TWI810154B - 研磨液、研磨液的製造方法、研磨液原液及化學機械研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的提供一種在使用於CMP之情況下能夠獲得優異之研磨速度且在被研磨面上不易產生凹陷之研磨液、研磨液的製造方法、研磨液原液及化學機械研磨方法。本發明的研磨液係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使研磨液與銅基板接觸24小時時,在銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層。
Description
本發明係有關一種研磨液、研磨液的製造方法、研磨液原液及化學機械研磨方法。
半導體積體電路(LSI:large-scale integrated circuit)的製造中,在裸晶圓的平坦化、層間絕緣膜的平坦化、金屬栓塞的形成及埋入配線的形成等時使用化學機械研磨(CMP:chemical mechanical polishing)法。
作為使用於CMP之研磨液,例如在專利文獻1中記載有“一種研磨液,其特徵係,在與研磨液接觸24小時之被研磨面上形成厚度為100nm以上的反應層。”
[專利文獻1]:日本特開2004-123931號公報
本發明人對記載於專利文獻1之研磨液進行研究之結果,明確了在配合了膠體二氧化矽之情況下,存在被研磨體的被研磨面上容易產生凹
陷之問題。
本發明的課題係提供一種研磨液,該研磨液在使用於CMP之情況下,能夠獲得優異之研磨速度,且在被研磨面上不易產生凹陷。
並且,本發明的課題還係提供一種研磨液的製造方法、研磨液原液及化學機械研磨方法。
本發明人等為了實現上述課題而進行深入研究之結果,得知如下研磨液能夠解決上述課題,並完成了本發明,該研磨液含有規定的成分,在與銅基板接觸時,可以形成規定厚度的反應層。
亦即,得知藉由以下結構而能夠實現上述課題。
[1]一種研磨液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使研磨液與銅基板接觸24小時時,在銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層。
[2]如[1]所述之研磨液,其中氧化劑的含量相對於研磨液的總質量係0.3~2.0質量%。
[3]如[1]或[2]所述之研磨液,其中2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和不同於苯并三唑化合物之唑類化合物。
[4]如[3]所述之研磨液,其中不同於苯并三唑化合物之唑類化合物係選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組中之至少1種。
[5]如[1]~[4]中任一項所述之研磨液,其中相對於研磨液中之含量最少的唑類化合物的含量,除此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於1.0且
1000以下。
[6]如[1]~[5]中任一項所述之研磨液,其中pH係5.0~8.0。
[7]如[1]~[6]中任一項所述之研磨液,其中胺基酸的含量相對於研磨液的總質量係1.0~20質量%。
[8]如[1]~[7]中任一項所述之研磨液,其還含有有機溶劑,有機溶劑的含量相對於研磨液的總質量係0.01~2.0質量%。
[9]如[1]~[8]中任一項所述之研磨液,其中胺基酸係選自包括甘胺酸及甲基甘胺酸之組中之至少1種。
[10]如[1]~[9]中任一項所述之研磨液,其中含有2種以上的胺基酸。
[11]如[1]~[10]中任一項所述之研磨液,其中氧化劑係過氧化氫。
[12]一種研磨液的製造方法,其包括如下稀釋製程:對含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物之研磨液原液,混合氧化劑或氧化劑及水,從而獲得如[1]~[11]中任一項所述之研磨液。
[13]如[12]所述之研磨液的製造方法,其中稀釋製程係以氧化劑的含量相對於研磨液的總質量成為0.3~2.0質量%之方式,對研磨液原液混合氧化劑或氧化劑及水之製程。
[14]一種研磨液原液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物之研磨液原液,進而,與氧化劑或氧化劑及水進行混合,用於製造如[1]~[11]中任一項所述之研磨液。
[15]一種化學機械研磨方法,其包括如下製程:對安裝於研磨平台之研磨墊,一邊供給如[1]~[11]中任一項所述之研磨液,一邊使被研磨體的被研
磨面與研磨墊接觸,使被研磨體及研磨墊相對移動而研磨被研磨面,從而獲得已研磨之被研磨體。
[16]如[15]所述之化學機械研磨方法,其中被研磨體含有選自包括銅及銅合金之組中之至少1種金屬層。
依本發明,能夠提供一種研磨液,該研磨液在使用於CMP之情況下,能夠獲得優異之研磨速度,且在被研磨面上不易產生凹陷(以下,亦稱作“具有本發明的效果”。)。
以下,根據實施形態對本發明詳細地進行說明。
另外,以下所記載之構成要件的說明係根據本發明的實施形態而完成者,因此本發明並不限定於該種實施形態。
另外,在本說明書中,用“~”來表示之數值範圍係指將記載於“~”前後之數值作為下限值及上限值而包括之範圍。
[研磨液]
本發明的一實施態樣之研磨液係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使研磨液與銅基板接觸24小時時,在銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層。
作為上述研磨液的特徵點之一,可以舉出在使研磨液與銅基板接觸24小時,在銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20
nm的反應層之特徵點。
本說明書中之反應層係指,將具備10mm×10mm的被研磨面之銅基板浸漬於10mL的研磨液中,在25下使銅基板與研磨液接觸24小時時,形成於銅基板的被研磨面上之反應層。
另外,在將銅基板浸漬於研磨液時,亦可以係將積層了銅基板與其他基板(例如矽基板)之積層體浸漬於研磨液中之形態。
上述反應層的厚度係1nm以上,2nm以上為較佳。並且,上述反應層的厚度係20nm以下,15nm以下為較佳,10nm以下為更佳。
若上述反應層的厚度小於1nm,則不易獲得充份之研磨速度。
另一方面,若上述反應層的厚度超過20nm,則在研磨面表面容易產生凹陷。上述研磨液為了提高研磨速度而含有膠體二氧化矽。膠體二氧化矽在CMP中與反應層接觸並削去反應層,因此在規定的條件下產成超過20nm的反應層之研磨液之情況下,導致被研磨面比預期被削去更多,可推測係產生凹陷者。另外,上述作用機制係推測,不應該依據上述推測來限定地解釋本發明所發揮效果之機制者。
上述反應層含有銅原子。上述反應層還可以含有氧原子等,在反應層的表面含有研磨液中的成分的絡合物為較佳。
在此,上述反應層的厚度係指,在使研磨液與銅基板接觸24小時之後,使用掃描電子顯微鏡(SEM:scanning electron micro
scope),藉由實施例中所記載的方法來觀察接觸後的銅基板的剖面而獲得之厚度。
(pH)
上述研磨液的pH並無特別的限制,通常1.0~14.0為較佳。其中,5.0~8.0為更佳,6.0~7.5為進一步較佳。若pH在5.0~8.0的範圍內,則在將研磨液使用於CMP之情況下,進一步抑制凹陷的產生。
並且,若pH係5.0以上,則可以獲得具有更優異之膠體二氧化矽的分散穩定性之研磨液。膠體二氧化矽表面的zeta電位的等電點接近pH4.0,因此,藉由將研磨液的pH調整為大於上述等電點的上述範圍內,可以獲得具有更優異之分散穩定性之研磨液。
另一方面,若pH係8.0以下,則容易將規定條件下之反應層的厚度調整為所希望的範圍。
〔膠體二氧化矽〕
上述研磨液含有膠體二氧化矽作為必需的構成要素。膠體二氧化矽具有削去形成於被研磨體中之反應層之作用。可推測發揮本發明的效果之理由之一係,上述研磨液含有膠體二氧化矽且根據規定的條件而形成之上述反應層的厚度係1~20nm。
膠體二氧化矽的平均一次粒徑並無特別的限制,但根據研磨液具有更優異之分散穩定性之觀點,1~100nm為較佳。另外,上述平均一次粒徑能夠藉由製造商的產品目錄等進行確認。
作為上述膠體二氧化矽的市售品,例如可以舉出PL-1、PL-3、PL-7及PL-10H等(均為商品名稱,FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造)。
作為膠體二氧化矽的含量並無特別的限制,相對於研磨液的總質量,作為下限,0.01質量%以上為較佳,0.05質量%以上為更佳,超過0.05質量%為進一步較佳。若膠體二氧化矽的含量超過0.05質量%,則在將研磨液使用於CMP之情況下,能夠獲得更優異之研磨速度。作為上限,10質量%以下為較佳,5質量%以下為更佳,0.2質量%以下為進一步較佳,在將研磨液使用於CMP之情況下,根據不易產生凹陷之觀點,小於0.2質量%為特佳。
另外,膠體二氧化矽可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。在併用2種以上的膠體二氧化矽之情況下,合計含量在上述範圍內為較佳。
〔胺基酸〕
上述研磨液含有胺基酸。胺基酸係不同於氧化劑之化合物,具有促進金屬的氧化、研磨液的pH調整以及作為緩衝劑的作用。
作為胺基酸,並無特別的限制,能夠使用公知的胺基酸。
作為胺基酸,可以舉出例如甘胺酸、α-丙胺酸、β-丙胺酸、N-甲基甘胺酸、L-2-胺基丁酸、L-正纈胺酸、L-纈胺酸、L-亮胺酸或其衍生物、L-脯胺酸、L-鳥胺酸、L-賴胺酸、牛磺酸、L-絲胺酸、L-蘇胺酸、L-別蘇胺酸、L-高絲胺酸、L-酪胺酸、
L-甲狀腺素、4-羥基-L-脯胺酸、L-半胱胺酸、L-甲硫胺酸、L-乙硫胺酸、L-胱胺酸或其衍生物、L-氧化半胱胺酸、L-天冬胺酸、L-谷胺酸、4-胺基丁酸、L-天冬醯胺、L-谷胺醯胺、重氮絲胺酸、L-精胺酸、L-刀豆胺酸、L-瓜胺酸、δ-羥基-L-賴胺酸、肌酸、L-犬尿胺酸、L-組胺酸或其衍生物及L-色胺酸等。
其中,根據研磨液具有更優異之本發明的效果之觀點,作為胺基酸,甘胺酸、α-丙胺酸、β-丙胺酸、L-天冬胺酸或N-甲基甘胺酸(甲基甘胺酸)為較佳,甘胺酸和/或甲基甘胺酸為更佳。
並且,胺基酸可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。在併用2種以上的胺基酸之情況下,合計含量在上述範圍內為較佳。
其中,根據可獲得具有更優異之本發明的效果的研磨液的觀點,研磨液含有2種以上的胺基酸為較佳。
作為2種以上的胺基酸,並無特別的限制,能夠組合上述胺基酸而使用。其中,根據可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液的觀點,作為2種以上的胺基酸,甘胺酸與丙胺酸、丙胺酸與N-甲基甘胺酸、甘胺酸與N-甲基甘胺酸的組合為較佳。
上述研磨液含有與銅基板的反應性高的胺基酸,因此可推測係能夠有效地形成上述反應層者。從而,與不含有胺基酸之研磨液(例如,僅含有其他有機酸之研磨液)相比,可推測上述研磨液係即使反應層的厚度較薄亦可獲得優異之研磨速度者。
作為胺基酸的含量,並無特別的限制,相對於研磨液的總質量,0.1質量%以上為較佳,0.5質量%以上為更佳,1.0質量%以上為進一步較佳,50質量%以下為較佳,25質量%以下為更佳,20質量%以下為進一步較佳,10質量%以下為特佳。
若胺基酸的含量為0.1質量%以上,則在將研磨液使用於CMP之情況下,可獲得更優異之研磨速度。並且,若胺基酸的含量為50質量%以下,則在將研磨液使用於CMP之情況下,在被研磨面上更不易產生凹陷。
若胺基酸的含量相對於研磨液的總質量為1.0~20質量%,則可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液。
另外,胺基酸可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。在併用2種以上的胺基酸之情況下,合計含量在上述範圍內為較佳。
〔2種以上的唑類化合物〕
上述研磨液含有2種以上的唑類化合物。唑類化合物具有在被研磨面的金屬表面形成反應層之作用。
在本說明書中,唑類化合物係指含有包含1個以上的氮原子之五元雜環之化合物,作為氮原子數,1~4個為較佳。並且,唑類化合物亦可以含有除了氮原子以外的原子作為雜原子。
並且,上述衍生物係指具有上述五元雜環可含有之取代基之化合物。
作為上述唑類化合物,可以舉出例如具有吡咯骨架、咪唑骨架、吡唑骨架、異噻唑骨架、異噁唑骨架、三唑骨架、四氮唑骨架、噻唑骨架、噁唑骨架、噻二唑骨架、噁二唑骨架及四氮唑骨架之化合物等。
作為上述唑類化合物,可以係包含有在上述骨架上還含有稠環之多環結構之唑類化合物。作為含有上述多環結構之唑類化合物,可以舉出例如具有吲哚骨架、嘌呤骨架、吲唑骨架、苯并咪唑骨架、咔唑骨架、苯并噁唑骨架、苯并噻唑骨架、苯并噻二唑骨架及萘并咪唑骨架之化合物等。
作為唑類化合物可含有之取代基,並無特別的限制,可以舉出例如鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、烷基(直鏈、支鏈或環狀烷基,其可以係多環烷基如雙環烷基,或者可以包含活性次甲基)、烯基、炔基、芳基、雜環基(任意的取代位置)、醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、雜環氧羰基、胺基甲醯基(作為具有取代基之胺基甲醯基,可以舉出例如N-羥基胺基甲醯基、N-醯基胺基甲醯基、N-磺醯基胺基甲醯基、N-胺基甲醯胺基甲醯基、硫代胺基甲醯基及N-胺磺醯胺基甲醯基等。)、咔唑基、羧基或其鹽、草醯基、草胺醯基、氰基、碳亞胺基、甲醯基、羥基、烷氧基(包含亞乙氧基或者將亞乙氧基作為重複單元而包含之基團)、芳氧基、雜環氧基、醯氧基、羰基氧基、胺基甲醯氧基、磺醯氧基、胺基、醯胺基、磺醯胺基、脲基、硫代脲基、N-羥基脲基、醯亞胺基、羰基胺基、胺磺醯胺基、胺基脲基、硫代胺基脲基、肼基、銨基、草胺醯胺基、N-(烷基或芳基)磺醯脲基、N-醯基脲基、N-醯基胺磺醯胺基、羥基胺基、硝基、包含季氮原子之雜環基(可以舉出例如吡啶鎓基、咪唑基、喹啉基及異喹啉基)、異氰基、亞胺基、巰基、(烷基、芳基或雜環基)硫基、(烷基、芳基或雜環基)二硫基、(烷基、芳基)磺醯基、(烷基或芳基)亞磺醯基、磺基或其鹽、胺磺醯基(作為具有取代基之胺磺醯基,可以舉出例如N-醯基胺磺醯基及N-磺醯
基胺磺醯基)或其鹽、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基及甲矽烷基等。
其中,鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、烷基(係直鏈、支鏈或環狀烷基,如雙環烷基可以係多環烷基,亦可以包含活性次甲基)、烯基、炔基、芳基或雜環基(任意的取代位置)為較佳。
另外,在此,“活性次甲基”係指被2個吸電子基取代之次甲基。“吸電子基”係指例如醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、胺基甲醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、胺磺醯基、三氟甲基、氰基、硝基或碳醯亞胺基。並且,2個吸電子基可以彼此鍵合而構成環狀結構。並且,“鹽”係指鹼金屬、鹼土類金屬及重金屬等陽離子;銨離子及鏻離子等有機陽離子。
作為唑類化合物,具體而言,可以舉出5-甲基苯并三唑、5-胺基苯并三唑、苯并三唑、5,6-二甲基苯并三唑、3-胺基-1,2,4-三唑、1,2,4-三唑、3,5-二甲基吡唑、吡唑及咪唑等。
作為2種以上的唑類化合物,根據可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點,含有苯并三唑化合物(含有苯并三唑骨架之化合物)和不同於苯并三唑化合物之化合物(不含有苯并三唑骨架之化合物)為較佳。含有苯并三唑骨架之化合物與藉由氧化劑而被氧化之銅強烈地進行配位而容易形成反應層。
另一方面,即使係唑類化合物,不含有苯并三唑骨架之化合物易與被氧化之銅較弱地進行配位而容易形成反應層。
可推測將含有苯并三唑化合物和不同於苯并三唑之化合物之
研磨液使用於CMP時所形成之反應層,含有由苯并三唑化合物形成之層和由不同於苯并三唑之化合物形成之層。
可推測由與被氧化之銅較強地進行配位之苯并三唑化合物形成之層緻密且具有進一步抑制產生凹陷之作用者。
另一方面,由於由不同於與被氧化之銅較弱地進行配位之苯并三唑化合物之化合物形成之層更容易被去除,其結果,可推測係容易獲得更優異之研磨速度者。
從而,在將含有上述2種以上的唑類化合物之研磨液使用於CMP之情況下,能夠獲得更優異之研磨速度,且在研磨面上更不易產生凹陷。
作為不含有上述苯并三唑骨架之化合物,並無特別的限制,但根據可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點,選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組中之至少1種為較佳。
作為上述2種以上的唑類化合物的各自的含量並無特別的限制,根據可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點,相對於研磨液的總質量,分別係0.0001~2質量%為較佳,0.0005~2質量%為更佳,0.001~2質量%為進一步較佳。
作為上述2種以上的唑類化合物在研磨液中之各自的含量,相對於在研磨液中含量最少的唑類化合物,除此以外的唑類化合物的含量的質量比大於1.0(以下,稱作超過“1.0”。)為較佳,超過10為更佳,超過150為進一步較佳,1000以下為較佳,500以
下為更佳。
若在上述範圍內,則可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液。
另外,在研磨液中含量最少的唑類化合物係指,在2種以上的唑類化合物中含量最少者,在2種以上的唑類化合物中,亦可係複數種唑類化合物相當於此。
另外,唑類化合物可以併用3種以上。在併用3種以上的唑類化合物之情況下,各唑類化合物的含量分別在上述範圍內為較佳。
[氧化劑]
上述研磨液含有氧化劑。氧化劑具有將存在於被研磨體的被研磨面上之成為研磨對象之金屬進行氧化之功能。
作為氧化劑,並無特別的限制,能夠使用公知的氧化劑。
作為氧化劑,可以舉出例如過氧化氫、過氧化物、硝酸、硝酸鹽、碘酸鹽、過碘酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽、過硫酸鹽、重鉻酸鹽、過錳酸鹽、臭氧水、銀(II)鹽及鐵(III)鹽等。其中,過氧化氫為較佳。
作為氧化劑的含量,並無特別的限制,相對於研磨液的總質量,0.01質量%以上為較佳,0.1質量%以上為更佳,0.3質量%以上為進一步較佳,0.5質量%以上為特佳,15質量%以下為較佳,9.0質量%以下為更佳,3.0質量%以下為進一步較佳,2.0質量%
以下為特佳,1.5質量%以下為最佳。
若氧化劑的含量係0.1質量%以上,則在將研磨液使用於CMP之情況下,可獲得更優異之研磨速度。
若氧化劑的含量係9.0質量%以下,則在將研磨液使用於CMP之情況下,在被研磨面上更不易產生凹陷。
並且,若氧化劑的含量相對於研磨液的總質量係0.3~2.0質量%,則可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液。
另外,氧化劑可以單獨使用1種,亦可以併用2種以上。在併用2種以上的氧化劑之情況下,合計含量在上述範圍內為較佳。
〔任意成分〕
上述研磨液可以含有上述以外的成分作為任意成分。以下,關於任意成分進行說明。
<研磨粒>
上述研磨液還可以含有除了膠體二氧化矽以外的研磨粒。
作為上述研磨粒並無特別的限制,能夠使用除了膠體二氧化矽以外的公知的研磨粒。
作為研磨粒,可以舉出例如二氧化矽(除了膠體二氧化矽以外的沉澱二氧化矽或氣相二氧化矽)、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、二氧化鈦、氧化鍺及碳化矽等無機物研磨粒;聚苯乙烯、聚丙烯酸及聚氯乙烯等有機物研磨粒。
<有機酸>
上述研磨液還可以含有除了胺基酸以外的有機酸。除了胺基酸以外的有機酸係不同於氧化劑之化合物。
作為上述有機酸,水溶性有機酸為較佳。
作為上述有機酸,並無特別的限制,能夠使用公知的有機酸。
作為上述有機酸,可以舉出例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、羥乙基亞胺二乙酸、亞胺基二乙酸及它們的銨鹽和/或鹼金屬鹽等鹽。
<有機溶劑>
上述研磨液含有有機溶劑為較佳。作為有機溶劑,並無特別的限制,能夠使用公知的有機溶劑。其中,水溶性有機溶劑為較佳。
作為有機溶劑,可以舉出例如酮系溶劑、醚系溶劑、醇系溶劑、二醇系溶劑、二醇醚系溶劑及醯胺系溶劑等。
更具體而言,可以舉出例如丙酮、甲乙酮、四氫呋喃、二噁烷、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸、乙腈、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙二醇、丙二醇及乙氧基乙醇等。
其中,甲乙酮、四氫呋喃、二噁烷、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇或乙二醇等為較佳。
作為有機溶劑的含量,並無特別的限制,相對於研磨液的總質量,0.001~5.0質量%為較佳,0.01~2.0質量%為更佳。
若有機溶劑的含量在0.01~2.0質量%的範圍內,則可獲得具有更優異之抑制缺陷性能之研磨液。
另外,有機溶劑可以單獨使用1種,亦可以併用2種以上。在併用2種以上的有機溶劑之情況下,合計含量在上述範圍內為較佳。
<表面活性劑和/或親水性聚合物>
上述研磨液可以含有表面活性劑和/或親水性聚合物。表面活性劑及親水性聚合物(以下,亦稱作“親水性高分子”。)具有減小研磨液對被研磨面之接觸角之作用,研磨液在被研磨面上容易潤濕擴展。
作為表面活性劑,並無特別的限制,能夠使用選自包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑及非離子表面活性劑等之組中之公知的表面活性劑。
作為陰離子表面活性劑,可以舉出例如羧酸鹽、烷基苯磺酸等磺酸鹽、硫酸酯鹽及磷酸酯鹽等。
作為陽離子表面活性劑,可以舉出例如脂肪族胺鹽、脂肪族四級銨鹽、苯紮氯銨鹽、芐索氯銨、吡啶鎓鹽及咪唑啉鎓鹽。
作為兩性表面活性劑,可以舉出例如羧基甜菜鹼類、胺基羧酸鹽、咪唑啉鎓甜菜鹼、卵磷脂及烷基胺氧化物等。
作為非離子表面活性劑,可以舉出例如醚型、醚酯型、酯型、含氮型、二醇型及氟系表面活性劑等。
作為親水性聚合物,可以舉出例如聚乙二醇等聚乙醇類、聚乙醇類的烷基醚、聚乙烯醇A、聚乙烯基吡咯烷酮、海藻酸等多糖類、聚甲基丙烯酸及聚丙烯酸等含羧酸的聚合物、聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯醯胺及聚乙亞胺等。作為該種親水性聚合物的具體例,可以舉出在日本特開2009-88243號公報0042~0044段落、日本特開2007-194261號公報0026段落中所記載之水溶性高分子。
在上述實施態樣中,水溶性高分子係選自聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯醯胺、聚乙亞胺及聚乙烯基吡咯烷酮之水溶性高分子為較佳。作為聚丙烯醯胺或聚甲基丙烯醯胺,在氮原子上具有羥基烷基者(例如N-(2-羥基乙基)丙烯醯胺聚合物等)或者具有包含聚環氧烷鏈之取代基者為較佳,重均分子量係2000~50000為更佳。作為聚乙亞胺,在氮原子上具有聚環氧烷鏈者為較佳,具有由下述通式表示之重複單元者為更佳。
在上述式中,n表示2~200的數(在係混合物之情況下為其平均數)。
並且,聚乙亞胺使用HLB(Hydrophile-Lipophile Balance:親水-親油平
衡)值係16~19者為較佳。
作為表面活性劑或親水性聚合物的含量,並無特別的限制,相對於研磨液的總質量,0.00001~2.0質量%為較佳,0.0001~1.0質量%為更佳,0.0001~0.5質量%為進一步較佳,0.0001~0.1質量%為特佳。若表面活性劑或親水性聚合物的含量在0.0001~1.0質量%的範圍內,則可獲得具有更優異之本發明的效果之研磨液。
另外,表面活性劑或親水性聚合物可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。另外,可以併用表面活性劑和親水性聚合物。在併用2種以上的表面活性劑、2種以上的親水性聚合物或表面活性劑及親水性聚合物之情況下,合計含量在上述範圍內為較佳。
<pH調整劑和/或pH緩衝劑>
上述研磨液為了設為規定的pH而還可以含有pH調整劑和/或pH緩衝劑。作為pH調整劑和/或pH緩衝劑,可以舉出酸劑和/或鹼劑。另外,pH調整劑及pH緩衝劑係不同於上述胺基酸之化合物。
作為酸劑,並無特別的限制,無機酸為較佳。作為無機酸,可以舉出例如硫酸、硝酸、硼酸及磷酸等。其中,硝酸為更佳。
作為鹼劑,並無特別的限制,可以舉出氨;氫氧化銨及有機氫氧化銨;二乙醇胺、三乙醇胺及三異丙醇胺等烷醇胺類;氫氧化鈉、氫氧化鉀及氫氧化鋰等鹼金屬氫氧化物;碳酸鈉等碳酸鹽;磷酸三鈉等磷酸鹽;硼酸鹽及四硼酸鹽;羥基苯甲酸鹽等。
作為pH調整劑和/或pH緩衝劑的含量,只要係pH維持所希望的範圍
時所需要之量,則無特別的限制,通常、在研磨液的總質量中,0.0001~0.1質量%為較佳。
<水>
上述研磨液含有水為較佳。作為上述研磨液所含有之水,並無特別的限制,能夠使用離子交換水或純水等。
作為水的含量,並無特別的限制,在研磨液的總質量中,通常,90~99質量%為較佳。
<螯合劑>
上述研磨液根據需要可以含有螯合劑(亦即,硬水軟化劑),以降低所混入之多價金屬離子等的不良影響。
作為螯合劑,能夠使用例如作為鈣和/或鎂的懸浮劑之通用的硬水軟化劑和其類似化合物,根據需要可以併用2種以上前述物質。
作為螯合劑的含量,只要係在將混入之多價金屬離子等金屬離子進行螯合時為充份之量即可,例如在研磨液的總質量中係0.001~2.0質量%為較佳。
上述研磨液能夠藉由公知的方法而製造。例如,能夠藉由混合上述各成分而製造。混合上述各成分之順序和/或時機並無特別的限制,可以預先將膠體二氧化矽分散於已調整pH之水中,將規定的成分依次進行混合。並且,亦可以臨使用研磨劑前為止另行保管氧化劑,在剛要使用之前進行混合。並且,上述研磨液藉由下述方法來製造為較佳。
[研磨液的製造方法]
本發明的一實施態樣之研磨液的製造方法係包括如下製程(以下,亦稱作“稀釋製程”。)之研磨液的製造方法:對含有膠體二氧化矽、胺基酸及2種以上的唑類化合物之研磨液原液,混合氧化劑或氧化劑及水而獲得上述研磨液。
依上述製造方法,對含有規定成分之研磨液原液,混合氧化劑或氧化劑及水而獲得研磨液,因此容易將相對於研磨液的總質量之氧化劑的含量控制在所希望的範圍內。其原因係,在氧化劑中存在隨著時間的經過進行分解且在研磨液中之含量發生變化者。
〔稀釋製程〕
稀釋製程係對含有規定成分之研磨液原液混合氧化劑或氧化劑及水而獲得研磨液之製程。
作為研磨液的態様如已說明。並且,作為混合氧化劑或氧化劑及水之方法,並無特別的限制,而能夠使用公知的方法。
<研磨液原液>
在上述稀釋製程中所使用之研磨液原液係含有膠體二氧化矽、胺基酸及2種以上的唑類化合物之研磨液原液,而且係混合氧化劑或氧化劑及水而用於製造研磨液之研磨液原液。
作為研磨液原液,只要係藉由混合氧化劑或氧化劑及水而獲得上述研磨液即可,除了上述成分以外,根據需要,還可以含有有機溶劑、表面活性劑、親水性聚合物、pH調整劑、pH緩衝劑、水及蟄合劑等。另外,研磨液原液在經過稀釋製程而獲得之研磨液的總質量中的水的含量中,可以含有
總量的水,亦可以含有一部分的水。
研磨液原液因含有除了氧化劑以外的成分而更容易製造研磨液。並且,在使用時混合氧化劑而製造研磨液,藉此,容易將研磨液中的氧化劑的含量控制為所希望的範圍。
作為研磨液原液的製造方法,並無特別的限制,能夠藉由公知的方法而製造。例如能夠藉由混合上述各成分而製造。混合上述各成分之順序等並無特別的限制,亦可以預先將膠體二氧化矽分散於已調整pH之水和/或有機溶劑中,並依次混合規定的成分。
並且,作為研磨液的製造方法的另一態樣,可以舉出如下方法:準備含有規定成分之研磨液的濃縮液,對此添加選自包括氧化劑及水之組中之至少1種,製造具有規定的特性之研磨液。
作為上述研磨液的濃縮液,可以舉出例如在含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物、氧化劑及水之研磨液的各成分中,預先混合除了水以外的成分者。
[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如下製程(以下,亦稱作“研磨製程”。)之化學機械研磨方法(以下,亦稱作“CMP方法”。):對安裝於研磨平台上之研磨墊,一邊供給上述研磨液,一邊使被研磨體的被研磨面與研磨墊接觸,使被研磨體及研磨墊相對移動而研磨被研磨面,從而獲得已研磨的被研磨體。
〔被研磨體〕
作為能夠使用上述實施態樣之CMP方法之被研磨體,並無特別的限制,含有選自包括銅及銅合金之組中之至少1種金屬層之被研磨體(帶金屬層基板)為較佳。
作為上述銅合金,並無特別的限制,含有銀之銅合金為較佳。
在銅合金含有銀之情況下,作為銀含量,在銅合金總質量中,10質量%以下為較佳,1質量%以下為更佳,0.1質量%以下為進一步較佳,0.00001質量%以上為較佳。電極的形態亦可以係矽貫通電極。
在上述實施形態之CMP方法中使用之被研磨體,例如能夠藉由以下方法而製造。
首先,在矽基板上積層二氧化矽等層間絕緣膜。接著,藉由抗蝕層形成、蝕刻等公知的方法,在層間絕緣膜表面形成規定圖案的凹部(基板露出部),設為包括凸部和凹部之層間絕緣膜。在該層間絕緣膜上,作為沿表面的凸凹包覆層間絕緣膜之阻擋層,藉由對鉭等進行蒸鍍或CVD(chemical vapor deposition,化學氣相沉積法)等而進行成膜。另外,作為以填充凹部之方式包覆阻擋層之導電性物質層(以下,稱作金屬層。),藉由對銅和/或銅合金進行蒸鍍、電鍍或CVD等而形成,從而獲得具有積層結構之被研磨體。層間絕緣膜、阻擋層及金屬層的厚度分別係0.01~2.0μm、1~100nm、0.01~2.5μm程度為較佳。
作為構成上述阻擋層之材料,並無特別的限制,而能夠使用公知的低電阻的金屬材料。作為低電阻的金屬材料,例如TiN、TiW、Ta、TaN、W、或WN為較佳,其中,Ta或TaN為更佳。
〔研磨裝置〕
作為能夠實施上述CMP方法之研磨裝置,並無特別的限制,能夠使用公知的化學機械研磨裝置(以下,亦稱作“CMP裝置”)。
作為CMP裝置,能夠使用例如通常的CMP裝置,該CMP裝置具備保持具有被研磨面之被研磨體(例如,半導體基板等)之支架和貼附研磨墊之(安裝有轉速可變之馬達等)研磨平台。作為市售品,能夠使用例如Reflexion(Applied Materials,Inc.製造)。
<研磨壓力>
在上述實施形態之CMP方法中,以研磨壓力亦即在被研磨面與研磨墊的接觸面產生之壓力3000~25000Pa進行研磨為較佳,以6500~14000Pa進行研磨為更佳。
<研磨平台的轉速>
在上述實施形態之CMP方法中,以研磨平台的轉速50~200rpm(revolution per minute,每分鐘轉數)進行研磨為較佳,以60~150rpm進行研磨為更佳。
另外,為了使被研磨體及研磨墊相對移動,進而,可以使支架旋轉和/或擺動,亦可以使研磨平台進行行星旋轉,亦可以使帶狀研磨墊沿長尺寸方向的一方向以直線狀移動。另外,支架可以係固定、旋轉或擺動中的任意狀態。該等研磨方法只要使被研磨體及研磨墊相對移動,則能夠藉由被研磨面和/或研磨裝置而適當地選擇。
<研磨液的供給方法>
在上述實施形態之CMP方法中,在研磨被研磨面期間,用泵等將研磨液連續供給到研磨平台上的研磨墊。對該供給量沒有限制,但研磨墊的表面始終被研磨液包覆為較佳。另外,關於研磨液的態樣,如上所述。
作為上述實施態樣之CMP方法,在上述研磨製程之前,還可以包括以下製程。
作為上述製程,可以舉出例如對含有膠體二氧化矽、胺基酸及2種以上的唑類化合物之研磨液原液,混合氧化劑或氧化劑及水之製程。
並且,作為上述製程,可以舉出例如對含有膠體二氧化矽、胺基酸及2種以上的唑類化合物劑氧化劑之研磨液的濃縮液,混合選自包括氧化劑及水之組中之至少1種之製程。
依上述CMP方法,在臨使用前混合氧化劑等,以製造研磨液,藉此,將研磨液中的氧化劑的含量更容易控制為所希望的範圍。另外,研磨液、研磨液原液及濃縮液的態様如已說明。
[實施例]
以下,根據實施例對本發明進而詳細地進行說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等只要不脫離本發明的主旨便能夠適當地變更。從而,本發明的範圍並非係被以下所示之實施例限定地解釋者。另外,只要無特別的說明,則“%”係指“質量%”。
[實施例1]
將下述所示之各成分進行混合,製備出化學機械研磨液。
‧膠體二氧化矽(平均一次粒徑:35nm、產品名稱“PL3”、FUSO CHEMIC
AL CO.,LTD.製造)0.1質量%
‧甘胺酸(相當於胺基酸。)1.5質量%
‧5-甲基苯并三唑(相當於含有苯并三唑骨架之唑類化合物。)0.001質量%
‧乙二醇(相當於有機溶劑,一部分作為溶解5-甲基苯并三唑之溶劑而使用。)0.05質量%
‧3-胺基-1,2,4-三唑(相當於不含有苯并三唑骨架之化合物、且含有1,2,4-三唑骨架之化合物。)0.2質量%
‧過氧化氫(相當於氧化劑。)1.0質量%
‧水(純水)殘餘部分
另外,表1中的研磨液的pH,根據需要,使用硫酸和/或氫氧化四甲銨調整成為規定值。
[實施例2~42]
將表1所示之各成分,藉由與實施例1相同的方法進行混合而獲得了各研磨液。另外,表1中的各縮寫符號表示以下化合物等。
‧PL3(膠體二氧化矽,產品名稱“PL3”,FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造,平均一次粒徑:35nm。)
‧PL2(膠體二氧化矽,產品名稱“PL2”、FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造,平均一次粒徑:25nm。)
‧Gly(甘胺酸,相當於胺基酸。)
‧Ala(丙胺酸,相當於胺基酸。)
‧Asp(天冬胺酸,相當於胺基酸。)
‧NMG(N-甲基甘胺酸,相當於胺基酸。)
‧5-MBTA(5-甲基苯并三唑,相當於具有苯并三唑骨架之唑類化合物。)
‧BTA(苯并三唑,相當於具有苯并三唑骨架之唑類化合物。)
‧5,6-DMBTA(5,6-二甲基苯并三唑,相當於含有苯并三唑骨架之唑類化合物。)
‧5-ABTA(5-胺基苯并三唑,相當於含有苯并三唑骨架之唑類化合物。)
‧3-AT(3-胺基-1,2,4-三唑,相當於不含有苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有1,2,4-三唑骨架之唑類化合物。)
‧1,2,4-三(1,2,4-三唑,相當於不含有苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有1,2,4-三唑骨架之唑類化合物。)
‧3,5-DP(3,5-二甲基吡唑,相當於不含有苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有吡唑骨架之唑類化合物(吡唑化合物)。)
‧Pyraz(吡唑,相當於不含有苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有吡唑骨架之唑類化合物。)
‧Imidaz(咪唑,相當於不含有苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有咪唑骨架之唑類化合物(咪唑化合物)。)
‧5-ATZ(5-胺基四氮唑,相當於不含有苯并三唑骨架之唑類化合物。)
‧ETG(乙二醇,相當於有機溶劑。)
‧EtOH(乙醇,相當於有機溶劑。)
‧RE-610(產品名稱“Rhodafac RE-610”,Rhodia Inc.製造,相當於表面活性劑。)
‧MD-20(產品名稱“Surfynol MD-20”,Air Products and Chemicals,Inc.製造,相當於表面活性劑。)
‧DBSH(十二烷基苯磺酸,相當於表面活性劑。)
‧PAA(聚丙烯酸、相當於親水性聚合物。)
‧PHEAA(N-(2-羥基乙基)丙烯醯胺聚合物、重均分子量20000,相當於親水性聚合物。)
‧PEIEO(具有包含由下述式表示之重複單元之氧化乙烯鏈之聚乙亞胺、HLB值18)
[比較例1]
將下述所示之各成分進行混合,製備出化學機械研磨液。
‧膠體二氧化矽(產品名稱“PL3”)0.1質量%
‧蘋果酸(相當於除了胺基酸以外的有機酸)1.5質量%
‧5-甲基苯并三唑0.001質量%
‧乙二醇0.05質量%
‧過氧化氫10質量%
‧聚丙烯酸1.0質量%
‧水(純水)殘餘部分
[比較例2、3]
將表1中所記載的各成分進行混合,從而製備出化學機械研磨液。
[比較例4]
將下述所示之各成分進行混合,製備出化學機械研磨液。
‧膠體二氧化矽(產品名稱“PL3”)0.1質量%
‧蘋果酸1.5質量%
‧5-甲基苯并三唑0.001質量%
‧3-胺基三唑0.2質量%
‧過氧化氫1.0質量%
‧乙二醇0.05質量%
‧水(純水)殘餘部分
〔反應層厚度的測定〕
將把堆積厚度為1500nm的銅之矽基板切割為約10mm見方者,在放入10毫升的上述研磨液之內容積為約100毫升的聚乙烯杯中,在室溫(約25)下靜放24小時而進行了浸漬。在浸漬之後,對從研磨液取出之試樣進行水洗,進而,使用氮氣進行風乾,從而獲得在銅表面上形成有反應層之試樣。
關於該試樣,在下述所示之測定條件下,進行基於聚焦離子束加工裝置(FIB:Focused Ion Beam)之剖面形成加工及基於掃描電子顯微鏡(SEM)之剖面觀察,測定出反應層的厚度。結果在表1中示出。
(FIB加工條件)
裝置:Hitachi,Ltd.製造FB-2000A型
加速電壓:30kV
預處理:鉑濺射塗層→碳蒸鍍→鎢鍍層
(SEM測定條件)
裝置:Hitachi,Ltd.製造S-900型
加速電壓:3kV
預處理:鉑濺射塗層
〔研磨速度及凹陷評價〕
在以下條件下,一邊將研磨液供給到研磨墊,一邊進行研磨,進行了研磨速度及凹陷的評價。
‧研磨裝置:Reflexion(Applied Materials,Inc.製造)
‧被研磨體(晶圓):
(1)研磨速度計算用;矽基板上形成有厚度為1.5μm的Cu膜之直徑為300mm的空白晶圓
(2)凹陷評價用;直徑為300mm的銅配線晶圓(圖案化晶圓)
(遮罩圖案754CMP(ATDF公司))
‧研磨墊:IC1010(Rodel Inc.製造)
‧研磨條件;
研磨壓力(被研磨面與研磨墊的接觸壓力):1.5psi(另外,在本說明書中,psi係指pound-force per square inch;磅每平方英寸,係指1psi=6894.
76Pa。)
研磨液供給速度:200ml/min
研磨平台轉速:110rpm
研磨頭轉速:100rpm
(評價方法)
研磨速度的計算:將(1)的空白晶圓研磨60秒鐘,針對晶圓面上的均等間隔的49個部位,由電阻值進行換算而求出研磨前後的金屬膜厚,將金屬膜厚除以研磨時間而求出之值的平均值設為研磨速度,根據以下基準進行了評價。另外,作為研磨速度,C以上係實用範圍。
A:研磨速度係400nm/min以上。
B:研磨速度係300nm/min以上且小於400nm/min。
C:研磨速度係200nm/min以上且小於300nm/min。
D:研磨速度小於200nm/min。
凹陷的評價:對(2)的圖案化晶圓,除了非配線部的銅完全被研磨為止的時間以外,還額外地進行該時間的25%的研磨,用接觸式段差計DektakV320Si(Veeco Instruments,Inc.製造)測定線和空間部(線10μm,空間10μm)的段差,並根據以下基準進行了評價。另外,評價“G”以上係實用範圍。
A:凹陷係15nm以下。
B:凹陷超過15nm且20nm以下。
C:凹陷超過20nm且25nm以下。
D:凹陷超過25nm且30nm以下。
E:凹陷超過30nm且35nm以下。
F:凹陷超過35nm且40nm以下。
G:凹陷超過40nm且45nm以下。
H:凹陷超過45nm。
由表1所示之結果可知,實施例1~42的研磨液可獲得所希望的效果,該研磨液係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,且在與研磨液接觸24小時之銅基板上形成厚度為1~20nm的反應層。另一方面,比較例1~4的研磨液未獲得所希望的效果。
並且,可知氧化劑的含量相對於研磨液的總質量係0.3~2.0質量%之實施例1、3及4的研磨液,與實施例2及5的研磨液相比,具有更優異之本發明的效果。
並且,2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物、不同於苯并三唑化合物之唑類化合物之實施例1的研磨液,與含有2種以上的苯并三唑化合物之實施例33及34的研磨液相比,具有更優異之本發明的效果。
並且,可知唑類化合物(A)及唑類化合物(B)的含量的質量比(B)/(A)大於1.0且1000以下之實施例1、7及8的研磨液,與實施例6及9的研磨液相比,在使用於CMP之情況下,在被研磨面上更不易產生凹陷。
並且,研磨液的pH在5.0~8.0的範圍內之實施例1、11及12的研磨液,與實施例10及13的研磨液相比,具有更優異之本發明的效果。
並且,胺基酸的含量相對於研磨液的總質量係1.0~20質量%之實施例1及15的研磨液,與實施例14及實施例16的研磨液相比,無實用範圍內的最低評價等級(研磨速度“C”),具有更優異之本發明的效果。
並且,胺基酸係甘胺酸或甲基甘胺酸之實施例1或實施例19的研磨液,與實施例17及18的研磨液相比,具有更優異之本發明的效果。
並且,含有2種以上的胺基酸之實施例32的研磨液,與實施例1的研磨液相比,具有更優異之本發明的效果。
[研磨液原液的製造、以及經由研磨液原液之研磨液的製造]
將表1的實施例1中所記載的膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物、有機溶劑及水進行混合而製造出混合液(相當於研磨液原液。)。另外,除了將水量設為實施例1的水量的1/10以外,混合液中之各成分的含量設為與實施例1相同。
接著,將上述混合液在室溫下放置1週之後,對混合液添加氧化劑及水以稀釋為10倍,製造出與表1的實施例1中所記載的研磨液相同組成的研磨液。使用所獲得之研磨液進行各種評價之結果,獲得了與實施例1相同的評價。由該結果確認到,即使係製造研磨液原液並將研磨液原液暫且放置之後被製造出來之研磨液,亦可獲得所希望的效果。
Claims (20)
- 一種研磨液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使前述研磨液與銅基板接觸24小時時,在前述銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層,前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物,前述膠體二氧化矽的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、10質量%以下,前述胺基酸的含量相對於研磨液的總質量為0.1質量%以上、50質量%以下,前述氧化劑的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、15質量%以下,前述2種以上的唑類化合物的含量相對於研磨液的總質量分別為0.0001質量%~2質量%,相對於前述研磨液中之含量最少的唑類化合物的含量,除此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於10,其中所述含量最少的唑類化合物為苯并三唑化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其中前述氧化劑的含量相對於前述研磨液的總質量係0.3~2.0質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其中 不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物係選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其中pH係5.0~8.0。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其中前述胺基酸的含量相對於前述研磨液的總質量係1.0~20質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其還含有有機溶劑,前述有機溶劑的含量相對於前述研磨液的總質量係0.01~2.0質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其中前述胺基酸係選自包括甘胺酸及甲基甘胺酸之組中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其含有2種以上的前述胺基酸。
- 如申請專利範圍第1項所述之研磨液,其中前述氧化劑係過氧化氫。
- 一種研磨液的製造方法,其包括如下稀釋製程:對含有膠體二氧化矽、胺基酸及2種以上的唑類化合物之研磨液原液,混合氧化劑或氧化劑及水,從而獲得如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之研磨液,前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物,相對於前述研磨液中之含量最少的唑類化合物的含量,除 此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於10,其中所述含量最少的唑類化合物為苯并三唑化合物。
- 如申請專利範圍第10項所述之研磨液的製造方法,其中前述稀釋製程係以氧化劑的含量相對於前述研磨液的總質量成為0.3~2.0質量%之方式,對前述研磨液原液混合氧化劑或氧化劑及水之製程。
- 一種研磨液原液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物之研磨液原液,進而,與氧化劑或氧化劑及水進行混合,用於製造如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之研磨液,前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物,相對於前述研磨液原液中之含量最少的唑類化合物的含量,除此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於10,其中所述含量最少的唑類化合物為苯并三唑化合物。
- 一種研磨液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使前述研磨液與銅基板接觸24小時時,在前述銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層,相對於前述研磨液中之含量最少的唑類化合物的含量,除此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於200且1000以下,前述膠體二氧化矽的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、10質量%以下, 前述胺基酸的含量相對於研磨液的總質量為0.1質量%以上、50質量%以下,前述氧化劑的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、15質量%以下,前述2種以上的唑類化合物的含量相對於研磨液的總質量分別為0.0001質量%~2質量%,其中所述含量最少的唑類化合物為苯并三唑化合物。
- 一種研磨液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使前述研磨液與銅基板接觸24小時時,在前述銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層,前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物,前述苯并三唑化合物係選自包括5-甲基苯并三唑、5-胺基苯并三唑及5,6-二甲基苯并三唑之組,前述膠體二氧化矽的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、10質量%以下,前述胺基酸的含量相對於研磨液的總質量為0.1質量%以上、50質量%以下,前述氧化劑的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、15質量%以下, 前述2種以上的唑類化合物的含量相對於研磨液的總質量分別為0.0001質量%~2質量%,相對於前述研磨液中之含量最少的唑類化合物的含量,除此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於10,其中所述含量最少的唑類化合物為苯并三唑化合物。
- 如申請專利範圍第14項所述之研磨液,其中還含有有機溶劑,前述有機溶劑的含量相對於前述研磨液的總質量係0.001~5.0質量%。
- 如申請專利範圍第14項所述之研磨液,其中pH係5.0~9.0。
- 一種研磨液,其係含有膠體二氧化矽、胺基酸、2種以上的唑類化合物及氧化劑之化學機械研磨用研磨液,在使前述研磨液與銅基板接觸24小時時,在前述銅基板上形成含有銅原子之厚度為1~20nm的反應層,前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物,不同於前述苯并三唑化合物之唑類化合物係選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組中之至少1種,相對於前述研磨液中之含量最少的唑類化合物的含量,除此以外的唑類化合物的含量的質量比係大於10, 前述膠體二氧化矽的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、10質量%以下,前述胺基酸的含量相對於研磨液的總質量為0.1質量%以上、50質量%以下,前述氧化劑的含量相對於研磨液的總質量為0.01質量%以上、15質量%以下,前述2種以上的唑類化合物的含量相對於研磨液的總質量分別為0.0001質量%~2質量%,其中所述含量最少的唑類化合物為苯并三唑化合物。
- 如申請專利範圍第17項所述之研磨液,其中還含有有機溶劑。
- 一種化學機械研磨方法,其包括如下製程:對安裝於研磨平台之研磨墊,一邊供給如申請專利範圍第1項至第9項及第13項至第18項中任一項所述之研磨液,一邊使被研磨體的被研磨面與前述研磨墊接觸,使前述被研磨體及前述研磨墊相對移動而研磨前述被研磨面,從而獲得已研磨之被研磨體。
- 如申請專利範圍第19項所述之化學機械研磨方法,其中前述被研磨體含有選自包括銅及銅合金之組中之至少1種金屬層。
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