TW200417588A - Methanol-containing silica-based CMP compositions - Google Patents

Methanol-containing silica-based CMP compositions Download PDF

Info

Publication number
TW200417588A
TW200417588A TW092124877A TW92124877A TW200417588A TW 200417588 A TW200417588 A TW 200417588A TW 092124877 A TW092124877 A TW 092124877A TW 92124877 A TW92124877 A TW 92124877A TW 200417588 A TW200417588 A TW 200417588A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polishing composition
polishing
abrasive
methanol
ppm
Prior art date
Application number
TW092124877A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI289152B (en
Inventor
Robert Vacassy
Original Assignee
Cabot Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Microelectronics Corp filed Critical Cabot Microelectronics Corp
Publication of TW200417588A publication Critical patent/TW200417588A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI289152B publication Critical patent/TWI289152B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories

Description

200417588 玖、發明說明: 【技術領域】 本發明係關於含有一氧化石夕研磨劑之CMP抛光組合物, 以及一種以此類拋光組合物拋光基板之方法。 【先前技術】 平面化或拋光基板表面之組合物及方法係為人所熟知的 技術。拋光組合物(也是已知的拋光漿液)一般係在水溶液中 包含一研磨物質並藉一表面與飽有該拋光組合物之拋光墊 接觸以應用在該表面上。典型的研磨物質包括二氧化矽、 _ 氧化鈽、氧化銘、氧化錯及氧化錫。例如,美國專利第 5,527,423號描述一種藉表面與一拋光漿液接觸以化學機械 拋光一金屬層的方法,其中該拋光漿液係在水性媒介中包 含兩純度的細金屬氧化物粒子。拋光漿液一般係與拋光墊 (如拋光布或盤)結合使用。適合的拋光墊係描述於美國專利 第6,062,968號、第6,117,000號、第6,126,532號及美國專利 第5,489,233號中,其中前三者係揭示具有開口格多孔網狀· 物之燒結聚胺基甲酸酯拋光墊的用途,而後者係揭示具有 籲 表面紋理或圖案之固體拋光墊的用途。或者,將研磨材料 摻入拋光墊中。美國專利第5,958,794號揭示一種固定研磨 抛光墊。 慣用拋光系統及抛光方法一般在平面化半導體晶圓方面 係不全然令人滿意的。特定言之,拋光組合物及抛光塾的 拋光速率或拋光選擇性不盡理想,而且其用於化學機械拋 光半導體表面時所獲得的表面品質不佳。因為半導體晶圓
O:\88\8S006.DOC 200417588 的性能係與其表面的平面性有直接關係,因此使用一種可 獲得高抛光效率、選擇性、均勻度及去除率並留下最少表 面缺陷之高品質拋光的拋光組合物及方法是重要的。 創造一種半導體晶圓用之有效拋光系統的困難度係源自 於半導體晶圓的複雜性。半導體晶圓一般係由一板上已形 成多個電晶體之基板所構成的。積體電路係藉圖案化基板 中之區域及基板上之各層以化學及物理方式連接基板。為 製造可操作的半導體晶圓並最大化晶圓產量、性能及可靠 性,希望旎拋光所選晶圓表面,而對下面結構或地形無不 利〜響事貝上,若程序步驟不是在經適當平面化之晶圓 表面上完成,則半導體製造時可能發生許多問題。 醇類在拋光組合物中的用途在技術上係為人所熟知的。 ^ 5,476,606¾^ 光組合物,其包含研磨劑及含有兩個酸基(如羥基)之陰離子 ,其中該陰離子傳說可控制二氧化矽的去除速率。美國專 利第5,614,444號揭示含有拋光添加劑之拋光組合物,其中該 拋光添加劑具有極性組份(如醇)及非極性組份(如烷基)。該 拋光添加劑係用於抑制介電材料的去除速率。美國專利第 5,733,819號揭示一種拋光組合物,其包含氮化矽研磨劑、 水&及視情況選用之水溶性醇添加劑(如乙醇、丙醇、乙 二醇)。美國專㈣5,738,800號揭卜種水性抛光組合物, 其包含研磨齊卜界面活性劑及含有兩個官能基(如經基)之錯 合劑,其中該錯合劑傳說可錯合二氧化矽及氮化矽層。美 國專利第5,770,103號揭示一種拋光組合物,其含有單 :
O:\88\88006.DOC 200417588 -或三取代酚化合物,其中該酚化合物傳說可增加鈦基板層 之去除速率。美國專利第5,895,509號揭示一種拋光組合物 ’其包含研磨劑、異丙醇及水。美國專利申請案第 2001/0013506號揭示一種拋光組合物,其包含研磨粒子、 氧化劑、pH 5至11及視情況選用之有機稀釋劑(如甲醇、乙 醇、乙二醇或甘油)。EP 1 150 341 A1揭示醇類在含有成膜 劑之拋光組合物中作為助溶劑的用途。jP 11116942揭示一 種抛光組合物’其包含二氧化^夕、水、水溶性聚合體化合 物、驗及具有1-1〇個醇系經基之化合物。jp 2000230169揭 示一種水性拋光組合物,其包含二氧化矽、pH緩衝液及水 溶性抛光加速劑(如醇),其中該拋光加速劑傳說可改善抛光 速率。WO 98/48453揭示一種拋光組合物,其包含球形二氧 化矽、氫氧化胺及含有多達9〇/()醇之鹼性液體载劑,其中該 驗性液體載劑傳說可增加拋光速率。w〇 〇1/84613揭示一種 固定研磨物件與一種含有極性組份(如曱醇、乙醇等)之水性 拋光組合物的用途,其中該極性組份傳說可降低拋光組合 物之表面張力並提供疏水基板表面較佳潤濕度。 但是,仍需要另一種呈現令人滿意之拋光特徵如良好去 除速率及低表面缺陷的拋光組合物。本發明係尋求提供此 類拋光組合物及方法。由在此所提供之本發明描述可清楚 了解本發明這些及其他優點。 疋 【發明内容】 本發明係提供一種拋光組合物,其包含(a) 一種二氧化矽 研磨d ’(b)曱醇及(c)一種液體載劑,其中該拋光組合物的
O:\88\88006.DOC 200417588 pH為1至6,而且二氧化矽研磨劑與甲醇間之相互作用可提 供該拋光組合物膠體安定性。本發明也提供一種利用該拋 光組合物拋光基板之方法,其中該基板係包含以二氧化矽 為基礎之介電層。本發明另提供一種藉二氧化矽研磨劑與 甲醇接觸以安定該研磨劑之方法。 本發明係關於-種拋光組合物,其包含二氧切研磨劑 、甲醇及液體載劑。該拋光組合物的pHg丨至6。二氧化矽 研磨劑與甲醇間之相互作用可提供該拋光組合物:體安定 性。 該二氧化矽研磨劑一般係選自由煙燻二氧化矽、 ^ -喂,肢一 氧化石夕、覆有二氧切之研磨粒子、含二氧切之共煙燦 粒子(如錢銘)及其組合物組成之群。覆有二氧化梦之研磨 粒子可包括覆有二氧切之氧化銘或覆有二氡切之聚合 物粒子。含二氧化矽之共煙燻粒子一般包含1〇重量%或更 多石夕。抛光組合物中可存在任何適合量之二氡化石夕。該拋 光組合物-般包含量為(^重量。/。或更多(如〇 5重量%或更 多)之二氧切研磨劑。抛光組合物一般也包含量為5重量% 或更少(如2重量%或更少或丨重量% 磨劑。 丈夕)之一虱化矽研 在酸性條件下二氧化矽研磨劑 一種# — 从、甲知間之相互作用成形 ㈣體文定之拋光組合物。膠體安定 羊萨H士叫, 1糸相§於研磨粒 子皈守間保持懸浮狀態。在本發明文章 細八私7嬰 將1 〇〇 *升抛光 、·且5物置於100毫升量筒中並使其未授 ,若晉〜产A 不視许靜置2小時的時間 同底部5〇毫升之粒子濃度㈣,例如以克/毫升為單
O:\88\88006.DOC 200417588 位)與ΐ筒頂部50毫升之粒子濃度([τ],例如以克/毫升為單 間的差除以研磨組合物中粒子的初濃度([c],例如以克/ 尾升為早位)係小於或等於〇 5(即{[BHT]}/[c]^〇 〇,則該 拋光組合物係視為是膠體安定的。[B]_[T]/[c]之值最好低於 或等於0.3,較佳係低於或等於〇1。 一氧化矽研磨劑的平均粒徑一般為500毫莫耳或更小,如 10¾微米至5〇〇毫微米。較佳地,二氧化矽研磨劑的平均粒 住為250¾莫耳或更小,如1〇毫微米至25〇毫微米。更佳地 ,二氧化矽研磨劑的平均粒徑為150毫莫耳或更小,如1〇毫 U米至150¾微米或10毫微米至12〇毫微米。 拋光組合物中可存在任何適合量之甲醇。甲醇量相對於二 氧化石夕研磨劑之量應足以產生一膠體安定的拋光組合物。 甲醇一般以1〇〇 ppm或更多(如2〇〇 ppm或更多)的量存在於 it光、、且5物中。甲醇一般也為ppm或更少(如6000 ppm或更少,4〇〇〇 ppm或更少或2〇〇〇 ppm或更少)之量存在 於拋光組合物中。較佳為拋光組合物包含1〇〇沖㈤至⑻ ppm甲醇。更佳為拋光組合物包含100 ppm至800 ppm甲醇。 最佳為拋光組合物包含1〇〇 ppm至5〇〇 ppm(如1〇〇 ppm至 400 ppm或200 ρρχτ^ 4〇〇 ppm)。甲醇在撤光組合物中的存 在量係與二氧化矽研磨劑之量有關。例如,拋光組合物中 每重$%之二氧化矽研磨劑可包含2〇〇 ppms4〇〇〇卯㈤(如 200 ppm至 2000 ppm或 2〇〇 沖茁至 16〇〇 ppm)甲醇。 拋光組合物具有一丨至6之酸性pH。較佳係拋光組合物的 pH為1.5至5 (如1.5至4)。拋光組合物視情況另包含1)]9[調整
O:\88\88006.DOC 200417588 劑’例如氫氧化鉀或氫氧⑽、無朗或有機酸。 二氧化石夕研磨劑在較高阳下(如PH高於6)是非常安定的 。但是,在酸性阳下(如pH低於6),二氧化石夕粒子具有較低 表面電荷’暗示二氧切粒子上所存在㈣基係被質子化 。在酸性條件下,二氧化梦粒子極可能碰撞,結果不可逆 地形切氧㈣及集結。則、量甲醇處理二氧切研磨劑 可使二氧化矽研磨劑在低pH下安定(如降低集結)。甲醇在 酸性條件下與表面石夕院醇基反應。膠體:氧化♦粒子的表 面羥基比煙燻二氧化矽多,因此在酸性?11下更不易安定。 液體載劑係用於幫助二氧化矽研磨劑、甲醇及任何選用 添加劑應用在欲拋光(如平面化)之適合基板表面。液體載劑 一般是水性載體並可只有水,可包含水與可與水互溶之適 合溶劑或為乳液。較佳地,水性載劑係由水組成,更佳係 由去離子水組成。 抛光組合物視情況另包含一氧化劑。該氧化劑可為任何 適合的氧化劑。適合的氧化劑包括無機及有機過_化合物、 溴酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽、鐵及銅鹽(如 硝酸鹽、硫酸鹽、EDTA及檸檬酸鹽)、稀土及過渡金屬氧 化物(如四氧化锇)、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀、碘酸及類似物。 過-化合物(如Hawley的濃縮化學字典所定義)是一種含有至 少一個過氧基之化合物或一種含有最高氧化態元 素之化合物。含至少一個過氧基之化合物實例包括(但不限 於)過氧化氫及其加成物如過氧氫脲及過破酸鹽、有機過^ 化物如過氧化苯曱醯、過乙酸及二-第三丁基過氧化物、單 O:\88\88006.DOC -10- 200417588 過硫酸鹽(so/-)、二過硫酸鹽(S2〇82-)及過氧化鈉。含最高 氧化恶元素之化合物貫例包括(但不限於)過礙酸、過蛾酸鹽 、過溴酸、過溴酸鹽、過氯酸'過氯酸鹽、過硼酸、過硼 酸鹽及過鐘酸鹽。該氧化劑最好為過氧化氫。 拋光組合物視情況另包含鉗合或錯合劑。錯合劑可為任 何適合提面欲去除基板層之去除速率的化學添加劑。適合 的鉗合或錯合劑可包括,例如羰基化合物(如乙醯丙酮化物 及類似物)、簡單羧酸鹽(如乙酸鹽、芳基羧酸鹽及類似物) 、含有一或多個羥基之羧酸鹽(如乙醇酸鹽、乳酸鹽、葡糖 酸鹽、沒食子酸及其鹽類和類似物)、二_、三_及多·羧酸鹽 (如草酸鹽、苯二甲酸鹽、檸檬酸鹽、肉桂酸鹽、酒石酸鹽 、蘋果酸鹽、乙二胺四乙酸鹽(如EDTA二鉀)、聚丙烯酸酯 、其混合物及類似物)、含有一或多個磺酸及/或膦酸基之羧 酸鹽及類似物。適合的鉗合或錯合劑也包括,例如二-、三 -或多元醇(如乙二醇、鄰苯二酚、連苯三酚、丹寧酸及類似 物)及含胺化合物(如氨、胺基酸、胺基醇、二…三-及聚胺 和類似物)。較佳地,錯合劑是羧酸鹽,更佳係為草酸鹽。 鉗合或錯合劑之選擇將視欲去除基板層的類型而定。 應了解4多上逑化合物可以鹽(如金屬鹽、銨鹽或類似物) 、酸或部分鹽的型態存在。例如,檸檬酸鹽包括檸檬酸以 及其單…二-和三-鹽;苯二甲酸鹽包括苯二甲酸以及其單 鹽(如苯二甲酸氫鉀)和二鹽;過氯酸鹽包括對應酸(如過氯 酸)以及其鹽類。再者,特定化合物或試劑可完成超過一種 功能°例如’部分化合物可作為钳合劑及氧化劑(如特定石肖
O:\88\88006.DOC 200417588 酸鐵及類似物)。 拋光組合物可以任何適合方式製得。一般,將製得在此 所描述之拋光組合物’而且含有二氧切研磨劑及液體載 劑之拋光組合物將藉由⑴提供二氧化矽研磨劑,(ϋ)提供一 種二氧化矽研磨劑用之液體載劑及(iii)該二氧化矽研磨劑 與甲醇接觸,最好在PhU6下形成—安^抛光組合物而安 定。甲醇可在製備(或安定化)拋光組合物時任何適合點與二 氧化矽研磨劑接觸(並相互作用)。因此,例如,可將甲醇加 至含有二氧化矽研磨劑及液體載劑之拋光組合物中。或者 或^且,甲_可在二氧化石夕研磨劑加A液體载劑之前與該 一氧化吩研磨劑接觸。 在此所描述之拋光組合物可用於拋光(如平面化)基板。拋 光基板之方法係包括⑴提供拋光組合物,(ii)令基板與該抛 光組合物接觸,及(iii)以該拋光組合物磨掉至少一部分基板 以拋光該基板。該拋光組合物最好可用於一種拋光一包含 至少-個介質層之基板的方法中’藉此使基板與該抛光組 合物接觸並磨掉至少—部分基板之介質層,使該介質層變 光滑。該基板可為任何適合的基板(如㈣電路、記憶體或 硬碟、金屬、ILD層、半導體、微電機械系統、鐵電、磁頭 、聚合膜及低和高介電常數膜)並可包含任何適合的介質層 (如絕緣層)。-般介質層是—时為基礎的物質,例如二^ 化石夕。介質層也可為多孔金屬氧化物、玻璃、有機聚合物、 氟化有機聚合物或任何其他適合的高或低_k介質層。該介 質層最好包含氧化石夕、氮化石夕、氧氮化石夕、碳化石夕、氧化
O:\88\88006.DOC -12- 200417588 :或"電’數為3·5或更低之物質。該基板一般另包含一或 夕層’包括金屬或抛光終止層(如氮化外例如,金屬可為 、烏銅!呂或鎳。較佳地,金屬是鎮或銅。相較於許多慣 用拋光組合物,該拋光組合物可提供良好的拋光效率、選 擇性、均W及/或去除速率以及較低的基板表面腐姓和較 少表面缺陷。 本發明拋光組合物係特別適合用於拋光含鎢基板。更明 確地’已發現曾以本發明抛光組合物拋光過之含鎢基板所 呈現的總表面缺陷比曾利用不含甲醇之類似拋光組合物拋 光過的基板少。特別地,本發明拋光組合物在金屬導線及 絕緣層(如氧化層)上產生較少腐蝕缺陷、較少粒子殘留及較 少缺陷。本發明拋光組合物也呈現明顯降低鎢心缺陷的數 目;、、:而不希^文任何特定理論所限制,相信總缺陷的減 少邵分係由於甲醇與二氧化矽研磨劑間的相互作用。也相 信鎢心缺陷的減少部分係由於基板表面上甲醇與鎢間的相 互作用。 【實施方式】 下列實例進一步說明本發明,但當然不應解釋成可以任 何方式限制其範圍。 實例1 此實例說明經甲醇處理之二氧化矽粒子在酸性{)11下是膠 體安定的。 令含有水及1.72重量%膠體二氧化矽研磨劑(Akz〇 N〇bel 6111(12丨1 50/80观二氧化石夕)之拋光組合物在1〇〇毫升試管中 O:\88\88006.DOC -13 - 200417588 pH 2 ·3下靜置2星期。抛光組合物1A(控制組)不含任何添加 劑。拋光組合物1B及1C(本發明)分別包含150及750 ppm甲 醇。拋光組合物1D及1E(控制組)分別包含150及750 ppm乙 醇。拋光組合物1F及1G分別包含150及750 ppm三甲基氫氧 化銨。拋光組合物1H及II分別包含150及750 ppm氨。拋光 組合物1J及1K分別包含150及750 ppm石肖酸銘。兩星期結束 時,記錄各拋光組合物之沈降研磨粒子的體積(以毫升表示) 及位於100毫升試管頂端之澄清溶液的體積(以毫升表示)。二 氧化矽研磨劑在拋光組合物中的總體積為7毫升。在沈降體 積大於7毫升之實例,粒子體積係因吸附添加劑分子間的排 斥而脹大。結果係概述於表1中。 表1 抛光組合物 添加劑 沈降體積 頂端之澄清溶液 1A 無 6.5 93.5 1B 150 ppm MeOH 2 6 1C 750 ppm MeOH 0 3 1D 150 ppm EtOH 2.5 8 1E 750 ppm EtOH 2.5 8 1F 150 ppm [Me3NH]OH 9 50 1G 750 ppm [Me3NH]OH 13 87 1H 150 ppm 氨 5.5 12 11 750 ppm 氨 4 10 1J 150ppmAl(NO3)3 13 87 1K 750ppmAl(NO3)3 6.5 93.5 O:\88\88006.DOC -14- 200417588 表1中所提結果證明含有甲醇之以二氧化矽研磨劑為基 礎的拋光組合物(拋光組合物1B及1C)在酸性條件丁呈現膠 體安定性。不含甲醇如不含任何添加劑或含乙醇、三甲基 氣氧化錢、氨或硝酸銘之類似以二氧化矽研磨劑為基礎的 拋光組合物(拋光組合物1A及1D-1K)係如較大沈降體積所 證明的,呈現較差的膠體安定性。 實例2 此實例說明經甲醇處理過之二氧化矽粒子在酸性pH下是 勝體安定的。 _ 令含有水及1.72重量❶膠體二氧化矽研磨劑(Akz〇 Bindzil 50/80™二氧化矽)的拋光組合物在1〇〇毫升試管中 pH 2.3下靜置1星期。拋光組合物2A(控制組)不含任何醇添 加劑。拋光組合物2B-2H(本發明)分別包含5〇、1〇〇、25卜 5〇〇、75〇、1500及2500啊甲醇。一星期結束時記錄各 拋光組合物之沈降研磨粒子的體積(以毫升表示)及位於1〇〇 毫升試管頂端之澄清溶液的體積(以毫升表示)。二氧切研- 磨劑在拋光組合物中的總體積為7毫升。結果係概述於幻 # 中〇
O:\88\88006.DOC -15- 表2 拋光組合物 甲醇(ppm) 沈降體積 頂端之澄清溶液 2A 0 6.5 93.5 2B 50 1 7 2C 100 0 3 2D 250 0 3 2E 500 0 3 2F 750 0 3 2G 1500 0 3 2H 2500 1 3 200417588 表2中所提結果證明含有甲醇之以二氧化矽研磨劑為基 礎的拋光組合物(拋光組合物2B-2H)不像不含甲醇之類似 以二氧化矽研磨劑為基礎的拋光組合物(拋光組合物2A)在 酸性條件下係呈現膠體安定性。 實例3 此實例說明含有二氧化矽研磨劑及甲醇之拋光組合物具 有較低腐餘發生率。 在類似條件下利用不同拋光組合物(拋光組合物3A-3C) 拋光含有鎢及氧化物層之類似圖案晶圓。拋光組合物3A-3C 各包含水、1.5重量%煙燻二氧化矽及4重量% H202。拋光組 合物3A(控制組)不含曱醇。拋光組合物3B及3C(本發明)分 別包含250及750 ppm甲醇。各拋光組合物係用於拋光鎢圖 案晶圓。測量各拋光組合物清理50%線密度(間隔0.35微米 之0.35微米線)、72%線密度(間隔0.35微米之0.9微米線)及 O:\88\8S006.DOC -16- 200417588 83%線密度(間隔0·5微米之2.5微米線)等區域中之鎢圖案特 徵以及氧化物腐蝕的時間。結果係概述於表3中。 表3 抛光 甲醇(ppm) 清理需時間 50%腐蝕 72%腐蝕 83%腐蝕 組合物 (秒) (埃) (埃) (埃) 3A 0 141 538 464 1770 3B 250 119 305 282 1550 3C 750 136 431 383 1704 表3中所提結果顯示含有二氧化矽研磨劑及甲醇之拋光 組合物在酸性pH下具有比不含甲醇之類似拋光合物更快的 清理時間並產生較少腐蝕。 實例4 此實例說明含有二氧化矽研磨劑及甲醇之拋光組合物具 有較低腐姓發生率。 在類似條件下利用不同拋光組合物(拋光組合物4A-4D) 拋光含有鎢及氧化物層之類似圖案晶圓。拋光組合物4 A及 4B包含水、1.5重量%煙燻二氧化矽及4重量% H202。拋光 組合物4C及4D包含水、0.5重量%煙燻二氧化矽及4重量% H202。拋光組合物4A及4C(控制組)不含甲醇。抛光組合物 4B及4D(本發明)包含600 ppm甲醇。各拋光組合物係用於拋 光鎢晶圓。測定三個基板區域,包括50%線密度(間隔0.35 微米之0.35微米線)、72%線密度(間隔0.35微米之0.9微米線) 及83%線密度(間隔0.5微米之2.5微米線)等區域在利用各拋 光組合物拋光基板期間所發生之氧化物腐蝕量(以埃表示)。 O:\88\88006.DOC -17- 200417588 結果係概述於表4中。 表4 抛光組合物 甲醇(ppm) 50%腐蝕(埃) 72%腐蝕(埃) 83%腐蝕(埃) 4A 0 570 505 1695 4B 600 376 372 1796 4C 0 498 453 1251 4D 600 404 231 1186 表4中所提結果顯示含有二氧化矽研磨劑及甲醇之拋光 組合物在酸性pH下所產生的腐蝕少於不含甲醇之類似拋 光組合物。 實例5 此實例說明本發明拋光組合物當用於拋光含鎢基板時, 相較於不含甲醇之類似拋光組合物係呈現較少鎢心缺陷。 在類似條件下利用 6種不同拋光組合物(拋光組合物 5A-5F)拋光含有鎢及氧化物層之類似圖案晶圓。拋光組合 物5A不含甲醇,拋光組合物5B-5F與拋光組合物5A完全 相同,除了其分別包含170、250、290、500及750ppm甲 醇外。利用拋光組合物5A進行36次拋光以測定拋光組合 物所呈現之平均鎢心缺陷。利用AIT 2檢測系統(加州聖荷 西市之KLA-Tencor)測量各已抛光晶圓上之鎮心缺陷。這些 測量結果係概述於表5中。 O:\88\88006.DOC -18- 200417588
^~~~__if — _1^1 =口中所列結果顯示經本發明拋光組合物抛光過之含嫣 I 現的鵁心缺陷比經不含甲醇之類似減組合物拋 光過的基板少。 將本文所引用之所有夂 妥 ♦考又獻,包括公開案、專利申請 財式併人本文中,㈣用程度就如同已 特足地t個別地將各參考文獻以引用方式併入及本文所陳 述之整體揭7F内容一般。 描寫本發明之文章中 又早中(特別係在下列申請專利範圍文 中),’’ 一”及”該,,和類似浐 ,、似扣不同的使用係被解釋為 及複數,除非文中另外浐_彳、、+ * 識早數 ” ,, ^卜^不或又中清楚地限制之。,,包含,,、,, 八有。括及含有,,等詞係被解釋為開放式名詞(即,,勺 括’但不限於,,),险非、 乙 除非另外狂明。本文所列數值範入 圖作為個別論及落在此範 /、止 法,除非文中另外指示,二口 * 、 衣達万 4、而且各獨立係被併入此專利今日 書中’就如同本文個別敘述般。所有本文所描述之方:月 以任何週合順序進行,除非文中另外指示或文中另心
O:\88\88006.DOC -19- 200417588 二斤提供任何及所有實例,或示範性言語的 限制,發;:解釋得更好,並不對本發明範園造成 釋成指+ 寻利況明書中典任何言語應被解 編如貫施本發明必要之任何非主張元争。 已:= 圭具體實施例已描述於本文中,包括本發明者 後,明<取佳以。待熟諳此技者閱讀前面描述 =廷些較佳具體實施例之變化例對其是顯而易見。本發 :!=請此技者適當利用此類變化例,而且本發明者 打异使本發明以異於本文特別描述之方式實施。因此,本 發明包括如適用法律容許到此所附申請專利範圍中所述主 題之所有改良和同等物。此外,在其所有可能變化例中任 何上述元素之組合皆涵蓋在本發明内’除非文中另外指示 或文中另外清楚地限制之。 O:\88\88006.DOC 20-

Claims (1)

  1. 200417588 拾、申請專利範園: 1 · 一種拋光組合物,其包含: (a) 二氧化石夕研磨劑; (b) 甲醇;及 (c) 一種液體載劑; 其中4抛光組合物的pH為1至6,而且該二氧化矽研磨 劑與甲醇間之相互作用可提供該拋光組合物膠體安定 性。 2. 如申請專利範圍第丨項之拋光組合物,其中該二氧化矽 研磨劑係選自由煙燦二氧切、膠體二氧化梦、覆有 二氧化矽之研磨粒子及其組合物組成之群。 3. 如申請專利範圍第1項之拋光組合物,其中該拋光組合 物的pH為1.5至4。 申月專利範圍第1項之拋光組合物,其中該液體載劑 包含水。 5·如申睛專利範圍第1項之拋光組合物,其中該甲醇的存 在里為 100 PPm至 1500 ppm。 6.如:請專利範圍第5項之拋光組合物,其中該甲醇的存 在置為 100 Ppm至 800 ppm。 7·如申請專利範圍第1項之拋光組合物,其中該二氧化石夕 研磨劑的存在量為〇·5重量%至5重量%。 8· ^申請專利範圍第5項之撤光組合物,#中每重量%二 氧化矽研磨劑中存在200 PPm至3000 ppm甲醇。 如申明專利範圍第6項之拋光組合物,其中每重量% O:\88\88006.DOC 200417588 —氧化石夕研磨劑中存在200 ppm至1600 ppm甲醇。 10·如申請專利範圍第1項之拋光組合物,其中該組合物另 包含一氧化劑。 11 ·如申請專利範圍第1項之拋光組合物,其中該組合物另 包含一錯合劑。 12· 一種拋光基板之方法,其包括⑴一基板與申請專利範 圍第1項之拋光組合物接觸,其中該基板包含一以二氧 化矽為基礎之層,及(ii)以該拋光組合物磨掉至少一部 分基板以拋光該基板。 13.如申請專利範圍第12項之方法,纟中該基板另包含一 嫣層。 14·如中請專利範圍第12項之方法,其中該基板另包含_ 銅或鎳層。 15.如申請專利範圍第12項之方法,其中該以二氧化矽為 基礎之層是二氧化石夕,而且該基板另包含一氮化石夕層 其中該拋光組合物包含 而該方法係包括⑴提供 氧化石夕研磨劑用之液體 劑舆甲醇接觸以形成一 ,其中該拋光組合物的
    1 6. —種安定拋光組合物之方法, 二氧化碎研磨劑及液體載劑, 二氧化石夕研磨劑,(ii)提供該二 載背i ’及(iii)令該二氧化石夕研磨 安定化的拋光組合物。 17.如申請專利範圍第16項之方法 pH為1至6。 O:\88\88006.DOC -2- 200417588 柒、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第( )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明·· 捌、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: (無) O:\88\88006.DOC
TW092124877A 2002-03-05 2003-09-08 Methanol-containing silica-based CMP compositions TWI289152B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/092,406 US6682575B2 (en) 2002-03-05 2002-03-05 Methanol-containing silica-based CMP compositions
PCT/US2003/006717 WO2003076538A1 (en) 2002-03-05 2003-03-05 Methanol-containing silica-based cmp compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200417588A true TW200417588A (en) 2004-09-16
TWI289152B TWI289152B (en) 2007-11-01

Family

ID=27787832

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW092101953A TWI234579B (en) 2002-03-05 2003-01-29 Methanol-containing silica-based CMP compositions
TW092124877A TWI289152B (en) 2002-03-05 2003-09-08 Methanol-containing silica-based CMP compositions

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW092101953A TWI234579B (en) 2002-03-05 2003-01-29 Methanol-containing silica-based CMP compositions

Country Status (8)

Country Link
US (2) US6682575B2 (zh)
EP (1) EP1487931A1 (zh)
JP (1) JP4620353B2 (zh)
KR (1) KR100977940B1 (zh)
CN (1) CN1292033C (zh)
AU (1) AU2003220972A1 (zh)
TW (2) TWI234579B (zh)
WO (1) WO2003076538A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW591089B (en) * 2001-08-09 2004-06-11 Cheil Ind Inc Slurry composition for use in chemical mechanical polishing of metal wiring
US6953389B2 (en) * 2001-08-09 2005-10-11 Cheil Industries, Inc. Metal CMP slurry compositions that favor mechanical removal of oxides with reduced susceptibility to micro-scratching
US6682575B2 (en) * 2002-03-05 2004-01-27 Cabot Microelectronics Corporation Methanol-containing silica-based CMP compositions
US7677956B2 (en) * 2002-05-10 2010-03-16 Cabot Microelectronics Corporation Compositions and methods for dielectric CMP
TWI244498B (en) * 2003-11-20 2005-12-01 Eternal Chemical Co Ltd Chemical mechanical abrasive slurry and method of using the same
JP2006278522A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Seimi Chem Co Ltd 半導体集積回路装置用研磨剤、研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法
KR100816651B1 (ko) * 2006-03-31 2008-03-27 테크노세미켐 주식회사 제올라이트를 함유하는 구리 화학 기계적 연마 조성물
US7998866B2 (en) * 2006-09-05 2011-08-16 Cabot Microelectronics Corporation Silicon carbide polishing method utilizing water-soluble oxidizers
US8192644B2 (en) * 2009-10-16 2012-06-05 Fujifilm Planar Solutions, LLC Highly dilutable polishing concentrates and slurries
WO2014103725A1 (ja) * 2012-12-25 2014-07-03 Jsr株式会社 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法
US9303190B2 (en) * 2014-03-24 2016-04-05 Cabot Microelectronics Corporation Mixed abrasive tungsten CMP composition
US9127187B1 (en) * 2014-03-24 2015-09-08 Cabot Microelectronics Corporation Mixed abrasive tungsten CMP composition
US10781342B2 (en) * 2015-03-30 2020-09-22 Fujimi Incorporated Polishing composition
KR102298238B1 (ko) * 2016-06-03 2021-09-06 후지필름 가부시키가이샤 연마액, 및 화학적 기계적 연마 방법
WO2017214185A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 Cabot Microelectronics Corporation Chemical-mechanical processing slurry and methods for processing a nickel substrate surface
US20190153262A1 (en) * 2017-11-20 2019-05-23 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for polishing memory hard disks exhibiting reduced surface scratching
CN113881349B (zh) * 2021-09-01 2022-10-21 上海工程技术大学 用于碳化硅晶片硅表面化学机械抛光的抛光液及抛光方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391258A (en) 1993-05-26 1995-02-21 Rodel, Inc. Compositions and methods for polishing
US5489233A (en) 1994-04-08 1996-02-06 Rodel, Inc. Polishing pads and methods for their use
US5527423A (en) 1994-10-06 1996-06-18 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry for metal layers
US5614444A (en) 1995-06-06 1997-03-25 Sematech, Inc. Method of using additives with silica-based slurries to enhance selectivity in metal CMP
US5958794A (en) 1995-09-22 1999-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer
DE69611653T2 (de) * 1995-11-10 2001-05-03 Tokuyama Corp Poliersuspensionen und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0786504A3 (en) 1996-01-29 1998-05-20 Fujimi Incorporated Polishing composition
US5738800A (en) 1996-09-27 1998-04-14 Rodel, Inc. Composition and method for polishing a composite of silica and silicon nitride
JPH10166258A (ja) 1996-12-06 1998-06-23 Tadahiro Omi 研磨剤組成物
US5954997A (en) * 1996-12-09 1999-09-21 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry useful for copper substrates
JPH10273648A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 研磨液
DE69809265T2 (de) 1997-04-18 2003-03-27 Cabot Microelectronics Corp Polierkissen fur einen halbleitersubstrat
US6126532A (en) 1997-04-18 2000-10-03 Cabot Corporation Polishing pads for a semiconductor substrate
WO1998048453A1 (en) 1997-04-23 1998-10-29 Advanced Chemical Systems International, Inc. Planarization compositions for cmp of interlayer dielectrics
US5770103A (en) 1997-07-08 1998-06-23 Rodel, Inc. Composition and method for polishing a composite comprising titanium
JP4115562B2 (ja) 1997-10-14 2008-07-09 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US6190237B1 (en) 1997-11-06 2001-02-20 International Business Machines Corporation pH-buffered slurry and use thereof for polishing
US6117000A (en) 1998-07-10 2000-09-12 Cabot Corporation Polishing pad for a semiconductor substrate
TW512170B (en) 1998-07-24 2002-12-01 Ibm Aqueous slurry composition and method for polishing a surface using the same
JP2000144109A (ja) 1998-11-10 2000-05-26 Okamoto Machine Tool Works Ltd 化学機械研磨用研磨剤スラリ−
EP1833085A1 (en) 1998-12-28 2007-09-12 Hitachi Chemical Company, Ltd. Materials for polishing liquid for metal, polishing liquid for metal, method for preparation thereof and polishing method using the same
TW428023B (en) 1999-02-09 2001-04-01 Ind Tech Res Inst Polishing slurry
JP4075247B2 (ja) * 1999-09-30 2008-04-16 Jsr株式会社 化学機械研磨用水系分散体
US6579929B1 (en) 2000-01-19 2003-06-17 Bridgestone Corporation Stabilized silica and method of making and using the same
TWI296006B (zh) * 2000-02-09 2008-04-21 Jsr Corp
AU2000278447A1 (en) 2000-04-28 2001-11-12 3M Innovative Properties Company Method of modifying the surface of a semiconductor wafer
JP4123685B2 (ja) * 2000-05-18 2008-07-23 Jsr株式会社 化学機械研磨用水系分散体
JP2002064071A (ja) * 2000-06-09 2002-02-28 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板およびシリコンウエハーの鏡面研磨方法
US6682575B2 (en) * 2002-03-05 2004-01-27 Cabot Microelectronics Corporation Methanol-containing silica-based CMP compositions

Also Published As

Publication number Publication date
EP1487931A1 (en) 2004-12-22
TW200303909A (en) 2003-09-16
TWI289152B (en) 2007-11-01
US20050150173A1 (en) 2005-07-14
TWI234579B (en) 2005-06-21
US20030168628A1 (en) 2003-09-11
AU2003220972A1 (en) 2003-09-22
KR100977940B1 (ko) 2010-08-24
KR20040094767A (ko) 2004-11-10
CN1292033C (zh) 2006-12-27
JP4620353B2 (ja) 2011-01-26
US6682575B2 (en) 2004-01-27
JP2005519479A (ja) 2005-06-30
WO2003076538A1 (en) 2003-09-18
CN1646651A (zh) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1448736B1 (en) Boron-containing polishing system and method
JP5781906B2 (ja) 化学機械研磨組成物及びその使用方法
JP5449248B2 (ja) 化学的機械的研磨組成物
TWI374931B (en) Compositions and methods for polishing silicon nitride materials
JP5073961B2 (ja) 化学機械的研磨系及びその使用方法
TW200417588A (en) Methanol-containing silica-based CMP compositions
KR101395542B1 (ko) 반도체 물질의 cmp를 위한 조성물 및 방법
EP2951260B1 (en) Chemical-mechanical polishing composition containing zirconia and metal oxidizer
EP1234009B1 (en) Composition and method for planarizing surfaces
JP2010251778A (ja) 研磨剤及び研磨方法
CN114736612B (zh) 抛光组合物及其使用方法
WO2006132905A2 (en) Polishing composition and method for defect improvement by reduced particle stiction on copper surface
JP2011501406A (ja) 金属cmpスラリー組成物及びこれを用いる研磨方法
JP2005136388A (ja) バリア研磨液
KR20200018339A (ko) 산화물 화학적 기계적 평탄화(cmp) 연마용 조성물
KR101104575B1 (ko) 산화된 형태의 금속의 화학적-기계적 연마
WO2009064365A2 (en) Compositions and methods for ruthenium and tantalum barrier cmp
KR102544607B1 (ko) 화학적 기계적 연마 슬러리 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees