TWI626303B - 化學機械硏磨用漿料及化學機械硏磨方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種化學機械研磨用漿料，其係含有研磨粒(a)、具有pKa大於9之胺基及3個以上羥基之化合物(b)及水。

Description

化學機械研磨用漿料及化學機械研磨方法
本發明係關於適於半導體用基板之製造之化學機械研磨用漿料、及使用該漿料之化學機械研磨方法。
半導體電路之高性能化係藉由使構成電路之電晶體、電阻、配線等微細化獲得之高密度化，或者藉由與此同時之高速應答化而達成。此外，藉由配線之層合化，而可進一步高密度化及高積體化。作為使該等成為可能之半導體製造之技術列舉為STI(Shallow Trench Isolation：淺溝槽元件分離)、層間絕緣膜平坦化、鑲嵌製程(damascene process)、金屬栓柱(metal plug)。所謂STI係電晶體元件分離之一種，所謂鑲嵌為金屬配線之埋入技術之一種，所謂金屬栓柱為利用具有貫穿金屬絕緣膜之構造產生之金屬的三次元配線之一種。因此，該等中不可欠少之技術為CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學機械研磨)，於STI形成、層間絕緣膜平坦化、鑲嵌製程、金屬栓柱埋入之各步驟中經常使用。該等微細圖型係藉由轉印利用光微影步驟所形成之阻劑遮罩 而形成，但隨著微細化之進展使微影所用之投影透鏡之焦點深度變淺，而必須將晶圓之凹凸侷限在該等以內，故所要求之平坦性變高。藉由利用CMP使加工面平坦化，而可獲得奈米等級、原子程度之平坦面，而可藉由三次元配線亦即層合化而高性能化。
STI形成步驟中，進行成為元件分離區域之溝槽之形成與對溝槽以外之區域形成研磨阻擋膜後，於溝槽內部及研磨阻擋膜上成膜元件分離用之絕緣膜。接著，以CMP研磨去除剩餘絕緣膜直至研磨阻擋膜露出，而進行平坦化。至於阻擋膜通常使用氮化矽膜，絕緣膜則大多使用氧化矽。
為了高平坦化與元件保護，有必要在阻擋膜露出之時點，同時降低阻擋膜及絕緣膜之研磨速度。為了在晶圓全面上使阻擋膜確實地露出，而在晶圓上之研磨速度較快之區域在阻擋膜露出後仍進行較長時間之研磨。因此，阻擋膜露出後絕緣膜之研磨速度亦高時，會過度去除元件分離區域(STI區域)的圖型凹部之絕緣膜(凹陷現象)，而使元件性能及信賴性下降。
目前，為了形成STI，且為了高平坦化或抑制過度研磨時之研磨，主要係使用含有氧化鈰(ceria)研磨粒及陰離子性聚合物之組合之漿料(例如專利文獻1及2)。另外，併用陰離子性聚合物與聚乙烯吡咯啶酮、陽離子化合物、兩性離子化合物之系統亦為已知(例如專利文獻3)。再者，使用由特定之胺基醇或胺基羧酸、羥基 羧酸等選出之低分子化合物之系統亦為已知(例如專利文獻4及5)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3672493號公報
[專利文獻2]日本專利第3649279號公報
[專利文獻3]特開2007-273973號公報
[專利文獻4]特表2006-520530號公報
[專利文獻5]特表2008-539581號公報
STI區域一般係經由如下步驟形成。圖1~圖4為階段性顯示半導體裝置之製造製程中之STI形成步驟之模式剖面圖。又，圖中之各部之尺寸係為容易理解而設定者，各部與各部間之尺寸比並不一定與實際者一致。
首先，將阻擋膜3層合於基板1表面之氧化絕緣膜2(氧化矽等)上。接著，於層合有氧化絕緣膜2及阻擋膜3之基板1上利用光微影而層合阻劑膜(未圖示)，經蝕刻後，去除阻劑膜，藉此形成溝槽4(蝕刻部分)(圖1)。以使埋入該溝槽4之方式，藉由CVD等而層合絕緣膜5(氧化矽等)(圖2)。接著，利用CMP研磨去除阻擋膜3上形成之剩餘絕緣膜5，使阻擋膜完全 露出。理想之研磨係阻擋膜3與形成埋入溝4槽中之STI區域6的絕緣膜5並無階差而為平坦(圖3)。
然而，由於絕緣膜5之初期高度於阻擋膜3上與溝槽4中會有不同(圖2)，且，絕緣膜5之研磨速度比阻擋膜3高，故研磨去除阻擋膜3上之絕緣膜5時充填於溝槽4內之絕緣膜亦容易過度去除。因此，於阻擋膜3與形成STI區域6之絕緣膜5之間產生階差h，同時使元件分離用之絕緣膜5之磨厚t變薄(圖4)。因此，容易使半導體元件之信賴性下降。
而且，由於基板具有起伏，且，於基板上之漿料分佈或壓力亦非完全均一，故實際上難以在基板全部區域中進行均一研磨。因此，研磨至使基板上之全部阻擋膜3完全露出時，會發生於較早階段露出阻擋膜3之部分會進一步研磨到填充於溝槽4內之絕緣膜5之問題(過度研磨)。於該過度研磨之部分階差變得更大，亦進而減少元件分離用之絕緣膜5之膜厚。
專利文獻1~5中記載之化學機械研磨用漿料，就縮小絕緣膜與阻擋膜間之階差方面而言，並非必然可滿足者。且，專利文獻5中記載之化學機械研磨用漿料會有無法完全去除阻擋膜上之絕緣膜，而成為元件缺陷之情況。
據此，本發明之目的係提供使被研磨膜平坦化之能力(以下有時簡稱為「平坦化性能」)與去除剩餘絕緣膜之能力優異之化學機械研磨用漿料，尤其提供在 STI形成步驟中可使絕緣膜與阻擋膜之間之階差極小之化學機械研磨用漿料(以下有時簡稱為「CMP用漿料」)，以及使用該漿料之化學機械研磨方法(以下有時簡稱為「CMP」)。
本發明人等重複積極檢討之結果，發現含有研磨粒(a)、具有pKa大於9之胺基及3個以上羥基之化合物(b)(以下有時簡稱為「化合物(b)」)及水之化學機械研磨用漿料可達成上述目的，因而完成以下之本發明。
[1]一種化學機械研磨用漿料，其含有研磨粒(a)、具有pKa大於9之胺基及3個以上羥基之化合物(b)、及水。
[2]如前述[1]之化學機械研磨用漿料，其中前述研磨粒(a)之濃度為0.1~20質量%，前述化合物(b)之濃度為0.001~1質量%。
[3]如前述[1]或[2]之化學機械研磨用漿料，其中前述研磨粒(a)為由氧化鈰、氧化錳、氧化鐵、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯及氧化鉭所組成群組選出之至少一種。
[4]如前述[1]~[3]中任一項之化學機械研磨用漿料， 其中前述化合物(b)之胺基之pKa為9.2~10.5。
[5]如前述[1]~[4]中任一項之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)之胺基數為1。
[6]如前述[1]~[5]中任一項之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)之分子量為100~1000。
[7]如前述[1]~[6]中任一項之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)為葡糖胺及/或其衍生物。
[8]如前述[1]~[7]中任一項之化學機械研磨用漿料，其係進一步以0.001~5質量%之濃度含有水溶性聚合物(c)。
[9]如前述[8]之化學機械研磨用漿料，其中前述水溶性聚合物(c)為陰離子性聚合物及/或非離子性聚合物。
[10]如前述[8]或[9]之化學機械研磨用漿料，其中前述水溶性聚合物(c)為由下列(c1)~(c5)所組成群組選出之至少一種：使由(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸及乙烯基吡咯啶酮所組成群組選出之至少一種單體25~100質量%與具有不飽和雙鍵之其他單體75~0質量%聚合而得之水溶性聚合物(c1)、使藉水解形成乙烯醇骨架之單體50~100質量%與具有不飽和雙鍵之其他單體50~0質量%聚合後經水解而得之水溶性聚合物(c2)、水溶性多糖類(c3)、具有羧基及/或聚氧伸乙基之水溶性聚胺基甲酸酯 (c4)、及該等之水溶性衍生物(c5)。
[11]如前述[1]~[10]中任一項之化學機械研磨用漿料，其進而以0.0001~1質量%之濃度含有具有以式(1)或(2)所示構造之化合物(d)，
(式中，R1、R2及R3各自獨立地表示碳數1~6之伸烷基，R4表示氫原子或碳數1~3之烷基，n表示0~9之整數)。
[12]如前述[11]之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(d)係由亞胺基二乙酸、N-(2-羥基乙基)亞胺基二乙酸、天門冬胺酸-N,N-二乙酸、氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid)、N-(2-羥基乙基)乙二胺-N,N’,N’-三乙酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、丙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、甘醇醚二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、1,2-二胺基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸、二伸乙基三胺-N,N,N’,N”,N”-五乙酸、三伸乙基四胺-N,N,N’,N”,N’”,N’”-六乙酸、3-羥基-2,2’-亞胺基二琥珀酸及乙二胺二琥珀酸所組成群組選出之至少一種。
[13]如前述[2]之化學機械研磨用漿料，其中前述研磨粒(a)為平均粒徑係1~500nm之由氧化鈰、氧化錳、氧化鐵、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯及氧化鉭所組成群阻所選出之至少一種，前述化合物(b)為由葡糖胺、N-甲基葡糖胺及N-乙基葡糖胺所組成群組選出之至少一種。
[14]如前述[13]之化學機械研磨用漿料，其中前述研磨粒(a)為氧化鈰。
[15]如前述[13]或[14]之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)為由N-甲基葡糖胺及N-乙基葡糖胺所組成群組選出之至少一種。
[16]如前述[13]~[15]中任一項之化學機械研磨用漿料，其中前述研磨粒(a)之濃度為0.2~5質量%。
[17]如前述[13]~[16]中任一項之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)之濃度為0.004~0.4質量%。
[18]如前述[13]~[17]中任一項之化學機械研磨用漿料，其中進而以0.001~5質量%之濃度含有重量平均分子量為2,500~100,000之聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯啶酮及普魯藍糖(pullulan)所組成群組選出之至少一種的水溶性聚合物(c)。
[19]如前述[18]之化學機械研磨用漿料，其中前述水溶性聚合物(c)之濃度為0.01~1質量%。
[20]如前述[13]~[19]中任一項之化學機械研磨用漿料，其進而以0.0001~1質量%之濃度含有N-(2-羥基乙 基)乙二胺-N,N’,N’-三乙酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、及二伸乙基三胺-N,N,N’,N”,N”-五乙酸所組成群組選出之至少一種的化合物(d)。
[21]如前述[20]之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(d)為乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸。
[22]如前述[20]或[21]之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(d)之濃度為0.01~0.2質量%。
[23]如前述[1]~[22]中任一項之化學機械研磨用漿料，其pH為3~11。
[24]一種化學機械研磨方法，其係使用如前述[1]~[23]中任一項之化學機械研磨用漿料而研磨絕緣膜。
[25]如前述[24]之化學機械研磨方法，其係用於形成淺溝槽元件分離。
依據本發明，提供一種基板上之被研磨膜之平坦性能與去除剩餘絕緣膜之能力優異之化學機械研磨用漿料，尤其提供於STI形成步驟中可使絕緣膜與阻止膜間之階差極小之化學機械研磨用漿料、以及使用該漿料之化學機械研磨方法。
1‧‧‧基板
2‧‧‧氧化絕緣膜(氧化矽等)
3‧‧‧阻擋膜(氮化矽等)
4‧‧‧溝槽
5‧‧‧絕緣膜(氧化矽等)
6‧‧‧STI區域
h‧‧‧階差
t‧‧‧絕緣膜之膜厚
圖1為利用蝕刻形成溝槽之基板的模式剖面圖。
圖2為利用CVD等而層合絕緣膜之基板的模式剖面 圖。
圖3為藉由理想之CMP而研磨絕緣膜之基板的模式剖面圖。
圖4為藉由CMP過度研磨絕緣膜，而產生階差之基板之模式剖面圖。
本發明之CMP用漿料含有研磨粒(a)、具有pKa大於9之胺基與3個以上羥基之化合物(b)、及水作為必要成分。
[研磨粒(a)]
研磨粒(a)可使用任意之無機化合物、有機化合物、有機~無機複合材料，列舉為例如氧化鈰、氧化錳、氧化鐵、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯、氧化鉭、氧化矽、氧化鋁、氧化錫、金剛石、富勒烯及聚苯乙烯等。研磨粒(a)為由氧化鈰、氧化錳、氧化鐵、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯及氧化鉭所組成群組選出之至少一種時，因研磨速度高、研磨損傷之減低優異而較佳。再者，就平坦性能更優異而言，研磨粒(a)最好為氧化鈰。又，研磨粒(a)可僅使用1種，亦可併用2種以上。
本發明之CMP用漿料中之研磨粒(a)之濃度為0.1~20質量%時，就研磨速度或平坦化性能、研磨粒分散安定性優異而言係較佳，更好為0.12~15質量%，又 更好為0.15~10質量%。研磨粒(a)之含量未達0.1質量%時會有研磨速度降低之傾向，超過20質量%時會有研磨粒凝聚之情形。就研磨速度與研磨損傷抑制之觀點而言，前述研磨粒(a)之含量最好在0.2~5質量%之範圍。
又，研磨粒(a)之平均粒徑為1~500nm時，就研磨速度優異、對被研磨膜之研磨損傷少而言係較佳。研磨粒(a)之平均粒徑更好為5~400nm，又更好為10~300nm。平均粒徑未達1nm時會有研磨速度降低之情況，平均粒徑超過500nm時容易產生研磨損傷。又，本說明書中，研磨粒(a)之平均粒徑測定可使用大塚電子股份有限公司製造之粒徑測定裝置「ELSZ-2」，以累積量法解析而求得。
[化合物(b)]
化合物(b)為具有酸解離常數(Ka)之倒數之常用對數的pKa大於9之胺基及3個以上羥基之化合物。藉由使化合物(b)之胺基之pKa大於9，而顯著提高CMP用漿料之平坦化性能。化合物(b)之胺基之pKa更好為9.1~11，又更好為9.2~10.5，最好為9.3~10。又，本發明中，化合物(b)之胺基之pKa表示水中於20℃之值。該pKa值可藉由電位滴定法求得。又，本說明書中，所謂胺基之pKa係表示「胺基之共軛酸之pKa」。使用化合物(b)使本發明之CMP用漿料發揮優異效果之機制認為如下。藉由使化合物(b)之胺基之pKa為上述範圍，而使 水中經質子化之胺基(亦即，胺基之共軛酸)之親電子性與胺基之親核性之均衡處於良好。其結果，使化合物(b)對被研磨膜之吸附強度變得適度，在通常之研磨條件下可以高次元兼具對圖型凸部或沒有圖型之膜之低吸附性與對圖型凹部之高吸附性。因此，若使用本發明之CMP用漿料，則不僅於特定之圖型中顯示顯著平坦化性能，且可使尺寸或密度不同之複數種圖型凸部凹部均一，且以極小階差，尤其不殘留不需要之膜而可在短時間平坦化。但，本發明並不受限於此種推測機制。
化合物(b)所具有之pKa大於9之胺基之數為1或2時，就漿料之安定性或研磨損傷抑制方面而言係較佳，最好為1。且，化合物(b)所具有之pKa大於9之胺基為一級或二級時，就平坦化性能優異而言係較佳，最好為二級。
化合物(b)所具有之羥基數為3以上，係平坦化性能提高所必要。化合物(b)所具有之羥基數為4~20時，就研磨速度與平坦化性能更優異而言係較佳，更好為5~10。
化合物(b)之分子量為100~1000時，就研磨速度與平坦化性能優異而言係較佳。分子量小於100時容易使平坦化性能下降，超過1000時容易使研磨速度或研磨均勻性降低。化合物(b)之分子量更好為120~800，又更好為140~600，最好為160~400。
化合物(b)較好為具有1個胺基及4個以上 之羥基，且該胺基之pKa大於9之化合物，更好為葡糖胺及/或其衍生物。葡糖胺及/或其衍生物可使用D體、L體、D體及L體之混合物之任一種，但就取得容易之觀點而言，以該等之D體較佳。葡糖胺之衍生物列舉為例如N-甲基葡糖胺、N-乙基葡糖胺、N-丁基葡糖胺、N-辛基葡糖胺等。就取得容易或漿料之安定性之觀點而言，化合物(b)較好使用由葡糖胺、N-甲基葡糖胺及N-乙基葡糖胺所組成群組選出之至少一種，更好使用由N-甲基葡糖胺及N-乙基葡糖胺所組成群組選出之至少一種。又，化合物(b)可僅使用1種，亦可併用2種以上。
本發明之CMP用漿料中之化合物(b)之濃度為0.001~1質量%時，就研磨速度與平坦化性能優異而言係較佳。化合物(b)之濃度更好為0.002~0.8質量%，又更好為0.003~0.6質量%，最好為0.004~0.4質量%。
[任意成分]
本發明之CMP用漿料亦可進一步含有水溶性聚合物(c)(以下有時簡稱為「聚合物(c)」)作為任意成分。聚合物(c)可僅使用任1種，亦可併用2種以上。
藉由含有聚合物(c)，可進一步提高研磨速度與平坦化性能。又，本發明中，所謂「水溶性」係表示對20℃之水之溶解度為1g/L以上。
聚合物(c)為陰離子性聚合物及/或非離子性聚合物時，就研磨速度與平坦化性能優異而言係較佳。本 發明中所謂陰離子性聚合物意指溶解於水中時，具有帶負電荷之陰離子性官能基(例如，質子已解離之羧基)之聚合物，所謂非離子性聚合物意指溶解於水中時，不含帶負電荷之陰離子性官能基亦不含帶正電荷之陽離子性官能基之聚合物。
聚合物(c)較好為由下列所組成群組選出之至少一種：使由(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸及乙烯基吡咯啶酮所組成群組選出之至少一種單體25~100質量%、與具有不飽和雙鍵之其他單體(例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、苯乙烯、甲基乙烯基醚、乙烯基吡咯啶酮、乙烯、丙烯、丁烯等)75~0質量%聚合而得之水溶性聚合物(c1)；使利用水解成為乙烯醇骨架之單體(例如，乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯等)50~100質量%，與具有不飽和雙鍵之其他單體(例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、苯乙烯、甲基乙烯基醚、乙烯基吡咯啶酮、乙烯、丙烯、丁二烯等)50~0質量%聚合後水解所得之水溶性聚合物(c2)；水溶性多糖類(c3)(例如糊精、葡聚醣(dextran)、普魯蘭多糖、菊粉(inulin)、羥乙基纖維素、羥丙基 纖維素等)；具有羧基及/或聚氧伸乙基之水溶性聚胺基甲酸酯(c4)(例如，二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、胺基丁酸、胺基己酸等含羧基之化合物及/或聚乙二醇，與六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等二異氰酸酯化合物反應所得之聚合物)；及該等之水溶性衍生物(c5)(例如，上述(c1)~(c4)之羧基之至少一部份經酯化之水溶性聚合物、上述(c1)~(c4)之羥基之至少一部份經酯化之水溶性聚合物、上述(c1)~(c4)之羥基之至少一部份經烷基醚化之水溶性聚合物)。
本發明中所謂「(甲基)丙烯酸」意指「甲基丙烯酸及丙烯酸」等，且「(甲基)丙烯醯胺」意指「甲基丙烯醯胺及丙烯醯胺」等。
且，本發明中所謂「聚氧伸乙基」意指鍵結4個以上(較好4~200個，更好8~100個)之氧基伸乙基(-OC2H4-)之基。
聚合物(c)更好為由下列選出之至少一種：使由(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸及乙烯基吡咯啶酮所組成群組選出之至少一種單體25~100質量%，與具有不飽和雙鍵之其他單體75~0質量%聚合所得之水溶性聚合物(c1)；由葡聚糖及普魯蘭多糖所組成群組選出之至少一種水溶性多醣類(c6)；及 該等之衍生物(c7)(例如，使上述(c1)或(c6)之羧基之至少一部分酯化之水溶性聚合物，使上述(c1)或(c6)之羥基之至少一部分酯化之水溶性聚合物，使上述(c1)或(c6)之羥基之至少一部分烷基醚化之水溶性聚合物)。
此種聚合物(c)之研磨速度與平坦化性能之提高效果特別高，藉由與研磨粒(a)及化合物(b)併用而發揮相乘效果。
聚合物(c)更好為使由(甲基)丙烯酸及乙烯基吡咯啶酮所組成群組選出之至少一種單體50~100質量%，與具有不飽和雙鍵之其他單體50~0質量%聚合所得之聚合物、葡聚糖及普魯蘭多糖所組成群組選出之至少一種，更好為由聚丙烯酸、聚乙烯吡咯啶酮及普魯蘭多糖所組成群組選出之至少一種，更好為由聚丙烯酸及聚乙烯基吡咯啶酮所組成群組選出之至少一種。
聚合物(c)最好為聚丙烯酸或聚乙烯吡咯啶酮，最好為聚丙烯酸。
聚合物(c)具有羧基等酸性官能基時，該酸性官能基之一部分或全部可為鹽之形態。
且，聚合物(c)之重量平均分子量(Mw)較好為1,000~1,000,000。Mw未達1,000時，會有由聚合物(c)產生之平坦化性能之提高效果低之傾向。另一方面，Mw超過1,000,000時，會有CMP用漿料之黏度變高，容易使研磨速度或研磨均一性降低、研磨粒容易凝聚 之情況。聚合物(c)之Mw更好為1,500~500,000，又更好為2,000~200,000，最好為2,500~100,000。又，聚合物(c)之Mw可以聚乙二醇或聚環氧乙烷作為標準物質，將GPC管柱(TOSOH股份有限公司製造之「GMPWXL」)連接於GPC裝置(Waters公司製造之「150C」)上，以200mM之磷酸鹽水溶液作為移動相進行測定。
本發明之CMP用漿料中之聚合物(c)之濃度為0.001~5質量%時，基於研磨速度與平坦化性能優異係較佳。聚合物(c)之濃度更好為0.005~3質量%，又更好為0.01~1質量%，最好為0.02~0.5質量%。
本發明之CMP用漿料亦可進一步含有具有以前述式(1)或(2)所示構造之化合物(d)(以下有時簡稱為「化合物(d)」)作為任意成分。化合物(d)可僅使用1種，亦可併用2種以上。
藉由含有化合物(d)，可進一步提高CMP用漿料之平坦化性能與圖型均一性能。此處，本發明中所謂圖型均一性能意指可抑制不同晶圓圖型之研磨量偏差之能力。化合物(d)所具有之羧基亦可為一部份或全部為鹽之形態。
前述式(1)及(2)(亦即，化合物(d))中之R1、R2及R3各自獨立地表示碳數1~6(較好為碳數1~3)之伸烷基(較好為亞甲基、伸乙基、三亞甲基[-(CH2)3-]、伸丙基[-CH(CH3)CH2-或-CH2CH(CH3)-])。R4 表示氫原子或碳數1~3之烷基(更好為甲基或乙基)。n表示0~9之整數(較好為0~5之整數)。
化合物(d)為由亞胺基二乙酸、N-(2-羥基乙基)亞胺基二乙酸、天門冬胺酸-N,N-二乙酸、氮基三乙酸、N-(2-羥基乙基)乙二胺-N,N’,N’-三乙酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、丙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、甘醇醚二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、1,2-二胺基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸、二伸乙基三胺-N,N,N’,N”,N”-五乙酸、三伸乙基四胺-N,N,N’,N”,N’”,N’”-六乙酸、3-羥基-2,2’-亞胺基二琥珀酸及乙二胺二琥珀酸所組成群組選出之至少一種。
化合物(d)更好為由N-(2-羥基乙基)乙二胺-N,N’,N’-三乙酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸及二伸乙基三胺-N,N,N’,N”,N”-五乙酸所組成群組選出之至少一種，最好為乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸。
本發明之CMP用漿料中進一步含有化合物(d)時，其濃度為0.0001~1質量%時，就平坦化性能與圖型均一性能優異而言係較佳，更好為0.001~0.5質量%，又更好為0.005~0.3質量%，最好為0.01~0.2質量%。
本發明之CMP用漿料之pH為3~11時，就研磨速度、平坦化性能及CMP用漿料之安定性均優異而言係較佳，更好為4~10。本發明之CMP用漿料之pH可藉由於漿料中添加例如氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲基銨、氫氧化2-羥基乙基三甲基銨、氨、三甲胺、三乙胺、乙二胺、二伸乙基三胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N- 二甲基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、三乙醇胺、2-(2-胺基乙基胺基)乙醇、1-(2-羥基乙基)哌啶、咪唑等之鹼；鹽酸、硝酸、硫酸、乙酸、檸檬酸、蘋果酸、苯二甲酸、葡糖酸等酸；甘胺酸、丙胺酸、穀胺酸、天門冬胺酸等胺基酸；二羥基乙基甘胺酸等螯合劑等予以調整。
本發明之CMP用漿料在不妨礙本發明效果之範圍內亦可進一步含有陽離子性聚合物、兩性聚合物、界面活性劑、分散劑、抗菌劑、氧化劑、還原劑、水溶性有機溶劑等。
本發明之CMP用漿料適用於使形成於絕緣膜上之凹凸圖型平坦化，尤其，對於研磨絕緣膜而平坦化，用以形成淺溝槽元件分離(STI)之CMP尤其有用。本發明之CMP用漿料由於在阻擋膜露出之時點亦同時降低阻擋膜及絕緣膜之研磨速度，故平坦化性能極優異。至於阻擋膜列舉為例如氮化矽膜、聚晶矽膜等。為了進一步發揮本發明之效果，較好於阻擋膜為氮化矽膜，絕緣膜為氧化矽膜之CMP中，使用本發明之CMP用漿料。又，在以少量之硼、磷、碳、氟等改質之氧化矽膜之CMP中亦可使用本發明之CMP用漿料。
使用本發明之CMP用漿料之CMP可使用習知手段。使用習知手段之CMP列舉為例如邊將本發明之CMP用漿料供給於貼附於研磨壓盤上之研磨墊表面，邊按壓形成有被研磨膜之晶圓並加壓，使研磨壓盤與晶圓一 起旋轉而研磨被研磨膜之方法。可使用於本發明之CMP之研磨墊並無特別限制，可使用發泡樹脂、無發泡樹脂、不織布等任一種。且，可為僅由研磨層所成之單層墊，亦可為於研磨層之下具備緩衝層之二層構造之墊。本發明之CMP用漿料供給於研磨墊上之方法可作為包含全部成分之一液進行送液，亦可在對包含各成分之複數種液體進行送液並在配管中途或在墊上混合而調整成期望濃度。且，研磨過程中亦可適當地改變各成分之種類或濃度。
[實施例]
以下，以實施例具體說明本發明，但本發明並不因該等實施例受到任何限制。又，研磨性能之評價係以如下方法進行。
[CMP用漿料之pH]
使用堀場製作所股份有限公司製造之pH計「F-22」，使用標準緩衝液(苯二甲酸鹽pH緩衝液：pH4.00(25℃)，中性磷酸鹽pH緩衝液：pH7.00(25℃)，硼酸鹽pH緩衝液：pH9.00(25℃))經3點校正後，將CMP用漿料之pH調溫至25℃之狀態下進行測定。
[氧化矽及氮化矽之膜厚測定]
使用Nanometrics公司製造之膜厚測定裝置[Nanospec Model 5100]，以倍率10之對物鏡測定氧化矽及氮化矽之 膜厚。
[圖型晶圓之階差測定]
使用MitsuToyo股份有限公司製造之表面粗糙度測定機[SJ-400]，以標準尖筆(stylus)，測定透鏡80μm、JIS2001、GAUSS濾光片、截斷值λc 2.5mm及截斷值λs 8.0μm之設定進行測定，由剖面曲線求得圖型晶圓之階差。
[圖型晶圓之研磨性能評價]
將NITTA HASS公司製造之研磨墊「IC1400(同心圓溝槽)；直徑380mm」貼附於MAT股份有限公司製造之研磨裝置「BC-15」之研磨壓盤上，使用ALLIED MATERIAL股份有限公司製造之金剛石修整機(金剛石編號#100；直徑190mm)，邊以150mL/分鐘之速度流入純水邊以修整機轉數140rpm、研磨墊轉數100rpm、修整機荷重5N研削研磨墊表面60分鐘(以下稱為「調節(conditioning)」)。
接著，一面在研磨墊轉數100rpm、晶圓轉數99rpm、研磨壓力24kPa之條件下，以120mL/分鐘之速度供給CMP用漿料，一面使表面具有膜厚為1000nm之沒有圖型之氧化矽膜(藉由電漿化學蒸鍍而形成之PETEOS氧化矽膜)之直徑2英吋之矽晶圓不進行調節下研磨60秒。隨後，進行調節30秒後，交換晶圓重複再度研磨及 調節，總計研磨10片晶圓。
接著，使具有線狀之凸部與凹部交互重複排列之凹凸圖型的SKW公司製造之STI研磨評價用圖型晶圓「SKW3-2」以與上述相同條件研磨1片。該圖型晶圓為具有各種圖型之區域者，選擇作為膜厚及階差之測定對象之以下圖型(i)~(v)之區域。又，圖型(ii)存在於晶圓中之複數個部位，但以與位於距晶圓中心約9mm之位置之圖型(i)鄰接者作為測定對象。
圖型(i)：凸部寬度100μm及凹部寬度100μm之圖型
圖型(ii)：凸部寬度50μm及凹部寬度50μm之圖型
圖型(iii)：凸部寬度500μm及凹部寬度500μm之圖型
圖型(iv)：凸部寬度70μm及凹部寬度30μm之圖型
圖型(v)：凸部寬度30μm及凹部寬度70μm之圖型
上述圖型之凸部與凹部之初期階差均為500nm，圖型凸部係在矽晶圓上層合膜厚13nm之氧化矽膜，於其上層合膜厚110nm之氮化矽膜、再於其上層合膜厚670nm之氧化矽膜(藉由高密度電漿化學蒸鍍形成之HDP氧化矽膜)之構造，圖型凹部係使矽晶圓晶進行400nm蝕刻形成溝槽後，形成膜厚670nm之HDP氧化矽膜之構造。
圖型晶圓之研磨中，以藉由研磨使圖型(i) 之凸部氮化矽膜上之氧化矽膜消失之時點作為「恰當(just)研磨」，測定恰當研磨之圖型(i)之氧化矽膜及氮化矽膜之膜厚、圖型階差。隨後進一步研磨圖型晶圓相當於恰當研磨所需研磨時間之30%的時間，進行過度研磨之模型試驗，再度測定圖型(i)之膜厚及階差，並且測定圖型(ii)~(v)之膜厚。
圖型(i)中，過度研磨中之膜厚減少量及階差增加量較少者由於平坦化性能優異故較佳。
且，過度研磨後之各圖型之膜厚差較小者可與圖型形狀無關地進行均一研磨故較佳。
又，將圖型(ii)及圖型(iii)之凹部之膜厚差(亦即，[圖型(ii)之凹部膜厚]-[圖型(iii)之凹部膜厚])作為「圖型尺寸依存性能」進行評價，圖型(iv)及圖型(v)之凹部之膜厚差(亦即，[圖型(iv)之凹部膜厚]-[圖型(v)之凹部膜厚])作為「圖型密度依存性能」進行評價。均係值較小者較佳。
[實施例1]
使氧化鈰研磨粒(昭和電工股份有限公司製造之研磨劑「GPL-C1010」，原液濃度10質量%，平均粒徑200nm)50g、N-甲基葡糖胺(和光純藥工業股份有限公司製造)0.5g、聚丙烯酸(和光純藥工業股份有限公司製造，重量平均分子量5,000)2.5g及純水900g均勻混合後，添加28質量%氨水(和光純藥工業股份有限公司製 造)及純水，調製pH為5.0之CMP用漿料1000g。該漿料中之研磨粒(a)(氧化鈰研磨粒)之濃度為0.5質量%，化合物(b)(N-甲基葡糖胺)之濃度為0.05質量%，聚合物(c)(聚丙烯酸)之濃度為0.25質量%。
評價圖型晶圓之研磨性能之結果如表2所示，實施例1之CMP用漿料，於過度研磨中之圖型(i)之凹部膜厚減少量為17nm，階差增加量為15nm，為極少，過度研磨時之研磨抑制效果及平坦化性能極為優異。且，如表2所示，圖型尺寸依存性能及圖型密度依存性能分別為6nm、23nm均較小，圖型均勻性能亦優異。
[實施例2~6]
除了將CMP用漿料之成分及濃度變更成如表1所示以外，餘與實施例1同樣，調製CMP用漿料。漿料之pH示於表1，係以氨水或鹽酸進行調整。
評價圖型晶圓之研磨性能結果如表2所示，實施例2~6之CMP用漿料，於過度研磨中之圖型(i)之階差增加量及凹部膜厚減少量均少，過度研磨時之研磨抑制效果及平坦化性能極為優異。再者，如表2所示，圖型尺寸依存性能及圖型密度依存性能均小，圖型均一性能亦優異。
[比較例1~6]
除將CMP用漿料之成分及濃度變更成如表3所示以 外，餘與實施例1同樣，調製CMP用漿料。漿料之pH值示於表3，係以氨水或鹽酸進行調整。
評價圖型晶圓之研磨性能之結果如表4所示，比較例1~6之CMP用漿料，於過度研磨中之圖型(i)之階差增加量及凹部膜厚減少量均多，過度研磨時之研磨抑制效果及平坦化性能差。再者，如表4所示，比較例1之圖型尺寸依存性能及圖型密度依存性能均大，且，比較例4~6之圖型密度依存性能大，圖型均一性能均差。
[比較例7~12]
除了將CMP用漿料之成分及濃度變更成如表5所示以外，餘與實施例1同樣，調製CMP用漿料。漿料之pH如表5所示，係以氨水或鹽酸進行調整。
評價圖型晶圓之研磨性能之結果如表6所示，比較例7~12之CMP用漿料，於過度研磨中之圖型(i)之階差增加量及凹部膜厚減少量均多，過度研磨時之研磨抑制效果及平坦化性能差。再者，如表6所示，比較例7及8之圖型尺寸依存性能及圖型密度依存性能均大，且，比較例9~12之圖型密度依存性能大，圖型均一性能均差。
由表1及表2可了解，使用本發明之CMP用漿料之實施例係於過度研磨時之階差增加或凹部膜厚減少較少，且受圖型形狀之影響少者。另一方面，如表3~6所示，使用不含化合物(b)之CMP用漿料之比較例，係因過度研磨之階差增加或凹部膜厚減少較大，圖型之形狀影響亦大者。
[產業上之可利用性]
如以上詳述，本發明為提供適用於以在半導體基板上形成之氧化矽膜之研磨為代表之各種半導體裝置之製造製程中之CMP用漿料，以及使用該漿料之CMP者。本發明之CMP用漿料尤其適於形成淺溝槽元件分離之步驟(STI步驟)之研磨，在STI形成步驟中，可獲得絕緣膜與阻擋膜間之階差極小之被研磨膜，且可提高半導體基板製造時之良率。
本申請案係以日本申請案特願2012-123472號為基礎，其內容全文包含於本說明書中。

Claims (13)

  1. 一種化學機械研磨用漿料，其係含有研磨粒(a)、具有pKa大於9之胺基及3個以上羥基之化合物(b)、及水，前述化合物(b)為葡糖胺及/或其衍生物，化學機械研磨用漿料中，前述研磨粒(a)之濃度為0.1~20質量%，前述化合物(b)之濃度為0.001~1質量%。
  2. 如請求項1之化學機械研磨用漿料，其中前述研磨粒(a)為由氧化鈰、氧化錳、氧化鐵、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯及氧化鉭所組成群組選出之至少一種。
  3. 如請求項1或2之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)之胺基之pKa為9.2~10.5。
  4. 如請求項1或2之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)之胺基數為1。
  5. 如請求項1或2之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(b)之分子量為100~1000。
  6. 如請求項1或2之化學機械研磨用漿料，其係進一步以0.001~5質量%之濃度含有水溶性聚合物(c)。
  7. 如請求項6之化學機械研磨用漿料，其中前述水溶性聚合物(c)為陰離子性聚合物及/或非離子性聚合物。
  8. 如請求項6之化學機械研磨用漿料，其中前述水溶性聚合物(c)為由下列(c1)~(c5)所組成群組選出之至少一種：使由(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸及乙烯基吡咯啶酮所組成群組選出之至少一種單體25~100質量%與具有不飽和雙鍵之其他單體75~0質量%聚合而得之水溶性聚合物(c1)、使藉水解形成乙烯醇骨架之單體50~100質量%與具有不飽和雙鍵之其他單體50~0質量%聚合後經水解而得之水溶性聚合物(c2)、水溶性多糖類(c3)、具有羧基及/或聚氧伸乙基之水溶性聚胺基甲酸酯(c4)、及該等之水溶性衍生物(c5)。
  9. 如請求項1或2之化學機械研磨用漿料，其係進一步以0.0001~1質量%之濃度含有具有以式(1)或(2)所示構造之化合物(d)，(式中，R1、R2及R3各自獨立地表示碳數1~6之伸烷基，R4表示氫原子或碳數1~3之烷基，n表示0~9之整數)。
  10. 如請求項9之化學機械研磨用漿料，其中前述化合物(d)係由亞胺基二乙酸、N-(2-羥基乙基)亞胺基二乙酸、天門冬胺酸-N,N-二乙酸、氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid)、N-(2-羥基乙基)乙二胺-N,N’,N’-三乙酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、丙二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、甘醇醚二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、1,2-二胺基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸、二伸乙基三胺-N,N,N’,N”,N”-五乙酸、三伸乙基四胺-N,N,N’,N”,N’”,N’”-六乙酸、3-羥基-2,2’-亞胺基二琥珀酸及乙二胺二琥珀酸所組成群組選出之至少一種。
  11. 如請求項1或2之化學機械研磨用漿料，其pH為3~11。
  12. 一種化學機械研磨方法，其係使用如請求項1~11中任一項之化學機械研磨用漿料而研磨絕緣膜。
  13. 如請求項12之化學機械研磨方法，其係用於形成淺溝槽元件分離所用。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016118592A1 (en) 2015-01-20 2016-07-28 Cerion, Llc Edds chelated nanoceria with catalase-like activity
WO2016158328A1 (ja) * 2015-04-01 2016-10-06 三井金属鉱業株式会社 研摩材および研摩スラリー
US9969049B2 (en) * 2015-06-29 2018-05-15 Iv Technologies Co., Ltd. Polishing layer of polishing pad and method of forming the same and polishing method
KR102463863B1 (ko) * 2015-07-20 2022-11-04 삼성전자주식회사 연마용 조성물 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
KR101628878B1 (ko) 2015-09-25 2016-06-16 영창케미칼 주식회사 Cmp용 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마방법
KR101715931B1 (ko) 2015-12-11 2017-03-14 주식회사 케이씨텍 연마입자-분산층 복합체 및 그를 포함하는 연마 슬러리 조성물
CN105505231A (zh) * 2016-02-24 2016-04-20 湖南皓志科技股份有限公司 一种高效碳化硼研磨液及其配制方法
CN107221511B (zh) * 2016-03-22 2020-09-29 世界先进积体电路股份有限公司 沟槽隔离结构的制造方法
JP6619100B2 (ja) * 2016-07-29 2019-12-11 株式会社クラレ 研磨パッドおよびそれを用いた研磨方法
KR101916929B1 (ko) * 2016-12-30 2018-11-08 주식회사 케이씨텍 Sti 공정용 연마 슬러리 조성물
KR101935965B1 (ko) * 2016-12-30 2019-01-08 주식회사 케이씨텍 Ild 연마 공정용 슬러리 조성물
JP7187770B2 (ja) * 2017-11-08 2022-12-13 Ａｇｃ株式会社 研磨剤と研磨方法、および研磨用添加液
KR102634300B1 (ko) * 2017-11-30 2024-02-07 솔브레인 주식회사 연마용 슬러리 조성물 및 고단차 반도체 박막의 연마 방법
EP4048748A4 (en) * 2019-10-22 2023-11-08 CMC Materials, Inc. COMPOSITION AND METHOD FOR SELECTIVE OXIDIC CHEMICAL-MECHANICAL PLANARIZATION
KR20230168944A (ko) * 2021-04-20 2023-12-15 가부시끼가이샤 레조낙 연마액, 연마액 세트 및 연마 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182179A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Hitachi Chem Co Ltd 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品
JP2008539581A (ja) * 2005-04-28 2008-11-13 テクノ セミケム シーオー．， エルティーディー． 高段差酸化膜の平坦化のための自動研磨停止機能を有する化学機械的研磨組成物
CN102017091A (zh) * 2008-04-23 2011-04-13 日立化成工业株式会社 研磨剂及使用该研磨剂的基板研磨方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1061111B1 (en) 1998-02-24 2004-05-06 Showa Denko Kabushiki Kaisha Abrasive composition for polishing semiconductor device and process for producing semiconductor device with the same
JP4021080B2 (ja) * 1998-11-27 2007-12-12 花王株式会社 研磨液組成物
KR100754103B1 (ko) * 1998-12-25 2007-08-31 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 Ｃｍｐ 연마제, ｃｍｐ 연마제용 첨가액 및 기판의 연마방법
TW586157B (en) * 2000-04-13 2004-05-01 Showa Denko Kk Slurry composition for polishing semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device using the same
JP2004075859A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Chubu Kiresuto Kk 研磨スラリーの清浄化法
US7071105B2 (en) 2003-02-03 2006-07-04 Cabot Microelectronics Corporation Method of polishing a silicon-containing dielectric
WO2004084287A1 (ja) * 2003-03-18 2004-09-30 Nomura Micro Science Co., Ltd. 半導体研磨スラリー精製用素材、半導体研磨スラリー精製用モジュールおよび半導体研磨スラリーの精製方法
DE102005059751A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-14 Ferropharm Gmbh Forschungslabor Wässrige Dispersion von superparamagnetischen Eindomänenteilchen, deren Herstellung und Verwendung zur Diagnose und Therapie
US20070210278A1 (en) 2006-03-08 2007-09-13 Lane Sarah J Compositions for chemical mechanical polishing silicon dioxide and silicon nitride
WO2008151918A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Basf Se A process for polishing patterned and unstructured surfaces of materials and an aqueous polishing agent to be used in the said process
US8435421B2 (en) * 2007-11-27 2013-05-07 Cabot Microelectronics Corporation Metal-passivating CMP compositions and methods
US20120048295A1 (en) * 2009-03-11 2012-03-01 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Cleaning formulation for removing residues on surfaces
CN102627914B (zh) 2009-10-22 2014-10-29 日立化成株式会社 研磨剂、浓缩一液式研磨剂、二液式研磨剂、基板研磨法
JP2012123472A (ja) 2010-12-06 2012-06-28 Toyota Motor Corp 走行軌跡生成装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008539581A (ja) * 2005-04-28 2008-11-13 テクノ セミケム シーオー．， エルティーディー． 高段差酸化膜の平坦化のための自動研磨停止機能を有する化学機械的研磨組成物
JP2008182179A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Hitachi Chem Co Ltd 研磨剤用添加剤、研磨剤、基板の研磨方法及び電子部品
CN102017091A (zh) * 2008-04-23 2011-04-13 日立化成工业株式会社 研磨剂及使用该研磨剂的基板研磨方法

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