연마된 산화물 막은 화학 기상 증착(CVD), 플라스마 강화 CVD(PECVD), 고밀도 증착 CVD(HDP) 또는 스핀 온 산화물 막일 수 있다.The polished oxide film may be chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced CVD (PECVD), high density deposition CVD (HDP), or spin on oxide film.
위에 개시된 기판은 질화실리콘 표면을 추가로 포함할 수 있다. SiO2:SiN의 제거 선택비는 10 초과, 바람직하게는 20 초과, 보다 바람직하게는 30 초과이다.The substrate disclosed above may further include a silicon nitride surface. The removal selectivity of SiO 2 :SiN is greater than 10, preferably greater than 20, more preferably greater than 30.
또 다른 양태에서, 얕은 트렌치 절연(STI) 공정에서 위에 기재된 화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 사용하는 이산화실리콘을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는 기판의 화학 기계적 연마(CMP) 방법이 제공된다. 연마된 산화물 막은 CVD 산화물 막, PECVD 산화물 막, 고밀도 산화물 막 또는 스핀 온 산화물 막일 수 있다.In another aspect, a method of chemical mechanical polishing (CMP) of a substrate having at least one surface comprising silicon dioxide using the chemical mechanical polishing (CMP) composition described above in a shallow trench isolation (STI) process is provided. The polished oxide film may be a CVD oxide film, a PECVD oxide film, a high-density oxide film, or a spin-on oxide film.
하기 비제한적인 실시예는 본 발명을 추가로 예시하기 위해 제시된다.The following non-limiting examples are presented to further illustrate the invention.
CMP 방법론CMP Methodology
아래에 제시된 실시예에서, CMP 실험은 아래에 주어진 절차 및 실험 조건을 이용하여 수행하였다.In the examples presented below, CMP experiments were performed using the procedures and experimental conditions given below.
용어Terms
구성 요소Component
세리아 코팅된 실리카: 입자 크기가 대략 100 나노미터(nm)인 연마제로서 사용하였고; 그러한 세리아 코팅된 실리카 입자는 입자 크기가 대략 20 나노미터(nm) 내지 500 나노미터(nm)의 범위일 수 있다.Ceria coated silica: used as an abrasive with a particle size of approximately 100 nanometers (nm); Such ceria coated silica particles may have a particle size in the range of approximately 20 nanometers (nm) to 500 nanometers (nm).
일본의 JGC Inc.에서 세리아 코팅된 실리카 입자(다양한 크기를 가짐)를 제공하였다.Ceria coated silica particles (having various sizes) were provided by JGC Inc. of Japan.
미주리주 세인트 루이스에 소재하는 Sigma-Aldrich에서 화학 첨가제인 폴리(메타크릴산) 또는 염을 제공하였다.The chemical additive poly(methacrylic acid) or salt was provided by Sigma-Aldrich, St. Louis, MO.
일본의 Kao Chemicals Inc.에서 화학 첨가제인 폴리아크릴산 암모늄 염(PAAAS)을 제공하였다.Kao Chemicals Inc. of Japan provided ammonium polyacrylic acid salt (PAAAS) as a chemical additive.
TEOS: 테트라에틸 오르토실리케이트TEOS: Tetraethyl Orthosilicate
연마 패드: 연마 패드, DOW, Inc.에서 제공한 IC1010 및 다른 패드를 CMP 동안 사용하였다.Polishing Pads: Polishing pads, IC1010 provided by DOW, Inc. and other pads were used during CMP.
파라미터parameter
일반Normal
Å 또는 A: 옹스트롬(들) - 길이 단위Å or A: Angstrom(s) - unit of length
BP: 배압, psi 단위BP: Back pressure, in psi
CMP: 화학 기계적 평탄화 = 화학 기계적 연마CMP: Chemical Mechanical Planarization = Chemical Mechanical Polishing
CS: 캐리어 속도CS: carrier speed
DF: 하향력(down force): CMP 동안 가해진 압력, 단위 psiDF: down force: pressure applied during CMP, in psi
min: 분(들)min: minute(s)
ml: 밀리리터(들)ml: milliliter(s)
mV: 밀리볼트(들)mV: millivolt(s)
psi: 제곱 인치당 파운드psi: pounds per square inch
PS: 연마 툴의 플래튼 회전 속도, rpm(revolution per minute; 분당 회전수(들))PS: the platen rotation speed of the grinding tool, revolutions per minute (rpm(s))
SF: 슬러리 유량, ml/minSF: slurry flow rate, ml/min
Wt.%: (열거된 구성 요소의) 중량%Wt.%: % by weight (of listed components)
TEOS:SiN 선택비: (TEOS의 제거 속도)/(SiN의 제거 속도)TEOS:SiN selectivity: (removal rate of TEOS)/(removal rate of SiN)
HDP: 고밀도 플라스마 증착된 TEOSHDP: High Density Plasma Deposited TEOS
TEOS 또는 HDP 제거 속도: 주어진 하향 압력에서 측정된 TEOS 또는 HDP 제거 속도. 아래에 열거된 실시예에서 CMP 툴의 하향 압력은 2.0, 3.0 또는 4.0 psi였다. TEOS or HDP Removal Rate: The TEOS or HDP removal rate measured at a given downward pressure. The downward pressure of the CMP tool in the examples listed below was 2.0, 3.0 or 4.0 psi.
SiN 제거 속도: 주어진 하향 압력에서 측정된 SiN 제거 속도. 열거된 실시예에서 CMP 툴의 하향 압력은 3.0 psi였다.SiN Removal Rate: The measured SiN removal rate at a given downward pressure. The downward pressure of the CMP tool in the examples listed was 3.0 psi.
계측법metrology
Creative Design Engineering, Inc.(캘리포니아주 95014 쿠퍼티노 알베스 드라이브 20565에 소재)에서 제조한 ResMap CDE, 모델 168을 사용하여 막을 측정하였다. ResMap 툴은 4점 프로브 시트 저항 툴이다. 막에 대해 5 mm 에지 제외 영역에서 49 포인트 직경 스캔을 수행하였다.Membrane measurements were made using ResMap CDE, Model 168, manufactured by Creative Design Engineering, Inc. (20565 Alves Drive, Cupertino, CA 95014). The ResMap tool is a four-point probe sheet resistance tool. A 49 point diameter scan was performed on the membrane in a 5 mm edge exclusion area.
CMP 툴CMP tool
사용한 CMP 툴은 Applied Materials(캘리포니아주 95054 산타클라라 바워스 애비뉴 3050에 소재)에서 제조한 200 mm Mirra, 또는 300 mm Reflexion이다. 블랭킷 및 패턴 웨이퍼 연구를 위해 DOW, Inc.(델라웨어주 19713 뉴어크 벨뷰 로드 451에 소재)에서 제공한 IC1000 패드를 플래튼 1에 사용하였다.The CMP tool used was a 200 mm Mirra, or 300 mm Reflexion, manufactured by Applied Materials (3050 Bowers Avenue, Santa Clara, CA 95054). IC1000 pads provided by DOW, Inc. (451 Bellevue Road, Newark, DE 19713) were used for platen 1 for blanket and patterned wafer studies.
패드를 18분 동안 컨디셔닝함으로써 IC1010 패드 또는 다른 패드를 브레이크-인(break-in)하였다. 컨디셔너에 7 lbs의 힘을 가한다. 툴 설정 및 패드 브레이크-인을 검증하기 위해 기준선 조건에서 Versum Materials Inc.에서 제공한 Versum® STI2305 슬러리를 사용하여 2개의 텅스텐 모니터 및 2개의 TEOS 모니터를 연마하였다.The IC1010 pad or other pad was broken-in by conditioning the pad for 18 minutes. Apply 7 lbs force to the conditioner. Two tungsten monitors and two TEOS monitors were polished using Versum® STI2305 slurry provided by Versum Materials Inc. at baseline conditions to verify tool setup and pad break-in.
웨이퍼wafer
PECVD 또는 LECVD 또는 HD TEOS 웨이퍼를 사용하여 연마 실험을 수행하였다. 이들 블랭킷 웨이퍼를 Silicon Valley Microelectronics(캘리포니아주 95051 산타클라라 키퍼 로드 2985에 소재)에서 구입하였다. Polishing experiments were performed using PECVD or LECVD or HD TEOS wafers. These blanket wafers were purchased from Silicon Valley Microelectronics, 2985 Keeper Road, Santa Clara, CA 95051.
연마 실험polishing experiment
블랭킷 웨이퍼 연구에서, 산화물 블랭킷 웨이퍼 및 SiN 블랭킷 웨이퍼를 기준선 조건에서 연마하였다. 툴 기준선 조건은 테이블 속도; 87 rpm, 헤드 속도; 93 rpm, 멤브레인 압력; 3.0 psi, 슬러리 유량; 200 ml/min이었다.In the blanket wafer study, oxide blanket wafers and SiN blanket wafers were polished at baseline conditions. Tool baseline conditions include table speed; 87 rpm, head speed; 93 rpm, membrane pressure; 3.0 psi, slurry flow; 200 ml/min.
SWK Associates, Inc.(캘리포니아주 95054 산타클라라 스콧 불러바드 2920에 소재)에서 제공한 패턴화된 웨이퍼(MIT860)에 대한 연마 실험에 슬러리를 사용하였다. 이들 웨이퍼를 Veeco VX300 프로파일러/AFM 장치에서 측정하였다. 2개 또는 3개의 상이한 크기의 피치 구조를 산화물 디싱 측정에 사용하였다. 웨이퍼를 중앙, 중간 및 에지 다이 위치에서 측정하였다.The slurry was used in polishing experiments on patterned wafers (MIT860) provided by SWK Associates, Inc. (2920 Scott Boulevard, Santa Clara, CA 95054). These wafers were measured on a Veeco VX300 Profiler/AFM instrument. Two or three different sized pitch structures were used for oxide dishing measurements. Wafers were measured at center, middle and edge die positions.
TEOS:SiN 선택비: STI CMP 연마 조성물로부터 수득된 (TEOS의 제거 속도)/(SiN의 제거 속도)는 조정 가능하였다.TEOS:SiN selectivity: (rate of removal of TEOS)/(rate of removal of SiN) obtained from the STI CMP polishing composition was tunable.
작업 실시예working example
하기 작업 실시예에서, 0.2 중량%의 세륨 코팅된 실리카, 0.0001 중량% 내지 0.05 중량%의 범위의 살생물제 및 탈이온수를 포함하는 STI 연마 조성물을 베이스 또는 기준 조성물로서 제조하였다. In the working examples below, an STI polishing composition comprising 0.2% by weight of cerium coated silica, a biocide in the range of 0.0001% to 0.05% by weight and deionized water was prepared as a base or reference composition.
STI CMP 연마 조성물은 분자량이 다른 구조(a)를 갖는 폴리(메타크릴산)(PMAA) 및/또는 분자량이 약 3000인 폴리아크릴산 암모늄 염(PAAAS)과 같은 추가의 화학 첨가제를 포함하였다.The STI CMP polishing composition included additional chemical additives such as poly(methacrylic acid) (PMAA) having a different molecular weight structure (a) and/or ammonium polyacrylic acid salt (PAAAS) having a molecular weight of about 3000.
질산 또는 수산화암모늄을 사용하여 조성물의 pH를 조정하였다.The pH of the composition was adjusted using nitric acid or ammonium hydroxide.
실시예 1Example 1
실시예 1에서, 연마 조성물을 표 1에 나타낸 바와 같이 제조하였다. 조성물의 pH는 약 5.35이었다.In Example 1, a polishing composition was prepared as shown in Table 1. The pH of the composition was about 5.35.
MW가 약 5,000인 폴리(메타크릴산)(PMAA) 또는 이의 탈이온화된 형태(탈이온화된 PMAA)의 화학 첨가제를 표 1에 나타낸 바와 같이 각각 0.10 중량%로 사용하였다.Chemical additives in the form of poly(methacrylic acid) (PMAA) or a deionized form thereof (deionized PMAA) having a MW of about 5,000 were used at 0.10 wt % each as shown in Table 1.
상이한 막에 대한 제거 속도(Å/min의 RR)를 시험하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. Removal rates (RR in Å/min) for different membranes were tested. The results are shown in Table 1.
분자량이 5,000인 PMAA 또는 이의 탈이온화된 형태가 막 제거 속도 및 선택비에 미치는 영향을 관찰하였다.The effect of PMAA having a molecular weight of 5,000 or a deionized form thereof on the membrane removal rate and selectivity was observed.
표 1. 막 RR 및 선택비에 미치는 첨가제의 영향Table 1. Effect of additives on membrane RR and selectivity
표 1에 나타낸 바와 같이, 폴리(메타크릴산)(PMAA) 또는 이의 탈이온화된 형태의 화학 첨가제를 첨가하면 시험된 모든 막의 제거 속도가 감소하였다. 유사한 TEOS:SiN 막 연마 선택비를 수득하였다.As shown in Table 1, addition of poly(methacrylic acid) (PMAA) or its deionized form of chemical additive decreased the removal rate of all membranes tested. Similar TEOS:SiN film polishing selectivity was obtained.
실시예Example 22
실시예 2에서, 연마 조성물을 표 2에 나타낸 바와 같이 제조하였다. CMP 연마 조성물의 pH 값은 5.35이다.In Example 2, a polishing composition was prepared as shown in Table 2. The pH value of the CMP polishing composition is 5.35.
분자량이 약 5,000인 폴리(메타크릴산)의 화학 첨가제를 0.10 중량%로 사용하였다. A chemical additive of poly(methacrylic acid) having a molecular weight of about 5,000 was used at 0.10% by weight.
산화물 트렌칭 100 μm 및 200 μm 디싱 대 과잉 연마량을 시험하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.Oxide trenching 100 μm and 200 μm dishing versus excess polishing were tested, and the results are shown in Table 2.
표 2. 산화물 트렌치 디싱 대 OP량에 미치는 PMAA의 영향Table 2. Effect of PMAA on oxide trench dishing versus OP amount
표 2에 나타낸 결과와 같이, MW가 5,000인 0.1 중량%의 PMAA를 세리아 코팅된 실리카 연마제가 0.2 중량%인 기준 STI CMP 연마 조성물에 첨가하면 산화물 트렌치 디싱이 현저히 감소하였고, 산화물 트렌치 디싱 감소는 상이한 크기의 산화물 트렌치 피처 둘 다에 대해 100% 초과이었다.As shown in Table 2, the addition of 0.1 wt % PMAA with a MW of 5,000 to a reference STI CMP polishing composition with 0.2 wt % ceria coated silica abrasive significantly reduced oxide trench dishing, and the oxide trench dishing reduction was different. size was greater than 100% for both oxide trench features.
산화물 트렌치 디싱 감소제로서 MW가 5,000인 PMAA 대 산화물 막의 상이한 과잉 연마 두께의 사용으로 디싱을 현저히 감소시켰다.The use of different over abrasive thicknesses of oxide film versus PMAA with a MW of 5,000 as oxide trench dishing reducer significantly reduced dishing.
실시예 3Example 3
실시예 3에서, 연마 조성물을 표 3에 나타낸 바와 같이 제조하였다. 열거된 연마 조성물에서, 0.2 중량%의 세리아 코팅된 실리카를 기준 및 3개의 시험된 샘플 모두에서 연마제로서 사용하였다. 이들 조성물 각각에 대해 pH는 약 5.35이었다.In Example 3, a polishing composition was prepared as shown in Table 3. In the listed polishing compositions, 0.2 wt. % ceria coated silica was used as the abrasive in the reference and all three tested samples. The pH for each of these compositions was about 5.35.
분자량이 5,000인 탈이온화된 PMAA를 각각 0.05 중량%, 0.1 중량% 및 0.15 중량%로 사용하였다.Deionized PMAA having a molecular weight of 5,000 was used at 0.05 wt%, 0.1 wt% and 0.15 wt%, respectively.
이들 연마 조성물로부터의 제거 속도를 시험하고, 표 3에 나타내었다.The removal rates from these polishing compositions were tested and are shown in Table 3.
표 3. 상이한 %의 PMAA를 갖는 연마 조성물로부터의 막 RRTable 3. Film RRs from polishing compositions with different percentages of PMAA
표 3에 나타낸 결과와 같이, 상이한 농도의 PMAA를 연마 조성물에서 화학 첨가제로서 사용하였을 때 세 가지 유형의 막 제거 속도를 모두 감소시켰지만, 시험된 범위 내에서 MW가 5,000인 PMAA의 농도 변화는 TEOS, HDP, SiN 막 제거 속도에 상당한 영향을 미치지 않았고, 연마 조성물에서 화학 첨가제로서 PMAA를 사용하면 TEOS:SiN 선택비가 약간 증가하였다. As shown in Table 3, when different concentrations of PMAA were used as chemical additives in the polishing composition, all three types of film removal rates were reduced, but within the range tested, the change in the concentration of PMAA with a MW of 5,000 was TEOS, HDP, did not significantly affect the SiN film removal rate, and the use of PMAA as a chemical additive in the polishing composition slightly increased the TEOS:SiN selectivity.
다양한 크기의 산화물 트렌치 손실 속도에 미치는 PMAA 농도의 영향을 표 4에 열거하였다. Table 4 lists the effect of PMAA concentration on the rate of loss of oxide trenches of various sizes.
표 4. 산화물 트렌치 손실 속도에 미치는 PMAA%의 영향Table 4. Effect of PMAA% on Oxide Trench Loss Rate
표 4에 나타낸 바와 같이, PMAA를 100 μm 및 200 μm 산화물 트렌치 피처에 대한 상이한 중량%의 농도로 사용하였을 때 0.2 중량%의 세리아 코팅된 실리카 기준 샘플만을 사용한 연마 조성물과 비교하면서 산화물 트렌치 손실 속도가 현저히 감소하였다.As shown in Table 4, when PMAA was used at different wt % concentrations for 100 μm and 200 μm oxide trench features, the oxide trench loss rates were higher compared to polishing compositions using only 0.2 wt % ceria coated silica reference samples. decreased significantly.
표 4에 나타낸 결과는 또한 PMAA 농도를 0.1 중량% 또는 0.15 중량%로 사용하였을 때, 화학 첨가제로서 0.05 중량%의 PMAA를 사용한 연마 조성물을 비교하면서 상당한 산화물 트렌치 손실 속도를 수득하였음을 나타내었다.The results shown in Table 4 also show that when PMAA concentrations of 0.1 wt % or 0.15 wt % were used, significant oxide trench loss rates were obtained compared to polishing compositions using 0.05 wt % PMAA as chemical additive.
다양한 크기의 산화물 트렌치 디싱 속도에 미치는 PMAA 농도의 영향을 표 5에 열거하였다. Table 5 lists the effect of PMAA concentration on dishing rate of oxide trenches of various sizes.
표 5. 산화물 트렌치 디싱 속도에 미치는 PMAA%의 영향Table 5. Effect of PMAA% on oxide trench dishing rate
표 5에 나타낸 결과와 같이, PMAA를 100 μm 및 200 μm 산화물 트렌치 피처에 대해 0.05 중량%, 0.1 중량% 또는 0.15 중량%로 사용하였을 때 0.2 중량%의 세리아 코팅된 실리카 연마제 기반 연마 조성물만을 사용한 연마 조성물로 수득된 이들 2개의 산화물 트렌치 피처에 대한 디싱 속도를 비교하면서 산화물 트렌치 디싱 속도를 현저히 감소시켰다. As shown in Table 5, when PMAA was used at 0.05 wt %, 0.1 wt % or 0.15 wt % for 100 μm and 200 μm oxide trench features, only 0.2 wt % ceria coated silica abrasive based polishing composition was used. The oxide trench dishing rate was significantly reduced while comparing the dishing rates for these two oxide trench features obtained with the composition.
실시예 4Example 4
실시예 4에서, 연마제로서 MW가 5,000인 0.1 중량%의 PMAA 및 0.2 중량%의 세리아 코팅된 실리카를 사용한 조성물에 대해 막 제거 속도, 산화물 트렌칭 손실 속도 및 산화물 트렌치 디싱 속도에 미치는 pH 조건의 영향을 시험하였다. In Example 4, the effect of pH conditions on film removal rate, oxide trench loss rate and oxide trench dishing rate for a composition using 0.1 wt% PMAA and 0.2 wt% ceria coated silica having a MW of 5,000 as abrasives was tested.
막에 미치는 pH의 영향의 결과를 표 6에 열거하였다.The results of the effect of pH on the membrane are listed in Table 6.
표 6. 막 RR에 미치는 pH의 영향Table 6. Effect of pH on membrane RR
표 6에 나타낸 결과와 같이, pH가 5.35에서 6 또는 5.35에서 8로 증가함에 따라 TEOS 막에 대한 제거 속도가 증가하였다. 이어서 pH가 5.35에서 6으로 증가함에 따라 HDP 막 제거 속도가 증가하였고, pH가 5.35에서 8로 증가함에 따라 약간 감소하였다. pH가 5.35에서 6 및 8로 각각 증가함에 따라 TEOS:SiN 선택비가 증가하였다. As shown in Table 6, the removal rate for the TEOS membrane increased as the pH increased from 5.35 to 6 or from 5.35 to 8. The HDP membrane removal rate then increased as the pH increased from 5.35 to 6, and slightly decreased as the pH increased from 5.35 to 8. The TEOS:SiN selectivity increased as the pH increased from 5.35 to 6 and 8, respectively.
다양한 크기의 산화물 트렌치 손실 속도에 미치는 연마 조성물의 pH 조건의 영향을 표 7에 열거하였다. Table 7 lists the effect of the pH conditions of the polishing composition on the rate of loss of oxide trenches of various sizes.
표 7. 산화물 트렌치 손실 속도에 미치는 pH 조건의 영향Table 7. Effect of pH Conditions on Oxide Trench Loss Rate
다양한 크기의 산화물 트렌치 디싱 속도에 미치는 pH 조건의 영향을 표 8에 열거하였다. Table 8 lists the effect of pH conditions on dishing rates of oxide trenches of various sizes.
표 8. 산화물 트렌치 디싱 속도에 미치는 pH 조건의 영향Table 8. Effect of pH conditions on oxide trench dishing rate
표 7에 나타낸 바와 같이, 전반적으로 pH 5.35에서의 조성물은 시험된 모든 산화물 트렌치 피처에 걸쳐 최저 산화물 트렌치 손실 속도를 나타내었다.As shown in Table 7, overall, the composition at pH 5.35 exhibited the lowest rate of oxide trench loss across all oxide trench features tested.
표 8에 나타낸 바와 같이, 전반적으로 pH 5.35에서의 조성물은 시험된 모든 산화물 트렌치 피처에 걸쳐 최저 산화물 트렌치 디싱 속도를 나타내었다.As shown in Table 8, overall, the composition at pH 5.35 exhibited the lowest oxide trench dishing rate across all oxide trench features tested.
실시예 5Example 5
실시예 5에서, MW가 5,000, 15,000 및 100,000으로 상이한 PMAA를 사용하여 시험을 수행하였다. 조성물은 연마제로서 0.1 중량%의 PMAA 및 0.2 중량%의 세리아 코팅된 실리카를 포함하였다. 조성물의 pH는 5.35이었다.In Example 5, tests were performed using PMAAs with different MWs of 5,000, 15,000 and 100,000. The composition included 0.1 wt % PMAA and 0.2 wt % ceria coated silica as an abrasive. The pH of the composition was 5.35.
분자량이 상이한 PMAA 또는 폴리(메타크릴산) 암모늄 염(PMAAAM)의 막 제거 속도 및 TEOS:SiN 선택비에 대한 결과를 표 9에 열거하였다.Table 9 lists the results for film removal rates and TEOS:SiN selectivity of PMAA or poly(methacrylic acid) ammonium salt (PMAAAM) of different molecular weights.
표 9. 막 RR 및 TEOS:SiN 선택비에 미치는 상이한 MW의 PMAA 또는 이의 염의 영향Table 9. Effect of different MWs of PMAA or salts thereof on membrane RR and TEOS:SiN selectivity
표 9에 나타낸 결과와 같이, PMAA 또는 이의 염을 산화물 트렌치 디싱 감소제로서 사용하여 TEOS, HDP 및 SiN 제거 속도를 억제시켰다. TEOS:SiN의 선택비를 높게 유지시켰고, 100,000 미만의 PMAA MW에 대해 MW 5K에서 15K로 증가하였다. As shown in Table 9, PMAA or a salt thereof was used as an oxide trench dishing reducer to suppress TEOS, HDP and SiN removal rates. The selectivity of TEOS:SiN was kept high and increased from MW 5K to 15K for PMAA MWs less than 100,000.
산화물 트렌치 디싱을 감소시키기 위해 화학 첨가제로서 분자량이 상이한 PMAA 또는 폴리(메타크릴산) 암모늄 염(PMAAAM)을 시험하였다. 그 결과를 표 10에 열거하였다.Different molecular weight PMAA or poly(methacrylic acid) ammonium salts (PMAAAM) were tested as chemical additives to reduce oxide trench dishing. The results are listed in Table 10.
표 10. 산화물 트렌치 디싱 속도에 미치는 상이한 MW의 PMAA 또는 이의 염의 영향Table 10. Effect of different MW PMAA or salt thereof on oxide trench dishing rate
표 10에 나타낸 결과와 같이, PMAA 또는 이의 염을 산화물 트렌치 디싱 감소제로서 사용하여 100 μm 및 200 μm 산화물 트렌치 피처에 대한 감소된 산화물 트렌치 디싱 성능을 제공하였다. As shown in Table 10, PMAA or a salt thereof was used as an oxide trench dishing reducer to provide reduced oxide trench dishing performance for 100 μm and 200 μm oxide trench features.
실시예 6Example 6
실시예 6에서, 2개의 화학 첨가제인 폴리아크릴산 암모늄 염(PAAAS) 대 PMAA가 산화물 연마 조성물 성능에 미치는 이들의 영향에 대해 비교하였다. In Example 6, two chemical additives, ammonium polyacrylic acid salt (PAAAS) versus PMAA, were compared for their effect on oxide polishing composition performance.
조성물은 연마제로서 0.2 중량%의 세리아 코팅된 실리카를 포함하였다. 5.35에서 조성물의 pH를 참조 샘플로서 사용하였다.The composition included 0.2% by weight of ceria coated silica as an abrasive. The pH of the composition at 5.35 was used as a reference sample.
HDP 막 및 SiN 막 제거 속도에 미치는 연마 조성물 중 화학 첨가제로서의 PAAAS 또는 PMAA의 영향을 연구하였고, 그 결과를 표 11에 열거하였다.The effect of PAAAS or PMAA as a chemical additive in the polishing composition on the HDP film and SiN film removal rate was studied, and the results are listed in Table 11.
표 11에 나타낸 결과와 같이, 동일한 pH 및 동일한 연마제 농도 조건에서, 0.1 중량%의 PAAAS는 연마 조성물 중 화학 첨가제로서 0.1 중량%의 PMAA를 사용하여 수득된 HDP 막 제거 속도를 비교하면서 HDP 산화물 막 제거 속도를 상당히 억제하였다. 조성물에 사용된 세리아 코팅된 실리카 및 0.1 중량%의 PAAAS 염의 조성물은 HDP의 허용 가능한 제거 속도를 제공하지 않을 것이다.As shown in Table 11, under the same pH and same abrasive concentration conditions, 0.1 wt % PAAAS removes HDP oxide film while comparing the HDP film removal rates obtained using 0.1 wt % PMAA as a chemical additive in the polishing composition. speed was significantly reduced. A composition of ceria coated silica and 0.1 wt % PAAAS salt used in the composition would not provide an acceptable rate of removal of HDP.
표 11. 막 제거 속도에 미치는 PAA 염 대 PMAA의 영향Table 11. Effect of PAA Salts vs. PMAA on Membrane Removal Rate
P200 μm 트렌치 속도 및 P200 μm 트렌치 RR/블랭킷 HDP 막 RR 비율에 미치는 연마제로서 세리아 코팅된 실리카 입자를 사용한 연마 조성물 중 화학 첨가제로서의 PAAAS 또는 PMAA의 영향을 연구하였고, 그 결과를 표 12에 열거하였다.The effect of PAAAS or PMAA as a chemical additive in polishing compositions using ceria coated silica particles as an abrasive on P200 μm trench velocity and P200 μm trench RR/blanket HDP film RR ratio was studied, and the results are listed in Table 12.
표 12. P200 트렌치 속도 및 P200 트렌치 RR/블랭킷 RR 비율에 미치는 PAA 염 대 PMAA의 영향Table 12. Effect of PAA salt versus PMAA on P200 trench velocity and P200 trench RR/blanket RR ratio
표 12에 나타낸 결과와 같이, 동일한 pH 및 동일한 연마제 농도 조건에서, 화학 첨가제 염으로서 0.05 중량% 또는 0.1 중량%의 PMAA를 사용한 연마 조성물은 화학 첨가제를 사용하지 않은 기준 샘플 또는 화학 첨가제로서 0.01 중량% 또는 0.1 중량%의 PAAAS를 사용한 연마 조성물로부터 수득된 그러한 비율보다 P200 mm 트렌치 RR/블랭킷 HDP RR 비율을 현저히 감소시켰다.As shown in Table 12, under the same pH and same abrasive concentration conditions, the polishing composition using either 0.05 wt% or 0.1 wt% PMAA as the chemical additive salt was 0.01 wt% as the reference sample without chemical additive or as the chemical additive or significantly reduced the P200 mm trench RR/blanket HDP RR ratio over those ratios obtained from polishing compositions using 0.1% by weight of PAAAS.
상이한 크기의 산화물 트렌치 RR/블랭킷 산화물 막 RR 비율은 산화물 연마 조성물이 산화물 연마 CMP 응용에 사용되는 동안 더 낮은 산화물 디싱을 제공할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 주요한 파라미터이다. 일반적으로 이러한 비율이 작을수록 산화물 트렌치 디싱은 더 낮아진다.The different sized oxide trench RR/blanket oxide film RR ratio is a key parameter for determining whether an oxide polishing composition can provide lower oxide dishing while used in oxide polishing CMP applications. In general, the smaller this ratio, the lower the oxide trench dishing.
P200 μm 트렌치 디싱 대 과잉 연마 제거량에 미치는 연마제로서 세리아 코팅된 실리카 입자를 사용한 연마 조성물 중 화학 첨가제로서의 PAAAS 또는 PMAA의 영향을 연구하였고, 그 결과를 표 13에 열거하였다.The effect of PAAAS or PMAA as a chemical additive in polishing compositions using ceria coated silica particles as an abrasive on P200 μm trench dishing versus excess abrasive removal was studied, and the results are listed in Table 13.
표 13. P200 트렌치 디싱 대 OP량에 미치는 PAA 염 대 PMAA의 영향Table 13. Effect of PAA salt versus PMAA on P200 trench dishing versus OP amount
표 13에 나타낸 결과와 같이, 동일한 pH 및 동일한 연마제 농도 조건에서, 트렌치 디싱 데이터 대 과잉 연마 제거량을 보다 상대적으로 비교할 수 있도록 HDP 막 제거 속도를 유사한 제거 속도로 조정하였다. As shown in Table 13, the HDP film removal rate was adjusted to a similar removal rate so that the trench dishing data versus the excess abrasive removal amount could be more relatively compared at the same pH and the same abrasive concentration condition.
P200 μm 디싱 대 2개의 상이한 과잉 연마 제거량은 PAAAS를 연마 조성물 중 화학 첨가제로서 사용할 때의 트렌칭 디싱 대 과잉 연마량보다 PMAA를 화학 첨가제로서 사용할 때의 산화물 트렌치 디싱 대 과잉 연마량이 현저히 더 낮음을 입증하였다. P200 μm dishing vs. two different overabrasive removal rates demonstrate that oxide trench dishing vs. overpolishing when PMAA is used as a chemical additive is significantly lower than trenching dishing vs. overabrasive when using PAAAS as a chemical additive in the polishing composition. did.
실시예 6은 PMAA를 화학 첨가제로서 사용한 연마 조성물이 동일한 pH 및 동일한 연마제 농도에서 PAAAS를 화학 첨가제로서 사용한 연마 조성물보다 현저한 산화물 트렌치 디싱 감소를 제공한 것으로 나타났다.Example 6 showed that the polishing composition using PMAA as the chemical additive provided significant oxide trench dishing reduction than the polishing composition using PAAAS as the chemical additive at the same pH and at the same abrasive concentration.
작업 실시예를 포함하여 위에 열거한 본 발명의 구현예는 본 발명으로 제조될 수 있는 수많은 구현예의 예시이다. 공정의 수많은 다른 구성이 사용될 수 있고, 공정에 사용한 재료는 구체적으로 개시된 것 이외의 수많은 재료로부터 선택될 수 있음이 고려된다.The embodiments of the invention listed above, including working examples, are illustrative of the many embodiments that can be made with the invention. It is contemplated that numerous other configurations of the process may be used, and the materials employed in the process may be selected from numerous materials other than those specifically disclosed.
Claims (22)
세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체, 이의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화물 트렌칭 디싱 감소제;
수계 용매; 및
선택적으로
살생물제; 및
pH 조절제
를 포함하고;
여기서,
조성물의 pH는 3 내지 10이고;
산화물 트렌치 디싱 감소제는 아래에 나타낸 바와 같은 일반적인 분자 구조를 갖는 화학 기계적 연마 조성물:
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 및 알킬 기 CmH2m+1로 이루어진 군으로부터 선택되고, m은 1 내지 4이고; R3은 알킬 기 CmH2m+1이고, m은 1 내지 4이고; R4는 수소, 알킬 기 CmH2m+1, 금속 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되고, m은 1 내지 4이고; n은 1,000 내지 1,000,000의 분자량을 제공하도록 선택된다.A chemical mechanical polishing composition comprising:
ceria coated inorganic oxide particles;
an oxide trench dishing reducer selected from the group consisting of organic polymeric acids, ester derivatives thereof, salts thereof, and combinations thereof;
water-based solvents; and
optionally
biocides; and
pH adjuster
comprising;
here,
the pH of the composition is between 3 and 10;
The oxide trench dishing reducer is a chemical mechanical polishing composition having a general molecular structure as shown below:
wherein R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen and an alkyl group C m H 2m+1 , and m is 1 to 4; R 3 is an alkyl group C m H 2m+1 , m is 1 to 4; R 4 is selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group C m H 2m+1 , a metal ion and an ammonium ion, and m is 1 to 4; n is selected to give a molecular weight of 1,000 to 1,000,000.
세리아 코팅된 무기 산화물 입자는 세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 알루미나, 세리아 코팅된 티타니아, 세리아 코팅된 지르코니아 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
산화물 트렌치 디싱 감소제는
(a) R1, R2 및 R4가 수소이고, R3이 메틸일 때 폴리(메타크릴산);
(b) R1 및 R2가 수소이고, R3이 메틸이고, R4가 금속 이온 또는 암모늄 M+일 때 폴리(메타크릴산)의 염;
(c) R1 및 R2가 수소이고, R3 및 R4가 메틸일 때 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA);
(d) R1 및 R2가 수소이고, R3이 메틸이고, R4가 에틸일 때 폴리(에틸 메타크릴레이트)(PEMA);
(e) R1 및 R4가 수소이고, R2 및 R3이 메틸일 때 2-메틸-폴리(메타크릴산);
및 이들의 조합
으로 이루어진 군으로부터 선택된 일반적인 분자 구조를 갖고;
수계 용매는 탈이온(DI)수, 증류수 및 알코올성 유기 수계 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 화학 기계적 연마 조성물.According to claim 1,
the ceria coated inorganic oxide particles are selected from the group consisting of ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, ceria coated alumina, ceria coated titania, ceria coated zirconia particles, and combinations thereof;
Oxide trench dishing reducers
(a) poly(methacrylic acid) when R 1 , R 2 and R 4 are hydrogen and R 3 is methyl;
(b) salts of poly(methacrylic acid) when R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is methyl and R 4 is a metal ion or ammonium M + ;
(c) poly(methyl methacrylate) (PMMA) when R 1 and R 2 are hydrogen and R 3 and R 4 are methyl;
(d) poly(ethyl methacrylate) (PEMA) when R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is methyl and R 4 is ethyl;
(e) 2-methyl-poly(methacrylic acid) when R 1 and R 4 are hydrogen and R 2 and R 3 are methyl;
and combinations thereof
has a general molecular structure selected from the group consisting of;
The aqueous solvent is a chemical mechanical polishing composition selected from the group consisting of deionized (DI) water, distilled water, and an alcoholic organic aqueous solvent.
화학 기계적 연마 조성물이 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제; 및
산성 pH 조건에 대해 질산, 염산, 황산, 인산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되거나; 또는 알칼리성 pH 조건에 대해 수소화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화테트라알킬암모늄, 유기 4급 수산화암모늄 화합물, 유기 아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 pH 조절제
중 적어도 하나를 추가로 포함하는 화학 기계적 연마 조성물.According to claim 1,
wherein the chemical mechanical polishing composition has an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof. biologics; and
selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and combinations thereof for acidic pH conditions; or a pH adjusting agent selected from the group consisting of sodium hydride, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, tetraalkylammonium hydroxide, organic quaternary ammonium hydroxide compounds, organic amines, and combinations thereof for alkaline pH conditions
A chemical mechanical polishing composition further comprising at least one of
세리아 코팅된 무기 산화물 입자가 세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카 및 이들의 조합으로 이루어지고;
산화물 트렌치 디싱 감소제의 분자량이 1,200 내지 100,000이고, 폴리(메타크릴산), 폴리(메타크릴산)의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
수계 용매가 탈이온(DI)수이고;
pH가 3.5 내지 9인 화학 기계적 연마 조성물.According to claim 1,
the ceria-coated inorganic oxide particles consist of ceria-coated colloidal silica, ceria-coated high-purity colloidal silica, and combinations thereof;
the oxide trench dishing reducer has a molecular weight of 1,200 to 100,000 and is selected from the group consisting of poly(methacrylic acid), salts of poly(methacrylic acid), and combinations thereof;
the aqueous solvent is deionized (DI) water;
A chemical mechanical polishing composition having a pH of 3.5 to 9.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
분자량이 1,500 내지 15000이고, 폴리(메타크릴산), 폴리(메타크릴산)의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 트렌치 디싱 감소제;
탈이온(DI)수;
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제;
질산 또는 수산화암모늄
을 포함하고; pH가 4 내지 7인 화학 기계적 연마 조성물.According to claim 1,
ceria coated inorganic oxide particles selected from the group consisting of ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, and combinations thereof;
an oxide trench dishing reducer having a molecular weight of 1,500 to 15000 and selected from the group consisting of poly(methacrylic acid), salts of poly(methacrylic acid), and combinations thereof;
deionized (DI) water;
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof;
nitric acid or ammonium hydroxide
comprising; A chemical mechanical polishing composition having a pH of 4 to 7.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카;
분자량이 1,200 내지 100,000인 폴리(메타크릴산);
탈이온(DI)수;
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제;
질산 또는 수산화암모늄
을 포함하고; pH가 4 내지 7인 화학 기계적 연마 조성물.According to claim 1,
ceria coated colloidal silica;
poly(methacrylic acid) having a molecular weight of 1,200 to 100,000;
deionized (DI) water;
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof;
nitric acid or ammonium hydroxide
comprising; A chemical mechanical polishing composition having a pH of 4 to 7.
반도체 기판을 제공하는 단계;
연마 패드를 제공하는 단계;
화학 기계적 연마(CMP) 조성물을 제공하는 단계;
반도체 기판의 적어도 하나의 표면을 연마 패드 및 화학 기계적 연마 조성물과 접촉시키는 단계; 및
산화실리콘 막을 포함하는 적어도 하나의 표면을 연마하는 단계
를 포함하고;
상기 화학 기계적 연마(CMP) 조성물이
세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체, 이의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화물 트렌칭 디싱 감소제;
수계 용매; 및
선택적으로
살생물제; 및
pH 조절제
를 포함하고; 3 내지 9의 pH를 가지며;
상기 산화물 트렌치 디싱 감소제가 아래에 나타낸 바와 같은 일반적인 분자 구조를 가지고:
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 및 알킬 기 CmH2m+1로 이루어진 군으로부터 선택되고, m은 1 내지 4이고; R3은 알킬 기 CmH2m+1이고, m은 1 내지 4이고; R4는 수소, 알킬 기 CmH2m+1, 금속 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되고, m은 1 내지 4이고; n은 1,000 내지 1,000,000의 분자량을 제공하도록 선택됨;
상기 산화실리콘 막이 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition; CVD), 플라스마 강화 CVD(Plasma Enhance CVD; PECVD), 고밀도 증착 CVD(High Density Deposition CVD; HDP) 또는 스핀 온 산화실리콘 막으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.A method for chemical mechanical polishing (CMP) of a semiconductor substrate having at least one surface comprising a silicon oxide film, the method comprising:
providing a semiconductor substrate;
providing a polishing pad;
providing a chemical mechanical polishing (CMP) composition;
contacting at least one surface of the semiconductor substrate with a polishing pad and a chemical mechanical polishing composition; and
polishing at least one surface comprising a silicon oxide film;
comprising;
The chemical mechanical polishing (CMP) composition is
ceria coated inorganic oxide particles;
an oxide trench dishing reducer selected from the group consisting of organic polymeric acids, ester derivatives thereof, salts thereof, and combinations thereof;
water-based solvents; and
optionally
biocides; and
pH adjuster
comprising; having a pH of 3 to 9;
The oxide trench dishing reducer has a general molecular structure as shown below:
wherein R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen and an alkyl group C m H 2m+1 , and m is 1 to 4; R 3 is an alkyl group C m H 2m+1 , m is 1 to 4; R 4 is selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group C m H 2m+1 , a metal ion and an ammonium ion, and m is 1 to 4; n is selected to provide a molecular weight between 1,000 and 1,000,000;
wherein the silicon oxide film is selected from the group consisting of chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced CVD (PECVD), high density deposition CVD (HDP) or spin-on silicon oxide film. how to be.
세리아 코팅된 무기 산화물 입자는 세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 알루미나, 세리아 코팅된 티타니아, 세리아 코팅된 지르코니아 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
산화물 트렌치 디싱 감소제는
(a) R1, R2 및 R4가 수소이고, R3이 메틸일 때 폴리(메타크릴산);
(b) R1 및 R2가 수소이고, R3이 메틸이고, R4가 금속 이온 또는 암모늄 M+일 때 폴리(메타크릴산)의 염;
(c) R1 및 R2가 수소이고, R3 및 R4가 메틸일 때 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA);
(d) R1 및 R2가 수소이고, R3이 메틸이고, R4가 에틸일 때 폴리(에틸 메타크릴레이트)(PEMA);
(e) R1 및 R4가 수소이고, R2 및 R3이 메틸일 때 2-메틸-폴리(메타크릴산);
및 이들의 조합
으로 이루어진 군으로부터 선택된 일반적인 분자 구조를 가지며;
수계 용매는 탈이온(DI)수, 증류수 및 알코올성 유기 수계 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.9. The method of claim 8,
the ceria coated inorganic oxide particles are selected from the group consisting of ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, ceria coated alumina, ceria coated titania, ceria coated zirconia particles, and combinations thereof;
Oxide trench dishing reducers
(a) poly(methacrylic acid) when R 1 , R 2 and R 4 are hydrogen and R 3 is methyl;
(b) salts of poly(methacrylic acid) when R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is methyl and R 4 is a metal ion or ammonium M + ;
(c) poly(methyl methacrylate) (PMMA) when R 1 and R 2 are hydrogen and R 3 and R 4 are methyl;
(d) poly(ethyl methacrylate) (PEMA) when R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is methyl and R 4 is ethyl;
(e) 2-methyl-poly(methacrylic acid) when R 1 and R 4 are hydrogen and R 2 and R 3 are methyl;
and combinations thereof
has a general molecular structure selected from the group consisting of;
The aqueous solvent is selected from the group consisting of deionized (DI) water, distilled water and alcoholic organic aqueous solvent.
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제; 및
산성 pH 조건에 대해 질산, 염산, 황산, 인산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되거나; 또는 알칼리성 pH 조건에 대해 수소화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화테트라알킬암모늄, 유기 4급 수산화암모늄 화합물, 유기 아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 pH 조절제
중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것인 방법. 9. The chemical mechanical polishing composition of claim 8, wherein the chemical mechanical polishing composition is
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof; and
selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and combinations thereof for acidic pH conditions; or a pH adjusting agent selected from the group consisting of sodium hydride, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, tetraalkylammonium hydroxide, organic quaternary ammonium hydroxide compounds, organic amines, and combinations thereof for alkaline pH conditions
The method further comprising at least one of.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
분자량이 1,200 내지 100,000이고, 폴리(메타크릴산), 폴리(메타크릴산)의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 트렌치 디싱 감소제;
탈이온(DI)수
를 포함하는 것인 방법.9. The chemical mechanical polishing composition of claim 8, wherein the chemical mechanical polishing composition is
ceria coated inorganic oxide particles selected from the group consisting of ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, and combinations thereof;
an oxide trench dishing reducer having a molecular weight of 1,200 to 100,000 and selected from the group consisting of poly(methacrylic acid), salts of poly(methacrylic acid), and combinations thereof;
Deionized (DI) water
A method comprising
세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
분자량이 1,500 내지 15000이고, 폴리(메타크릴산), 폴리(메타크릴산)의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 트렌치 디싱 감소제;
탈이온(DI)수;
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제;
질산 또는 수산화암모늄
을 포함하고; 4 내지 7의 pH를 갖는 것인 방법.9. The chemical mechanical polishing composition of claim 8, wherein the chemical mechanical polishing composition is
ceria-coated inorganic oxide particles selected from the group consisting of ceria-coated colloidal silica, ceria-coated high-purity colloidal silica, and combinations thereof;
an oxide trench dishing reducer having a molecular weight of 1,500 to 15000 and selected from the group consisting of poly(methacrylic acid), salts of poly(methacrylic acid), and combinations thereof;
deionized (DI) water;
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof;
nitric acid or ammonium hydroxide
comprising; and having a pH of 4 to 7.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카;
분자량이 1,500 내지 15000인 폴리(메타크릴산);
탈이온(DI)수;
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제;
질산 또는 수산화암모늄
을 포함하고; 4 내지 7의 pH를 갖는 것인 방법.9. The chemical mechanical polishing composition of claim 8, wherein the chemical mechanical polishing composition is
ceria coated colloidal silica;
poly(methacrylic acid) having a molecular weight of 1,500 to 15000;
deionized (DI) water;
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof;
nitric acid or ammonium hydroxide
comprising; and having a pH of 4 to 7.
산화실리콘 막이 SiO2 막이고;
적어도 하나의 표면을 추가로 갖는 반도체 기판이 질화실리콘 막을 포함하고;
산화실리콘:질화실리콘의 제거 선택비가 10을 초과하는 것인 방법. 9. The method of claim 8,
the silicon oxide film is a SiO 2 film;
the semiconductor substrate further having at least one surface comprises a silicon nitride film;
wherein the silicon oxide:silicon nitride removal selectivity is greater than 10.
b. 화학 기계적 연마(CMP) 조성물;
c. 연마 패드
를 포함하는, 산화실리콘 막을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는 반도체 기판의 화학 기계적 연마(CMP) 시스템으로서,
상기 화학 기계적 연마(CMP) 조성물이
세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
유기 중합체 산, 이의 에스테르 유도체, 이의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화물 트렌칭 디싱 감소제;
수계 용매; 및
선택적으로
살생물제; 및
pH 조절제
를 포함하고;
조성물의 pH가 3.5 내지 9이며;
상기 산화물 트렌치 디싱 감소제가 아래에 나타낸 바와 같은 일반적인 분자 구조를 가지며:
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 및 알킬 기 CmH2m+1로 이루어진 군으로부터 선택되고, m은 1 내지 4이고; R3은 알킬 기 CmH2m+1이고, m은 1 내지 4이고; R4는 수소, 알킬 기 CmH2m+1, 금속 이온 및 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되고, m은 1 내지 4이고; n은 1,000 내지 1,000,000의 분자량을 제공하도록 선택됨;
상기 산화실리콘 막은 화학 기상 증착(CVD), 플라스마 강화 CVD(PECVD), 고밀도 증착 CVD(HDP) 또는 스핀 온 산화실리콘 막으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 산화실리콘 막을 포함하는 적어도 하나의 표면이 연마 패드 및 화학 기계적 연마 조성물과 접촉하는 것인 시스템.a. semiconductor substrate;
b. chemical mechanical polishing (CMP) compositions;
c. polishing pad
A chemical mechanical polishing (CMP) system for a semiconductor substrate having at least one surface comprising a silicon oxide film, comprising:
The chemical mechanical polishing (CMP) composition is
ceria coated inorganic oxide particles;
an oxide trench dishing reducer selected from the group consisting of organic polymeric acids, ester derivatives thereof, salts thereof, and combinations thereof;
water-based solvents; and
optionally
biocides; and
pH adjuster
comprising;
the pH of the composition is between 3.5 and 9;
The oxide trench dishing reducer has a general molecular structure as shown below:
wherein R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen and an alkyl group C m H 2m+1 , and m is 1 to 4; R 3 is an alkyl group C m H 2m+1 , m is 1 to 4; R 4 is selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group C m H 2m+1 , a metal ion and an ammonium ion, and m is 1 to 4; n is selected to provide a molecular weight between 1,000 and 1,000,000;
the silicon oxide film is selected from the group consisting of chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced CVD (PECVD), high density deposition CVD (HDP), or a spin on silicon oxide film; and at least one surface comprising a silicon oxide film is in contact with the polishing pad and the chemical mechanical polishing composition.
세리아 코팅된 무기 산화물 입자가 세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 알루미나, 세리아 코팅된 티타니아, 세리아 코팅된 지르코니아 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
산화물 트렌치 디싱 감소제가
(a) R1, R2 및 R4가 수소이고, R3이 메틸일 때 폴리(메타크릴산);
(b) R1 및 R2가 수소이고, R3이 메틸이고, R4가 금속 이온 또는 암모늄 M+일 때 폴리(메타크릴산)의 염;
(c) R1 및 R2가 수소이고, R3 및 R4가 메틸일 때 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA);
(d) R1 및 R2가 수소이고, R3이 메틸이고, R4가 에틸일 때 폴리(에틸 메타크릴레이트)(PEMA);
(e) R1 및 R4가 수소이고, R2 및 R3이 메틸일 때 2-메틸-폴리(메타크릴산);
및 이들의 조합
으로 이루어진 군으로부터 선택된 일반적인 분자 구조를 가지고 있고;
수계 용매가 탈이온(DI)수, 증류수 및 알코올성 유기 수계 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 시스템.17. The method of claim 16,
the ceria coated inorganic oxide particles are selected from the group consisting of ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, ceria coated alumina, ceria coated titania, ceria coated zirconia particles, and combinations thereof;
Oxide trench dishing reducer
(a) poly(methacrylic acid) when R 1 , R 2 and R 4 are hydrogen and R 3 is methyl;
(b) salts of poly(methacrylic acid) when R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is methyl and R 4 is a metal ion or ammonium M + ;
(c) poly(methyl methacrylate) (PMMA) when R 1 and R 2 are hydrogen and R 3 and R 4 are methyl;
(d) poly(ethyl methacrylate) (PEMA) when R 1 and R 2 are hydrogen, R 3 is methyl and R 4 is ethyl;
(e) 2-methyl-poly(methacrylic acid) when R 1 and R 4 are hydrogen and R 2 and R 3 are methyl;
and combinations thereof
has a general molecular structure selected from the group consisting of;
wherein the aqueous solvent is selected from the group consisting of deionized (DI) water, distilled water and alcoholic organic aqueous solvents.
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제; 및
산성 pH 조건에 대해 질산, 염산, 황산, 인산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되거나; 또는 알칼리성 pH 조건에 대해 수소화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화테트라알킬암모늄, 유기 4급 수산화암모늄 화합물, 유기 아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 pH 조절제
중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것인 시스템.17. The method of claim 16, wherein the chemical mechanical polishing composition is
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof; and
selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and combinations thereof for acidic pH conditions; or a pH adjusting agent selected from the group consisting of sodium hydride, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, tetraalkylammonium hydroxide, organic quaternary ammonium hydroxide compounds, organic amines, and combinations thereof for alkaline pH conditions
The system further comprising at least one of.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
분자량이 1,200 내지 100,000이고, 폴리(메타크릴산), 폴리(메타크릴산)의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 트렌치 디싱 감소제; 및
탈이온(DI)수
를 포함하는 것인 시스템.17. The method of claim 16, wherein the chemical mechanical polishing composition is
ceria coated inorganic oxide particles selected from the group consisting of ceria coated colloidal silica, ceria coated high purity colloidal silica, and combinations thereof;
an oxide trench dishing reducer having a molecular weight of 1,200 to 100,000 and selected from the group consisting of poly(methacrylic acid), salts of poly(methacrylic acid), and combinations thereof; and
Deionized (DI) water
A system comprising a.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 세리아 코팅된 고순도 콜로이드 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세리아 코팅된 무기 산화물 입자;
분자량이 1,500 내지 15000이고, 폴리(메타크릴산), 폴리(메타크릴산)의 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 트렌치 디싱 감소제;
탈이온(DI)수;
5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제;
질산 또는 수산화암모늄
를 포함하고; 4 내지 7의 pH를 갖는 것인 시스템.17. The method of claim 16, wherein the chemical mechanical polishing composition is
ceria-coated inorganic oxide particles selected from the group consisting of ceria-coated colloidal silica, ceria-coated high-purity colloidal silica, and combinations thereof;
an oxide trench dishing reducer having a molecular weight of 1,500 to 15000 and selected from the group consisting of poly(methacrylic acid), salts of poly(methacrylic acid), and combinations thereof;
deionized (DI) water;
a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof;
nitric acid or ammonium hydroxide
comprising; A system having a pH of 4 to 7.
세리아 코팅된 콜로이드 실리카, 분자량이 1,500 내지 15,000인 폴리(메타크릴산); 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성 성분을 갖는 살생물제; 질산 또는 수산화암모늄; 탈이온(DI)수를 포함하고, 4 내지 7의 pH를 갖는 것인 시스템.17. The method of claim 16, wherein the chemical mechanical polishing composition is
ceria coated colloidal silica, poly(methacrylic acid) having a molecular weight of 1,500 to 15,000; a biocide having an active ingredient selected from the group consisting of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and combinations thereof; nitric acid or ammonium hydroxide; A system comprising deionized (DI) water and having a pH of 4 to 7.
산화실리콘 막이 SiO2 막이고;
적어도 하나의 표면을 추가로 갖는 반도체 기판이 질화실리콘 막을 포함하고, 여기서 질화실리콘 막을 포함하는 적어도 하나의 표면은 연마 패드 및 화학 기계적 연마 조성물과 접촉하고;
산화실리콘 막을 포함하는 적어도 표면 및 질화실리콘 막을 포함하는 적어도 하나의 표면이 연마 패드 및 화학 기계적 연마 조성물로 연마될 때, 산화실리콘:질화실리콘의 제거 선택비가 10을 초과하는 것인 시스템.17. The method of claim 16,
the silicon oxide film is a SiO 2 film;
a semiconductor substrate further having at least one surface comprising a silicon nitride film, wherein the at least one surface comprising the silicon nitride film is in contact with a polishing pad and a chemical mechanical polishing composition;
wherein at least a surface comprising a silicon oxide film and at least one surface comprising a silicon nitride film are polished with a polishing pad and a chemical mechanical polishing composition, wherein a removal selectivity of silicon oxide:silicon nitride is greater than 10.
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