TW200916545A - Chemical mechanical polishing composition for copper comprising zeolite - Google Patents
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Description
200916545 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種化學機械拋光液 '纟且成成份,係供半導 體器件製程中拋光銅膜之用。 【先前技術】 近年來’在半導體器件製程中,晶圓尺寸增加,其直 徑目前已達300公厘(mm),同時,由於高功能半導體器件 心 之高度整合性,其金屬佈線層數亦已增加;因此,在應用 I 嚴格焦深(Depth Of focus,D0F)與精密設計原則的情況 下’已逐漸形成對平面化技術的倚賴。層間介電質層 (interlayer dielectric,ILD)與金屬誘電體層 (ρπ-metal dielectric,PMD)的整體平面化,已成為重^ 的處理。 此外’為了解決器件上的細密佈線圖導致佈線電阻增 加之問題,所以目前已使用銅取代鶴或铭作為佈線材料。 t自腿於1997年拋光了使用大馬士製程(金屬鑲嵌製程) 的銅晶片後,銅晶片製程從此積極發展。由於使用銅作為 金屬佈線時,無法進行㈣電毅⑽刻法,所以—般皆知, 若不使用化學機械拋光(chemical mechanical
Polishing ’ CMP)處理,將無法進行金屬鑲嵌製程。因此, 當半導體ϋ件巾逐漸使_佈線時,純光液(pGlishing slurry)的重要性也隨之增加。 通常,進行銅拋光處理時,分成兩個步驟。第 一步是 銅金屬主體(bulk㈤拋光1二步是阻擋層細如娜 200916545 光。在銅金屬主體拋光處理時,係使用拋光液將銅快速去 除。拋光液可以咼速率去除銅,並相對阻擋層對於鋼層美 有南選擇性。隨後在组基(tantalum-based)阻擋層停止抛 光作業。 換言之,以銅金屬主體拋光液而言,目前已發展出可 以高速率去除銅並相對阻擋層對於銅層具有高選擇性的拋 光液。目前已有人揭示一種習用之銅金屬主體拋光液,其 中包含一種研磨劑、一種氧化劑、及一種與銅離子結合以 改進銅層去除率之複合劑(complexing agent)。例如,美 國專利第6593239號曾揭示此種含有有機酸基(organic acid-based)化合物作為複合劑之銅金屬主體拋光液。其中 說明一種拋光劑,其包含一研磨劑、一重量比為〇. 3〜15. 〇% 之氧化劑、一重量比為1〜3%之複合劑、及一重量比為 0. 08〜1%之薄膜形成劑。然而,由於此種拋光液組成成份包 含的複合劑重量比超過1%,所以不易控制銅層的邊緣翹曲 (dishing)與腐触(corrosion)或浸餘(etching)。 如上所述’習用銅金屬主體拋光液使用的複合劑可與 銅離子結合,以便增加銅層之去除率,然而,由於複合劑 含量太高,所以,因銅浸蝕率增加而發生邊緣翹曲或其他 瑕疵的可能性極大;此外’若複合劑含量太低時,銅去除 率即會變低。 同時’韓國專利第0165145號中揭示一種含甘氨酸 (glycine)的銅拋光液組成成份。此種銅拋光液組成成份具 有在銅層表面形成氧化膜的功能,以便限制銅層的浸餘。 200916545 在該種銅拋光液組成成份中,由於氧化劑/有機酸的重量比 (weight ratio)維持在20或更高,而其酸驗值(pH)維持在 驗性酸鹼值(pH)區内,而非中性酸驗值(pH)區内,所以拋 光性能之可重覆性或一致性(reproduct ivi ty)會因驗性酸 驗值(pH)區内的過氧化氫分解而劣化,令人堪憂。此外, 若將銅拋光液組成成份用在中性酸驗值(pH)區内時,對銅 層的拋光性能也會劣化。 【發明内容】 【技術問題】 本發明目的之一是提供一種銅金屬主體化學機械拋 光(CMP)劑,其對銅層具有高去除速率,並相對一阻擔層對 於銅層具有高選擇性,且其複合劑含量減至最低。 本發明另一目的是提供一種銅金屬主體化學機械拋 光(CMP)劑,其可控制銅層之邊緣麵曲與腐姓或浸餘。 【技術解決方案】 本發明人發現一個事實,若拋光液組成成份中包括沸 石時,只要使用小量的複合劑即可對於銅層具有高去除速 率,並相對一阻擋層對於銅層具有高選擇性。 本發明有關一種銅金屬主體化學機械拋光劑,係用在 半導體製程中拋光含有銅層之基底。此種化學機械拋光 (CMP)劑之特徵在於使用沸石吸收銅離子並實現機械拋光 機理。本發明尤其有關一種銅金屬主體化學機械拋光劑, 其由沸石、一複合劑、及一氧化劑構成;其中該複合劑之 含量為重量比0. 01〜0. 8°/〇。 7 200916545 沸石為一種多孔性材料,其中具有規律排列且孔徑理 想之奈米級微孔。沸石根據其組成成份不同可分為數類: 紹石夕酸鹽(alumino silicate)〉弗石、銘石粦酸鹽(alumino phosphate ’ AlP〇4)沸石、石夕銘填酸鹽(silico alumino phosphate,SAP0)沸石、金屬鋁磷酸鹽(metal alumino phosphate,MeAPO)沸石、及金屬石夕酸鹽(metal 1〇 si 1 icate zeolite)沸石。 以鋁矽酸鹽為主成份的沸石可用以下化學式表示: 广' ^ M2/n〇-xAl2〇3*ySi〇2*zH2〇 其中,Μ為一正離子,其原子值為η; z為結晶水之分 子數;以及,y/x之比係根據晶體結構而變’其值通常為 卜100。 沸石之孔隙通常為5〜20埃(A ),且孔隙入口之大小 為3〜13埃(A )。通常,沸石具有15〜50%之孔隙體積,200 平方公尺/公克(m2/g)或更大之寬廣表面積,2〜5之低莫氏 ( 硬度(Mohs hardness),及2〜3公克/立方公分(g/cm3)之低 密度。 由於沸石的内部孔隙體積大,所以當它用於化學機械 抛光時’其内可以容置化合物。沸石可以在進行化學機械 抛光前包含有用的化合物,並可於銅層化學機械拋光後吸 收與去除銅離子,因此具有優異的拋光特性。此外,由於 彿石之硬度與密度低於習用的無機微粒,所以可在拋光處 理期間限制刮痕的產生。 此外’由於沸石有上述特性,並由於它可減少習用銅 200916545 拋光液組成成份中的複合劑含量,所以只須使則、量的複 合劑即可提供對銅的高去除率與相對阻播層對於銅層的高 選擇性,並可減少邊緣翹曲與腐蝕的發生。 以下將詳細說明本發明。 【實施方式】 ^發明有關一種銅金屬主體拋光劑,其組成包括沸 石複口劑、及氧化劑;其中,該複合劑相對抛光劑總重 ,f之含量為重量比0.01〜0.8%。同時,根據本發明之抛光 1劑可進,包括一或多種添加劑,可選自抗腐触劑、表面活 性劑、氨基醇(amin0-alC0h0l)、水溶性聚合物、或抗發泡 劑。 較佳是,備製本發明銅金屬主體拋光劑其内所含之沸 石叶係使其在抛光液溶液中的次級平均粒徑 (secondary average particie size)g 1〇〜1〇〇〇 奈米 (nm)’更佳為50〜300奈米(nm)。若粒徑大於丨奈米(nm) ij 時會產生某些缺點,例如,因為沉澱造成的瀰散穩定性降 低’與大微粒造成的刮痕。若粒徑小於1 〇奈米(nm)時,會 造成備製困難與去除率降低。欲備製具有前述平均粒徑範 圍内之沸石粒徑時,可將大粒徑沸石粉碎,或直接將大粒 徑沸石合成為奈米級粒徑。進行合成處理時,可在一驗性 溶液中以高溫加熱一反應劑(reactant),或進行熱液合成 (hydrothermal synthesis),即可達成0 若採用粉碎沸石時,備製成的粉碎沸石其平均粒徑較 佳在前述範圍内,並具有狹窄與均勻的微粒分佈,以便獲 200916545 性與銅拋光處理中所需的去除率,並降低微米 例如t生。粉碎彿石期間,可將沸石與—介質混合, 相錢(milUng)、高速混合(hi-mixing)、 it:液辜(flUid impacting)進行細微粉碎 ,同時分佈瀰 斑二:ΐ:中,石粉碎法包括儀磨法、高速混合法、 ^擊去。在㈣法中,係將沸石與珠粒(beads)混 口 ’二後使用珠粒碾磨機(bead mi⑴、精磨機 ^ 球磨機、與圓盤磨碎機(attrition mill)以 ^、、,、、在而速混合法中’係使用-轉子以高速旋轉流 炎亚使机體石亚撞一定子以產生摩擦。此外,流體衝擊法 種相向衝搫(oppositely impacting)法。*沸石粉碎 過私中彳月匕會減少或失去沸石的原有結晶度。然而,此 種粉碎的彿石仍可用於本發明。
沸石依其不同組成與結構,可有多種類別,而且所有 具有内部孔隙的材料,若經合成或粉碎而具有上述範圍内 的粒仏日^ ’都可用於本發明中而不限其組成與結構。在本 :明中係使用鉈矽酸鹽沸石。鋁矽酸鹽沸石是一種多孔性 複合氧化物,其具有規則的四面體配位結構(城__ coordination structure),此乃矽與鋁原子及氧原子所形 成的基本結構,可依其結構而作不同的分類。沸石 AhOVSiO2依其含量比與結構’可具有不同的拋光特性與不 同的選擇性。較佳是使用選自X型、γ型、从型、或ZSM_5 型之沸石。 200916545 根據本發明之銅金屬主體拋光劑中,沸石含量依重量 比而言,較佳為0. 1〜7% ;更佳是0. 3〜5%。若沸石含量重量 比少於0· 1%,會造成銅離子吸收力相對劣化,而且對機械 拋光機理幾乎沒有貢獻;若沸石含量重量比超過7%,會造 成金屬阻擂層去除速率增加及拋光液瀰散穩定性劣化。 根據本發明之銅金屬主體拋光劑中,其所含複合劑可 為一種有機酸或一種氨基酸;而此複合劑可包括檸檬酸 (citric acid)、丙二酸(malonic acid)、脂肪酸(a(jipic acid)、琥珀酸或 丁二酸(succinic acid)、草酸(oxaHc acid)、葡萄糖酸(giuconic acid)、酒石酸(tartaric acid)、蘋果酸(maiic acid)、二乙基丙二酸(diethyl malonic acid)、醋酸(acetic acid)、氫硫基琥珀酸 (mercapto succinic acid)、苯四缓酸(benzene tetracarboxylic acid)、喧琳酸(quinolinic acid)、甘 氨酸(glycine)、丙氨酸(alanine)、綠氨酸(valine)、天 冬氣酸(aspartic acid)、穀氨酸(glutamic acid)、精氨 酸(argiiune)等。複合劑含量以重量比而言較佳為〇卜 0. 8% ’更佳為〇. 〇5〜〇· 5%。若複合劑重量比含量少於 0.01%’則其銅去除率太低,因此不能實質用於工業領域; 若複合劑重量比含量超過〇 8%,則其銅去除率增加,但浸 触率也增加’因此有可能發生銅層邊緣翹曲或腐蝕。若使 用檸檬酸作為複合劑時,可經由變更擰檬酸含量來控制去 除率。 根據本發明之拋光劑可用於酸性、中性、或鹼性酸鹼 200916545 值(pH)區,例如在酸鹼值(PH)3〜12的範圍内。為了控制酸 鹼值(pH),可使用氫氧化鉀(Κ0Η)、氨(ammonia)、氫氧化 四甲銨(tetramethyl ammonium hydroxide/TMAH)、嗎福啉 (morpholine)等及其混合物作為鹼性材料,並使用—種無 機酸作為酸性材料’諸如硝酸(nitric acid)、碟酸 (phosphoric acid)、硫酸(sulphuric acid)、氫氯酸 (hydrochloric acid)等。酸性酸鹼值(pH)區較佳為酸鹼值 〇11)3〜6.5,更佳為酸鹼值(1)11)3〜6;中性酸鹼值(1)11)區較 佳為酸鹼值〇{〇6.5〜8.5,更佳為7〜8;而鹼性酸鹼值(1)1〇 區較佳為酸鹼值(PH)8.5〜12。較佳是從氫氧化鉀、硝酸、 虱氧化四曱叙、虱氧化銨(amm〇nium hydr〇xide)、及嗎福 琳選擇-或多種作為酸鹼值(pH)控制劑。若酸驗值⑽高 於上述範圍時,沸石之職穩定性會劣化,並產生大粒徑 微粒,因此可作為抛光液;而若酸驗值(pH)低於上述範圍 時,腐姓性會增加。 本發日,缝組成成份中所含的氧化劑可使銅層表 面氧化氧化劑相对拋光劑總重量之重量比含量較佳為 0,:01 15/0 ☆氧化劑含量低於重量比時,氧化能力 劣化’因此去除率降低;若重量比含量超過15%時,腐蝕 性會增加。氧化劑包括含有一或多種過氧基(per〇xygr〇叩) 之化合物、與含有一種最高氧化態之元素及其混合物之化 °物《多種過氧基之化合物可包括-種過氧化氫 寸產物冑如過氧化氫、過氧化氫脲 peroxide)及過碳酸鹽(听咖_他);有機過氧化物, 200916545 諸如過氧化苯醯(benzoyl peroxide)、過醋酸(peracetic acid)、及過氧化二叔丁基(di-t-butylperoxide)、過硫酸 鹽(單、雙過硫酸鹽)(persulphate (monopersulphate, dipersulphate))、過氧化鈉(sodium peroxide)、及其混 合物。含最高氧化態元素之化合物可包括高碘酸鹽 (periodate)、過硼酸鹽(perb〇rate)、高錳酸鹽 (permanganate)等’亦可使用非高性化合物(non_per compound)。非高性化合物可包括溴酸鹽類(bromates)、鉻
V " 酸鹽類(chromates)、碘酸鹽類(iodates)、碘酸(iodic acid)、及四價錦(cerium(IV))化合物類,諸如;ε肖酸筛銨 (cerium(IV) ammonium nitrate);亦可使用像硝酸鐵 (ferric nitrate)之化合物作為氧化劑。 根據本發明之拋光劑,最好在酸性、中性、及鹼性酸 鹼值(pH)區之每一區内都使用多種不同的氧化劑,以改進 去除率並獲得穩定性。同時,氧化劑在酸性酸鹼值區 (,;(酸鹼值(pH)3〜6.5)、中性區(酸鹼值(pH)6.5〜8.5)、及鹼 性區(酸鹼值(PH)8. 5〜12)各區内的含量最好也各不相同。 在酸性或中性酸鹼值(pH)區内最好使 劑,且過氧化氮在酸性酸驗值⑽區内的含量 總重為重量*卜12%’更佳是3〜1〇%。若過氧化氫在酸性酸 鹼值(PH)區㈣含量少於重量比1%,銅去除率降低,而且 表面會產生刮痕;若過氧化氫在酸性酸驗值(pH)區内的含 量超過重量比12%,由於氧化銅層變強,所以不易去除銅 層,因此銅去除率降低。此外,過氧化氫在中性酸驗值⑽ 13 200916545 區内的含量較佳為重量比〇· 1〜3%,更佳是〇.丨〜2%,最佳是 0. 1〜1%。若氧化劑含篁少於重量比〇. 1%,由於氧化能力變 低,所以銅去除率會降低;若氧化劑含量超過重量比30/〇, 腐蝕性會增加,因此銅表面會變得不均勻。在鹼性酸鹼值 (pH)區内,最好使用過硫酸鹽作為氧化劑,且其含量為重 量比0. 05〜5%,更佳為0. 5〜3%。若過硫酸鹽含量少於重量 比0.05%,銅去除率會降低;若過硫酸鹽含量超過重量比 5% ’銅表面發生的腐独增加。 、 此外,藉由控制中性酸鹼值(pH)區内的氧化劑含量在 重量比0·卜3%,將可使銅層表面瑕疵減至最少。最好使用 具有高去除率的甘氨酸作為複合劑。為了維持低浸蝕率並 增加去除率,若使用沸石作為研磨劑,且使甘氨酸與氧化 劑含量維持在低重量比,將可相當地減少鋼層及阻擋層的 表面瑕疵而不須使用抗蝕劑。若是在中性酸鹼值(pH)區内 使用甘氨酸時,甘氨酸含量較佳為重量比0 . 〇卜〇. 7%,更 ( 佳為〇.05〜〇.5%。若其含量低於重量比〇· 01%時,銅層去除 毕會降低;若其含量超過重量比0.7%時,銅層浸蝕率會增 加’因此會發生諸如邊緣翹曲等瑕疵。 根據本發明之銅金屬主體拋光劑可進而包括一或多 種添加劑,其可選自抗蝕劑、表面活性劑、氨基醇、水溶 性聚合物、抗發泡劑、殺真菌劑(fungicide);亦可進而包 括具有機械拋光功能之研磨微粒。 根據本發明之抛光液組成成份,其中所含的抗餘劑可 限制鋼的腐飯並因此可以穩定銅表面,藉此減少拋光處理 14 200916545 後的瑕庇。抗餘劑可包括苯並三唾(benzo triazole)或四 峻(tetrazole)為主的化合物。亦即,可從苯並三σ坐、5_ 氨基四嗤(5-amino-tetrazole)、1-烧基氨基四0坐 (1-alkyl-amino- tetrazole) 、 5-經 基四嗤 (5-hydroxy-tetrazole) 、 1-烷基-5-羥基四嗤 (1-alkyl-5-hydroxy-tetrazole)、四嗤-5-硫經 (tetrazole-5-thiol)、口米0坐(imidazole)、及其混合物中 選擇一或多種作為抗姓劑;更佳是使用苯並三嗤。四唾為 主的化合物中,其所含烷基較佳為C1-C5直鏈(linear)或 支鏈(branched)烷基。抗蝕劑相對拋光劑總重量之含量較 佳為重量比0. 0001〜0. 5%,更佳為0. 0001〜〇. 〇5%。若抗敍 劑含量超過重量比0. 05%時,銅層去除率會降低,且對拋 光處理後的清潔過程產生不良的影響;若抗蝕劑含量之重 量比少於0.0001%時’去除率會增加’但因腐钱性增加所 以可能發生邊緣翹1曲。 拋光液組成成份中所含的表面活性劑可包括從十二 烧基苯續酸(dodecyl benzene sulfonic acid)、十二烧基 氧續酸(lauryl oxysulfonic acid)、木素續酸(lignin sulfonic acid)、萘亞續酸(naphthalene sulfonic acid)、二丁基萘亞續酸(dibutyl naphthalene sulfonic acid)、十二烧基乙石黃酸(iauryi ether sulfonic acid)、 及其鹽類中選擇的一或多種。表面活性劑相對抛光劑總重 量之含量較佳為重量比0.001〜0.5%,更佳為0.05〜0.5〇/〇。 十二烷基苯磺酸及其鹽類之結構,具有十二個碳鏈與磺酸 *15· 200916545 鹽(SOD 工網娜矜机订潤滑作用的功能, 較佳使用十二&基苯韻或其_ ’藉此增加去除率
止腐姓。若表面活性劑含量少於重量n nniD/ ^ W 至% υ· uoi%,將盔法勃 行充分的抗蝕作用;若表面活性劑含旦#θ …3里超過重量比0. 5%, 則會產生大量的泡沫。 若有使用表面活性劑時,根據本發明之抛光劑可進而 包括抗發_卜抗發_的功以限制因使用表面活 而產生的泡沫’且其種類並無特別限制;其含量可根據表 面活性劑含量而予以適當控制。抗發泡劑可分類為矽基 (silicon-based)抗發泡劑與非珍基抗發泡劑。例如,秒^ 抗發泡劑可包括含有聚二烷基梦氧燒 (polydialkysiloxane)之抗發泡劑;而非矽基抗發泡劑可 包括含有1烧撐,一轉(polyalkylene glycol)之抗發泡 劑。聚二烷基矽氧烷與聚烷撐二醇内所含的烷基(alkyl), 最好是C1-C5直鏈或支鏈烧基。
此外’本發明可進而包括氨基醇(aminoalc〇h〇i),以 便降低阻擋層之去除率,並改進拋光液之瀰散穩定性。由 於氨基醇之含量可以控制,所以不必特別限制其含量。然 而’其含量較佳為重量比0. 01〜1. 0%。若氨基醇含量低於 重量比0. 01%,則其降低去除率的功能會劣化;若氨基醇 含量超過重量比1.0%,則拋光液之瀰散穩定性會劣化。 氨基醇可包括 2-氨基-2-曱基-1-丙醇 (2-amino-2-methyl-l-propanol,AMP)、3-氨基-1-丙醇 (3-amino-l-propanol)、2-氨基-1-丙醇(2-amino 16 200916545 -l-propanol)、1-氨基-2-丙醇(1-amino-2-propanol)、1-氨基-戊醇(1-amino-pentanol)、經乙基乙二胺(2-(2-aminoethylamino)ethanol) 、 2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇 (2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol )、N,N-二乙基乙 醇胺(N,N-diethylethanolamine)、乙醇胺(mono-ethanol-amine) 、 二 乙醇胺 (diethanolamine) 、 三 乙醇胺 (triethanolamine)、或其混合物。 根據本發明之拋光劑可進而包括水溶性聚合物。水溶 性聚合物的功能是增加去除率、阻擔位於欲拋光基底凹陷 部内之銅層、增加梯段高度(step height)去除率,因此最 後可減少邊緣麵曲。水溶性聚合物可包括聚乙二醇 (polyethylene glycol)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、 聚丙烯酸(polyacrylic acid)、聚甲基丙烯酸 (polymethacrylic acid)、聚丙烯胺(polyacrylamide)、 聚乙稀°比咯烧酉同(卩〇1丫¥丨1171口71'1'〇1丨(1〇116)、聚氧化乙稀 (polyethylene oxide),以及具有天然聚合物之材料,諸 如經乙基纖維素(hydroxyethyl cel lulose)與缓曱基纖維 素(carboxymethyl cellulose),作為組成體。包括至少二 或多個不同單體之共聚物,像是聚丙烯酸共聚物,也可用 作水溶性聚合物。較佳是使用聚丙烯酸作為水溶性聚合 物。水溶性聚合物相對拋光劑總重量之含量為重量比 0. 001〜2%,更佳是0. 02~1%。若水溶性聚合物含量低於重 量比0. 001%時,減少邊緣翹曲之效用會劣化;若水溶性聚 合物含量超過重量比2%時,瀰散穩定性會劣化。 17· 200916545 本發明之拋光劑可進而包括殺真菌劑,以限制微生物 繁衍(microbial proliferation)。 此外,本發明可進而包括具有機械抛光功能的研磨微 粒。燻製氧化矽(fumed silica)、矽膠(c〇l丨 silica)、氧化銘(alumina)、鈽土(ceria)、有機聚合物微 粒、或其混合物,均可用作研磨微粒。較佳是使用矽膠。 研磨微粒之粒徑較佳為5〜2000奈米(nm),更佳為ί〇〜5〇〇 奈米(nm)。由於研磨微粒之含量可依場合需要而控制,所 以不必特別限制其含量。然而,其含量較佳為重量比 0.01〜8.0%’更佳為〇_〇5〜3. 0%。若含量少於重量比on%, 機械抛光功能會劣化;若含量超過重量比8. 〇%,則彌散穩 定性會劣化,或會產生刮痕。 根據本發明之銅金屬主體化學機械拋光劑在酸性酸 鹼值(pH)區内時,其組成成份中包括重量比〇3〜5%的沸 石、重量比0· 05〜0. 5%的檸檬酸、重量比〇· 05〜〇. 5%的十二 烧基苯磺酸或其鹽類、重量比〇. 〇〇〇卜〇. 5%的苯並三唾、 及重量比3〜10%的過氧化氫。其中,酸鹼值(pH)為3〜6 5, /弗石的次級粒徑為5〇〜300奈米(nm)。而在驗性酸驗值(pH) 區内時’其組成成份中包括重量比0. 3〜5%的沸石、重量比 〇. 05〜0. 5%的擰檬酸、重量比〇· 〇5〜0. 5%的十二燒基苯項酸 或其鹽類、重量比〇·〇〇(Π〜0.5%的苯並三唑、及重量比 0.5〜3%的過硫酸氨。其中,酸驗值(pjj)為8.5〜12 ’漭石的 次級粒徑為50〜300奈米(nm)。 而在中性酸鹼值(pH)區内時,其組成成份中包括重量 18 200916545 比0. 3〜5%的彿石、重量比0. 05〜0. 5%的甘氨酸、重量比 0. 1〜2%的過氧化氫、及重量比0. 00卜0. 5%的十二烷基苯磺 酸或其鹽類。其中,酸鹼值(pH)為6. 5〜8. 5,而次級粒徑 為50〜300奈米(nm)。其中,本發明組成成份可進而包括從 重量比0.001〜2%的聚丙烯酸及重量比0.0001〜0.5%的苯並 三唑中選擇的一或多項,亦可進而包括重量比0.0卜1.0% 的氨基醇。 此外,本發明亦提供一種半導體的製造方法,其中使 用根據本發明之化學機械拋光劑來拋光包含銅的半導體基 底。 【最佳模式】 以下舉例說明本發明之較佳實施例。 然而,應該注意的是,凡熟悉此類技術之人士於考量 本案揭示時,可於本發明精神與範圍内作不同修飾與改良。 在拋光處理時,使用一銅晶圓與一鈕晶圓作為測試晶 圓。銅晶圓與钽晶圓利用物理氣相沉積(PVD)法澱積厚度分 別為10000埃(A )與2000埃(A )。金屬層厚度之計算係 使用由韓國傑明科技公司(Changmin Tech Company)製造的 四點探針(four point probe)測量表面電阻(sheet resi stance),然後轉換成厚度值。於室溫下將銅晶圓浸入 拋光液10分鐘後,清洗之。測量厚度的變化,因此可算出 浸蝕速率。腐蝕程度之檢查,可使用肉眼或光學顯微鏡觀 察表面狀態。觀察結果區分為三種情況,一是表面狀態良 好,二是幾乎沒發生腐蝕,三是產生嚴重腐蝕。第一種表 19 · 200916545 面狀態良好之情況以“〇”表示之;第二種少有腐蝕之情況 以“Α表示之;第三種嚴重腐姓之情況以“X”表示之。 使用圓盤磨碎機粉碎沸石,然後使用粉碎之沸石。此外, 在每一實施例中說明的沸石粒徑為沸石之次級粒徑平均 值。其中使用硝酸與氫氧化鉀作為酸鹼值(pH)控制劑。在 每一實施例中’ BTA代表苯並三唑,DBS代表十二烷基苯磺 酸,PAA代表聚丙烯酸。 實施例1 :根據檸檬酸会酱之拋光潜性 使用G&P科技公司(G&P Technology Company)製造的 寶利500 CE (P〇li500 CE)作為拋光設備。在拋光條件中, 工作台/機頭工作行程速度(table/head speed)為每分鐘 30/30轉(30/30rpm),拋光壓力為100公克/平方公分 (g/cm2),拋光液供應速率為每分鐘200毫升(200 ml/min) ’拋光時間為60秒。另外使用羅恩及哈斯公司 (Rohm & Haas Company)製造的1C 1400作為拋光藝 (polishing pad)。 使用圓盤磨碎機粉碕ZSM-5型沸石’使其粒徑為170 奈米(nm),然後沸石含量為重量比1%。添加重量比〇. 〇8% 之苯並三唑(BTA)、重量比〇. 1%之十二烷基苯磺酸(DBS)、 及重置比8%之過氧化氫之後,擰檬酸含量則分別變化為重 量比0. 15%、〇. 、及〇. 60%,而酸鹼值(pH)維持在& 8。 然後,δ平疋去除率與浸触率。 【表1】 20 200916545 實驗編號 #樣酸 (重量%) 銅去除率 (埃(A )/分鐘) 鋼浸蚀率 (埃(A )/分鐘) 一 . Ο '~~ 1-1 0. 15 2133 1-2 1-3 Jtrt 1 0. 30 3227 r ~jn — 0. 60 5253 fe. ·>τΙλ 人 β» 、 ~~232~~~~ 忠"〜里』網層之去除 率與浸蝕率。從表丨可以看出,當檸檬酸含量增加時,去 除率隨之增加。當檸檬酸含量為重量比0. 6%時,其浸蝕率 比起重量比為〇.3%時顯著增加。在表i中,從浸蝕率看來, 擰檬酸含量較佳低於重量比〇.6%,更佳是低於G 5%。同 時,若擰檬酸含量超過重料〇.6%時,只㉟在添加抗敍劑 降低浸姓率的情況下,才能使用拋光劑。 月 t&axLM據沸石含詈之拋光特性 ”拋光劑包括重量比0.3%之檸檬酸,重量比〇 〇8%之苯 並三唑(BTA),重量比0.1%之十二烷基苯磺酸(DBS),重量 比8%之過氧化氫’且酸驗值⑽為3 9。使用粒徑為m 奈米(⑽)的ZSM_5型沸石,且所有實驗係在與實施例上相 ^的條件下執行,但是沸石含量分別變更為重量比1%與 【表2】 實驗編號 沸石 (重量%) 銅去除率 (埃(A )/分鐘) __. 1-2 1 3227 j /分錐) ----- ο T ~~ 2-1 ^ — 2 4567 --ΓΤί-~__ 10/4 ~ ~~________10.4 攸表2所示根據沸石含^ =出、’當滞石含量從重量比1%增至2%時,去除率 進’浸蝕率則幾乎沒變。 21 · 200916545 實施例3 :根據過氧化氫含詈之抛弁j寺# 拋光劑包括重量比2%且粉碎後粒徑為17〇奈米(nm) 之ZSM-5型彿石’重|比〇. 3%之擰檬酸,重量比〇. 之 笨並二唑(BTA) ’及重量比〇· 1%之十二烧基苯續酸(DBS); 而過氧化SL含里为別變更為重量比4%、6%、及8%。然後以 相同於實_ 1使狀條件進行評定,除了祕值(pH)為 3. 9。 【表3】 實驗 編號 過氧化氫 (重量%) 酸驗值 (pH) 銅去除率 (埃(A)/分鐘) 鋼浸餘率 (埃(A)/分鐘) 浸蝕 表面 3-1 4 3. 9 3600 22 △ 3-2 6 3. 9 4^6 ---— 13 〇 3*3 8 3. 9 4567 10.4 0 —~-~~ -—_:___ …, —_10.4 〇 註:0表示未腐蝕(優);△表示稍有腐蝕;X表示嚴重腐 Μ 從表3所示根據過氧化氫含量評定的銅層去除率結果
可以看出,當過氧化氫含量增加時,銅層去除率增加,而 浸钱率降低。 根攄表面活性劑含量之拋 方光劑包括重I比2%且粉碎後粒經為I??奈米(nm)之 ZSM-5型沸石’重量比Q.默檸檬酸,重量比之苯 ,二唾(ΒΤΑ),及重量比8%之過氧化氫;酸驗值⑽維持 :3.9’而十二烷基苯磺酸⑽s)含量分別變更為重量比 〇. 01/。、0· 1%、及0. 3%。然後以相同於實施例丨使用 之條件進行評定。 22 200916545 【表4】 實驗 編號 十二烷基苯磺酸 (DBS) (重量%) 酸驗值 (pH) 銅去除率 (埃(A)/分鐘) 銅浸飯率 (埃(A)/分鐘) 浸钱 表面 4-1 A Ο 0 3. 9 1878 215 X 4-Z A Ο 0. 01 3. 9 4930 195 Δ 4-〇 A λ 0. 1 3. 9 4856 6. 9 0 4一4 0. 3 3. 9 3907 1 0 如表4所示,當十二烷基苯磺酸(DBS)含量為重量比 〇. 01%時,銅層去除率大幅改進。從表4可以了解,當十二 V 烷基苯磺酸(DBS)含量超過重量比〇.1%時,銅層去除率增 加而次蝕率降低;同時,添加表面活性劑有助於拋光與浸 蝕特性之改進,而此二項特性是拋光劑的重要因素。、
拋光劑包括重量比2%且粉碎後粒徑為1 π奈米(nm)之 ZSM-5型沸石,重量比〇. 3%之檸檬酸,重量比〇. 1 %之十一 烷基苯磺酸(DBS),及重量比8%之過氧化氫;酸鹼值(抑) 維持在3. 9,而苯並三唾(BTA)含量分別變更為重量比〇%、 〇. 08%、0. 、及0. 3%。然後以相同於實施例1使用之條 件進行評定。 ' 【表5】 實驗 編號 苯益三唑 (BTA) (重量%) 酸驗值 (pH) 銅去除率 (埃(A )/分鐘) ~~~----- 銅浸蝕率 (埃(A )/分鐘) — ----1 表面 5-1 卜—0 3.9 5283 _ 89 ~X 5-2 0. 08 -**"**λ 1 3. 9 4664 —^ 5 5-3 __ 0· 1 - 3. 9 3891 — 1 Lti_ ϋ· 3 3.9 1515 Ϊ 一^ 23 200916545 從表5所示可以了解,當添加苯並 率急遽下降。 坐(BTA)時’浸触 艮攄酸鹼值(pH)變化之拋 拋光劑包括重量比2%且粉碎後粒彳里為 ZSM-5型彿石,重量比Q.默檸檬酸,重息77奈^ 烧基苯續酸⑽s),重量比Q ()8%之笨^比G.1%之十一 量比8%之過氧化氫;然後根據酸驗值 (BTA)、’及重
定,其他條件均相同於實施例1使用之條件、支化進仃°平 【表6】 ’、。 實驗 蛟驗值 銅去除率 編號 (pH) (埃(A )/分鐘) 蝕率 (埃(Α、/一、 浸蚀 6-1 ~Γ6~ 1984 -鐘) 表面 6-2 ~T9~ 4505 0 6-3 4. 5 2145 0 6-4 5 1520 n^j——-- 0 6-5 9 36 〇 從表6所示可以了解,酸鹼值 最高’而在本實施例所有組成中,浸蝕率均為^ 實_座姻7 =鹼性拋来劑 _ 去除率 在此實施例中係備製不同的鹼性抛光劑。亦即,在抛 光劑酸驗值⑽為9. 9· 6陳態時進行縣及浸蚀特 性之評定。拋光劑包括重量比2 %且粉碎後粒徑為17 7奈米 (rnn)之ZSM-5型彿石’重量比1%或2%之過二硫酸銨 (ammonium persulfate) ’ 重量比 〇. 1%、〇. 3%、及 〇 5%之 檸檬酸’重量比0.0005%之笨並三唑(BTA),重量比〇 〇5%、 0. 1%、及0. 2%之十二烷基苯磺酸(DBS)。同時,拋光條件 24 200916545 與實施例1中使用的條件相同。 【表7】
從表7所示可以看出,添加過二硫酸銨作為氧化劑 時,去除率增加。尤其是,當過二硫酸銨從重量比1%增至 r 2%,且當酸鹼值(pH)從9. 3增至9· 6時,去除率增加。然 而,根據檸檬酸含量的去除率變化相當小。 實施例根據磨劑_別夕报#辞柹 掘光劑包括重量比0.3%之檸檬酸,重量比0.1%之十二 烷基苯磺酸(DBS) ’重量比〇. 之苯並三唑(BTA) ’重量 比8%之過氧化虱,酸鹼值(pH)維持在酸驗值(p{})3. 9。然 後使用浠石及其他類型之研磨劑。其中使用Ace高科技公 司(Ace High Tech company)及 S-慶科技(S-Chem Tech)公 司製造的石夕膠(colloidal silica)與迪古薩(Degussa)公 司製造的燻製氧化鋁(fumed alumina) alu-3。拋光條件均 相同於實施例1使用之條件。 【表8】 25 200916545 實驗 編號 研磨劑 含量 銅去除率 (埃(A )/分鐘) 銅浸Ί虫率 (埃(A )/分鐘) 8-1 ZSM-5 >弗石 2 4539 10. 8 8-2 矽膠 (初級粒徑45nm) 2 3152 198 8-3 矽膠 (初級粒徑80nm) 2 3714 155 8-4 矽膠 (初級粒徑30nm) 2 3778 168 8-5 燻製氧化鋁 2 2773 174 如表8所示,若用ZSM-5型沸石備製拋光劑,去除率 最快,而浸蝕率最低,因此獲得優異的拋光特性。 實施例9 :選擇性評定 拋光劑包括重量比2%之ZSM-5型沸石,重量比0.3% 之檸檬酸,重量比8%之過氧化氫,重量比0.1%之十二烷基 苯磺酸(DBS),重量比0. 08%之苯並三唑(BTA);酸鹼值(pH) 分別變更為3.9與9.6,然後使用多薩恩DND(DoosanDND) 公司製造的優尼普拉211化學機械拋光(CMP)設備進行 8”銅晶圓及8”鈕晶圓的拋光評定。 酸性pH區内的拋光條件 拋光液流率為200毫升/分鐘,心軸轉速為每分鐘120 轉(120rpm),旋轉台轉速為每分鐘24轉(24rpm),晶圓壓 力為2. 4磅/平方英吋(psi),扣環壓力為6磅/平方英吋 (psi),並使用多恩桑MT (Dong Sung A&T)公司製造的樾 光墊。 驗性酸驗值(pH)區内的撤光條件 拋光液流率為300毫升/分鐘,心轴轉速為每分鐘120 26 200916545 轉(120rpm) ’旋轉台轉速為每分鐘24轉(24rpm),晶圓壓 力為4. 3磅/平方英吋(pS〇,扣環壓力為6磅/平方英对 (psi) ’並使用多恩桑a&T (Dong Sung A&T)公司製造的抛 光墊。 【表9】 實驗 編號 沸石 次級 粒徑 (nm) 含量 (重量%) 酸鹼值 (pH) 銅去除率 (埃(A)/分 鐘) 選擇性 (銅/鈕) 鋼浸姓率 (埃(A)/分 鐘) 9-1 140 2 3. 9 8046 80 4 9-2 170 2 3. 9 11146 111 8 9-3 120 1 9. 6 12321 239 4 一 如表9所示’根據本發明之拋光劑具有高銅層去除率 與低銅浸蝕率,因此可以限制腐蝕與邊緣翹曲。此外,由 於此拋光劑具有高度的銅層拋光選擇性,所以它具有優異 的特性,可作為鋼金屬主體拋光劑。 f跑例10 :根據土性酸驗值(dh)區内複合劑類別之抛朵特 篮 使用Doosan DND公司製造的Unipla 211化學機械抛 光(CMP)設備作為化學機械拋光設備。在拋光條件中,拋光 液流率為200毫升/分鐘,心軸轉速為每分鐘12〇轉 (120rpm),旋轉台轉速為每分鐘24轉(24rpm),晶圓壓力 為2. 5镑/平方央时(pg]_),並使用Rhoni & Hass公司製造 的拋光墊(ICI000 A2)。將ZSM-5型沸石粉碎至次級粒徑 120奈米(nm),然後用作研磨劑。 在酸驗值(pH)維持於7. 7並變更複合劑類別的情況下 27 200916545 评定銅層去除率。 【表10】 實驗 編號 複名 類別 产劑 含量 (重量% (wt%)) 酸 驗 值 (pH) 沸石 (重量% (wt%)) 過氧 化氫 (重量% (wt%)) 十二烷 基苯磺 酸(DBS) (重量% (wt%)) 聚丙 稀酸 (PAA) (重量% (wt°/o)) 銅去除 率(埃 (A)/分 鐘) 10-1 甘氨酸 0. 5 7. 7 1. 5 3 0. 005 0. 3 4985 10-2 甘氨酸 0. 5 7. 7 1.5 2 0. 005 0.3 4567 10-3 甘氨酸 0. 5 7 1.5 2 0. 005 0.3 3770 10-4 甘氨酸 0· 5 8. 5 1. 5 2 0. 005 0. 3 4689 10-5 擰檬酸 0. 5 7. 7 1. 5 3 0. 005 0. 3 1148 10-6 擰檬酸 0. 5 7. 7 1. 5 5 0. 005 0.3 1503 10-7 丙氨酸 0. 5 7. 7 1.5 2 0. 005 0. 3 2606 10 ~8 丙氨酸 0. 5 7. 7 1. 5 3 0. 005 0. 3 2347— 10-9 BTTCA木 0. 5 7. 7 1.5 2 0. 005 0.3 120 10-10 QNA* 0. 5 7. 7 1.5 2 0. 005 0. 3 2049 10-11 酒石酸 0. 5 7. 7 1.5 2 0. 005 0. 3 834 ~ wt% :重量% *BTTCA 為本四羧酸(benzene tetracarboxylic acid) *QNA 為唾琳酸(quinolinic acid) 表10顯示依複合劑變化所進行的拋光評定。若中性 酸鹼值(pH)區内使用甘氨酸作為複合劑,去除率最高。 此外,實施例10顯示的趨勢為:酸鹼值(pH)7 7時的 去除率比酸鹼值(PH)7.0時的去除率增加;而進行浸蝕處 理時,酸鹼值(pH)6.5或更低時表面發生腐蝕。酸鹼值 (PH)8.5時顯示類似的去除率,但若酸鹼值(pH)超過85 時,過氧化氫之穩定性相對劣化,因此會有拋光一致性 (polishing repr〇dUCtivity)_難。因此,酸鹼值(pH) 最好控制在6· 5〜8· 5的範圍内。 28 200916545 复 化時評定的鋼拋光特 實施例11 J-iU康甘氨酸含蕃之抛糸4¾ 下述表11顯示依甘氨酸含量變 性。 【表11】 量比0. 7%或低於〇. 7%。
下述表12顯示依過氧化氫含量變化時評定的銅拋光 實驗 編號 甘氨 酸 含量 (重量 %(wt%)) 酸鹼 值 (pH) 彿石 (重量 %(wt% )) 過氧 化氫 (重量 %(wt% )) 十二 烷基 苯續 酸 (DBS) (重量 %(wt%)) -----— 聚丙 烯酸 (PAA) (重量 %(wt%)) r~-__ 鋼 去除 率 (埃 (A)/ 分鐘) 銅 浸触 率 (埃 (A )/ 分鐘) 11-1 0· 3 7. 7 1. 5 2 0. 005 -· 0. 3 3225 ----— 48. 6 11-2 0. 4 7. 7 n rj 1.5 2 0. 005 'ΤΤ' 4170 32. 3 11-3 0. 5 7. 7 1.5 2 ,0.005 0. 3 4567 18. 6 11-4 O.T^ ~Τ7τ~] 7 η 1.5 2 0.005 ^ — —— 」 5250 263 11-5 1 (.7 1 · 5 2 0. 005 0. 3 7043 307 1*一 L. όίτ ,-44- 曰 如上所述,甘氨酸含量有所改變。從表u可以了解, 當甘氨酸含量增加時,去除率隨之增加。當甘氨酸含量超 過重量比0.7/q時,腐蝕率提高,因此甘氨酸含量較佳為重 特性。拋光處理後的表面狀態係用肉眼或一光學顯微鏡觀 察。 【表12】 實驗 編號 甘氨 酸 含量 (重量 %(wt%) ) 酸驗 值 (pH) 沸石 (重量 %(wt%) ) 過氧 化氫 (重量 %(n%) ) 十二 烷基 苯續 酸 (DBS) (重量 聚丙 稀酸 (PAA) (重量 %(wt%) ) 銅去 除率 (埃(A) /辦童) 表面 狀態 銅浸 敍率 (埃(A) /蝴 -----—i ~ .. 29 200916545 1^-1 〇 5 7 7 1 Π Λ r %(wt%) ) 12-2 0. 5 I ♦ / 7. 7 7. 7 1 · (J 1.5 1. 5 U . 0 1 2 U. 0U5 0. 005 0. 005 0.3 0. 3 0. 3 5824 'Vfrr 4567 0 49Γ6 12-3 19 A 0. 5 0 Δ 2.4 1 1 ώ 4 12-5 0· 5 0. 5 7. 7 7. 7 1.5 0.5 3 1 0. 005 0. 005 「0.3 0. 3 4331 4810 X 丄 u 178 --- 3. 26 f 量比1%時,銅層去除率最高。此外,浸蝕率也降低。若中 性酸鹼值(p Η )區内不使用苯並三唑(b T A )作為保護層形成 劑,且氧化劑/有機酸類之比為低時,有可能降低浸蝕^。 座例13 :根擄苯並三嗤(BTA)添加詈之抛糸賠把 為了根據苯並三唑(BTA)添加與否及其含量評定銅拋 光特性’拋光液組成成份變更如下述表13所示。 【表13】 實驗 編號 甘氨 酸含 量 (重量 %(wt%)) 苯並 三唑 (ΒΤΑ) 酸驗 值 (pH) 〉弗石 (重量 %(wt%)) 過氧 化氫 (重量 %(wt%)) 十二 烷基 苯項 酸 (DBS) (重量 %(wt%)) ----- 表面 狀態 —1-----— 銅去 除率 (埃(A) /蝴 — 銅浸 银率 (埃(Α) /雜) 13-1 0. 5 0 7. 7 1 1 1 0. 05 〇 2688 ----- 19 3 ~~ 13-2 13-3 0. 5 ΙΤδΊ 0. 001 0. 003 7. 7 7. 7 1 1 1 1 0. 05 0. 05 〇 0 降,但是腐钕率進一步降低。表面狀態並未劣化。 【工業應用性】 根據本發明之拋光劑具有高度銅層去除率與低度銅 浸蝕率,因此可以限制腐蝕與邊緣翹曲。此外,由於本發 明之抛光劑具有高度銅層選擇性,所以具有優異特性,可 用作銅金屬主體拋光劑。 30 200916545 熟悉此類技術之人士可以理解,前述說明揭露之概念 與特定實施例可隨時用作基礎而據以修改或設計其他實施 例,藉以實施與本發明相同的目的。熟悉此類技術之人士 亦可理解,此類同等實施例並不脫離依所附申請專利範圍 陳述的本發明精神與範圍。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】
Claims (1)
- 200916545 十、申請專利範圍·· I一種化學機械拋光劑’係用於拋光一含銅之基底,該化 學機械拋光劑包含彿石、一種氧化劑、及一種複合劑; 該複合劑相對該拋光劑總重之含量為重量比 〇.〇1 〜0. 8%。 2. 如申請專利範圍第1項之化學機械拋光劑,其中該沸石 相對該拋光劑總重之含量為重量比〇. 1〜7%;該氧化劑相 對該拋光劑總重之含量為重量比〇. 〇1~15%。 3. 如申請專利範圍第2項之化學機械拋光劑,其中該複合 劑係從檸檬酸、丙二酸、脂肪酸、琥珀酸(丁二酸)、草 酸、葡萄糖酸、酒石酸、蘋果酸、二乙基丙二酸、醋酸、 氫硫基琥珀酸、苯四羧酸、喹啉酸、甘氨酸、丙氨酸、 纈氮酸、天冬氨酸、穀氨酸及精氨酸中選取的_種或多 種。 4. 如申請專利範圍第丨項之化學機械拋光劑,其中該複合 劑相對該拋光劑總重之含量為重量比〇. 〇5〜〇. 5%。 5. 如申請專利範圍第3項之化學機械拋光劑,其中該複合 劑為擰檬酸,其相對該拋光劑總重之含量為重量比 〇· 05〜0· 5%。 6·如申請專利範圍第2項之化學機械抛光劑,其中該彿石 之次級平均粒徑為1〇~1〇〇〇奈米(nm)。 7.如申請專利範圍第6項之化學機械拋光劑,其中該沸石 係從X型、Y型、4A型、及ZSM_5型沸石中選取。 32 200916545 •如申研專利la圍第2項之化學機械抛光劑,其中該抛光 劑之酸鹼值(pH)為3〜12。 如申明專利範圍第8項之化學機械拋光劑,其中,酸驗 值(pH)在3〜6. 5時,該氧化劑為重量比卜12%之過氧化 10.如申睛專利範圍第8項之化學機械拋光劑,其中,酸驗值⑽在8· 5〜12時,該氧化劑為重量比0.05〜5%之過 硫酸鹽。 U.如申請專利範圍帛8項之化學機械拋光劑,其 值(PH)為 6. 5〜8. 5。 12.如:請專利範㈣u項之化學機械拋光劑,進而包含 氨I作為複合劑,其相對拋光劑總重之含量為重量比 〇· 〇卜0. 7%。 13·如:4專利範圍第12項之化學機械拋光劑,進而包^ 過氣化氫作為氧化劑,其相對抛光劑總重之含量』 比 〇. 1〜3%。 J 14.如申st專利範圍第8項之化學機械拋光劑,其中,酸趣 值(PH)係使用從氫氧化鉀、硝酸、氫氧化四甲杳 TMAH)、氫氧化銨、及嗎福啉中選取 驗值(PH)控制劑加以控制。 種® 15:=Γ第1至第14項中任-項之化學咖 ,t其中賴光劑進而包含從抗㈣、表面活 虱土醇、水溶性聚合物、抗發泡劑、及殺真菌劑中選耳 33 200916545 的一種或多種。 16.如申μ專利範圍第15項之化學機械拋光劑,其中該抗 係選自苯並三π坐、5_氨基四η坐、卜烧基氨基四嗤、 5罗工基四唾、1-烧基-5-經基四唾、四峻-5-硫經、味。坐、 及其此合物中的一種或多種,且該抗蝕劑相對拋光劑總 重之含量為重量比0.0001〜0.5%。 17·如申4專利範圍第15項之化學機械拋光劑,其中該表 〇 面活性_從十二絲苯俩、十二絲氧賴、木素 續酸、萘亞韻、二丁基萘亞續酸、十二烧基乙確酸、 及其鹽類中選取的—種或多種,且該表面活性劑相對抛 光劑總重之含量為重量比0.00卜〇.5%。 18·如申請專㈣㈣15項之化學機械拋光劑,其中該抗 發泡劑係從聚燒撑二醇為主的化合物與聚二烧基石夕氧 烷為主的化合物中選取的一種或多種。 ,19.如申請專鄕圍第15項德學频拋細,其中該氨 ‘ 基醇係從2—氨基-2-曱基]-丙醇(AMP)、3-氨基-卜丙 酉子、2-氨基-1-丙醇、卜氨基_2—丙醇、卜氨基—戊醇、 羥乙基乙二胺、2—二甲氨基-2-甲基-1-丙醇、N, N-二乙 基乙_、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、及其混合物 中選取,且其相對拋光劑總重之含量為重量比 〇. 0卜1%。 20.如申請專利範圍第15項之化學機械拋光劑,其中該水 溶性聚合物係選自Μ基纖維素、紅基纖維素、=乙 34 200916545 二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯胺、 聚乙烯吼咯烷酮、聚氧化乙烯、及其混合物,且其相對 撤光劑總重之含量為重量比〇. 001〜2%。 21. 如申請專利範圍第15項之化學機械拋光劑,進而包含 從燻製氧化矽、矽膠、氧化鋁、鈽土、有機聚合物微粒、 及其混合物中選取的研磨微粒,且其相對拋光劑總重之 含量為重量比0. 01〜8%。 22. 如申請專利範圍第15項之化學機械拋光劑,其中該拋 光劑包含重量比0.3〜5%之沸石、重量比〇. 05〜0.5%之檸 檬酸、重量比〇. 05〜0. 5%之十二烷基苯磺酸或其鹽類、 重1比0.0001〜0.5%之苯並三唾、及重量比3〜1〇%之過 氧化氫;其酸鹼值(pH)為3〜6. 5,且該沸石的次級粒徑 為50〜300奈米(nm)。 23. 如申請專利範圍第15項之化學機械拋光劑,其中該拋 光劑包含重量比0.3〜5%之沸石、重量比〇.〇5〜0.5%之擰 檬酸、重量比0.05〜0.5%之十二烷基苯磺酸或其鹽類、 重里比0. 0001〜〇· 5%之苯並三哇、及重量比〇. 5〜3%的過 硫酸氨;其酸鹼值(pH)為8. 5~12,且該沸石的次級粒 從為50~300奈米(nm)。 24·如申請專利範圍第15項之化學機械拋光劑,其中該拋 光劑包含重量比0.3〜5%之沸石、重量比〇.05〜〇 5%之 甘氨酸、重量比〇·卜2%之過氧化氫、重量比〇. 〇〇1〜5% 之十二烷基苯磺酸或其鹽類、重量比〇 〇〇卜2%之聚丙 35 200916545 烯酸、及重量比0.0001〜0.5%之苯並三唑;其酸鹼值(pH) 為6. 5〜8. 5,而該沸石的次級粒徑為50〜300奈米(nm)。 25. —種半導體器件之製造方法,其中使用如申請專利範圍 第1至第14項中任一項所述之化學機械拋光劑拋光一 含銅之基底。36 200916545 七、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明:無 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化 學式=4 200916545曼歷專利說明書 (本說明書格式、順序及粗體字,請勿任意更動,※記號 ※申請案號:^勿填寫) ※申明日期. ※工pc分類:c〇c^ 一、 發明名稱:(中文/英文) C2006.01) 用於銅之含沸石化學機械拋光劑/ CHEMICAL MECHanical p〇L丨shing COMPOSITION FOR COPPER COMPRISING ZEOLITE 二、 申請人:(共1人)姓名或名稱:(中文/英文) 韓國泰科諾賽美材料股份有限公司/TECHNO SEMICHEM CO., LTD. 代表人:(中文/英文)鄭址完/CHUNG, JI WAN 住居所或營業所地址:(中文/英文) 韓國463-771京畿道城南市盆唐區書峴洞示範團地7樓270-2/7FLGFB BL, 270-2, Seohyun-Dong, Bundang-Gu, Seongnara-Si, Kyungki-Do. Korea (463-771) 國籍:(中文/英文)韓國/Republic of Korea 二、發明人:(共3人)1、姓名:(中文/英文)金錫主/KIM, SEOK-JU ID : 國籍:(中文/英文)韓國/Republic of Korea 2、姓名:(中文/英文)朴侁範/PARK,HYU-BUM ID : 國籍:(中文/英文)韓國/Republic of Korea 3、姓名:(中文/英文)鄭銀逸/JEONG,EUN-IL ID : 國籍:(中文/英文)韓國/Republic of Korea
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