WO2008004579A1 - Liquide de polissage pour cmp et procédé de polissage - Google Patents

Liquide de polissage pour cmp et procédé de polissage Download PDF

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Description

CMP用研磨液及び研磨方法
技術分野
[0001] 本発明は、 CMP用研磨液及び研磨方法に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、半導体集積回路 (以下、 LSIと略す)の高集積化、高性能化に伴って新たな 微細加工技術が開発されている。化学機械研磨 (以下、 CMPと記す)法もその一つ であり、 LSI製造工程、特に、多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦化、金 属プラグの形成、埋め込み配線の形成等において頻繁に利用される技術である。こ の技術は、例えば米国特許第 4944836号明細書に開示されて 、る。
[0003] また、最近は、 LSIを高性能化するために、配線材料として従来のアルミニウム合金 に代わって銅合金も使われ始めている。しかし、銅合金はアルミニウム合金配線の形 成で用いられるドライエッチング法による微細加工が困難である。そこで、あらかじめ 溝を形成した層間絶縁膜上に銅合金の薄膜を堆積して埋め込み、凹部以外の銅合 金の薄膜を CMPにより除去して埋め込み配線を形成する方法 (いわゆる、ダマシン 法)が主に採用されている。ダマシン法については、例えば、特開平 2— 278822号 公報に開示されている。
[0004] なお、あらかじめ溝を形成した層間絶縁膜上に銅合金の薄膜を堆積して埋め込む 前に、銅合金の層間絶縁膜中への拡散防止、銅合金と層間絶縁膜との密着力確保 のために、 TaNや Ta等のバリアメタル力もなるバリア層が層間絶縁膜の上層に形成 される。
[0005] 銅合金などの金属を CMP法で平坦ィ匕する一般的な方法は、円形の研磨定盤 (プ ラテン)上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面を金属用研磨液で潤し、基体の 金属膜を形成した面を研磨パッド表面に押し付けて、研磨パッドの裏面力 所定の 圧力(以下、研磨圧力と記す。 )を金属膜に加えた状態で研磨定盤を回し、研磨液と 金属膜の凸部との機械的摩擦によって凸部の金属膜を除去するものである。
[0006] CMPに用いられる金属用研磨液は、通常は固体砲粒、酸化剤及び水からなって いる。先ず、酸化剤によって金属膜表面を酸化して酸化層を形成し、その酸化層を 固体砥粒によって削り取ると考えられている。凹部の金属膜表面の酸化層は研磨パ ッドにあまり触れず、固体砲粒による肖り取りの効果が及ばないので、 CMPの進行と ともに凸部の金属膜の酸ィ匕層が除去されて基体表面は平坦化される (ジャ—ナル · ォブ'エレクトロケミカノレソサエティ誌 (Journal of Electrochemical Society) , 第 138卷、第 11号(1991年発行)、 3460〜3464頁参照)。
[0007] CMP法における研磨速度を高める方法の一つとして、金属用研磨液に酸化金属 溶解剤を配合する方法が知られている(特開平 8— 83780号公報)。固体砥粒によ つて削り取られた金属酸化物を酸化金属溶解剤の作用で溶解させると砥粒による削 り取りの効果が増すためであると説明されている。酸化金属溶解剤の配合により CM Pによる研磨速度は向上するが、凹部の金属膜表面の酸ィ匕層も溶解 (エッチング)さ れて金属膜表面が露出すると、その金属膜表面が酸化剤によってさらに酸化され、こ れが繰り返されると凹部における金属膜のエッチングが進行し、平坦化効果が損な われる。これを防ぐために、金属用研磨液に更にべンゾトリアゾール等のエッチング 防止剤 (保護膜形成剤)が添加される (特開平 8— 83780号公報)。保護膜形成剤は 金属膜表面の酸化層上に保護膜を形成し、酸ィ匕層がエッチングされるのを防止する ものである。
[0008] 図 1に LSIの平坦ィ匕工程の一例を示す。図 1の(a)において、層間絶縁膜 1の表面 には厚み Bの凹部、厚み A1の凸部が形成されており、層間絶縁膜の表面形状に追 従してノリア層 2が形成される。さらに銅や銅合金等の配線金属層 3がその上に形成 され、凹部の幅がある程度広い場合には図 1の(a)に示すように配線金属表面にも凹 部が形成される。
[0009] まず CMP用研磨液により凹部以外の配線金属層 3を除去する。このとき、図 1の (b )に示すように、凸部の配線金属層 3を完全に除去しても良いし、あえて少量の配線 金属層 3を残すように研磨しても良 ヽ。
[0010] 次にバリアメタル用 CMP研磨液を用いて、 TaNまたは Taのバリアメタル力 なるバ リア層 2を研磨して除去する。このとき図 1の(c)に示すように、層間絶縁膜 1の凸部に 存在しうるバリア層 2の残渣を除去するために、層間絶縁膜 1を少量研磨する。従つ て研磨後の層間絶縁膜 1の厚み A2と、バリア層研磨前の層間絶縁膜の厚み A1との 関係は、 A1 >A2となる。
[0011] 図 1において配線金属層 3が銅又は銅合金、層間絶縁膜 1が SiO 、 ノリア層 2が T
2
a又は TaN等のタンタル系金属である場合が最も一般的である力 上記のように、層 間絶縁膜 1の凸部に存在するバリア層 2の残渣を除去するために、層間絶縁膜 1を研 磨する場合には、配線金属層 3の近傍の層間絶縁膜絶縁膜 1が、それ以外の層間 絶縁膜 1よりも過剰に削れて、えぐれが生じるといった問題が起こりやすい。このような えぐれをファング(fang)又はシーム(seam)と言う。
[0012] 図 2の(a)は、ラインアンドスペースが 100 μ m/100 μ mである配線基板の断面模 式図であり、図 2の(b)は図 2の(a)の点線部 4で囲んだ部分の拡大模式図である。 図 2の(b)において点線 5は、層間絶縁膜 1の凸部に存在するバリア層 2を完全に除 去し、平坦に研磨できた場合の理想的な研磨後の状態を示す。しかし、一般的には そのような理想的な研磨は困難であり、通常は、図 2の (b)に示すように、配線金属層 3やバリア層 2が多少過剰に研磨される。通常このような配線金属層 3やバリア層 2に おける多少過剰な研磨は大きな問題にはならな 、。 CMP用研磨液の研磨特性によ つては、配線金属層 3の脇付近又は層間絶縁膜 1とバリア層 2の界面付近にえぐれ、 V、わゆるシーム 6が生じることがある。
[0013] 図 3は、幅 9 μ mの配線金属部と幅 1 μ mの層間絶縁膜部とが交互に並んだ総幅 1 000 mの微細配線部 8を有する配線基板の断面模式図である。このような配線金 属部の密度が高 、微細配線部 8とその脇のフィールド部との境目近傍にえぐれ、 ヽ わゆるファング 7が生じることがある。
[0014] ファングやシームなどのえぐれは、基盤を積層した際に、上層の基盤が下層の基盤 のえぐれに追従し上層の基盤の平坦ィ匕に悪影響を与え、場合によっては配線の短 絡の要因となり LSIの製造歩留まりを低下させる原因となる。
[0015] 本発明の目的は、 TaN、 Ta等のノリアメタル力もなるバリア層、配線金属層および 層間絶縁膜を連続して研磨可能であり、この際に、配線金属層の近傍の層間絶縁膜 力 それ以外の層間絶縁膜よりも過剰に削れてえぐれが生じる現象を抑制できる CM P用研磨液を提供することである。 発明の開示
[0016] 本発明は、(1)砲粒、酸、下記一般式 (I)で表されるトリルトリァゾールイ匕合物及び 水を含有することを特徴とする CMP用研磨液に関する。
[化 1]
Figure imgf000006_0001
[0017] (式 (I)中、 R1は各々独立に炭素数 1〜4のアルキレン基を示し、 R2は炭素数 1〜4の アルキレン基を示す。 )
また、本発明は、(2)前記一般式 (I)において R2が、メチレン基である前記(1)記載 の CMP用研磨液に関する。
[0018] また、本発明は、(3)前記一般式 (I)において R1が、メチレン基又はエチレン基であ る前記(1)記載の CMP用研磨液に関する。
[0019] また、本発明は、(4)前記トリルトリァゾールイ匕合物力 2, 2' ( (4—メチル 1H— ベンゾトリアゾール 1—yl)メチル)ィミノ)ビスエタノール、 2, 2,((5—メチル 1H 一べンゾトリァゾールー 1—yl)メチル)ィミノ)ビスエタノール又はこれらの混合物であ る前記(1)記載の CMP用研磨液に関する。
[0020] また、本発明は、(5) CMP用研磨液中における Cuのゼータ電位と、 CMP用研磨 液中における TaNのゼータ電位との差 (絶対値)が 20. OmV以下である前記(1)記 載の CMP用研磨液に関する。
[0021] また、本発明は、(6) pHが 2〜5である前記(1)記載の CMP用研磨液に関する。
[0022] また、本発明は、(7)前記砲粒がコロイダルシリカである前記(1)記載の CMP用研 磨液に関する。 [0023] また、本発明は、(8)金属の酸化剤を含有してなる前記(1)〜(7)のいずれか一項 に記載の CMP用研磨液に関する。
[0024] また、本発明は、(9)表面が凹部及び凸部カもなる層間絶縁膜と、前記層間絶縁 膜を表面に沿って被覆するバリア層と、前記凹部を充填してバリア層を被覆する配線 金属層とを有する基板の配線金属層を研磨して前記凸部のバリア層を露出させる第 1の化学機械研磨工程と、前記第 1の化学機械研磨工程で露出した前記基板のバリ ァ層を前記(1)〜(8)の 、ずれか一項に記載の CMP用研磨液を用いて研磨して前 記凸部の層間絶縁膜を露出させる第 2の化学機械研磨工程とを含むことを特徴とす る研磨方法に関する。
[0025] また、本発明は、(10)前記層間絶縁膜が、シリコン系被膜である前記(9)記載の研 磨方法に関する。
[0026] また、本発明は、(11)前記配線金属が銅、銅合金、銅の酸化物及び銅合金の酸 化物から選ばれる少なくとも 1種である前記(9)又は(10)記載の研磨方法に関する。
[0027] また、本発明は、(12)前記ノ リア層力 タンタル又はタンタルイ匕合物である前記(9 )〜(11)の 、ずれか一項に記載の研磨方法に関する。
[0028] 本発明の CMP用研磨液を用いることにより、 TaNまたは Ta等のバリアメタルからな るノリア層、配線金属層及び層間絶縁膜を連続して研磨可能であり、配線金属層近 傍の層間絶縁膜が過剰に研磨されるのを防ぎ、ファングやシームなどのえぐれの発 生を抑えることができる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]研磨工程の一例を示す断面模式図である。
[図 2]ラインアンドスペースが 100 μ m/100 μ mである配線基板におけるシームを 示す断面模式図である。
[図 3]9 μ m/1 μ mの微細配線部を有する配線基板におけるファングを示す断面模 式図である。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 本発明の CMP用研磨液は、配線に使用する金属、層間絶縁膜及びバリアメタルと V、つた異種の物質を非選択的に研磨できる。このような CMP用研磨液を非選択型バ リアメタルスラリと呼ぶ。
[0031] 本発明の CMP用研磨液は、砲粒、酸、下記一般式 (I)で表されるトリルトリァゾール 化合物及び水を含有することを特徴とする。
[化 2]
Figure imgf000008_0001
[0032] (式 (I)中、 R1は各々独立に炭素数 1〜4のアルキレン基を示し、 R2は炭素数 1〜4の アルキレン基を示す。 )
本発明で用いる砥粒としては、例えば、シリカ、ァノレミナ、ジルコユア、セリア、チタ 二了、ゲルマニア、炭化ケィ素等の無機物研磨粒子、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリ 塩ィ匕ビュル等の有機物研磨粒子が挙げられる。これらのなかでも、シリカ、アルミナ、 ジルコユア、セリア、チタ-ァ、ゲルマニアが好ましぐシリカまたはアルミナがより好ま しぐシリカが特に好ましい。シリカのなかでも、 CMP用研磨液中での分散安定性が 良ぐ CMPにより発生する研磨傷 (スクラッチ)の発生数の少ない点で、コロイダルシ リカが好ましぐ二次粒子径の平均粒径が 150nm以下のコロイダルシリカが好ましく 10〜100nmがより好ましく 15〜90nmがさらに好ましい。これら砲粒は 1種類単独で 又は 2種類以上混合して用いることができる。
[0033] 本発明の CMP用研磨液中における砲粒のゼータ電位は、特にシリカのゼータ電 位は、該 CMP用研磨液の pHが 2〜5であるときに 10mV以下であることが好ましぐ 5mV以下であることがより好ましい。前記砲粒のゼータ電位が 10mVを超えると層間 絶縁膜の研磨速度が遅くなる傾向にある。
[0034] コロイダルシリカはシリコンアルコキシドの加水分解又は珪酸ナトリウムのイオン交換 による公知の製造方法により製造することができ、粒径制御性やアルカリ金属不純物 の点で、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシラン等のシリコンアルコキシドを加水 分解する方法が最も利用される。また、コロイダルアルミナは硝酸アルミニウムの加水 分解による公知の製造方法により製造することができる。
[0035] 本発明の CMP用研磨液における砲粒の配合量は、 CMP用研磨液 lOOgに対して 、好ましくは 0. 5〜20. 0g、より好ましくは 1. 0〜15. Ogである。前記砥粒の配合量 が 0. 5g未満である場合は、層間絶縁膜の研磨速度が遅くなる傾向があり、非選択 型ノ リアメタルスラリの特性としては満足できる研磨速度とならな 、可能性がある。前 記砥粒の配合量が 20. Ogを超える場合は、砥粒が凝集し CMP用研磨液の安定性 が悪ィ匕したり、製造コストが高くなる可能性がある。
[0036] 本発明で用いる酸としては、有機酸、有機酸エステル、有機酸のアンモニゥム塩、 無機酸、無機酸のアンモ-ゥム塩などが挙げられ、具体的には、ギ酸、酢酸、プロピ オン酸、酪酸、吉草酸、 2—メチル酪酸、 n—へキサン酸、 3, 3—ジメチル酪酸、 2— ェチル酪酸、 4ーメチルペンタン酸、 n—ヘプタン酸、 2—メチルへキサン酸、 n—オタ タン酸、 2—ェチルへキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、 シユウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタ ル酸、リンゴ酸、酒石酸、クェン酸などの有機酸または有機酸のエステル;これら有機 酸のアンモ-ゥム塩;硫酸、硝酸、過硫酸アンモ-ゥム、硝酸アンモ-ゥム、塩化アン モ -ゥム酸などの無機酸または無機酸のアンモ-ゥム塩などが挙げられる。これらの なかでも、実用的な研磨速度が得られる点で、サリチル酸、リンゴ酸、酒石酸、クェン 酸又はダリコール酸が好ま 、。これら酸は 1種類単独で又は 2種類以上混合して用 いることがでさる。
[0037] 本発明の CMP用研磨液における酸の配合量は、 CMP用研磨液 lOOgに対して、 好ましくは 0. 00005mol〜0. 020mol、より好ましくは 0. 0001mol〜0. 010mol、 特に好ましく ίま 0. 0004mol〜0. 0075molである。前記酸の酉己合量力 0. 00005m ol未満である場合は、配線金属、特に銅又は銅合金のエッチングが困難となる傾向 にあり、 0. 020molを超える場合は配線金属、特に銅又は銅合金のエッチングの抑 制が困難となる傾向になる。 本発明の CMP用研磨液では、下記一般式 (I)で表される特定のトリルトリァゾール 化合物を含有することにより、配線金属層近傍の層間絶縁膜が過剰に研磨されるの を防ぎ、ファングやシームなどのえぐれの発生を抑えることができる。
[化 3]
Figure imgf000010_0001
[0039] 式 (I)中、 R1は各々独立に炭素数 1〜4のアルキレン基を示し、メチレン基、ェチレ ン基、プロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基などが例示される。これらのなかでも 、メチレン基又はエチレン基が好ましぐエチレン基がより好ましい。
[0040] また、式 (I)中、 R2は炭素数 1〜4のアルキレン基を示し、上記と同様のアルキレン 基が例示され、なかでも、メチレン基又はエチレン基が好ましぐメチレン基がより好ま しい。
[0041] より具体的には、前記トリルトリァゾール化合物は下記一般式 (II)
[化 4]
Figure imgf000010_0002
[0042] で示される化合物(式 (Π)中、 R1は上記と同様のアルキレン基を示す。 )が好ましぐ 下記一般式 (III)
[化 5]
"
Figure imgf000011_0001
[0043] で示される化合物がより好ましぐ 2, 2' ( (4—メチルー 1H べンゾトリァゾールー 1 —ィル)メチルイミノ)ビスエタノール、 2, 2,((5—メチル 1H ベンゾトリアゾール - 1—ィル)メチルイミノ)ビスエタノールが特に好まし 、。これらトリルトリァゾールイ匕合 物は 1種類単独で又は 2種類以上混合して用いることができ、 2, 2' ( (4—メチノレ一 1 H ベンゾトリアゾール 1—ィル)メチルイミノ)ビスエタノール及び 2, 2,((5—メチ ルー 1H—べンゾトリァゾールー 1 ィル)メチルイミノ)ビスエタノールの混合物が好 ましく用いられる。前記混合物における、 2, 2' ( (4—メチル 1H ベンゾトリァゾー ルー 1—ィル)メチルイミノ)ビスエタノールと 2, 2,((5—メチル 1H ベンゾトリアゾ 一ルー 1—ィル)メチルイミノ)ビスエタノールの配合比率は、特に限定されず適宜選 択される。カゝかる混合物の市販品としては、大和化成株式会社製、製品名 VERZO NE TT—250Aや、城北化学工業株式会社、製製品名 TT—LYが用いられる。
[0044] 本発明の CMP用研磨液におけるトリルトリァゾールイ匕合物の配合量は、 CMP用研 磨液 100gに対して、好ましくは 0. 0001mol〜0. 05mol、より好ましくは 0. 0003m ol〜0. 010mol、特に好ましくは 0. 0005mol〜0. 005molである。前記トリルトリア ゾールイ匕合物の配合量が 0. 05molを超える場合は、バリアメタルや配線金属の研 磨速度が低下しすぎる傾向にあり、 0. OOOlmol未満では、配線金属、具体的には 銅又は銅合金に対するエッチング抑制効果が小さくなる傾向にある。
[0045] 本発明の CMP用研磨液は金属の酸化剤を含有することができる。金属の酸化剤と しては、特に限定されず、例えば、過酸化水素、硝酸、過ヨウ素酸カリウム、次亜塩素 酸、オゾン水等が挙げられる。これらのなかでも過酸ィ匕水素が好ましい。これらは 1種 類単独で又は 2種類以上混合して用いることができる。
[0046] 本発明の CMP用研磨液が適用される基体が集積回路用素子を含むシリコン基板 である場合は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲンィ匕物などによる汚染を避け るため、不揮発成分を含まない金属の酸化剤が好ましい。また、オゾン水は組成の時 間変化が激しいので注意を要する。なお、適用対象の基体が半導体素子を含まない ガラス基板である場合は不揮発成分を含む金属の酸化剤であっても差し支えない。
[0047] 本発明の CMP用研磨液における金属の酸化剤の配合量は、 CMP用研磨液 100 gに対して、好ましくは 0. O0030mol〜0. 0080mol、より好ましくは 0. O0035mol 〜0. 0060mol、特に好まし <は 0. O0050mol〜0. O030molである。前記金属の 酸化剤の配合量が 0. O0030mol未満では、ノ リアメタルの研磨速度が遅くなる傾向 があり、 0. 0080molを超えると、層間絶縁膜の研磨速度が速くなり、 目減りが激しく なる傾向となる。金属の酸化剤として過酸ィ匕水素を用いる場合の配合量は、 CMP用 研磨液 lOOgに対して、 0. 01〜50gが好ましい。過酸ィ匕水素を添加する時期は特に 限定されず、 CMP用研磨液を使用する時でも良い。
[0048] 本発明の CMP用研磨液は、層間絶縁膜の濡れ性改良のために溶剤や界面活性 剤を含有することができる。
[0049] 本発明の CMP用研磨液における界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、 陰イオン性界面活性剤が好ましぐ特にアルカリ金属を含まないものが好ましい。好 ましくは、ポリエチレングリコール型非イオン性界面活性剤、グリコール類、グリセリン 脂肪酸エステル、ソルビット脂肪酸エステル、脂肪酸アル力ノールアミド、アルコール 硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸 塩、アルキルリン酸エステル力 選ばれる少なくとも 1種である。
[0050] 本発明の CMP用研磨液における溶剤としては、特に制限はないが、水と混合でき るものが好ましぐ例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチル カーボネート、ジェチノレカーボネート、メチノレエチノレカーボネート等の炭酸エステノレ 類;ブチロラタトン、プロピロラタトン等のラタトン類;エチレングリコール、プロピレンダリ コーノレ、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプ ロピレングリコーノレ等のグリコーノレ類;エチレングリコーノレモノメチノレエーテル、プロピ レングリコーノレモノメチノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、ジプロ ピレングリコーノレモノメチノレエーテル、 トリエチレングリコーノレモノメチノレエーテル、 トリ プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレやエチレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、 プロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレモノェチノレエーテノレ 、ジプロピレングリコーノレモノェチノレエーテル、トリエチレングリコーノレモノェチノレエー テル、トリプロピレングリコールモノェチルエーテルやエチレングリコールモノプロピル エーテノレ、プロピレングリコーノレモノプロピノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレモノプロ ピノレエ一テル、ジプロピレングリコーノレモノプロピノレエ一テル、トリエチレングリコーノレ モノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテルやエチレングリ コーノレモノブチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノブチノレエーテノレ、ジエチレング リコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレ ングリコーノレモノブチノレエーテル、トリプロピレングリコーノレモノブチノレエーテノレ等の グリコールモノエーテル類、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコー ルジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコー ルジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコー ノレジメチノレエーテノレやエチレングリコーノレジェチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレジ ェチノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレジェチノレエーテノレ、ジプロピレングリコーノレジ ェチノレエーテノレ、トリエチレングリコーノレジェチノレエーテノレ、トリプロピレングリコーノレ ジェチルエーテルやエチレングリコールジプロピル一テル、プロピレングリコーノレジプ 口ピノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレジブ口ピノレエーテノレ、ジプロピレングリコーノレ ジプロピルエーテル、トリエチレングリコールジプロピルエーテル、トリプロピレングリコ ーノレジプロピノレエーテノレやエチレングリコーノレジブチノレエーテノレ、プロピレングリコー ルジブチノレエ一テル、ジエチレングリコールジブチノレエ一テル、ジプロピレングリコー ルジブチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコ ールジブチルエーテル等のグリコールジェ一テル類、テトラヒドロフラン、ジォキサン、 ジメトキシェタン、ポリエチレンオキサイド、エチレングリコールモノメチルアセテート、 ジエチレングリコーノレモノェチノレエーテノレアセテート、プロピレングリコーノレモノメチノレ エーテルアセテート等のエーテル類;メタノール、エタノール、プロパノール、 n—ブタ ノール、 n—ペンタノール、 n キサノール、イソプロパノール等のアルコール類;ァ セトン、メチルェチルケトン等のケトン類;その他フエノール、ジメチルホルムアミド、 n —メチルピロリドン、酢酸ェチル、乳酸ェチル、スルホラン等が挙げられる。これらの なかでも、好ましいものは、グリコールモノエーテル類、アルコール類、炭酸エステル 類力 選ばれる少なくとも 1種である。
[0051] また、本発明の CMP用研磨液は、重量平均分子量が 500以上の水溶性ポリマを 含有することができる。重量平均分子量が 500以上の水溶性ポリマとしては、特に制 限はなぐ例えばアルギン酸、ぺクチン酸、カルボキシメチルセルロース、寒天、カー ドラン及びプルラン等の多糖類;ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリリシン、ポ リリンゴ酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸アンモ-ゥム塩、ポリメタクリル酸ナトリウ ム塩、ポリアミド酸、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリ(p—スチレン力 ルボン酸)、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ァミノポリアクリルアミド、ポリアクリル酸 アンモ-ゥム塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリアミド酸、ポリアミド酸アンモニゥム塩 、ポリアミド酸ナトリウム塩及びポリダリオキシル酸等のポリカルボン酸、ポリカルボン酸 エステル及びその塩;ポリビュルアルコール、ポリビュルピロリドン及びポリアクロレイ ン等のビニル系ポリマ等;ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらは 1種類単 独で、もしくは 2種類以上混合して用いることができる。但し、適用する基板が半導体 集積回路用シリコン基板などの場合はアルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲンィ匕 物等による汚染は望ましくないため、酸もしくはそのアンモ-ゥム塩が望ましい。基体 がガラス基板等である場合はその限りではない。その中でもぺクチン酸、寒天、ポリリ ンゴ酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸アンモ-ゥム塩、ポリアクリル アミド、ポリビュルアルコール及びポリビュルピロリドン、それらのエステル及びそれら のアンモ-ゥム塩が好ましい。水溶性ポリマの重量平均分子量は、ゲルパーミエーシ ヨンクロマトグラフィーにより標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる
[0052] 本発明の CMP用研磨液は、以下に例示する保護膜形成剤を含有することができ る。力かる保護膜形成剤としては、例えば、 1, 2, 3 トリァゾール、 1, 2, 4 トリァゾ ール、 3 ァミノ一 1H— 1, 2, 4 トリァゾール、ベンゾトリァゾール、 1—ヒドロキシべ ンゾトリァゾール、 1ージヒドロキシプロピルべンゾトリァゾール、 2, 3 ジカルボキシプ 口ピルべンゾトリァゾール、 4ーヒドロキシベンゾトリァゾール、 4 カルボキシル(一 1H 一)ベンゾトリァゾール、 4—カルボキシル (一 1H—)ベンゾトリアゾールメチルエステ ル、 4 カルボキシル (一 1H—)ベンゾトリアゾールブチルエステル、 4 カルボキシル (一 1H—)ベンゾトリァゾールォクチルエステル、 5 へキシルベンゾトリァゾール、 [1 , 2, 3 ベンゾトリアゾリル一 1—メチル ][1, 2, 4 トリァゾリル一 1—メチル ][2 ェチ ルへキシル]ァミン、トリルトリァゾール、ナフトトリァゾール、ビス [(1—ベンゾトリアゾリ ル)メチル]ホスホン酸などのトリァゾール骨格を有する化合物;3, 5—ジメチルビラゾ ール、 3—メチルー 5—ピラゾロン、 3—アミノー 5—メチルビラゾール、 3—アミノー 5— ヒドロキシピラゾール、 3—ァミノ 5—メチルビラゾールなどのピラゾール骨格を有す るィ匕合物;ピリミジン、 1, 2, 4 トリァゾロ [1, 5— a]ピリミジン、 1, 3, 4, 6, 7, 8 へ キサヒドロー 2H—ピリミド [1, 2— a]ピリミジン、 1, 3 ジフエ-ルーピリミジン一 2, 4, 6 トリ才ン、 1, 4, 5, 6—テトラヒドロピリミジン、 2, 4, 5, 6—テトラアミノビリミジンス ルフアート、 2, 4, 5 トリヒドロキシピリミジン、 2, 4, 6 トリアミノビリミジン、 2, 4, 6— トリクロ口ピリミジン、 2, 4, 6 トリメトキシピリミジン、 2, 4, 6 トリフエ-ルビリミジン、 2, 4ージアミノー 6 ヒドロキシルピリミジン、 2, 4 ジァミノピリミジン、 2 ァセトアミド ピリミジン、 2 アミノビリミジン、 2—メチルー 5, 7 ジフエ二ルー(1, 2, 4)トリァゾロ( 1, 5 a)ピリミジン、 2—メチルスルファ-リル— 5, 7 ジフエ-ル—(1, 2, 4)トリア ゾロ(1, 5 a)ピリミジン、 2—メチルスルファ二リル一 5, 7 ジフエ-ル一 4, 7 ジヒ ドロー(1, 2, 4)トリァゾロ(1, 5 a)ピリミジン、 4 アミノビラゾロ [3, 4— d]ピリミジン 、 7 ヒドロキシ一 5—メチル一(2, 3a)—トリァゾロピリミジンなどのピリミジン骨格を有 する化合物;イミダゾール、 2—メチルイミダゾール、 2—ェチルイミダゾール、 2—イソ プロピルイミダゾール、 2 プロピルイミダゾール、 2 ブチルイミダゾール、 4 メチル イミダゾール、 2, 4 ジメチルイミダゾール、 2 ェチルー 4ーメチルイミダゾール、 2 ァミノイミダゾール、メルカプトべンゾイミダゾールなどのイミダゾール骨格を有する 化合物; 1, 3 ジフエ-ルグァ-ジン、 1ーメチルー 3 -トログァ-ジンなどのグァ- ジン骨格を有する化合物; 2—ァミノチアゾール、 4, 5—ジメチルチアゾール、 2—ァ ミノー 2—チアゾリン、 2, 4—ジメチルチアゾール、 2—アミノー 4ーメチルチアゾール などのチアゾール骨格を有する化合物などが挙げられる。これらは 1種類単独で又は 2種類以上混合して用いることができる。
[0053] 本発明の CMP用研磨液にぉ ヽて前記保護膜形成剤を配合する場合、該保護膜 形成剤と前記一般式 (I)で表されるトリルトリァゾールイ匕合物との合計量力 CMP用 研磨液 lOOgに対して、 0. 0001mol〜0. 05molであること力 S好ましく、 0. 0003mol 〜0. 005molであることがより好ましぐ 0. 0005mol〜0. 0035molであることが特 に好ましい。前記合計量が 0. OOOlmol未満では、配線金属、具体的には銅又は銅 合金に対するエッチング抑制効果が小さくなる傾向にあり、 0. 05molを超えると、バ リアメタル、具体的には TaNまたは Taの研磨速度が遅くなる傾向にある。
[0054] 本発明の CMP用研磨液の pHは、 2〜5であることが好ましぐ 2〜4のであることが より好まぐ研磨特性の点で 2〜3であることが特に好ましい。前記 pHが 2未満である 場合は、砥粒が凝集して CMP用研磨液の保存安定性が損なわれたり、配線金属、 具体的には銅又は銅合金に対するエッチング抑制効果が小さくなつたり、腐食が発 生したりして配線の欠損などの不具合が生じる可能性がある。前記 pHが 5を超える 場合は所望の研磨特性が得られない可能性がある。 CMP用研磨液の pHは、前述 の酸の種類や添加量を適宜コントロールすることより上記範囲に調整することができ る。
[0055] 本発明の CMP用研磨液中における配線金属のゼータ電位と、 CMP用研磨液中 におけるノリアメタルのゼータ電位との差 (絶対値)は、小さい方が好ましい。具体的 には CMP用研磨液中における Cuのゼータ電位と、 CMP用研磨液中における TaN のゼータ電位との差(絶対値)が、 20. OmV以下であることが好ましぐ 0. 0-19. 0 mVであることがより好ましぐ 10〜19mV以下であることが特に好ましい。前記ゼー タ電位の差 (絶対値)が 20mVを超えると、えぐれが抑制できな ヽ傾向にある。
また、本発明の CMP用研磨液中における配線金属のゼータ電位は、配線金属層 近傍の層間絶縁膜が過剰に研磨されるのを防ぎ、ファングやシームなどのえぐれの 発生を抑制できる点で、負の値であることが好ましい。具体的には CMP用研磨液中 における Cuのゼータ電位は、 OmV未満であることが好ましぐ 5mV未満であること 力 り好ましい。配線金属のゼータ電位を前記範囲に調整する方法としては、例えば 、前記一般式 (I)で表されるトリルトリァゾール化合物を添加する方法が挙げられ、好 ましくは、 2, 2,((4—メチル 1H ベンゾトリアゾール 1—ィル)メチルイミノ)ビス エタノール、 2, 2,((5—メチル 1H ベンゾトリアゾール 1—ィル)メチルイミノ)ビ スエタノールなどのトリルトリァゾールイ匕合物を添加する方法が挙げられる。
[0056] また、本発明の CMP用研磨液中におけるバリアメタルのゼータ電位は、配線金属 のゼータ電位との差を小さくできる点で、 19mV以下であることが好ましい。具体的に は CMP用研磨液中における TaNのゼータ電位は、 19mV以下であることが好ましく 、 18mV以下であることがより好ましい。ノリアメタルのゼータ電位を前記範囲に調整 する方法としては、例えば、前記一般式 (I)で表されるトリルトリァゾールイ匕合物を添 加する方法が挙げられ、好ましくは、 2, 2' ( (4ーメチルー 1H べンゾトリァゾールー 1—ィル)メチルイミノ)ビスエタノール、 2, 2,((5—メチル 1H ベンゾトリアゾール - 1—ィル)メチルイミノ)ビスエタノールなどのトリルトリァゾールイ匕合物を添加する方 法が挙げられる。
[0057] また、本発明の CMP用研磨液中における砲粒のゼータ電位は、等電点である Om V付近であることが層間絶縁膜を研磨する上で好ましい。具体的には CMP用研磨液 中におけるシリカのゼータ電位は、 10〜10mVであることが好ましぐ 5〜5mV であることがより好ましい。砲粒のゼータ電位を前記範囲に調整する方法としては、例 えば、酸などを添加して pHを調整する方法ゃシランカップリング剤などを添加し砥粒 表面を修飾する方法などが挙げられる。
[0058] 本発明において、ゼータ電位とは電気泳動法により求められるものであり、 MALV ERN社製のゼータ電位測定装置 ZETASIZER3000HSAを用いて測定することが できる。砲粒のゼータ電位は、本発明の CMP用研磨を前記測定装置を用いて求め ることができる。配線金属またはノリアメタルのゼータ電位の測定方法は、まず、砥粒 を含まな!/ヽこと以外は上記 CMP用研磨液と同一の組成である混合液を準備する。そ の混合液 100重量部に対し配線金属またはノリアメタルの粉末 (具体的には Cuまた は TaN) 1重量部を添加し、よく攪拌し試料を作製し、前記測定装置を用いてゼータ 電位を求める。配線金属またはノリアメタルの粉末の大きさはゼータ電位に大きな影 響を与えないが、測定装置の特性に合わせて適宜決定することができ、例えば 45 mのメッシュを通過した粉末粒子、 75 mのメッシュを通過した粉末粒子、または 15 0メッシュ(150本 Zinch)を通した粒径約 1 μ mの粉末粒子などを使用することがで きる。ゼータ電位はそれぞれ 5回測定し、その平均値を測定値とする。
[0059] 以上述べた本発明の CMP用研磨液を用いることにより、 TaNまたは Ta等のバリア メタルカゝらなるノリア層、配線金属層及び層間絶縁膜を連続して研磨可能であり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜が過剰に研磨されるのを防ぎ、ファングやシームなどの えぐれの発生を抑えることができる。
[0060] 本発明の研磨方法は、表面が凹部及び凸部力 なる層間絶縁膜と、前記層間絶 縁膜を表面に沿って被覆するバリア層と、前記凹部を充填してバリア層を被覆する配 線金属層とを有する基板の配線金属層を研磨して前記凸部のバリア層を露出させる 第 1の化学機械研磨工程と、前記第 1の化学機械研磨工程で露出した前記基板の ノリア層を本発明の CMP用研磨液を用いて研磨して前記凸部の層間絶縁膜を露出 させる第 2の化学機械研磨工程とを含むことを特徴とする。
[0061] 配線金属層を形成する配線金属は、例えば、銅、銅合金、銅の酸化物、銅合金の 酸ィ匕物などが挙げられる。配線金属層としては公知のスパッタ法、メツキ法により前記 配線を成膜した膜を使用できる。
[0062] バリア層は、層間絶縁膜中への配線金属が拡散するのを防止するため、及び層間 絶縁膜と配線金属との密着性を向上させるために形成される。バリア層の組成は、タ ングステン、窒ィ匕タングステン、タングステン合金等のタングステンィ匕合物、チタン、窒 化チタン、チタン合金等のチタン化合物、タンタル、窒化タンタル、タンタル合金等の タンタル化合物、ルテニウム、ルテニウム化合物から選ばれるのが好ましぐタンタル またはタンタルイ匕合物がより好ましい。バリア層は、これらの 1種力 なる単層構造で あっても、 2種以上力もなる積層構造であってもよい。
[0063] 層間絶縁膜は、例えば、シリコン系被膜や有機ポリマ膜などが挙げられ、シリコン系 被膜が好適である。シリコン系被膜としては、二酸化ケイ素、フルォロシリケートグラス 、トリメチルシランゃジメトキシジメチルシランを出発原料として得られるオルガノシリケ ートグラス、シリコンォキシナイトライド、水素化シルセスキォキサン等のシリカ系被膜 や、シリコンカーバイド及びシリコンナイトライドが挙げられる。また、有機ポリマ膜とし ては、全芳香族系低誘電率層間絶縁膜が挙げられる。これらの膜は、 CVD法、スピ ンコート法、ディップコート法、又はスプレー法によって成膜される。
[0064] 化学機械研磨工程における研磨方法としては、被研磨面を有する基板を研磨定盤 の研磨パッド上に押圧した状態で研磨パッドと基板の間に CMP用研磨液を供給しな がら研磨定盤と基板とを相対的に動かすことによって被研磨面を研磨する方法が挙 げられる。使用出来る研磨装置としては、被研磨膜を有する基板を保持するホルダ 一と、研磨布 (パッド)を貼り付け可能で、回転数が変更可能なモータ等を取り付けて ある研磨定盤とを有する一般的な研磨装置が使用できる。
[0065] 研磨定盤上の研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素 榭脂などが使用でき、特に制限がない。また、研磨布には CMP用研磨液がたまるよ うな溝加工を施すことが好ましい。研磨条件に制限はないが、定盤の回転速度は半 導体基板が飛び出さないように 200rpm以下の低回転が好ましぐ半導体基板にか ける圧力(加工荷重)は研磨後に傷が発生しな 、ように 0. 357kgZcm2以下が好ま しい。
[0066] 基板の被研磨膜を研磨布に押圧した状態で研磨布と被研磨膜とを相対的に動か すには、具体的には基板と研磨定盤との少なくとも一方を動かせば良い。研磨定盤 を回転させる他に、ホルダーを回転や揺動させて研磨しても良い。また、研磨定盤を 遊星回転させる研磨方法、ベルト状の研磨布を長尺方向の一方向に直線状に動か す研磨方法等が挙げられる。なお、ホルダーは固定、回転、揺動のいずれの状態で も良い。これらの研磨方法は、研磨布と被研磨膜とを相対的に動かすのであれば、 被研磨面や研磨装置により適宜選択できる。
[0067] 研磨している間、研磨布と被研磨膜の間には本発明の CMP用研磨液をポンプ等 で連続的に供給する。この供給量に制限はないが、研磨布の表面が常に研磨液で 覆われていることが好ましい。具体的には、研磨布面積 lcm2当たり、 0. 005-0. 4 0ミリリットル供給されることが好ま 、。
[0068] 研磨終了後の半導体基板は、流水中で良く洗浄後、スピンドライャ等を用いて半導 体基板上に付着した水滴を払 、落として力も乾燥させることが好ま 、。
[0069] 本発明の CMP用研磨液を用いた前記研磨方法を行なうことにより、配線金属層に 対する配線金属層近傍の層間絶縁膜のえぐれ量を 20nm以下に抑えることができる 実施例
[0070] 以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。
[0071] (1)ゼータ電位測定
•測定装置: ZETASIZER3000HSA (MALVERN社製)
•測定方法:試料を注射器で 5ml採取し、試料を注射器で装置内の測定セルに注入 する。測定温度を 20°C、溶媒種を水に設定し測定する。前記測定を 5回繰り返し、平 均値を測定値とする。
[0072] (2)研磨条件
'銅配線付き基体: SMATECH社の S854を使用した。 S854の銅膜を、日立化成 工業株式会社製の HS— C430を用いて研磨した。
[0073] '研磨装置: CMP用研磨機(アプライドマテリアルズ製、 MIRRA3400)
•研磨パッド:独立気泡を持つ発泡ポリウレタン榭脂
'研磨圧力: 140gfZcm2
'定盤回転数: 93回 Z分
•ヘッド回転数:87回 Z分
•スラリ流量: 200mLZ分
•研磨時間:層間絶縁膜フィールド部の研磨量が 70nmとなるように研磨時間を設定 した。
(3)研磨品の平坦性評価方法
•シーム量:銅配線付き基体を用いて研磨を行い、配線金属部幅 100 /ζ πι、絶縁膜 部幅 100 mが交互に並んだストライプ状パターン部における、配線金属層に対す る配線金属層近傍の層間絶縁膜のえぐれ量を触針式段差計で評価した。
[0074] ·ファング量:銅配線付き基体を用いて研磨を行い、配線金属部幅 9 μ m、絶縁膜部 幅 1 μ mが交互に並んだストライプ状パターン部における、配線金属層に対する配線 金属層近傍の層間絶縁膜のえぐれ量を触針式段差計で評価した。
[0075] ·絶縁膜部膜厚:銅配線付き基体を用いて研磨を行い、光学式膜厚計でパターンの 無 、フィールド部の絶縁膜部の膜厚を求めた。
[0076] なお、上記触針式段差計は Veeco社製、 200V— SIを用い、荷重 5mg、走査速度
100 μ mZ60秒の条件で測定を行った。
[0077] (実施例 1)
( 1 1)研磨液 (A)の作製と評価
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカを 5. 0重量部、平均二次粒径 70nmのコロ ィダルシリカを 5. 0重量部、トリルトリァゾール化合物として 2, 2,((4ーメチルー 1H —ベンゾトリアゾール 1—yl)メチル)ィミノ)ビスエタノール、 2, 2,((5—メチル 1 H ベンゾトリァゾールー 1—yl)メチル)ィミノ)ビスエタノールの混合物(大和化成株 式会社製、製品名 VERZONE TT— 250Aを用いた。以下、「トリルトリァゾールイ匕 合物 A」と記す。)を 0. 5重量部、クェン酸を 0. 5重量部、重量平均分子量 59000の ポリアクリル酸を 0. 1重量部、純水を 88. 9重量部取り、よく攪拌 '混合した。次に、こ の混合液と過酸化水素 (試薬特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量比率で混 合し、研磨液 (A)を作製した。研磨液 (A)の pHを測定したところ、 2. 7であった。
[0078] なお、コロイダルシリカはテトラエトキシシランのアンモニア溶液中での加水分解に より作製した。
[0079] 研磨液 (A)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 5mVであった
[0080] 研磨液 (A)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は Onm、ファング量は Onmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0081] (1 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部及び平均二次粒径 70nmのコ ロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量部用いること、純水を 97. 9 重量部用いること以外は、前記(1— 1)の研磨液 (A)と同一の組成で各成分を混合 し、試料 (A )を作製した。試料 (A )中の TaN粉のゼータ電位を測定したところ、— 25. 4mVであった。
[0082] (1 - 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部及び平均二次粒径 70nmのコ ロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量部用いること、純水を 97. 9重 量部用いること以外は、前記(1— 1)の研磨液 (A)と同一の組成で各成分を混合し、 試料 (A )を作製した。試料 (A )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ、 一 9. 9
Cu Cu
mVであった。
[0083] なお、 TaN粉は、株式会社高純度化学研究所 TaN粉末 TAI05PBを使用した。
[0084] なお、 Cu粉は、株式会社高純度化学研究所 Cu粉末 CUE08PBを使用した。
[0085] (実施例 2)
(2— 1)研磨液 (B)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 1の(1 1)と同様に操作 を行い、研磨液 (B)を作製した。研磨液 (B)の pHを測定したところ、 2. 7であった。
[0086] 研磨液(B)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 2. 2mVであった
[0087] 研磨液 (B)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は Onm、ファング量は Onmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0088] (2— 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 1の(1 2)と同様に操作 を行い、試料 (B )を作製した。試料 (B )中の TaN粉のゼータ電位を測定したとこ
Ta Ta
ろ、 27. 7mVであった。
[0089] (2— 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 1の(1 3)と同様に操作 を行 ヽ、試料 (B )を作製した。試料 (B )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ
Cu Cu
, - 10. 9mVであった。
[0090] (実施例 3)
(3— 1)研磨液 (C)の作製と評価 平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカを 10. 0重量部、トリルトリァゾール化合物 A を 1. 0重量部、リンゴ酸を 1. 0重量部、プロピレングリコールモノプロピルエーテルを 10. 0重量部、ポリアクリル酸を 0. 1重量部、純水を 77. 9重量部取り、よく攪拌 '混 合した。次に、この混合液と過酸化水素 (試薬特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3 の重量比率で混合し、研磨液 (C)を作製した。研磨液 (C)の pHを測定したところ、 2 . 8であった。
[0091] 研磨液(C)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 6mVであった
[0092] 研磨液 (C)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は lnm、ファング量は Onmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0093] (3— 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 10. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 86. 9重量部用いること以外は、前記(3— 1)の研磨液 (C)と同 一の組成で各成分を混合し、試料 (C )を作製した。試料 (C )中の TaN粉のゼー
Ta Ta
タ電位を測定したところ、 26. 3mVであった。
[0094] (3— 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 10. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 86. 9重量部用いること以外は、前記(3— 1)の研磨液 (C)と同 一の組成で各成分を混合し、試料 (C )を作製した。試料 (C )中の Cu粉のゼータ
Cu Cu
電位を測定したところ、 - 7. 9mVであった。
[0095] (実施例 4)
(4 1)研磨液 (D)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 3の(3— 1)と同様に操作 を行い、研磨液 (D)を作製した。研磨液 (D)の pHを測定したところ、 2. 8であった。
[0096] 研磨液(D)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 7mVであった
[0097] 研磨液 (D)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は lnm、ファング量は lnmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0098] (4 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 3の(3— 2)と同様に操作 を行い、試料 (D )を作製した。試料 (D )中の TaN粉のゼータ電位を測定したとこ
Ta Ta
ろ、 26. 5mVであった。
[0099] (4 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 3の(3— 3)と同様に操作 を行 ヽ、試料 (D )を作製した。試料 (D )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ
Cu Cu
、 一 8. 7mVであった。
[0100] (実施例 5)
(5- 1)研磨液 (E)の作製と評価
平均二次粒径 70nmのコロイダルシリカを 5. 0重量部、トリルトリァゾール化合物 A を 0. 5重量部、 1, 2, 4 トリァゾールを 0. 1重量部、リンゴ酸を 0. 5重量部、メタノー ルを 1. 0重量部、純水を 92. 9重量部取り、よく攪拌 '混合した。次に、この混合液と 過酸化水素 (試薬特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量比率で混合し、研磨 液 (E)を作製した。研磨液 (E)の pHを測定したところ、 2. 7であった。
[0101] 研磨液(E)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 2. lmVであった
[0102] 研磨液 (E)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は lnm、ファング量は Onmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0103] (5— 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 70nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 96. 9重量部用いること以外は、前記(5— 1)の研磨液 (E)と同 一の組成で各成分を混合し、試料 (E )を作製した。試料 (E )中の TaN粉のゼー
Ta Ta
タ電位を測定したところ、 - 27. 7mVであった。
[0104] (5— 3) Cu粉のデータ電位の測定 平均二次粒径 70nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量部 用いること、純水を 96. 9重量部用いること以外は、前記(5— 1)の研磨液 (E)と同一 の組成で各成分を混合し、試料 (E )を作製した。試料 (E )中の Cu粉のゼータ電
Cu Cu
位を測定したところ、 - 13. lmVであった。
[0105] (実施例 6)
(6 1)研磨液 (F)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 5の(5— 1)と同様に操作 を行い、研磨液 (F)を作製した。研磨液 (F)の pHを測定したところ、 2. 8であった。
[0106] 研磨液(F)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 7mVであった。
[0107] 研磨液 (F)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は lnm、ファング量は Onmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0108] (6— 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 5の(5— 2)と同様に操作 を行い、試料 (F )を作製した。試料 (F )中の TaN粉のゼータ電位を測定したとこ
Ta Ta
ろ、 25. 3mVであった。
[0109] (6— 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 5の(5— 3)と同様に操作 を行 ヽ、試料 (F )を作製した。試料 (F )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ
Cu Cu
、 一 7. 7mVであった。
[0110] (実施例 7)
(7— 1)研磨液 (G)の作製と評価
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカを 5. 0重量部、トリルトリァゾール化合物 A を 0. 2重量部、 7ヒドロキシ— 5メチル—2, 3a トリァゾピリミジンを 0. 1重量部、サリ チル酸を 0. 2重量部、プロピレングリコールモノプロピルエーテルを 5. 0重量部、純 水を 89. 5重量部を取り、よく攪拌'混合した。次に、この混合液と過酸化水素 (試薬 特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量比率で混合し、研磨液 (G)を作製した。 研磨液 (G)の pHを測定したところ、 2. 7であった。 [0111] 研磨液(G)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 2. 2mVであった
[0112] 研磨液 (G)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 2nm、ファング量は lnmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0113] (7— 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 94. 5重量部用いること以外は、前記(7—1)の研磨液 (G)と同 一の組成で各成分を混合し、試料 (G )を作製した。試料 (G )中の TaN粉のゼー
Ta Ta
タ電位を測定したところ、 - 27. OmVであった。
[0114] (7— 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量部 用いること、純水を 94. 5重量部用いること以外は、前記(7—1)の研磨液 (G)と同一 の組成で各成分を混合し、試料 (G )を作製した。試料 (G )中の Cu粉のゼータ電
Cu Cu
位を測定したところ、 - 9. 9mVであった。
[0115] (実施例 8)
(8 1)研磨液 (H)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 7の(7— 1)と同様に操作 を行い、研磨液 (H)を作製した。研磨液 (H)の pHを測定したところ、 2. 7であった。
[0116] 研磨液(H)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 2. 3mVであった
[0117] 研磨液 (H)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 2nm、ファング量は 2nmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜にえぐれは発生しな力つた。
[0118] (8— 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 7の(7— 2)と同様に操作 を行い、試料 (H )を作製した。試料 (H )中の TaN粉のゼータ電位を測定したとこ
Ta Ta
ろ、 27. 9mVであった。 [0119] (8— 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、実施例 7の(7— 3)と同様に操作 を行 、、試料 (H )を作製した。試料 (H )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ
Cu Cu
, - 11. OmVであった。
[0120] 以上、実施例 1〜8の研磨液 (A)〜(H)の組成、試料 (A ;)〜 (H )の組成、試料
Ta Ta
(A ;)〜 (H )の組成及び評価結果について表 1及び表 2に示す。
Cu Cu
[表 1]
Figure imgf000028_0001
ェ 1
□o ェ h~
Ci ο
試料たは 1
ダ均次粒)イリカ(平径ルシ 30a二 ]nm 1 cn ェ σ¾ to
οο c j
ダ均)カ (次粒径Hルリ平シ 70二I ]n
u 酸サリチル
n
O 1
o
o ci c=i 1
トリルトリア
ί4'トリル Υァソへ - co cvj J
ドゾヒキ卜ピ 7チ23リリミシ5メル□ァa - - -,
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卜 o
LL
タメノル- 1
05
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o u 酸素過化水
UJ cn <=
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卜 <o 粉 Ta r-^
UJ <=i σ¾ e
1
粉 C u
cn o eo
LU '位セ電リカタシの - o
'電位 TNセタ A1の'a:セ夕電 - - 位位 Cタ電 A2のu:
差 (絶対値と) A12 Aの
≡ ぐえれ ¾ ()フンクァnm 瞷
<
'ヽ ェ
-ヽ H a
Q
Eg 繮
(比較例 1)
(9 1)研磨液 (I)の作製と評価
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカを 5. 0重量部、平均二次粒径 70nmのコロ ィダルシリカを 5. 0重量部、ベンゾトリアゾールを 0. 2重量部、クェン酸を 0. 5重量部 、ポリアクリル酸を 0. 1重量部、純水を 89. 2重量部取り、よく攪拌'混合した。次に、 この混合液と過酸化水素 (試薬特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量比率で 混合し、研磨液 (I)を作製した。研磨液 (I)の pHを測定したところ、 2. 7であった。
[0122] 研磨液(I)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. OmVであった
[0123] 研磨液 (I)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量が 70nmになるように研磨したところ、シーム量は 53nm、ファング量は 45nmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜に深いえぐれが発生した。
[0124] (9 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部及び平均二次粒径 70nmのコ ロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量部用いること、純水を 98. 2 重量部用いること以外は、前記(9 1)の研磨液 (I)と同一の組成で各成分を混合し 、試料 (I )を作製した。試料 (I )中の TaN粉のゼータ電位を測定したところ、 一 29
Ta Ta
. 4mVであった。
[0125] (9 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部及び平均二次粒径 70nmのコ ロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量部用いること、純水を 98. 2重 量部用いること以外は、前記(9— 1)の研磨液 (I)と同一の組成で各成分を混合し、 試料 (I )を作製した。試料 (I )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ、 16. 2m
Cu Cu
Vであった。
[0126] (比較例 2)
(10- 1)研磨液 ωの作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 1の(9 1)と同様に操作 を行い、研磨液 COを作製した。研磨液 COの PHを測定したところ、 2. 7であった。
[0127] 研磨液 (J)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 3mVであった
[0128] 研磨液 ωを用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量が 70nmになるように研磨したところ、シーム量は 60nm、ファング量は 50nmであり、配 線金属層近傍の層間絶縁膜に深いえぐれが発生した。 [0129] (10— 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 1の(9 2)と同様に操作 を行い、試料 CF TaN
Ta )を作製した。試料 CF Ta )中の 粉のゼータ電位を測定したところ
, - 28. 9mVであった。
[0130] (10— 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 1の(9 3)と同様に操作 を行 、、試料 Q )を作製した。試料 Q )中の Cu粉のゼータ電位を測定したところ、
Cu Cu
15. 9mVであった。
[0131] (比較例 3)
(11 - 1)研磨液 (K)の作製と評価
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカを 10. 0重量部、ベンゾトリアゾールを 0. 2 重量部、リンゴ酸を 1. 0重量部、プロピレングリコールモノプロピルエーテルを 10. 0 重量部、ポリアクリル酸を 0. 1重量部、純水を 78. 7重量部取り、よく攪拌 '混合した。 次に、この混合液と過酸化水素 (試薬特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量 比率で混合し、研磨液 (K)を作製した。研磨液 (K)の pHを測定したところ、 2. 7であ つた o
[0132] 研磨液 (K)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 6mVであった
[0133] 研磨液 (K)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 66nm、ファング量は 53nmであり、 配線金属層近傍の層間絶縁膜に深!ヽぇぐれが発生した。
[0134] (11— 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 10. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 87. 7重量部用いること以外は、前記(11 1)の研磨液 (K)と 同一の組成で各成分を混合し、試料 (K )を作製した。試料 (K )中の TaN粉のゼ
Ta Ta
ータ電位を測定したところ、 - 19. 6mVであった。
[0135] (11— 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 10. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 87. 7重量部用いること以外は、前記(11 1)の研磨液 (K)と 同一の組成で各成分を混合し、試料 (K )を作製した。試料 (K )中の Cu粉のゼー
Cu Cu
タ電位を測定したところ、 2. 7mVであった。
[0136] (比較例 4)
(12- 1)研磨液 (L)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 3の(11 1)と同様に操 作を行い、研磨液 (L)を作製した。研磨液 (L)の pHを測定したところ、 2. 7であった
[0137] 研磨液 (L)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 1. 4mVであった。
[0138] 研磨液 (L)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 59nm、ファング量は 53nmであり、 配線金属層近傍の層間絶縁膜に深!ヽぇぐれが発生した。
[0139] (12— 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 3の(11 2)と同様に操 作を行い、試料 (L )を作製した。試料 (L )中の TaN粉のゼータ電位を測定したと
Ta Ta
ころ、 20. 6mVであった。
[0140] (12— 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 3の(11 3)と同様に操 作を行 ヽ、試料 (L )を作製した。試料 (L )中の Cu粉のゼータ電位を測定したとこ
Cu Cu
ろ、 2. lmVであった。
[0141] (比較例 5)
(13- 1)研磨液 (M)の作製と評価
平均二次粒径 70nmのコロイダルシリカを 5. 0重量部、ベンゾトリアゾールを 0. 2重 量部、 1, 2, 4 トリァゾールを 0. 1重量部、リンゴ酸を 0. 5重量部、メタノールを 1. 0 重量部、純水を 93. 2重量部取り、よく攪拌 *混合した。次に、この混合液と過酸化水 素 (試薬特級、 30%水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量比率で混合し、研磨液 (M)を 作製した。研磨液 (M)の pHを測定したところ、 2. 8であった。
[0142] 研磨液(M)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 0. 2mVであつ た。
[0143] 研磨液 (M)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 55nm、ファング量は 50nmであり、 配線金属層近傍の層間絶縁膜に深!ヽぇぐれが発生した。
[0144] (13— 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 70nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 97. 2重量部用いること以外は、前記(13— 1)の研磨液 (M)と 同一の組成で各成分を混合し、試料 (M )を作製した。試料 (M )中の TaN粉のゼ
Ta Ta
ータ電位を測定したところ、 38. 6mVであった。
[0145] (13— 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 70nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 Cu粉を 1. 0重量部 用いること、純水を 97. 2重量部用いること以外は、前記(13— 1)の研磨液 (M)と同 一の組成で各成分を混合し、試料 (M )を作製した。試料 (M )中の Cu粉のゼー
Cu Cu
タ電位を測定したところ、 20. lmVであった。
[0146] (比較例 6)
(14- 1)研磨液 (N)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 5の(13— 1)と同様に操 作を行い、研磨液 (N)を作製した。研磨液 (N)の pHを測定したところ、 2. 8であった
[0147] 研磨液(N)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 0. OmVであった
[0148] 研磨液 (N)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 53nm、ファング量は 47nmであり、 配線金属層近傍の層間絶縁膜に深!ヽぇぐれが発生した。
[0149] (14 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 5の(13— 2)と同様に操 作を行い、試料 (N )を作製した。試料 (N )中の TaN粉のゼータ電位を測定したと
Ta Ta
ころ、 38· lmVであった。 [0150] (14 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 5の(13— 3)と同様に操 作を行 ヽ、試料 (N )を作製した。試料 (N )中の Cu粉のゼータ電位を測定したとこ
Cu Cu
ろ、 12. OmVであった。
[0151] (比較例 7)
(15- 1)研磨液 (O)の作製と評価
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカを 5. 0重量部、ベンゾトリアゾールを 0. 1重 量部、 7ヒドロキシー 5メチルー 2, 3a トリァゾピリミジンを 0. 1重量部、サリチル酸を 0. 2重量部、プロピレングリコールモノプロピルエーテルを 5. 0重量部、純水を 89. 6 重量部取り、よく攪拌'混合した。次に、この混合液と過酸化水素 (試薬特級、 30% 水溶液)とを 100. 0 : 0. 3の重量比率で混合し、研磨液 (O)を作製した。研磨液 (O) の pHを測定したところ、 2. 7であった。
[0152] 研磨液(O)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 2. lmVであった
[0153] 研磨液 (O)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 71nm、ファング量は 66nmであり、 配線金属層近傍の層間絶縁膜に深!ヽぇぐれが発生した。
[0154] (15— 2) TaN粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 TaN粉を 1. 0重量 部用いること、純水を 93. 6重量部用いること以外は、前記(15— 1)の研磨液 (O)と 同一の組成で各成分を混合し、試料 (O )を作製した。試料 (O )中の TaN粉のゼ
Ta Ta
ータ電位を測定したところ、 - 18. 9mVであった。
[0155] (15— 3) Cu粉のデータ電位の測定
平均二次粒径 30nmのコロイダルシリカ 5. 0重量部に代えて、 Ta粉を 1. 0重量部 用いること、純水を 93. 6重量部用いること以外は、前記(15— 1)の研磨液 (O)と同 一の組成で各成分を混合し、試料 (O )を作製した。試料 (O )中の TaN粉のゼー
Cu Cu
タ電位を測定したところ、 1. 7mVであった。
[0156] (比較例 8) (16- 1)研磨液 (P)の作製と評価
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 7の(15— 1)と同様に操 作を行い、研磨液 (P)を作製した。研磨液 (P)の pHを測定したところ、 2. 7であった
[0157] 研磨液(P)中のコロイダルシリカのゼータ電位を測定したところ、 0. 2mVであった。
[0158] 研磨液 (P)を用いて銅配線付き基体を研磨し、層間絶縁膜フィールド部の研磨量 力 S70nmになるように研磨したところ、シーム量は 70nm、ファング量は 60nmであり、 配線金属層近傍の層間絶縁膜に深!ヽぇぐれが発生した。
[0159] ( 16— 2) TaN粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 7の(15— 2)と同様に操 作を行い、試料 (P )を作製した。試料 (P )中の TaN粉のゼータ電位を測定したと
Ta Ta
ころ、 20. 6mVであった。
[0160] (16— 3) Cu粉のデータ電位の測定
過酸化水素の重量比率を 0. 9とすること以外は、比較例 7の(15— 3)と同様に操 作を行 、、試料 (P
Cu )を作製した。試料 (P
Cu )中の Cu粉のゼータ電位を測定したとこ ろ、 3. 5mVであった。
[0161] 以上、比較例 1〜8の研磨液 (I)〜(P)の組成、試料 (I )〜(P )の組成、試料 (I
Ta Ta Ci
;)〜(P )の組成及び評価結果につ!、て表 3及び表 4に示す。
Cu
[表 3]
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000037_0001
本発明の実施例 1〜8に示される研磨液は、 TaNおよび基体の SiOを連続して研
2
磨可能であり、比較例の研磨液 1〜8に比較して、えぐれ量が小さく良好であることが わ力る。

Claims

請求の範囲 砥粒、酸、下記一般式 (I)で表されるトリルトリァゾール化合物及び水を含有するこ とを特徴とする CMP用研磨液。
[化 1]
Figure imgf000038_0001
(式 (I)中、 R1は各々独立に炭素数 1〜4のアルキレン基を示し、 R2は炭素数 1〜4の アルキレン基を示す。 )
[2] 前記一般式 (I)にお 、て R2力 メチレン基である請求項 1記載の CMP用研磨液。
[3] 前記一般式 (I)において R1が、メチレン基又はエチレン基である請求項 1記載の C MP用研磨液。
[4] 前記トリルトリァゾール化合物力 2, 2' ( (4ーメチルー 1H べンゾトリァゾールー 1
—yl)メチル)ィミノ)ビスエタノール、 2, 2,((5—メチル 1H ベンゾトリァゾールー 1 yl)メチル)ィミノ)ビスエタノール又はこれらの混合物である請求項 1記載の CMP 用研磨液。
[5] CMP用研磨液中における Cuのゼータ電位と、 CMP用研磨液中における TaNの ゼータ電位との差 (絶対値)が 20. OmV以下である請求項 1記載の CMP用研磨液。
[6] pHが 2〜5である請求項 1記載の CMP用研磨液。
[7] 前記砲粒がコロイダルシリカである請求項 1記載の CMP用研磨液。
[8] 金属の酸化剤を含有してなる請求項 1〜7のいずれか一項に記載の CMP用研磨 液。
[9] 表面が凹部及び凸部力 なる層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜を表面に沿って被覆 するバリア層と、前記凹部を充填してバリア層を被覆する配線金属層とを有する基板 の配線金属層を研磨して前記凸部のバリア層を露出させる第 1の化学機械研磨工程 と、
前記第 1の化学機械研磨工程で露出した前記基板のバリア層を請求項 1〜8のい ずれか一項に記載の CMP用研磨液を用いて研磨して前記凸部の層間絶縁膜を露 出させる第 2の化学機械研磨工程とを含むことを特徴とする研磨方法。
[10] 前記層間絶縁膜が、シリコン系被膜である請求項 9記載の研磨方法。
[11] 前記配線金属が銅、銅合金、銅の酸化物及び銅合金の酸化物から選ばれる少なく とも 1種である請求項 9又は 10記載の研磨方法。
[12] 前記バリア層が、タンタル又はタンタルイ匕合物である請求項 9〜: L 1のいずれか一項 に記載の研磨方法。
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