TW201331349A - 化學機械研磨用水系分散體及化學機械研磨方法 - Google Patents

Abstract

本發明之課題係提供一種化學機械研磨用水系分散體及使用其之化學機械研磨方法，其中該化學機械研磨用水系分散體於半導體裝置製造步驟中，能兼顧對鋁膜及其合金膜之高研磨速度以及孔蝕發生之抑制，並且具有良好的儲藏穩定性。本發明解決課題之方法係一種化學機械研磨用水系分散體，其係包含(A)0.1質量%以上10質量%以下的研磨粒、(B)0.01質量%以上2質量%以下的具有碳數1~5之有機基的磷酸酯化合物，且其pH為1以上4以下。

Description

化學機械研磨用水系分散體及化學機械研磨方法

本發明係關於化學機械研磨用水系分散體及化學機械研磨方法。

近年來，伴隨著LSI的高積體化與高性能化，新的微細加工技術也正被開發著。化學機械研磨(以下也稱為「CMP」)也是其中之一，其為被頻繁利用於LSI製造步驟，特別是在形成多層配線之步驟中的層間絕緣膜的平坦化、形成金屬插塞、形成崁入式配線(金屬鑲嵌配線)之技術。此金屬鑲嵌配線技術能簡化配線步驟，並可提升產率及信頼性，今後其適用範圍可想見會繼續擴大。目前，作為金屬鑲嵌配線的配線金屬，就高速邏輯元件來說，為了降低電阻，主要係使用銅。而就以DRAM為代表之記憶元件來說，為了降低成本，係使用鋁或鎢作為配線金屬。若考慮到降低電阻及降低成本雙方，作為任一元件中的金屬鑲嵌配線金屬，具有次於銅之低電阻的鋁及其合金被視為有力後補。

用於研磨鋁膜及其合金膜(以下也簡稱為「鋁膜」)之研磨用組成物被要求具有適當的研磨速度與耐刮性等各種性能。此外，伴隨著近年來配線的更加微細化，產生於鋁膜表面的微小孔蝕變成了大問題。這種孔蝕係指僅集中在某些特定場所產生腐蝕孔，而其它大部分保持鈍態之腐蝕形態。產生這種孔蝕的原因，係被認為在鋁膜表面的結晶粒界部等不一樣的地方產生部分腐蝕(參照例如非專利文獻1)，已知特別在酸性區域會明顯產生。

而作為用於抑制此種孔蝕之研磨用組成物，已提案有例如添加具有唑類結構的化合物之研磨用組成物(參照例如專利文獻1)。另外，作為抑制鋁膜表面之孔蝕的方法，已提案有添加防腐蝕劑之方法(參照例如專利文獻2~3)。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本專利第4263397號公報

專利文獻2 日本特公平6-80192號公報

專利文獻3 日本特開平10-168585號公報

非專利文獻1 木島茂，「防蝕工學」，日刊工業新聞社，1982年

然而，專利文獻1所記載之研磨用組成物，主要係以銅膜為研磨對象，對於在鋁膜產生之腐蝕沒有充分的抑制效果。而專利文獻2~3所記載之一般的鋁用防腐蝕劑，因係用於形成抑制腐蝕之強力保護膜，而不容易適用作為需要兼顧保護膜之形成與保護膜及研磨對象物之去除的半導體裝置製造用之化學機械研磨用水系分散體。因此，需要開發能達成次世代LSI所要求之兼顧對鋁膜具充分的研磨速度並且抑制孔蝕之新的化學機械研磨用水系分散體。

因此，本發明的幾個態樣係提供解決上述課題，且於半導體裝置製造步驟中，能兼顧對鋁膜及其合金膜之 高研磨速度以及孔蝕發生之抑制，並且具有良好的儲藏穩定性之化學機械研磨用水系分散體，及使用其之化學機械研磨方法。

本發明係為了至少解決一部分上述課題而進行，能用以下態樣或應用範例來實現。

[應用範例1]

本發明之化學機械研磨用水系分散體的一態樣係包含：(A)0.1質量%以上10質量%以下的研磨粒；(B)0.01質量%以上2質量%以下的具有碳數1~5的有機基之磷酸酯化合物；且其pH為1以上4以下。

[應用範例2]

應用範例1之化學機械研磨用水系分散體中，前述(B)磷酸酯化合物可包含從磷酸單元酯及磷酸二元酯所選出的至少1種。

[應用範例3]

應用範例1之化學機械研磨用水系分散體中，前述(B)磷酸酯化合物可為以下述通式(1)所表示之化合物。

(R¹O)(R²O)-PO(OH)…(1)

(上述式(1)中，R¹係表示可含有雜原子之碳數1~5的有機基、R²係表示氫原子或可含有雜原子之碳數1~5的有機基。)

[應用範例4]

應用範例1至應用範例3中任一例之化學機械研磨用水系分散體，係能被使用於半導體裝置的製造步驟中的研磨鋁膜或鋁合金膜之用途。

[應用範例5]

本發明之化學機械研磨方法的一態樣係包括：使用應用範例1至應用範例4中任一例之化學機械研磨用水系分散體，來研磨構成半導體裝置之具有鋁膜或鋁合金膜的基板之步驟。

依據本發明之化學機械研磨用水系分散體，於半導體裝置製造步驟中，能兼顧對鋁膜及其合金膜之高研磨速度以及孔蝕發生之抑制，並且具有良好的儲藏穩定性。

以下詳細說明本發明之較佳實施形態。但本發明並非受下述實施形態所限定，亦包含在不變更本發明要領的範圍內所實施之各種變形例。

1.化學機械研磨用水系分散體

本發明的一實施形態之化學機械研磨用水系分散體的特徵在於包含：(A)0.1質量%以上10質量%以下的研磨粒、(B)0.01質量%以上2質量%以下的具有碳數1~5的有機基之磷酸酯化合物；且其pH為1以上4以下。以下，詳細說明本實施形態之化學機械研磨用水系分散體中所包含的各成分。

1.1.(A)研磨粒

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體包含(A)研磨粒(以下也稱為「(A)成分」)。(A)成分可舉出例如：發煙二氧化矽、膠體二氧化矽、二氧化鈰、三氧化二鋁、二氧化鋯、二氧化鈦等。而在這些之中，從減少刮傷等研磨瑕疵的觀點來看，較佳為膠體二氧化矽。膠體二氧化矽能使用例如以記載於日本特開2003-109921號公報等的方法所製成者。此外，也可使用以如記載於日本特開2010-269985號公報或J.Ind.Eng.Chem.,Vol.12,No.6,(2006)911-917等的方法作過表面修鈰之膠體二氧化矽。

(A)成分的平均粒徑，能藉由對本實施形態之化學機械研磨用水系分散體，以動態光散射法作為測定原理之粒度分布測定裝置測定來求取。(A)成分的平均粒徑較佳為15nm以上100nm以下，更佳為30nm以上70nm以下。(A)成分的平均粒徑若在前述範圍，則可達到對鋁膜實用之研磨速度，並可得到(A)成分不易產生沉澱/分離的儲藏穩定性優良之化學機械研磨用水系分散體。以動態光散射法為測定原理之粒度分布測定裝置可舉出：BECKMAN COULTER公司製的奈米粒子分析儀「DelsaNano S」；Malvern公司製的「Zetasizer nano zs」；堀場製作所股份有限公司製造的「LB550」等。又，使用動態光散射法測定之平均粒徑係表示複數個初級粒子凝集所形成之二級粒子的平均粒徑。

(A)成分的含有比例，相對於化學機械研磨用水系分散體的總質量，係0.1質量%以上10質量%以下，較佳為0.2質量%以上8質量%以下，更佳為0.3質量%以上7質量%以下。在(A)成分的含有比例為前述範圍的情形下，能得到對鋁膜實用的研磨速度。而在(A)成分的含有比例小於前述範圍的情形下，對鋁膜的研磨速度會有顯著降低。另一方面，若(A)成分的含有比例大於前述範圍，化學機械研磨用水系分散體的儲藏穩定性會有惡化的情況。

1.2.(B)磷酸酯化合物

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體係包含(B)具有碳數1~5的有機基之磷酸酯化合物(以下也稱為「(B)成分」)。一般而言，磷酸酯化合物係指具有將磷酸(O=P(OH)₃)所具有的3個氫全部或一部分以有機基取代之結構的化合物的總稱，而(B)成分需要該經取代的有機基之碳數在1以上5以下，較佳在1以上4以下，更佳在2以上3以下。於有機基的碳數在前述範圍的情形下，在能藉由在鋁膜的表面形成適度的保護膜來得到抑制孔蝕之效果的同時，可得到對鋁膜實用的研磨速度。於有機基的碳數大於前述範圍的情形下，雖然能藉由在鋁膜的表面形成保護膜來得到抑制孔蝕之效果，但因為鋁膜表面被過度保護而得不到良好的研磨速度。

上述有機基具體來說可舉出碳數1~5的脂肪族烴基(例如：烷基、烯基、炔基等)、碳數3~5的脂環式烴基(例如：環烷基、環烯基等)，可含有氧、硫、鹵素等雜原子，其一部分亦能以其它取代基取代。

又，(B)成分較佳為從磷酸單元酯及磷酸二元酯中所選出的至少1種，在(B)成分包含磷酸單元酯及磷酸二元酯二者的情形下，其含有比率無特別限制。

(B)成分較佳為以下述通式(1)表示之磷酸單元酯及/或磷酸二元酯。

(R¹O)(R²O)-PO(OH)…(1)

上述式(1)中，R¹係表示可含有雜原子之碳數1~5的有機基，也可具有碳-碳雙鍵。R²係表示氫原子或可含有雜原子之碳數1~5的有機基，也可具有碳-碳雙鍵。其中，R¹及R²的有機基較佳為碳數1~4，更佳為碳數2~3。雜原子可舉出氧、硫、鹵素等，在雜原子為氧或硫的情形下，也可形成醚、硫醚。而在(B)成分為多元酯的情形下，複數存在之有機基所包含的碳數的合計較佳不大於5。

此種(B)成分的具體例子可舉出：磷酸單甲酯、磷酸單乙酯、磷酸單正丙酯、磷酸單異丙酯、磷酸單正丁酯、磷酸單異丁酯、磷酸單正戊酯、磷酸單異戊酯等磷酸單元酯；磷酸二乙酯、磷酸二丙酯、磷酸二丁酯、磷酸二戊酯等磷酸二元酯等。前述例示之(B)成分可單獨使用1種，也能以任意比例組合2種以上使用。

(B)成分的含有比例，相對於化學機械研磨用水系分散體的總質量，係0.01質量%以上2質量%以下，更佳為0.1質量%以上1質量%以下。於(B)成分的含有比例在前述範圍的情形下，在能得到抑制鋁膜的孔蝕之效果的同時，還可得到對鋁膜實用之研磨速度。在(B)成分的含有比例小於前述範圍的情形下，因在鋁膜的表面無法 形成充分的保護膜，故得不到抑制孔蝕之效果。另一方面，若(B)成分的含有比例大於前述範圍，雖然能得到於鋁膜的表面形成保護膜所產生的抑制孔蝕之效果，但因鋁膜表面被過度保護而無法得到良好的研磨速度，並且化學機械研磨用水系分散體的儲藏穩定性會有惡化的情況。

1.3.分散媒體

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體係包含分散媒體。分散媒體可舉出：水、水及醇的混合媒體、包含水及具有與水之相溶性的有機溶媒的混合媒體等。而在這些之中，較佳為使用水、水及醇的混合媒體，更佳為使用水。

1.4.其它添加劑

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體也能依需要進一步添加pH調整劑、界面活性劑、水溶性高分子、氧化劑等添加劑。以下說明各添加劑。

1.4.1. pH調整劑

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體也能依需要進一步添加pH調整劑。藉由添加適量pH調整劑，能將化學機械研磨用水系分散體的pH調整到1以上4以下。上述pH調整劑可舉出酸性化合物及/或鹼性化合物。

酸性化合物可舉出有機酸及無機酸。有機酸可舉出例如：丙二酸、順丁烯二酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、草酸、乳酸等、及它們的鹽。無機酸可舉出例如：磷酸、硫酸、鹽酸、硝酸等。前述例示之酸性化合物可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。

鹼性化合物可舉出例如：氫氧化鉀、乙二胺、TMAH(氫氧化四甲銨)、氨等。

1.4.2.界面活性劑

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體也能依需要進一步添加界面活性劑。界面活性劑有賦予化學機械研磨用水系分散體適當黏性的效果。化學機械研磨用水系分散體在25℃的黏度，較佳為調整成0.5mPa‧s以上小於10mPa‧s。

界面活性劑未特別限制，可舉出陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑等。陰離子性界面活性劑可舉出例如：脂肪酸皂、烷基醚羧酸鹽等羧酸鹽；烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽等磺酸鹽；高級醇硫酸酯鹽、烷基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽等硫酸鹽；全氟烷基化合物等含氟系界面活性劑等。陽離子性界面活性劑可舉出例如：脂肪族胺鹽及脂肪族銨鹽等。非離子性界面活性劑可舉出例如：乙炔二醇、乙炔二醇環氧乙烷加成物、乙炔醇等具有三鍵之非離子性界面活性劑；聚乙二醇型界面活性劑等。另外也可使用聚乙烯醇、環糊精、聚乙烯基甲基醚、羥乙基纖維素等。這些界面活性劑可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。

界面活性劑的含有比例，相對於化學機械研磨用水系分散體的總質量，較佳為0.001質量%以上5質量%以下，更佳為0.001質量%以上3質量%以下，特佳為0.01質量%以上1質量%以下。

1.4.3.水溶性高分子

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體也能依需要進一步添加水溶性高分子。此水溶性高分子有賦予化學機械研磨用水系分散體適度黏性的效果。並藉由吸附在被研磨面的表面形成被覆膜，而有抑制碟型凹陷等的產生，進一步提升被研磨面的平坦性之效果。

水溶性高分子可舉出：陰離子性聚合物、陽離子性聚合物、非離子性聚合物等。陰離子性聚合物可舉出例如：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、及它們的鹽等。陽離子性聚合物可舉出例如：聚乙亞胺、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯咪唑等。非離子性聚合物可舉出例如：聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚乙烯醇、聚丙烯醯胺等。這些水溶性高分子可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。

水溶性高分子的重量平均分子量較佳為2千以上120萬以下，更佳為1萬以上80萬以下。在本發明中，「重量平均分子量」係指以凝膠滲透層析術測定之以聚苯乙烯換算之重量平均分子量。

水溶性高分子的含有比例，相對於化學機械研磨用水系分散體的總質量，較佳為0.002質量%以上5質量%以下，更佳為0.05質量%以上1質量%以下。

1.4.4.氧化劑

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體也能依需要進一步添加氧化劑。氧化劑係藉由將鋁膜的表面氧化並促進與研磨液成分的錯合反應，在鋁膜的表面作出脆弱的改質層，而有容易研磨的效果。

氧化劑可舉出例如：過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫、硝酸鐵、硝酸鈰銨、硫酸鐵、次氯酸、臭氧、過碘酸鉀及過乙酸等。這些氧化劑可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。而這些氧化劑之中，若考慮到氧化力、與保護膜的相容性及容易取得等，較佳為過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫。

氧化劑的含有比例，相對於化學機械研磨用水系分散體的總質量，較佳為0.01質量%以上10質量%以下，更佳為0.1質量%以上3質量%以下，特佳為0.2質量%以上1.5質量%以下。

1.5. pH

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體的pH為1以上4以下，較佳為1.5以上3以下，更佳為1.8以上2.5以下。pH若在前述範圍，則可達到對鋁膜實用之研磨速度。若pH大於前述範圍，則對鋁膜的研磨速度會有顯著降低的情況。

1.6.用途

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體，在如上述般能達到對鋁膜及鋁合金膜實用之研磨速度的同時，還具有抑制鋁膜及鋁合金膜表面的孔蝕之效果。因此，本實施形態之化學機械研磨用水系分散體，適合作為用於在半導體裝置的製造步驟中，對形成半導體裝置的配線之具有鋁膜及/或鋁合金膜的基板作化學機械研磨之研磨材料。其中，本發明中的「鋁合金」係指包含90質量%以上的鋁及其它金屬元素之合金。其它金屬元素可舉出例如Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti等。

1.7.化學機械研磨用水系分散體的調製方法

本實施形態之化學機械研磨用水系分散體可藉由將前述各成分溶解或分散於水等分散媒體來調製。溶解或分散之方法未特別限制，只要能均勻地溶解或分散，則可適用任何方法。且前述各成分的混合順序或混合方法也未特別限制。

另外，本實施形態之化學機械研磨用水系分散體也能調製為濃縮型的原液，在使用時以水等分散媒體稀釋使用。

2.化學機械研磨方法

本發明的一實施形態之化學機械研磨方法係包括使用前述化學機械研磨用水系分散體來研磨構成半導體裝置之具有鋁膜或鋁合金膜的基板之步驟。下面，使用圖式詳細說明本實施形態之化學機械研磨用水系分散體機械研磨方法的一具體例。

2.1.被處理體

第1圖為顯示適合使用本實施形態之化學機械研磨方法的被處理體之示意截面圖。被處理體100係經過以下步驟(1)至(4)所形成。

(1)首先，準備矽基板10。矽基板10上也可形成電晶體(未圖示)等功能性元件。

(2)然後，使用CVD法或熱氧化法在矽基板10上形成矽氧化膜12。

(3)然後，對矽氧化膜12進行圖案化。以其作為遮罩，應用例如蝕刻法於氧化矽膜12形成配線用凹部20。

(4)然後，以濺鍍法來堆積鋁膜14以填充配線用凹部20，得到被處理體100。

2.2.研磨步驟

使用上述化學機械研磨用水系分散體，將堆積於被處理體100的矽氧化膜12上之鋁膜14研磨除去，藉由將全體平坦化來形成鋁配線部。依據本實施形態之化學機械研磨方法，藉由使用上述化學機械研磨用水系分散體，能讓對鋁膜14的研磨速度夠高，且能抑制鋁膜14的表面產生孔蝕。

2.3.化學機械研磨裝置

於上述研磨步驟能使用例如第2圖所示之化學機械研磨裝置200。第2圖為顯示化學機械研磨裝置200的示意透視圖。上述研磨步驟係藉由自供給漿液噴嘴42來供給漿液(化學機械研磨用水系分散體)44，且邊旋轉貼有研磨布46的轉盤48，邊使保持有半導體基板50之載具52與其相接來進行。而在第2圖中，也一併顯示了供水噴嘴54及修整器56。

載具52的按壓力可在10~1,000hPa的範圍內選擇，較佳為30~500hPa。而轉盤48及載具52的轉速可在10~400rpm的範圍內適當選擇，較佳為30~150rpm。自供給漿液噴嘴42所供給之漿液(化學機械研磨用水系分散體)44的流量可在10~1,000mL/分的範圍內選擇，較佳為50~400mL/分。

市售的研磨裝置可舉出例如：荏原製作所股份有限公司製的「EPO-112」、「EPO-222」型；Lapmaster SFT 公司製的「LGP-510」、「LGP-552」型；Applied Materials公司製的「Mirra」、「Reflexion」型等。

3.實施例

下面以實施例說明本發明，但本發明不受這些實施例任何限制。而在本實施例中的「份」及「%」若無特別說明，皆以質量為基準。

3.1.調製包含研磨粒之水分散體 3.1.1.調製包含膠體二氧化矽之水分散體

於容量2000cm³的燒瓶中投入70g的濃度25質量%的氨水、40g的離子交換水、175g的乙醇及21g的四乙氧基矽烷，以180rpm邊攪拌邊升溫至60℃。維持在60℃攪拌1小時後冷卻，得到膠體二氧化矽/醇分散體。接下來，以蒸發器，邊在80℃對此膠體二氧化矽/醇分散體添加離子交換水，邊藉由重複數次去除醇成分之操作將膠體二氧化矽/醇分散體中的醇除去，調製成固體含量濃度15%的水分散體。取出此水分散體的一部分，對以離子交換水稀釋之樣本，使用動態光散射式粒徑分布測定裝置(堀場製作所股份有限公司製的「LB550」形)，以算術平均粒徑為平均粒徑作測定，得到60nm。將如此進行所調製成的膠體二氧化矽稱為本實施例之「膠體二氧化矽A」。

3.1.2.調製包含二氧化鈰之水分散體

於750℃對碳酸鈰作4小時燒成，然後與離子交換水混合，使用二氧化鋯珠以珠磨機粉碎，予以分散72小時。靜置所得到的二氧化鈰之水分散體，藉由分離取出 上清液之中相當於90質量%的部分，得到包含35.8質量%之二氧化鈰的水分散體。對所得到之二氧化鈰含量35.8質量%的水分散體添加離子交換水，將二氧化鈰含量調整為5質量%，調整成5質量%二氧化鈰水分散體。此時的pH為5.3。

3.2.調製化學機械研磨用水系分散體

將使上面所調製之水分散體成為特定研磨粒濃度所計算出的離子交換水，投入容量1000cm³的聚乙烯製的瓶子，對其以成為表中記載的pH之量，分別添加表中記載的酸性化合物或鹼性化合物，充分攪拌。然後，邊攪拌，邊分別添加上面所調製之水分散體、表中記載的磷酸酯、氧化劑、其它添加劑。然後，經由以孔徑5μm的濾膜過濾，得到實施例1~10及比較例1~10之化學機械研磨用水系分散體。其中，表中的值係表示淨調配量。

3.3.評價方法 3.3.1.化學機械研磨試驗

使用上面所調製之化學機械研磨用水系分散體，以直徑8吋的鋁膜作為被研磨體，以下述之研磨條件進行化學機械研磨。

<研磨條件>

‧研磨裝置：荏原製作所股份有限公司製的「EPO-112」型

‧研磨墊：Rodel Nitta股份有限公司製的「IC1000/K-Groove」

‧化學機械研磨用水系分散體供給速度：200mL/分

‧定盤轉速：90rpm

‧研磨頭轉速：91rpm

‧研磨頭按壓力：140hPa

3.3.1.1.算出鋁膜的研磨速度

對被研磨體之直徑8吋的鋁膜，使用KLA-Tencor股份有限公司製的金屬膜厚計「Omnimap A-RS75tc」預先測定好研磨前的膜厚，以上述條件進行1分鐘研磨。同樣使用金屬膜厚計測定研磨後的被研磨體之膜厚，求取研磨前與研磨後的膜厚的差，亦即經由化學機械研磨所減少之膜厚。然後，由經由化學機械研磨所減少之膜厚及研磨時間計算出研磨速度。其評價基準係如下述。鋁膜的研磨速度及評價結果一併示於表1~表2。

「○」：研磨速度大於10nm/min。

「×」：研磨速度為10nm/min以下。

3.3.1.2.孔蝕評價

對被研磨體之直徑8吋的鋁膜以上述條件進行1分鐘研磨後，將基板依序洗淨並予以乾燥。乾燥後，使用光學顯微鏡(5000倍)觀察基板表面，判定有無微細的孔蝕。其評價基準係如下述。其評價結果一併示於表1~表2。

「○」：完全沒發現微細的孔蝕。

「×」：發現微細的孔蝕。

3.3.2.評價儲藏穩定性

將500cc的上面所調製之化學機械研磨用水系分散體放入500cc寶特瓶，在25℃之環境下儲藏1天。以目 視觀察儲藏後的外觀。其評價基準係如下述。其評價結果一併示於表1~表2。

「○」：完全沒發現研磨粒之沉澱。

「×」：發現研磨粒之沉澱。

而在表1~表2中各成分的簡稱係如下所述。

‧磷酸異丙酯(竹本油脂股份有限公司製，製品名「PIONIN A76」)

‧磷酸二乙酯(城北化學股份有限公司製，製品名「JP-502」)

‧磷酸乙酯(城北化學股份有限公司製，製品名「JAMP-2」)

‧磷酸丁酯(城北化學股份有限公司製，製品名「JAMP-4」)

‧磷酸辛酯(竹本油脂股份有限公司製，製品名「PIONIN A-70」)

3.4.評價結果

在實施例1~10，未發現被研磨體之鋁膜表面產生孔蝕，發現能得到對鋁膜良好之研磨速度。

比較例1為使用已知作為銅膜的防蝕劑的苯并三唑來取代(B)成分的例子。在此情形下，雖然能得到對鋁膜良好之研磨速度，但發現鋁膜的表面產生孔蝕。

比較例2為使用不含(B)成分之化學機械研磨用水系分散體的例子。在此情形下，雖然能得到對鋁膜良好之研磨速度，旦發現鋁膜的表面產生孔蝕。

比較例3為使用不含(A)成分之化學機械研磨用水系分散體的例子。在此情形下，對鋁膜的研磨速度明顯降低。

比較例4~5為使用(B)成分的含量在規定範圍外之化學機械研磨用水系分散體的例子。在(B)成分小於規定範 圍之情形下產生了許多孔蝕，而在(B)成分大於規定範圍的情形，對鋁膜的研磨速度明顯降低，並且化學機械研磨用水系分散體的儲藏穩定性也惡化。

比較例6為使用具有碳數8之有機基的磷酸酯化合物的例子。在此情形下，雖然孔蝕的產生被抑制，但對鋁膜的研磨速度明顯下降，並且化學機械研磨用水系分散體的儲藏穩定性也惡化。

比較例7~8為使用(A)成分的含量在規定範圍外之化學機械研磨用水系分散體的例子。在(A)成分小於規定範圍的情形下，對鋁膜的研磨速度明顯降低。而在(A)成分大於規定範圍的情形下，化學機械研磨用水系分散體的儲藏穩定性惡化。

比較例9~10為使用pH在規定範圍外之化學機械研磨用水系分散體的例子。在中性至鹼性範圍的情形下，雖然孔蝕的產生被抑制，但對鋁膜的研磨速度明顯降低。

由以上結果可知，依據本發明之化學機械研磨用水系分散體，可兼顧對鋁膜的高研磨速度與抑制孔蝕產生，並且具有良好的儲藏穩定性。因此，對包含鋁膜之半導體裝置能展現良好的研磨性能。

本發明不受上述實施形態限定，能有各種變形。例如，本發明包含與實施形態所說明之構成實質上相同的構成(例如：功用、方法及結果為相同的構成，或者目的及效果相同的構成)。此外，本發明包含將實施形態所說明之非構成本質的部分加以置換而成的構成。此外，本發明包含與實施形態所說明之構成發揮相同作用效果之 構成，或可達成相同目的之構成。此外，本發明包含對以實施形態進行說明之構成添加已知技術而成之構成。

10‧‧‧矽基板

12‧‧‧矽氧化膜

14‧‧‧鋁膜

20‧‧‧配線用凹部

42‧‧‧供給漿液噴嘴

44‧‧‧漿液(化學機械研磨用水系分散體)

46‧‧‧研磨布

48‧‧‧轉盤

50‧‧‧半導體基板

52‧‧‧載具

54‧‧‧供水噴嘴

56‧‧‧修整器

100‧‧‧被處理體

200‧‧‧化學機械研磨裝置

第1圖為顯示適於使用本實施形態之化學機械研磨方法的被處理體之示意截面圖。

第2圖為顯示適於使用本實施形態之化學機械研磨方法的化學機械研磨裝置之示意透視圖。

Claims (5)

1. 一種化學機械研磨用水系分散體，其係包含：(A)0.1質量%以上10質量%以下的研磨粒；及(B)0.01質量%以上2質量%以下的具有碳數1~5的有機基之磷酸酯化合物；且其pH為1以上4以下。
2. 如申請專利範圍第1項之化學機械研磨用水系分散體，其中前述(B)磷酸酯化合物係包含從磷酸單元酯及磷酸二元酯中所選出的至少1種。
3. 如申請專利範圍第1項之化學機械研磨用水系分散體，其中前述(B)磷酸酯化合物為以下述通式(1)所表示之化合物，(R¹O)(R²O)-PO(OH)…(1)(上述式(1)中，R¹係表示可含有雜原子之碳數1~5的有機基，R²係表示氫原子或可含有雜原子之碳數1~5的有機基)。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之化學機械研磨用水系分散體，其係被使用於半導體裝置的製造步驟中的研磨鋁膜或鋁合金膜之用途。
5. 一種化學機械研磨方法，其係包括：使用如申請專利範圍第1至4項中任一項之化學機械研磨用水系分散體，來研磨構成半導體裝置之具有鋁膜或鋁合金膜的基板之步驟。