TWI608061B - 研磨漿料及使用其的研磨方法 - Google Patents

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Description

研磨漿料及使用其的研磨方法
本發明是有關於一種用於金屬研磨製程的研磨漿料及使用其的研磨方法，且特別是有關於一種用於半導體製程中的化學機械研磨製程的研磨漿料，尤其是用於鎢金屬層的平坦化製程及使用其的研磨方法。
隨著半導體裝置的尺寸逐漸減小而金屬導線的數目逐漸增加，每一層的表面不均勻性轉移至下一層，造成最低層的表面不均勻性格外明顯。該不均勻性有時會嚴重影響下一步驟中目標層的形成。因此，為了提升半導體裝置的良率，例如，應用平坦化製程去移除於各種製程施行時所產生的表面不均勻性，對於製作半導體裝置時，縮小導線的比阻力偏差是必要的。
平坦化製程例如以下方法：於沉積層形成之後，進行回流(reflow)、回蝕(etch-back)、或化學機械研磨(CMP)製程…等。
CMP製程為如下所述的製程：使半導體晶圓表面與研磨墊接觸、在研磨墊旋轉時進行研磨、採用包含研磨料和多種化合物的漿料，來使晶圓表面平坦化。也就是說，基板的表層或其上層藉由漿料和研磨墊進行CMP而平坦化。一般習知用於研磨金屬之金屬CMP製程是由以下製程來執行：重複利用氧化劑形成金屬氧化物的製程，且利用研磨料移除所形成之金屬氧化物的製程。
鎢可廣泛地用來做為半導體裝置的導線，用於研磨鎢之鎢CMP製程可利用氧化劑或氧化促進劑來形成氧化鎢(WO3)、與利用研磨料來移除氧化鎢之重複循環的研磨機制來執行。因此，為了增加研磨效率，利用加入氧化劑來形成氧化鎢以及利用研磨料有效地移除氧化鎢是很重要的。然而，習知研磨料中廣泛使用的膠態二氧化矽，因為受氧化劑濃度的影響極大而無法有效地移除氧化鎢。此外，在研磨具有溝渠圖案的基板時，像凹陷或侵蝕之缺陷會經常發生。一旦發生凹陷或侵蝕，會對元件之操作特性造成如其後的製作元件故障的負面影響。
韓國專利公開號No.10-0948814揭露一研磨方法，該方法包含用來減少凹陷或侵蝕產生的兩個步驟。但在此情形下，必須製備許多漿料及執行許多製程。因此，該製程複雜且產能減小。
本發明提供一種研磨鎢的漿料及使用其的研磨基板的方法。
本發明另提供一種研磨鎢的漿料，在絕緣層對鎢方面有良好的選擇比，及使用其的研磨基板的方法。
本發明又提供一種研磨鎢的漿料，可減少凹陷和侵蝕的產生，及使用其的研磨基板的方法。
依照一實施例，一種研磨鎢的漿料包含研磨用的研磨 料，和用於促進氧化物形成的氧化促進劑。研磨料包括氧化鈦粒子。
在實施例中，以漿料的總量為基準，氧化鈦的量超過約0.2重量%且約10重量%或低於10重量%。
在實施例中，氧化促進劑包含選自由硝酸鐵、鐵氰化鉀、氯化鐵、硫酸鐵、氟化鐵、溴化鐵、氯化銅、氟化銅、以及溴化銅所組成群組中的至少一種成分，且以漿料的總量為基準，氧化促進劑的量約0.002重量%至0.1重量%。
在實施例中，以漿料的總量為基準，氧化鈦的量約0.7重量%至約5重量%。
在實施例中，以漿料的總量為基準，氧化促進劑的量約0.01重量%至約0.1重量%。
在實施例中，漿料的pH值控制在約1至約4。
在實施例中，漿料更包括至少一氧化劑，用於形成氧化物，該氧化劑選自由包含過氧化氫、過氧化脲、過硫酸銨、硫代硫酸銨、次氯酸鈉、過碘酸鈉、過硫酸鈉、碘酸鉀、過氯酸鉀、以及過硫酸鉀所組成之群組中。其中，以漿料的總量為基準，氧化劑的量約0.5重量%至約低於5重量%。
在實施例中，以漿料的總量為基準，氧化劑的量約0.5重量%至約2重量%。
在實施例中，漿料更包括至少一選擇比改良劑(selectivity improving agent)，該選擇比改良劑選自由包含聚乙烯吡咯啶酮、乙烯基吡啶、以及乙烯基吡咯啶酮所組 成之群組中。
在實施例中，以漿料的總量為基準，選擇比改良劑的量約0.05重量%至低於約3.0重量%。
在實施例中，氧化鈦粒子形成具結晶相且平均一次粒徑為約10nm至約100nm。
依照本發明之另一實施例，一種研磨鎢的漿料包含作為研磨用的研磨料的氧化鈦粒子，氧化鈦粒子具有結晶相且至少部分的氧化鈦粒子具有銳鈦礦晶相，氧化鈦粒子具有約10nm至約100nm的平均一次粒徑。
在實施例中，氧化鈦粒子為多面形。在實施例中，氧化鈦粒子具有約15nm至低於約50nm的平均一次粒徑。
在實施例中，氧化鈦粒子可具有該銳鈦礦晶相及金紅石晶相，且相當於銳鈦礦晶相和金紅石晶相的總量為100時，銳鈦礦晶相的量超過50。
在實施例中，以漿料的總量為基準，氧化鈦的量超過約0.2重量%且約10重量%或低於10重量%。
在實施例中，漿料更包括用於促進氧化物形成的氧化促進劑和pH值調節劑(pH adjusting agent)。
依照本發明之又一實施例，一種研磨基板的方法，包括：製作其上形成有鎢層的基板，製作包含作為研磨料的氧化鈦粒子和氧化促進劑的第一漿料，以及研磨該鎢層，同時在基板上供應所述第一漿料。上述研磨之施行是藉由在鎢層的上表面上形成氧化鎢層再透過至少部份的氧化鈦粒子穿透到氧化鎢層，來研磨所述鎢層和所述氧化鎢層。
在實施例中，當在基板上供應第一漿料時，在基板上供應一氧化劑。
在實施例中，當在基板上供應第一漿料時，在基板上供應選擇比改良劑。
在實施例中，選擇比改良劑或氧化劑透過與第一漿料分離的一進料線，供應在基板上。
在實施例中，氧化促進劑包含硝酸鐵，且氧化劑可為過氧化氫。
在實施例中，氧化鎢層的厚度在進行研磨時維持在一預定厚度。
在實施例中，至少部份的氧化鈦粒子在進行研磨時直接接觸鎢層表面。
在實施例中，製作其上形成有鎢層的上述基板的步驟可在基板上形成絕緣層，再在絕緣層中形成溝渠，並在含有溝渠之絕緣層的整個表面上形成鎢層。
依照上述實施例，氧化鈦可用來作為研磨料，且可藉由在鎢上直接接觸氧化鎢進行研磨製程。因此可大大提高對於鎢的研磨效率，且可實現一種絕緣層對鎢展現高研磨選擇比的研磨製程。
如上述實施例所述之漿料可有效減少在一般的循環研磨中所產生的凹陷(dishing)和侵蝕。尤其可達到不會產生凹陷的研磨製程。
如上述實施例所述之漿料可藉由簡單的方法製得，且 透過簡易的CMP製程可有效地研磨鎢。因此，可改善半導體元件的操作特性和可靠度，並可提昇半導體元件的製造產能。
【發明的實施態樣】
以下依照所附圖式對具體實施例進行詳細說明。但是，本發明得以不同形式實現且不限於在此提及的實施例。這些實施例將會相當完整充分地揭露本發明，且將本發明範疇完全灌輸給所屬技術領域中之技能人員。於圖式中，同樣的元件符號對應同樣的元件。
依照本發明概念的一實施例之漿料是一種用於研磨鎢的漿料，其包含一種用於研磨的研磨料(abrasive)和一種可促進氧化物形成的氧化促進劑。所述研磨料包含氧化鈦粒子，且研磨料和氧化促進劑被包含於一溶液中。尤其氧化促進劑可溶於水中，特別是去離子水，且研磨料可分散於水中。此外，所述漿料可包含可調整其pH值的pH值調節劑。漿料於液體中具有固體研磨料的分散態，且每種成分的量都被控制得宜。
當所述漿料，與包含上述組成的第一漿料分離的其他成分，在進行研磨製程時可分開使用。也就是說，在所述漿料中可包括存放於與第一漿料分開的容器中的氧化劑和選擇比改良劑。
氧化鈦(研磨料)是以固體粒子研磨劑且被製成多面(polyhedron)型的晶相，氧化鈦為一種鈦金屬的氧化物且包 括二氧化鈦(TiO2)。如利用穿透式電子顯微鏡(TEM)所拍攝的圖1之(a)至圖1之(d)，一般廣泛地用作研磨料的二氧化矽具有非晶相，且其粒子的形狀為球形(參考圖1之(a)和圖1之(b))。然而，依照一實施例之所述氧化鈦研磨粒子具有晶相及包含一小平面(facet)的多面形(參考圖1之(c)和圖1之(d))。參考如圖2所示的氧化鈦研磨粒子的X光繞射分析圖，氧化鈦粒子具有晶相。因為氧化鈦研磨粒子具有晶相和小平面，所以能有效率地執行鎢的研磨。有關上述，後續將會詳細地描述。
氧化鈦研磨粒子的平均一次粒徑介在約10nm至約100nm的範圍內。當氧化鈦研磨粒子的平均粒徑少於約10nm時，研磨速率低且難以研磨鎢；而當氧化鈦研磨粒子的平均粒徑超過約100nm時，在研磨時會產生刮痕。此外，氧化鈦研磨粒子的平均一次粒徑可在約15nm至低於約50nm的範圍內。在此範圍內，研磨粒子的濃度可最佳化以達到高研磨速率(polishing rate)，同時使刮痕的產生減到最少。
此外，至少一部份的氧化鈦研磨粒子包含一銳鈦礦晶相，且該氧化鈦研磨粒子可包含比其他晶相更多的銳鈦礦晶相。特別是氧化鈦研磨粒子包含銳鈦礦晶相和金紅石晶相，且可包含比金紅石晶相更多的銳鈦礦晶相。尤其當含有銳鈦礦晶相與金紅石晶相之氧化鈦研磨粒子的總量設為100時，含有銳鈦礦晶相之研磨粒子的量為55或高於55。一般，對氧化鈦而言已知有三種具有不同結晶結構的變 形，包括：於高溫下安定的金紅石型、於低溫下安定的銳鈦礦型、以及於中溫下安定的板鈦礦。金紅石型有良好的化學抗性且耐熱性強，但其具有較銳鈦礦型高、約6至約6.5的硬度，使其難以製備。銳鈦礦型反而易於製備且具有較金紅石型小、約5.5至約6的硬度。研磨鎢時形成在鎢表面上的氧化鎢層的硬度為約5至約6，而在鎢下層作為絕緣層的氧化矽層的硬度為約6至約7。為了增加氧化鎢層和氧化矽層的研磨速率，研磨粒子必須具有高硬度，也就是說金紅石型較為合適。然而當研磨粒子僅包含金紅石型時，會造成研磨速率太高而產生很多刮痕。此外，大部分的氧化矽層被移除會造成侵蝕。因此，雖然銳鈦礦型的研磨粒子具有比金紅石型來說相對低的硬度，但其具有適於研磨氧化鎢層的足夠硬度，相當適合作為研磨粒子。尤其當研磨粒子包含約55或更多的銳鈦礦型時，刮痕的產生明顯減少，對於氧化矽層的研磨率降低而可抑制侵蝕產生。
此外，以漿料的總量為基準，氧化鈦研磨粒子的量在超過約0.2重量%至約10重量%之範圍。當氧化鈦研磨粒子的量少於或等於約0.2重量%時，研磨速率可能會太低且變得難以研磨；當其量超過約10重量%時，會破壞粒子的分散穩定性且其二次粒徑會變得過大。因此，以漿料的總量為基準，氧化鈦研磨粒子的量可約0.7重量%至約5重量%，且以約1.0重量%至約2.0重量%為較佳。氧化鈦研磨粒子的量在約0.7重量%至約5重量%時，鎢的研磨速 率佳且分散穩定性好；且在約1.0重量%至約2.0重量%時，鎢的研磨速率更佳。
氧化促進劑是使鎢表面部分氧化的一種成分，其包含選自由硝酸鐵(Fe(NO3)3)、鐵氰化鉀、氯化鐵、硫酸鐵、氟化鐵、溴化鐵、氯化銅、氟化銅、以及溴化銅所組成群組中的至少一種成分。其中本發明主要採用硝酸鐵。在不使用氧化促進劑時依然可研磨鎢，但研磨速率會變很低。硝酸鐵氧化促進劑可溶解於超純水，以漿料的總量為基準，硝酸鐵的量在約0.002重量%至約0.1重量%之範圍。當硝酸鐵的量少於約0.002重量%時，研磨速率會太低且變得難以研磨；當硝酸鐵的量超過約0.1重量%時，漿料和研磨墊的顏色會產生變化。以漿料的總量為基準，硝酸鐵的量為約0.01重量%至約0.1重量%，且以約0.05重量%至約0.1重量%的範圍內為較佳。硝酸鐵的量在約0.01重量%至約0.1重量%的範圍內，鎢的研磨比例佳；而在約0.05重量%至約0.1重量%的範圍內，可製備出具有最適值濃度的硝酸鐵的漿料且產生相當稀少的凹陷。
氧化劑是氧化所述鎢層的表面的一種成分，其包含選自由過氧化氫、過氧化脲、過硫酸銨、硫代硫酸銨、次氯酸鈉、過碘酸鈉、過硫酸鈉、碘酸鉀、過氯酸鉀、以及過硫酸鉀所組成群組中的至少一種成分。於此應用中，主要使用過氧化氫。在不使用氧化劑時依然可研磨鎢，但研磨速率會變很低。以漿料的總量為基準，作為氧化劑的過氧化氫的量在約0.5重量%至低於約5.0重量%的範圍。當過 氧化氫的量少於約0.5重量%時，研磨速率會太低且變得難以研磨；當過氧化氫的量超過約5.0重量%時，會開始形成氣泡。因此以漿料的總量為基準，過氧化氫的量可在約0.5重量%至約2.0重量%的範圍內，且以約1重量%至約2重量%之範圍內為較佳。過氧化氫的量在約0.5重量%至約2.0重量%的範圍內，鎢的研磨速率佳；在約1重量%至2重量%的範圍內，漿料中含有最適值濃度的過氧化氫且產生相當小的凹陷。氧化劑和氧化促進劑的作用有時彼此間沒有差異，且兩者皆致力於鎢表面的氧化作用。
選擇比改良劑可促進鎢的研磨速率和氧化矽的研磨速率之比例(也就是研磨選擇比)增加。尤其是降低氧化矽層的研磨速率來提高研磨選擇比。選擇比改良劑包含選自由聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、乙烯基吡啶、以及乙烯基吡咯啶酮所組成群組中的至少一種成分。於此應用中主要使用PVP。以漿料的總量為基準，PVP的量在約0.05重量%至少於3.0重量%的範圍內。當PVP的量少於約0.05重量%時，會產生凹陷；當PVP的量約3.0重量%或以上，鎢的研磨速率低且難以進行CMP製程。因此，以漿料的總量為基準，PVP的量在約0.05重量%至約1.0重量%的範圍內，且以約0.05重量%至約1.0重量%的範圍內為較佳。PVP的量在約0.05重量%至約1.0重量%的範圍內時，鎢的研磨速率佳；且在約0.05重量%至約0.1重量%的範圍內時，研磨選擇比佳且凹陷很少產生。
pH值調節劑是用來調整漿料的pH值，其包含像是硝 酸的酸化合物。使用少量的pH值調節劑即可調整漿料的pH值至約1至約4的值。
以上所述之包含氧化鈦的漿料闡明不同於習知漿料的機制。以下將詳細描述一種研磨機制。
膠態二氧化矽已被廣泛地用作研磨鎢的研磨料。當使用含有膠態二氧化矽漿料來研磨鎢層時，已知會進行如圖3之(a)至圖3之(d)所示之概念圖的循環研磨。當氧化矽層110和鎢層120形成於基板上然後被研磨時，一層氧化鎢層130會形成於鎢層120上，且膠態二氧化矽的研磨料200接觸到氧化鎢層130並開始研磨。在此情況下，二氧化矽粒子200帶負電且具有非晶相的球形，能與氧化鎢層130的表面接觸並研磨氧化鎢層130(參考圖3之(a))。進行研磨直到具有第一層厚度(H0-H1)的氧化鎢層130被移除(參考圖3之(b))，接著氧化鎢層130再次形成於曝露的鎢層120表面上，且二氧化矽粒子200再次研磨氧化鎢層130(參考圖3之(c))直到具有第二層厚度(H1-H2)的氧化鎢層130被移除(參考圖3之(d))。以如此方式，氧化鎢層130的形成與研磨循環地重複著，並進行厚度由H0→H1→H2改變的鎢層120之移除製程。在移除鎢層120後，另外研磨氧化矽層110時，球形非晶相的二氧化矽粒子200研磨氧化矽層110。在此情形下，二氧化矽粒子200和氧化矽層110的材料特性相似且研磨速率快。
依照本發明概念之實施例，以不同的方法使用包含氧化鈦的漿料進行研磨。參考如圖4之(a)和圖4之(b)所述的 概念圖，氧化矽層110和鎢層120形成於基板上，並提供漿料進行CMP製程。在此情形下，一層氧化鎢層130形成於鎢層120上，且至少一部分的氧化鈦的研磨料300穿透氧化鎢層130的內部來研磨鎢層120和氧化鎢層130。當漿料包含分散劑時，氧化鈦研磨粒子300具有結晶的多面形，且在酸性pH值範圍內帶正電；而當漿料包含分散劑時，氧化鎢層130在酸性pH值範圍內帶負電。因此，帶正電且具有小平面(facet)的氧化鈦研磨粒子300會穿透帶負電且相當軟(硬度約5~6)的氧化鎢層130內部。部份的氧化鈦研磨粒子300直接和鎢層120接觸，在此狀態下開始研磨。進行研磨時，部份的氧化鎢層130和鎢層120被剝離，且氧化鎢層130再次形成於氧化鎢層130和鎢層120間的界面。因此進行研磨時，氧化鎢層130的厚度維持在一預定厚度(△H)。在此情形下，氧化鎢層130的厚度維持在約數個Å至數十Å的範圍內。此外，因為氧化鈦研磨粒子300具有晶相、硬度高且具有大的接觸面積，以致機械研磨比化學研磨更能密集地進行且其研磨速率很快。持續進行研磨，直到鎢層120被移除。當在移除鎢層120後另外研磨氧化矽層110時，結晶的氧化鈦300研磨粒子會研磨氧化矽層110。在此情形下，因為氧化鈦研磨粒子300比氧化矽層110具有較低的硬度，以致研磨進行得比膠態二氧化矽還慢。因為氧化鈦研磨粒子的硬度約5.5至約6.5，而氧化矽層110的硬度為約6至約7，在使用氧化鈦研磨粒子來研磨氧化矽層時，研磨能力會變低。由於大 量研磨氧化矽層，導致研磨能力的降低將造成侵蝕現象的減少。
使用包含習知膠態二氧化矽與於相同條件下製備的氧化鈦的研磨料之漿料進行研磨鎢層與氧化矽層的結果將在後段中說明。
比較例的漿料是由包含約1重量%的膠態二氧化矽、約0.1重量%的硝酸鐵、以及約2重量%的過氧化氫製備而成。實驗例1的漿料是由包含約1重量%的氧化鈦、約0.1重量%的硝酸鐵、以及約2重量%的過氧化氫製備而成。實驗例2的漿料是由包含約1重量%的氧化鈦、約0.1重量%的硝酸鐵、約2重量%的過氧化氫、以及約0.05重量%的PVP製備而成。
待研磨物包括鎢層晶圓以及一氧化矽層晶圓，鎢層晶圓是藉由在矽晶圓上分別沉積作為絕緣層的氧化矽層及厚度約1,000Å的氮化鈦，並沉積厚度約6,000Å的鎢而獲得；氧化矽層晶圓是藉由在一晶圓上利用作為原料的矽酸四乙酯(tetraethyl orthosilicate，TEOS)與電漿沉積法，沉積厚度約7,000Å的氧化矽層(以下稱為PETEOS)而獲得。研磨裝置使用G & P Tech Co.的poli-762裝置，研磨墊使用Rohm & Haas Co.的IC 1000/Suba IV化學機械研磨墊。研磨條件為，壓降5psi、檯面和轉軸的旋轉速度分別為93rpm和87rpm、漿料的流率為約100mL/min，分別研磨鎢層和氧化矽層約60秒。各種研磨料的條件和研磨結果顯示於表1。
圖5之(a)至圖5之(c)顯示進行研磨前後的鎢層厚度，前述研磨是依照藉由一般方法與本發明概念之實驗例所獲得的基板位置和研磨速率。
參考表1和圖5之(a)至圖5之(c)，相較於利用一般作為研磨料的膠態二氧化矽的比較例，在實驗例中氧化矽層的研磨速率降低的同時，鎢層的研磨速率明顯提高。因此，鎢層和氧化矽層的研磨選擇比會增加。實驗例2額外包含選擇比改良劑，氧化矽層的研磨速率降更低，而鎢層和氧化矽層的研磨選擇比增加更多。此外，在使用一般的膠態二氧化矽作為研磨料時，所研磨的厚度依照被研磨物的位 置而不同，且研磨均勻性(約7%)不佳(參考圖5之(a))。然而，在實驗例中使用氧化鈦作為研磨料時，所研磨的厚度差隨被研磨物的位置而減少，且研磨均勻性提高(參考圖5之(b)和圖5之(c))。尤其在額外使用選擇比改良劑的實驗例2中，研磨均勻性甚至更增加約1.5%。
進行關於在其上具有如溝渠等的圖案的基板之研磨製程。首先，製備一具有圖案的基板作為被研磨物。參考圖6，氧化矽層110形成在矽基板100上作為絕緣層，溝渠111形成在氧化矽層110中。接著，氮化鈦層121和鎢層120形成在整個表面上。例如由掃描式電子顯微鏡所拍攝之截面圖所示的圖8中，PETEOS層形成在矽晶圓上作為氧化矽層，具有寬和深分別約為90nm和約190nm~220nm之圖案的溝渠形成在PETEOS層中。接著，在整個包含溝渠的表面上，沉積約200Å厚的氮化鈦和約3,000Å厚的鎢層，以製備待用的晶圓。研磨裝置和研磨條件同於上述。
當研磨具有圖案的基板時，進行研磨的同時，鎢層和氧化矽層中至少一者可能被過度蝕刻而產生凹陷或侵蝕。參考圖7所示之說明凹陷和侵蝕的概念圖，凹陷意謂當鎢層120內部在進行研磨後被蝕刻掉，內陷而呈現凹洞的現象(參考圖7之(d))。侵蝕意謂在金屬區域與不包含金屬的絕緣層區域之間所產生的位移程度。也就是說，侵蝕意指從一開始的絕緣層(虛線位置)來看，絕緣層過度蝕刻的程度(參考圖7之(e))。
使用上述比較例、實驗例1以及實驗例2所獲得的漿料，研磨圖8中在溝渠圖案上沉積鎢層所獲得的晶圓。所得到的結果顯示於圖9至圖12之(d)。圖9顯示在使用每種漿料研磨具有圖案的基板之後，所得到及所估算的凹陷與侵蝕的量的研磨結果之曲線。圖10之(a)至圖12之(d)為使用比較例、實驗例1以及實驗例2所獲得的漿料研磨具有圖案的基板後，由掃描式電子顯微鏡所拍攝的截面圖。為了觀察每種漿料凹陷和侵蝕的產生程度及其之間的關係，進行過度蝕刻直到侵蝕發生。
一開始，當研磨進行得緩慢時，凹陷的產生程度微弱以致所有例子很少會發生侵蝕。但是相較於實驗例1和2，使用膠態二氧化矽作為研磨料的比較例產生明顯的凹陷。如圖9和圖10之(a)至圖10之(d)所示，當故意延長研磨的時間來產生侵蝕時，隨著比較例中侵蝕量增加，凹陷量急遽地增加。反之，圖9、圖11之(a)至圖11之(d)、和圖12之(a)至圖12之(d)顯示，在使用氧化鈦研磨料的實驗例1和2中，當侵蝕量達到約300Å時，凹陷量達到約60Å。即使侵蝕量增加，凹陷量並沒有增加很多而是到達約100Å的程度。特別是包含PVP選擇比改良劑的實驗例2，即使侵蝕增加，凹陷確實很少產生。
因此當使用氧化鈦研磨料而不是膠態二氧化矽研磨料時，研磨速率或蝕刻選擇比佳，且具有圖案的基板的研磨特性也佳。當加入PVP選擇比改良劑時，研磨速率會降低一點，但蝕刻選擇比卻很好。此外，對於具有圖案的基 板的研磨估計中很少發現包含凹陷的缺陷。
所述漿料的製程與一般所用漿料的製程並無顯著的不同，將簡短描述之。準備製備漿料的容器，秤所需量的控制到所需狀態的氧化鈦研磨粒子，並加入容器中。接著加超純水至容器中使氧化鈦研磨粒子分散於超純水中。然後將所需量的溶有硝酸鐵的超純水溶液加至所述容器中並攪拌均勻。加入如硝酸等pH值調節劑至所述容器中混合得到第一漿料。在研磨時，過氧化氫和選擇比改良劑在分離的容器中製備，且與第一漿料供應至被研磨物。過氧化氫和選擇比改良劑的量得以被控制和提供。
以下將描述藉由改變實驗例中漿料的每種成分量及使用所述漿料的鎢層與氧化矽層的研磨製程。
【改變氧化鈦的量】
藉由改變氧化鈦研磨粒子的量製備漿料且如上所述進行研磨，其結果如表2所示。在此情形下，以漿料的總量為基準，硝酸鐵的量為約0.1重量%，過氧化氫的量為約2重量%，研磨裝置及研磨條件與前述相同。
如表2所示，以漿料的總量為基準，所加的氧化鈦研磨粒子的量在超過約0.2重量%至約10重量%之範圍內。當氧化鈦研磨粒子的量約0.2重量%或以下時，鎢的研磨速率會太低並低於或等於約249.5Å/min，且難以研磨鎢。當氧化鈦研磨粒子的量超過約10重量%時，固體含量會增加，粒子的分散穩定性會下降且二次粒徑變得過大。因此，以漿料的總量為基準，氧化鈦研磨粒子的量約0.7重量% 至約5重量%，且較佳是約1.0重量%至約2.0重量%。當氧化鈦研磨粒子的量在約0.7重量%至約5重量%之範圍內，鎢的研磨速率佳並約2,500Å/min或大於2,500Å/min，且分散穩定性佳。此外，當氧化鈦研磨粒子的量在約1.0重量%至約2.0重量%之範圍內，鎢的研磨速率相當好可維持在約3,700Å/min至約3,800Å/min，且CMP製程可變得穩定。
【改變過氧化氫的量】
改變氧化劑過氧化氫的量，且如上所述對鎢層和氧化矽層進行研磨，得到的結果如表3所示。在此情形下，以漿料的總量為基準，氧化鈦的量約1.0重量%，硝酸鐵的量約0.1重量%，研磨裝置及研磨條件與前述相同。
如表3所示，以漿料的總量為基準，所加的過氧化氫 的量在約0.5重量%至約5.0重量%的範圍內。當過氧化氫的量少於約0.5重量%時，鎢的研磨速率會太低且難以研磨鎢。在不使用過氧化氫時依然可對鎢進行研磨，但其研磨速率太低約182.8Å/min，在此情形下難以確定產能。當過氧化氫的量超過約5.0重量%時，開始產生氣泡。當過氧化氫的量為約5.0重量%時，研磨速率相當好約5,826.4Å/min，但會與硝酸鐵發生劇烈的反應並觀察到開始冒泡。因此，以漿料的總量為基準，過氧化氫的量為約0.5重量%至約2.0重量%，較佳為約1重量%至約2重量%。過氧化氫的量在約0.5重量%至約2.0重量%的範圍內時，鎢的研磨速率佳約1,300Å/min至約3,700Å/min；過氧化氫的量在約1重量%至約2重量%的範圍內時，過氧化氫的濃度會有最適值且產生的凹陷相當小。
【改變硝酸鐵的量】
在改變氧化促進劑硝酸鐵的量時，依前述方法進行對鎢層和氧化矽層進行研磨，得到的結果如表4所示。在此情形下，以漿料的總量為基準，氧化鈦的量為約1.0重量%，過氧化氫量為約2重量%，研磨裝置及研磨條件與前述相同。
如以下表4所示，以漿料的總量為基準，硝酸鐵的量在約0.002重量%至約0.1重量%的範圍內。當硝酸鐵的量低於約0.002重量%時，鎢的研磨速率太低且難以進行鎢的CMP製程。在不使用硝酸鐵時也許能夠研磨鎢，但研磨速率會太低約163.9Å/min，且難以確定產能。當硝酸鐵的量超過約0.1重量%時，研磨墊會褪色。因此，以漿料的總量為基準，硝酸鐵的量在約0.01重量%至約0.1重量%之範圍內，且可在約0.05重量%至約0.1重量%之範圍內。硝酸鐵的量在約0.01重量%至約0.1重量%之範圍內時，鎢的研磨速率佳約2,700Å/min至約3,700Å/min；硝酸鐵的量在約0.05重量%至約0.1重量%的範圍內時，硝酸鐵的濃度會有最適值且產生的凹陷相當少。
【改變PVP的量】
在改變選擇比改良劑PVP的量時，依前述方法進行對鎢層和氧化矽層進行研磨，得到的結果如表5所示。在此情形下，以漿料的總量為基準，氧化鈦的量為約1.0重量%，過氧化氫量為約2重量%，硝酸鐵的量為約0.1重量%，研磨裝置及研磨條件與前述相同。
如以下表5所示，以漿料的總量為基準，PVP的量在約0.05重量%至約3.0重量%之範圍內。當PVP的量低於 約0.05重量%時，會大量產生凹陷；當PVP的量超過約3.0重量%時，鎢的速率會很低約153Å/min，且難以進行CMP製程。因此，PVP的量在約0.05重量%至約1.0重量%之範圍內，且可在約0.05重量%至約0.1重量%之範圍內。PVP的量在約0.05重量%至約1.0重量%之範圍內時，鎢的研磨速率佳，在約1,400Å/min至約2,800Å/min之範圍內，且研磨選擇比佳；PVP的量在約0.05重量%至約0.1重量%的範圍內時，研磨選擇比為約500或更高，且產生的凹陷相當少。
雖然用於金屬研磨製程的研磨漿料及使用該漿料的研磨方法已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧基板
110‧‧‧氧化矽層
111‧‧‧溝渠
120‧‧‧鎢層
121‧‧‧氧化鈦層
130‧‧‧氧化鎢層
200‧‧‧二氧化矽粒子
300‧‧‧研磨粒子
D‧‧‧凹陷程度
E‧‧‧侵蝕程度
△H‧‧‧預定厚度
H0、H1、H2‧‧‧厚度
上述說明配合所附圖式如下，可使實施例更詳細易懂。
圖1之(a)至1之(d)是一般的研磨粒子和依照一實施例的研磨粒子經由穿透式電子顯微鏡所拍攝的圖。
圖2是依照一實施例的研磨粒子的X光繞射分析圖。
圖3之(a)至3之(d)是使用一般的研磨粒子的研磨製程的概念圖。
圖4之(a)與4之(b)是使用依照一實施例的研磨粒子的研磨製程的概念圖。
圖5之(a)至5之(c)表示藉由一般的方法和本發明概念之實施例所得到的研磨結果圖。
圖6顯示一種有圖案形成於其上的基板的概念圖。
圖7是用來說明在研磨有圖案形成於其上的基板時產生凹陷和侵蝕的概念圖。
圖8是依照一實施例的有圖案形成於其上的基板經由掃描式電子顯微鏡所拍攝的圖。
圖9顯示藉由一般的方法和本發明概念之實施例所得到的研磨結果圖。
圖10之(a)至10之(d)是藉由一般的方法所得到的研磨結果並經由掃描式電子顯微鏡所拍攝的圖。
圖11之(a)至11之(d)是藉由實驗例1所得到的研磨結果經由掃描式電子顯微鏡所拍攝的圖。
圖12之(a)至12之(d)是藉由實驗例2所得到的研磨結果經由掃描式電子顯微鏡所拍攝的圖。
110‧‧‧氧化矽層
120‧‧‧鎢層
130‧‧‧氧化鎢層
300‧‧‧研磨粒子
△H‧‧‧預定厚度
H0、H1、H2‧‧‧厚度

Claims (23)

  1. 一種研磨鎢的漿料，包括：研磨料，施行所述研磨；氧化劑，用於形成氧化物；氧化促進劑，用於促進氧化物形成；以及選擇比改良劑，用於增加鎢和一絕緣層的研磨選擇比，其中該研磨料包括氧化鈦的粒子，該氧化鈦的粒子具有結晶相，且至少部份的該氧化鈦的粒子具有銳鈦礦晶相，該氧化鈦的粒子具有10nm至50nm的平均一次粒徑，以及該選擇比改良劑包括選自由聚乙烯吡咯啶酮以及乙烯基吡咯啶酮所組成之群組中的至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化鈦的量超過0.2重量%且在10重量%或低於10重量%。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之漿料，其中該氧化促進劑是選自由包含硝酸鐵、鐵氰化鉀、氯化鐵、硫酸鐵、氟化鐵、溴化鐵、氯化銅、氟化銅、以及溴化銅所組成之群組中的至少一種成分，且以所述漿料的總量為基準，該氧化促進劑的量0.002重量%至0.1重量%。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化鈦的量為0.7重量%至5重量%。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化鈦的量為1.0重量%至2.0重量%。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化促進劑的量為0.01重量%至0.1重量%。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化促進劑的量為0.05重量%至0.1重量%。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之漿料，其中該漿料的pH值控制在1至4。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之漿料，更包括至少一個該氧化劑選自由包含過氧化氫、過氧化脲、過硫酸銨、硫代硫酸銨、次氯酸鈉、過碘酸鈉、過硫酸鈉、碘酸鉀、過氯酸鉀、以及過硫酸鉀所組成之群組中，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化劑的量為0.5重量%至5重量%以下。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化劑的量為0.5重量%至2重量%。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化劑的量為1重量%至2重量%。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該選擇比改良劑的量為0.05重量%至3.0重量%以下。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該選擇比改良劑的量為0.05重量%至1.0重量%。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該選擇比改良劑的量為0.05重量%至0.1重量%。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中該氧化鈦粒子為多面形。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之漿料，其中該氧化鈦粒子具有15nm至50nm以下的該平均一次粒徑。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中該氧化鈦粒子具有該銳鈦礦晶相及金紅石晶相，且相當於該銳鈦礦晶相和該金紅石晶相的總量為100時，該銳鈦礦晶相的量超過50。
  18. 如申請專利範圍第15項至第17項中任一項所述之漿料，其中以所述漿料的總量為基準，該氧化鈦的量超過0.2重量%且10重量%或以下。
  19. 一種研磨基板的方法，包括：製作基板，於該基板上形成有絕緣層及鎢層；製作第一漿料，包含作為研磨料的具有10nm至50nm的平均一次粒徑的氧化鈦粒子、以及氧化促進劑；以及研磨該鎢層，同時在該基板上供應該第一漿料，所述研磨是藉由在該鎢層的上表面上形成氧化鎢層再透過至少部份的該氧化鈦粒子穿透到該氧化鎢層，來研磨該鎢層和該 氧化鎢層，其中當在該基板上供應該第一漿料時，在該基板上供應氧化劑，當在該基板上供應該第一漿料時，在該基板上供應選擇比改良劑，以增加鎢和該絕緣層的研磨選擇比，以及該選擇比改良劑包括選自由聚乙烯吡咯啶酮以及乙烯基吡咯啶酮所組成之群組中的至少一者。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之研磨基板的方法，其中該氧化促進劑包含硝酸鐵，且該氧化劑為過氧化氫。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之研磨方法，其中該氧化鎢層的厚度在進行所述研磨時維持在一預定厚度。
  22. 如申請專利範圍第19~21項中任一項所述之研磨方法，其中至少部份的該氧化鈦粒子在進行所述研磨時直接接觸該鎢層表面。
  23. 如申請專利範圍第19~21項中任一項所述之研磨方法，其中所述製作該基板，於該基板上形成有該絕緣層及該鎢層的步驟包括：在該基板上形成該絕緣層；在該絕緣層中形成溝渠；以及在含有該溝渠之該絕緣層的整個表面上形成該鎢層。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109243976B (zh) * 2013-01-11 2023-05-23 应用材料公司 化学机械抛光设备及方法
WO2016032145A1 (ko) * 2014-08-26 2016-03-03 주식회사 케이씨텍 연마 슬러리 조성물
US20170183537A1 (en) * 2014-08-26 2017-06-29 K.C. Tech Co., Ltd Polishing slurry composition
KR101682097B1 (ko) * 2014-08-26 2016-12-02 주식회사 케이씨텍 연마 슬러리 조성물
KR101834418B1 (ko) * 2015-10-02 2018-03-05 유비머트리얼즈주식회사 슬러리 및 이를 이용한 기판 연마 방법
CN107914211A (zh) * 2016-10-11 2018-04-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨方法
US10647887B2 (en) 2018-01-08 2020-05-12 Cabot Microelectronics Corporation Tungsten buff polishing compositions with improved topography
JP2019183023A (ja) * 2018-04-12 2019-10-24 株式会社イリス 洗浄防汚剤及び洗浄防汚方法
JP7368997B2 (ja) * 2019-09-30 2023-10-25 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
KR102415203B1 (ko) * 2020-08-24 2022-06-30 에스케이씨솔믹스 주식회사 연마패드 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200415220A (en) * 2003-01-24 2004-08-16 Rodel Inc Tungsten polishing solution
TWI270569B (en) * 2000-03-27 2007-01-11 Jsr Corp Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
TW200923056A (en) * 2007-09-18 2009-06-01 Cabot Microelectronics Corp Low pH barrier slurry based on titanium dioxide

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5340370A (en) * 1993-11-03 1994-08-23 Intel Corporation Slurries for chemical mechanical polishing
US5993686A (en) * 1996-06-06 1999-11-30 Cabot Corporation Fluoride additive containing chemical mechanical polishing slurry and method for use of same
US6152976A (en) * 1996-08-30 2000-11-28 Showa Denko Kabushiki Kaisha Abrasive composition for disc substrate, and process for polishing disc substrate
JPH10121035A (ja) * 1996-08-30 1998-05-12 Showa Denko Kk 磁気ディスク基板研磨用組成物
US6068787A (en) * 1996-11-26 2000-05-30 Cabot Corporation Composition and slurry useful for metal CMP
US6083419A (en) * 1997-07-28 2000-07-04 Cabot Corporation Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching
EP1124912B1 (en) * 1998-10-23 2010-07-21 FujiFilm Electronic Materials USA, Inc. A chemical mechanical polishing slurry system having an activator solution
US6478837B1 (en) * 1999-06-28 2002-11-12 Showa Denko K.K. Abrasive composition substrate for magnetic recording disks and process for producing substrates for magnetic recording disk
TW581803B (en) * 1999-06-28 2004-04-01 Showa Denko Kk Composition for polishing substrate for magnetic disk and method for producing substrate for magnetic disk
US6280490B1 (en) * 1999-09-27 2001-08-28 Fujimi America Inc. Polishing composition and method for producing a memory hard disk
NZ514452A (en) * 1999-12-27 2003-02-28 Taiho Ind Co Hard surface treating agent, stain-proofing agent and method for surface treatment
JP2002003825A (ja) * 2000-06-21 2002-01-09 Asahi Kasei Corp 光活性を有する半導体基板金属膜研磨用組成物
JP2002009023A (ja) * 2000-06-21 2002-01-11 Asahi Kasei Corp 半導体基板金属膜研磨用組成物
US6551935B1 (en) * 2000-08-31 2003-04-22 Micron Technology, Inc. Slurry for use in polishing semiconductor device conductive structures that include copper and tungsten and polishing methods
JP2002173669A (ja) * 2000-12-05 2002-06-21 Asahi Kasei Corp 半導体基板上金属膜研磨用スラリー
JP4003116B2 (ja) * 2001-11-28 2007-11-07 株式会社フジミインコーポレーテッド 磁気ディスク用基板の研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法
US20030139047A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-24 Thomas Terence M. Metal polishing slurry having a static etch inhibitor and method of formulation
KR20030063763A (ko) * 2002-01-24 2003-07-31 한국과학기술연구원 텅스텐 씨엠피용 슬러리
US7132058B2 (en) * 2002-01-24 2006-11-07 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Tungsten polishing solution
US7513920B2 (en) * 2002-02-11 2009-04-07 Dupont Air Products Nanomaterials Llc Free radical-forming activator attached to solid and used to enhance CMP formulations
KR100600598B1 (ko) * 2003-10-02 2006-07-13 제일모직주식회사 텅스텐 배선 연마용 슬러리 조성물
US7172493B2 (en) * 2003-11-24 2007-02-06 Nikon Corporation Fine force actuator assembly for chemical mechanical polishing apparatuses
US20050194562A1 (en) * 2004-02-23 2005-09-08 Lavoie Raymond L.Jr. Polishing compositions for controlling metal interconnect removal rate in semiconductor wafers
KR20060099313A (ko) * 2005-03-11 2006-09-19 삼성전자주식회사 산화막 연마억제제를 함유하는 화학 기계 연마 슬러리
US20070075042A1 (en) * 2005-10-05 2007-04-05 Siddiqui Junaid A Stabilizer-Fenton's reaction metal-vinyl pyridine polymer-surface-modified chemical mechanical planarization composition and associated method
CN101724346A (zh) * 2008-10-10 2010-06-09 安集微电子（上海）有限公司 一种化学机械抛光液
JP2011014840A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Adeka Corp Ｃｍｐ用研磨組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI270569B (en) * 2000-03-27 2007-01-11 Jsr Corp Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
TW200415220A (en) * 2003-01-24 2004-08-16 Rodel Inc Tungsten polishing solution
TW200923056A (en) * 2007-09-18 2009-06-01 Cabot Microelectronics Corp Low pH barrier slurry based on titanium dioxide

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