TW517301B - Polishing slurry for the chemical-mechanical polishing of silica films - Google Patents

Polishing slurry for the chemical-mechanical polishing of silica films Download PDF

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Description

五、發明說明（2) Z於膠體二氧化销的研磨漿，熱解的二氧化石夕懸浮體 :、更寬的顆粒尺寸分布。該寬分布導致來源於熱解的二 =矽的研磨毅在儲存及/或拋光過程中，凝聚或形成沉 讀現象額外地導致_勻_粒尺寸分布。因此，當 7含熱解的二氧切的研磨_，在拋光過的半導體表 b產生諸如表面光潔度不好和微刮痕等缺陷。如果 ^電路(IC)的元件線寬降至0.25㈣或0御m或更小 =這個現象的嚴重性加劇了。因此，屬於膠體二氧化石夕 頒的研磨漿變得更為廣氾流傳。 心研磨水已被開發出來。美國專利5,891那公開 -種用於化學機械法研磨漿的組合物，它包括驗性水性 :政體’該分散體包括二氧化_粒以及二氧化賴粒。 關專利5,264，_公開了—種研磨漿組合物，它包括二 =化鋅、熱解的二氧切和沉殿二氧切等化合物。美國 專利5，139,571公開了—種用於半導體晶片的研磨漿，、它 包括多種纖細磨料顆粒和季銨鹽化合物。美國專利 5,230,833公開了—種製造低金屬含量的二氧切 法。 、，然，’開發具有高的拋光速率、用於化學機械法抛 光、一氧化矽溶膠型的研磨漿的需求仍然存在。 發明描述 因此，本發明的目標為提供一種具有高的拋光速率、 用於化學機械法拋光的研磨疲，並錢用本研磨漿拋光過 -4· 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格（21〇 X297公爱） 裝 計 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517301 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（4) 11 〜12〇 本發明的研磨聚也可以包含驗金屬的氫氧化物，例 如，氫氧化鉀。 下列的實例被用於試圖更完整地解釋本方法 ，以及本 t明的優點’而不是限制其範圍，因為對本領域的技術人 員而言，許多變型及變種顯而易見。 實施例 依據下列敘述，製造實例和比較實例的研磨漿。通過 使用Westech-372拋光機，研磨漿被用來拋光硅晶片上的 :氧化矽薄膜，該薄膜是由低壓CVD(化學氣相沉積法)法 來製造的。表1給出所有結果。通過拋光前與拋光後的薄 膜厚度差除以拋光用時，計算出拋光速率，薄膜厚度由 Nan0spec測得。使用1σ方法測量表面光潔度，從晶片表 面上9個不同的位置測量拋光速率。 貫施例1 使用去離子水把牌號為Levasii(r) 50CK/30%，從拜耳 股份有限公司，Leverkusen購得的膠體二氧化矽溶膠濃度 調郎至含30重量％的二氧化矽。膠體二氧化矽的平均顆 粒尺寸為60〜90nm，比表面為180 m2/g。將〇 8重量％的 有辛基二甲基苄基氯化銨加入至稀釋的二氧化矽溶膠中， 並且徹底地混合該混合物，得到所希望的研磨漿，其pH 二11.2。所有結果列於表i。 -6- 本紙張尺度適國家標準(CNS)A4 210 X 297公髮）
使用與實例1同樣的方法，只不過 釋成含15重量％ - & 7 化矽洛膠被稀 一氣化石夕的研磨漿。研磨將沾 11.0。所有結果列於表丨。 π熠水的PH為 比較例1 使用與灵例1同樣的方法，只不過 午基氯化銨。研磨_ ^… > 辛基一甲基 唧德水的pn為11.2。所有結果列於表i。 比較例2 “使用與貫例1同樣的方法，只不過沒有加辛基二甲基 ，基氯化鏔’並且二氧化⑨溶膠被稀釋成含15重量％二 氧化石夕的研純。研磨漿的pH為11.0。所有結果列於表 1 ° 比較例3 用於這個實例的研磨漿為SS 25，它從Cabot 經濟部智慧財產局員工，消費合作社印製
Microelectronics，Aurora，111·，USA 購買的，其含 25 重 量％的熱解的二氧化矽。研磨漿的pH為11.2。 比較例4 使用去離子水把比較實例3所用的SS 25懸浮液稀 釋，得到所想要的研磨漿，該研磨漿包含12·5重量％的熱 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（6) 解的二氧化石夕，並且其 阳為11.0 表
二氧化矽來源 •氧化矽濃度 I**%) 季銨鹽濃度 if*%) 0.8% 0.8% 比較例1 比較例2 比較例 比較例4 膠體二氧化矽 膠體二氧化矽 熱解一氣化發 0 抛光速率 (A/min) 光潔度 (%) ϋ 1.8
仗以上的貫例可以看出，使用膠體二氧化矽型的研磨 漿的拋光速率可以通過加入季銨鹽來提高。 本發明上述優選的實施方案被用於解釋和描述。考慮 到上面的教導，明顯的變例和變種是可能的。已經選擇和 描述了廷些具體實施方案，以給本發明的原理和其實際應 用提供最好的演示，進而以這種方式使本領域的技術人員 使用本發明不同的實施方案，以及適於具體用途的變種。 所有的變例和變種歸於本發明的範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） ά 計

Claims (1)

  1. 517301 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 專利申請案第90131265號 ROC Patent Appln. No.90131265 修正之申請專利範圍中文本—附件（一） Amended Claims in Chinese - Enel. I (民國91年11月η日送呈） (Submitted on November 7 , 2002) 2. 4. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 6. 一種用於化學機械法拋光的研磨漿，包含： 5〜50重量％的膠體二氧化矽磨料，以及〇1〜1〇重 量％通式為R4N+X—的季銨鹽，其中，R可以相同或 不同，並且選自於由烧基、稀基、烧基芳基、芳基烧 基以及酯基等基團組成的基團組，X為羥基或自素。 如申請專利範圍第1項所述的研磨漿，其特徵在於， 膠體二氧化矽磨料用量為10〜30重量％，並且季銨 鹽用量為0·3〜5重量％。 如申請專利範圍第1項所述的研磨漿，其特徵在於， R—可以是相同或不同一為一類q—2〇烷基、Ci—2〇烯 基、C7—2〇烧基芳基、C7_2〇芳基烧基或一類酯基。 如申請專利範圍第1項所述的研磨漿，其特徵在於， X為鹵。 如申請專利範圍第4項所述的研磨漿，其特徵在於， 季銨鹽為辛基二甲基苄基氣化銨和鯨蠟基三曱基溴化 錢。 如申凊專利範圍第5項所述的研磨漿，其特徵在於， 季錢鹽為辛基二甲基苄基氣化銨。 如申請專利範圍第1項所述的研磨漿，其特徵在於， 匕還包含驗金屬的氫氧化物。
    規格（210x297公釐） 90593b 計 線 517301 A8 B8 C8 _D8_ 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第7項所述的研磨漿，其特徵在於， 所述氫氧化物為氫氧化鉀。 9. 如申請專利範圍第1項所述的研磨漿，其特徵在於， 22 °C下，它的pH值為9〜12。 10. 如申請專利範圍第1項所述的研磨漿，其特徵在於， 膠體二氧化石夕具有l〇nm〜1 /zm的平均顆粒尺寸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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