KR970074892A - 금속 층 및 필름용 기계화학적 연마 슬러리 - Google Patents

금속 층 및 필름용 기계화학적 연마 슬러리 Download PDF

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Abstract

통합 회로 제조와 관련된 여러 단계의 다수준 인터코넥트 제작동안의 금속층 및 필름의 기계화학적 연마용 연마 슬러리, 이 슬러리는 수성 매질, 마모제, 산화제 및 유기산을 포함한다. 이 연마 슬러리로 이산화규소 연마 속도를 유의하게 저하시키거나 억제하여 강화된 선택도를 얻게 되었다. 이외에, 이 연마 슬러리는 표면 결점 및 결함을 최소화하면서 필요한 연마 속도로 금속층을 효과적으로 연마하는 데 유용하다.
또한, 본 발명의 슬러리를 이용하여 기관상의 공판상 금속/절연체 필름을 제조하는 방법 및 그와 관련된 기계화학적 연마 기술이 개시된다.

Description

금속 층 및 필름용 기계화학적 연마 슬러리
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 실시예 6에서 설명된 마모 동안 및 그 후의 금속 붕괴의 전기화학 측정에 사용된 장치의 도식도.

Claims (59)

  1. 수성 매질, 마모제, 산화제 및 유기산을 함유하며, 금속 층 또는 박막과 절연체 층 사이의 선택도가 50 : 1 이상인, 절연체 층과 하나 이상의 금속 층 또는 박막을 함유하는 기판을 연마하기 위한 기계화학적 연마 슬러리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수성 매질이 탈이온수인 슬러리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수성 매질이 증류수인 슬러리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마모제가 금속 산화물 마모제인 슬러리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 알루미나, 세리아, 게르마니아, 실리카, 티타니아, 지르코니아, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 슬러리.
  6. 제4항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 약1.0μ 미만의 크기 분포를 가지며 약 0.4μ미만의 평균 응집물 직경을 갖는 금속 산화물 응집물로 이루어지는 슬러리.
  7. 제4항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 약 0.400μ 미만의 기본 입자 직경 및 약 10㎡/g 내지 약 250㎡/g의 표면적을 갖는 분리되고, 개별적인 금속 산화물 구형물로 이루어지는 슬러리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 마모제가 약 5㎡/g 내지 약 430㎡/g의 표면적을 갖는 슬러리.
  9. 제8항에 있어서, 상기 마모제가 약 30㎡/g 내지 약 170㎡/g의 표면적을 갖는 슬러리.
  10. 제1항에 있어서, 상기 마모제가 상기 슬러지 중에 약0.5중량% 내지 55중량%의 범위로 존재하는 슬러리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 마모제가 상기 슬러지 중에 약 1중량% 내지 10중량%의 범위로 존재하는 슬러리.
  12. 제4항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 침전된 마모제 또는 훈연 마모제인 슬러리.
  13. 제5항에 있어서, 상기 알루미나가 침전된 알루미나 또는 훈연 알루미나인 슬러리.
  14. 제1항에 있어서, 상기 산화제가 산화 금속염인 슬러리.
  15. 제1항에 있어서, 상기 산화제가 산화 금속 착물인 슬러리.
  16. 제1항에 있어서, 상기 산화제가 산화 비금속 화합물인 슬러리.
  17. 제16항에 있어서, 상기 산화 비금속 화합물이 과황산암모늄, 과산화수소, 과아세트산, 과요오드산 및 이들의 혼합물인 슬러리.
  18. 제1항에 있어서, 상기 산화제가 철염, 알루미늄염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 4차 암모늄염, 포스포늄염, 과산화물, 염소산염, 과염소산염, 질산염, 과망간산염, 과황산염, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 슬러리.
  19. 제1항에 있어서, 상기 유기산이 1가의 산, 2가의 산, 히드록실산, 카르복실산, 킬레이팅 산 및 바킬레이팅산, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 슬러리.
  20. 제1항에 있어서, 상기 유기산이 아세트산, 아디프산, 부티르산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 시트르산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 푸마르산, 락트산, 라우르산, 말산, 말레산, 말론산, 미리스트산, 옥살산, 팔미트산, 프탈산, 프로피온산, 피루브산, 스테아르산, 숙신산, 타르타르산, 발레르산 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 슬러리.
  21. 제1항에 있어서, 상기 유기산이 상기 슬러리의 산화물 선택도를 개선하기에 충분한 양으로 슬러리에 존재하는 슬러리.
  22. 제21항에 있어서, 상기 유기산이 0.5중량% 내지 약 7중량%의 양으로 존재하는 슬러리.
  23. 제1항에 있어서, 계면활성제를 더 포함하는 슬러리.
  24. 제23항에 있어서, 상기 계면활성제가 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제. 비이온성 계면활성제. 양쪽성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 슬러리.
  25. 제1항에 있어서, 무기산을 더 포함하는 슬러리.
  26. 제1항에 있어서, 무기산염을 더 포함하는 슬러리.
  27. a) 수성 매질, 마모제, 산화제 및 유기산을 함유하며, 금속 층 또는 박막과 절연체 층 사이의 선택도가 50 : 1 이상인 기계화학적 연마 슬러리를 제공하고, b) 반도체 기판상에서 상기 슬러리를 사용하여 금속 층 또는 박막을 기계화학적 연마하는 단계로 이루어지는, 절연체 층과 하나 이상의 금속 층 또는 박막을 함유하는 기판의 기계화학적 연마 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 금속 층 또는 박막이 알루미늄, 구리, 티타늄, 탄탈륨 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 금속 층 또는 박막이 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 알루미늄 층 또는 박막이 티타늄, 티타늄 질화물, 티타늄 텅스텐, 탄탈륨, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하부층을 더 포함하는 방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 금속 층 또는 박막이 구리인 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 구리층 또는 박막이 티타늄, 티타늄 질화물, 티타늄 텅스텐, 탄탈륨, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하부층을 더 포함하는 방법.
  33. 제27항에 있어서, 수성 매질이 탈이온수인 방법.
  34. 제27항에 있어서, 상기 수성 매질이 증류수인 방법.
  35. 제27항에 있어서, 상기 마모제가 금속 산화물 마모제인 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 알루미나, 세리아, 게르마니아, 티타니아, 실리카, 지르코니아, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 약 1.0μ 미만의 크기 분포를 가지며, 약 0.4μ 미만의 대응하는 평균 응집물 직경을 갖는 금속 산화물 응집물로 이루어지는 방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 약 0.400μ 미만의 기본 입자 직경 및 약㎡/g 내지 약 250㎡/g의 표면적을 갖는 분리되고, 개별적인 금속 산화물 구형물로 이루어지는 방법.
  39. 제27항에 있어서, 상기 마모제가 약 5㎡/g 내지 약 430㎡/g의 표면적을 갖는 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 마모제가 약 30㎡/g 내지 약 170㎡/g의 표면적을 갖는 방법.
  41. 제27항에 있어서, 상기 마모제가 상기 슬러리 중에 약 0.5중량% 내지 55중량%로 존재하는 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 마모제가 상기 슬러리 중에 약 1중량% 내지 10중량%로 존재하는 방법.
  43. 제35항에 있어서, 상기 금속 산화물 마모제가 침전된 마모제 또는 훈연 마모제인 방법.
  44. 제36항에 있어서, 상기 알루미나가 침전된 알루미나 또는 훈연 알루미나인 방법.
  45. 제27항에 있어서, 상기 산화제가 산화 금속염인 방법.
  46. 제27항에 있어서, 상기 산화제가 산화 금속 착물인 방법.
  47. 제27항에 있어서, 상기 산화제가 산화 비금속성 착물인 방법.
  48. 제47항에 있어서, 상기 산화 비금속 착물이 과황산암모늄, 과산화수소, 과아세트산, 과요오드산 및 이들의 혼합물인 방법.
  49. 제27항에 있어서, 상기 산화제가 철염, 알루미늄염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 4차 암모늄염, 포스포늄염, 과산화물, 염소산염, 과염소산염, 질산염, 과망간산염, 과황산염, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법.
  50. 제27항에 있어서, 상기 유기산이 1가의 산, 2가의 산, 히드록실산, 카르복실산, 킬레이팅 산 및 비킬레이팅산, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  51. 제50항에 있어서, 상기 유기산이 아세트산, 아디프산, 부티르산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 시트르산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 푸마르산, 락트산, 라우르산, 말산, 말레산, 말론산, 미리스트산, 옥살산, 팔미트산. 프탈산, 프로피온산, 피루브산, 스테아르산, 숙신산, 타르타르산, 발레르산 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법.
  52. 제27항에 있어서, 상기 유기산이 상기 슬러리의 산화물 선택도를 개선하기에 충분한 양으로 슬러리에 존재하는 방법.
  53. 제52항에 있어서, 상기 유기산이 0.5중량% 내지 약 7중량%의 양으로 존재하는 방법.
  54. 제27항에 있어서, 상기 슬러리가 계면활성제를 더 포함하는 방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 계면활성제가 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법.
  56. 제27항에 있어서, 상기 슬러리가 무기산을 더 포함하는 방법.
  57. 제27항에 있어서, 상기 슬러리가 무기산염을 더 포함하는 방법.
  58. 제30항에 있어서, 상기 알루미늄 층 또는 박막과 상기 하부층 사이의 선택도가 10 : 1 이하인 방법.
  59. 제32항에 있어서, 상기 구리층 또는 박막과 상기 하부층 사이의 선택도가 10 : 1 이하인 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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