JP2003327954A - Polishing composition - Google Patents
Polishing compositionInfo
- Publication number
- JP2003327954A JP2003327954A JP2002136541A JP2002136541A JP2003327954A JP 2003327954 A JP2003327954 A JP 2003327954A JP 2002136541 A JP2002136541 A JP 2002136541A JP 2002136541 A JP2002136541 A JP 2002136541A JP 2003327954 A JP2003327954 A JP 2003327954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing composition
- copper
- concentration
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、各種メモ
リーハードディスク用基板等の研磨に使用される研磨用
組成物に関し、特に半導体のデバイスウエハーの表面平
坦化加工に好適に用いられる研磨用組成物に関するもの
である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polishing composition used for polishing semiconductors, substrates for various memory hard disks, and the like, and more particularly to a polishing composition preferably used for surface flattening of semiconductor device wafers. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エレクトロニクス業界の最近の著しい発
展により、トランジスター、IC、LSI、超LSIと進化して
きており、これら半導体素子に於ける回路の集積度が急
激に増大するに伴って半導体デバイスのデザインルール
は年々微細化が進み、デバイス製造プロセスでの焦点深
度は浅くなり、パターン形成面の平坦性はますます厳し
くなってきている。2. Description of the Related Art With the recent remarkable development of the electronics industry, it has evolved into transistors, ICs, LSIs, and VLSIs, and the design of semiconductor devices has increased with the rapid increase in the degree of integration of circuits in these semiconductor elements. The rules are becoming finer year by year, the depth of focus in the device manufacturing process is becoming shallower, and the flatness of the pattern formation surface is becoming more and more severe.
【０００３】一方で配線の微細化による配線抵抗の増大
をカバーするために、配線材料としてアルミニウムやタ
ングステンからより電気抵抗の小さな銅配線が検討され
てきている。しかしながら銅を配線層や配線間の相互接
続に用いる場合には、絶縁膜上に配線溝や孔を形成した
後、スパッタリングやメッキによって銅膜を形成し、化
学的機械的研磨法（ＣＭＰ）によって絶縁膜上の不要な
銅が取り除かれる。On the other hand, in order to cover an increase in wiring resistance due to the miniaturization of wiring, copper wiring having a smaller electric resistance has been studied from aluminum or tungsten as a wiring material. However, when copper is used for wiring layers or interconnections between wirings, after forming wiring grooves or holes on the insulating film, a copper film is formed by sputtering or plating, and then chemical mechanical polishing (CMP) is used. The unnecessary copper on the insulating film is removed.
【０００４】かかるプロセスでは銅が絶縁膜中に拡散し
てデバイス特性を低下させるので、通常は銅の拡散防止
のために絶縁膜上にバリア層としてタンタルやタンタル
ナイトライドの層を設けることが一般的になっている。In such a process, copper diffuses into the insulating film and deteriorates the device characteristics. Therefore, it is common to provide a tantalum or tantalum nitride layer as a barrier layer on the insulating film to prevent the diffusion of copper. It has become a target.
【０００５】このようにして最上層に銅膜を形成させた
デバイスの平坦化ＣＭＰプロセスにおいては、初めに不
要な部分の銅膜を絶縁層上に形成されたタンタル化合物
の表面層まで研磨し、次のステップでは絶縁膜上のタン
タル化合物の層を研磨しＳｉＯ2面が出たところで研磨
が終了していなければならない。このようなプロセスを
図１に示したが、かかるプロセスにおけるＣＭＰ研磨で
は銅、タンタル化合物、ＳｉＯ2などの異種材料に対し
て研磨レートに選択性があることが必要である。In the flattening CMP process of the device in which the copper film is formed on the uppermost layer in this manner, the unnecessary portion of the copper film is first polished to the surface layer of the tantalum compound formed on the insulating layer, In the next step, the tantalum compound layer on the insulating film should be polished and the polishing should be completed when the SiO 2 surface is exposed. Such a process is shown in FIG. 1. In the CMP polishing in such a process, it is necessary that the polishing rate be selective with respect to different materials such as copper, tantalum compound and SiO 2 .
【０００６】即ちステップ１では銅に対する研磨レート
が高く、タンタル化合物に対してはほとんど研磨能力が
ない程度の選択性が必要である。さらにステップ２では
タンタル化合物に対する研磨レートは大きいがＳｉＯ2
に対する研磨レートが小さいほどＳｉＯ2の削りすぎを
防止できるので好ましい。That is, in step 1, the polishing rate for copper is high and the selectivity for tantalum compounds is such that there is almost no polishing ability. Further, in step 2, although the polishing rate for the tantalum compound is large, SiO 2
It is preferable that the polishing rate is smaller than that of SiO 2 because it can prevent excessive shaving of SiO 2 .
【０００７】このプロセスを理想的には一つの研磨材で
研磨できることが望まれるが、異種材料に対する研磨レ
ートの選択比をプロセスの途中で変化させることはでき
ないので、プロセスを２ステップに分けて異なる選択性
を有する２つのスラリーでそれぞれのＣＭＰ工程を実施
する。通常溝や孔の銅膜の削りすぎ（ディッシング、リ
セス、エロージョン）を防ぐためにステップ１ではタン
タル化合物上の銅膜は少し残した状態で研磨を終了させ
る。ついでステップ２ではＳｉＯ2層をストッパーとし
て残ったわずかな銅とタンタル化合物を研磨除去する。Ideally, it is desired that this process can be polished with one abrasive, but since the selectivity of the polishing rate for different materials cannot be changed during the process, the process is divided into two steps and different. Each CMP step is performed with two slurries that have selectivity. Usually, in order to prevent excessive cutting (dishing, recess, erosion) of the copper film in the grooves and holes, polishing is finished in step 1 with the copper film on the tantalum compound slightly left. Then, in step 2, a slight amount of remaining copper and tantalum compound is polished and removed by using the SiO 2 layer as a stopper.
【０００８】ステップ１に用いられる研磨用組成物に対
しては、ステップ２でリカバーできないような表面上の
欠陥（スクラッチ）を発生させることなく銅膜に対して
のみ大きい研磨レートを有することが必要である。The polishing composition used in step 1 needs to have a high polishing rate only for the copper film without causing surface defects (scratches) that cannot be recovered in step 2. Is.
【０００９】このような銅膜用の研磨用組成物として
は、特開平７−２３３４８５号公報に示されているが、
アミノ酢酸およびアミド硫酸から選ばれる少なくとも１
種類の有機酸と酸化剤と水とを含有する研磨用組成物で
ある。銅に対して比較的大きな研磨レートが得られてい
るがこれは酸化剤によってイオン化された銅が上記の有
機酸とキレートを形成して機械的に研磨されやすくなっ
たためと推定できる。A polishing composition for such a copper film is disclosed in JP-A-7-233485.
At least one selected from aminoacetic acid and amidosulfate
A polishing composition containing various kinds of organic acids, an oxidizing agent, and water. A relatively large polishing rate was obtained for copper, which can be presumed to be because copper ionized by the oxidizing agent forms a chelate with the above-mentioned organic acid to facilitate mechanical polishing.
【００１０】しかしながら前記研磨用組成物を用いて、
銅膜およびタンタル化合物を有する半導体デバイスを研
磨すると、銅とタンタル化合物の研磨選択比が充分でな
かったり、銅に対する選択比を高めると配線溝や孔の銅
膜が削られ過ぎたり、銅膜表面の平滑性が損なわれる等
の問題があった。However, using the above polishing composition,
When polishing a semiconductor device having a copper film and a tantalum compound, the polishing selectivity between copper and the tantalum compound is not sufficient, or if the selectivity to copper is increased, the copper film in the wiring groove or hole is excessively scraped, or the copper film surface However, there was a problem that the smoothness of the
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、銅膜とタン
タル化合物を有する半導体デバイスのＣＭＰ加工プロセ
スにおいて、銅の研磨レートは大きいがタンタル化合物
の研磨レートが小さいという選択性の高い研磨用組成物
を提供することにあり、更に銅膜表面の平滑性にも優れ
たＣＭＰ加工用の研磨用組成物である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a highly selective polishing composition having a high copper polishing rate but a low tantalum compound polishing rate in a CMP process of a semiconductor device having a copper film and a tantalum compound. And a polishing composition for CMP processing which is excellent in smoothness of the copper film surface.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）研磨
材、（Ｂ）ベンゾトリアゾール、（Ｃ）酒石酸、（Ｄ）
過酸化水素、（Ｅ）ポリビニルアルコール、（Ｆ）キノ
リノール、および（Ｇ）水を含む研磨用組成物であり、
（Ａ）研磨材が、平均粒径５〜１００ｎｍの範囲にある
有機高分子化合物からなり、研磨用組成物中の濃度が５
〜３０重量％であり、（Ｂ）ベンゾトリアゾールの研磨
用組成物中の濃度が０．０１〜３重量％であり、（Ｃ）
酒石酸の研磨用組成物中の濃度が０．０５〜５重量％で
あり、（Ｄ）過酸化水素の研磨用組成物中の濃度が０．
０３〜５重量％であり、（Ｅ）ポリビニルアルコールの
研磨用組成物中の濃度が０．０１〜５重量％であリ、
（Ｆ）キノリノールの研磨用組成物中の濃度が０．０１
〜１重量％である研磨用組成物である。更に好ましい形
態としては、ポリビニルアルコールの重合度が３００か
ら１０００の範囲にあり、ケン化度が７０〜９０％の範
囲にある研磨用組成物である。The present invention provides (A) an abrasive, (B) benzotriazole, (C) tartaric acid, (D).
A polishing composition containing hydrogen peroxide, (E) polyvinyl alcohol, (F) quinolinol, and (G) water,
(A) The abrasive is made of an organic polymer compound having an average particle size of 5 to 100 nm and has a concentration of 5 in the polishing composition.
To 30% by weight, the concentration of (B) benzotriazole in the polishing composition is 0.01 to 3% by weight, and (C)
The concentration of tartaric acid in the polishing composition is 0.05 to 5% by weight, and the concentration of (D) hydrogen peroxide in the polishing composition is 0.
03-5% by weight, and (E) the concentration of polyvinyl alcohol in the polishing composition is 0.01-5% by weight,
(F) The concentration of quinolinol in the polishing composition is 0.01
The polishing composition has a content of 1% by weight. A more preferable form is a polishing composition in which the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is in the range of 300 to 1000 and the degree of saponification is in the range of 70 to 90%.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明はかかる上記の問題点を解
決するために種々検討した結果、特定の化合物と酸化剤
および水を含有する研磨用組成物を用いることにより、
銅膜に対する研磨レートが大きく、タンタル化合物に対
する研磨レートが小さい、高い選択性を得ることがで
き、銅膜表面の平滑性にも優れた結果が得られることを
見いだし、発明を完成するに至ったものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a result of various studies in order to solve the above problems, the present invention provides a polishing composition containing a specific compound, an oxidizing agent and water.
It was found that the polishing rate for the copper film is high, the polishing rate for the tantalum compound is low, high selectivity can be obtained, and excellent results are obtained for the smoothness of the copper film surface, and the invention was completed. It is a thing.
【００１４】本発明に用いられる研磨材は、平均粒径５
〜１００ｎｍの範囲にある有機高分子化合物からなるも
のである。これらのものはビニルモノマーの乳化重合な
どによって得られる有機高分子化合物の微粒子である
が、単独或いは任意に組み合わせ用いることができる。
組成、組み合わせや比率などは特に限定されるものでは
ない。また、これらの研磨材は被研磨物表面に研磨材起
因のスクラッチの発生を防止したり、保存中に沈殿して
組成変化することがないよう粒子径が比較的そろい径の
小さなものが好ましい。The abrasive used in the present invention has an average particle size of 5
It consists of an organic polymer compound in the range of -100 nm. These are fine particles of an organic polymer compound obtained by emulsion polymerization of vinyl monomers, but they can be used alone or in any combination.
The composition, combination, ratio, etc. are not particularly limited. Further, it is preferable that these abrasives have relatively small particle diameters so as to prevent the occurrence of scratches due to the abrasives on the surface of the object to be polished and to prevent the composition from changing due to precipitation during storage.
【００１５】研磨材の一次粒子平均径は走査型電子顕微
鏡によって観察することができるが、５ｎｍ〜１００ｎ
ｍの範囲にあることが好ましい。下限値より小さいと研
磨レートが大きくなりにくいので好ましくなく、上限値
を越えると被研磨物表面にスクラッチを発生しやすくな
ったり、タンタル化合物の研磨レートを押さえることが
難しくなるので好ましくない。また特性を損なわない程
度でコロイダルシリカ等の無機微粒子を研磨剤として併
用することももちろん可能である。The average primary particle diameter of the abrasive can be observed with a scanning electron microscope, and is 5 nm to 100 n.
It is preferably in the range of m. If it is less than the lower limit, the polishing rate tends not to increase, which is not preferable. If it exceeds the upper limit, scratches are likely to occur on the surface of the object to be polished and it is difficult to suppress the polishing rate of the tantalum compound, which is not preferable. It is of course possible to use inorganic fine particles such as colloidal silica as an abrasive as long as the characteristics are not impaired.
【００１６】また研磨材の研磨用組成物中の濃度は５〜
３０重量％であることが望ましい。研磨材の濃度が小さ
くなりすぎると機械的な研磨能力が減少し研磨レートが
低下するので好ましくなく、濃度が高すぎる機械的研磨
能力が増大してタンタル化合物の研磨レートをおさえる
ことができなくなり、選択性が低下するので好ましくな
い。The concentration of the abrasive in the polishing composition is 5 to 5.
It is preferably 30% by weight. If the concentration of the abrasive is too small, the mechanical polishing ability is reduced and the polishing rate is lowered, which is not preferable, and the concentration is too high, the polishing rate of the tantalum compound cannot be suppressed and the polishing rate cannot be suppressed. It is not preferable because the selectivity is lowered.
【００１７】本発明の研磨用組成物はベンゾトリアゾー
ルを含有する。研磨用組成物中の濃度は０．０１〜３重
量％であることが望ましい。ベンゾトリアゾールの量が
少ないと銅膜の研磨レートが大きくなって研磨面の制御
が難しくなったり、過研磨になりやすいので好ましくな
く、過度に多くなると銅膜の研磨レートが小さくなって
好ましくない。The polishing composition of the present invention contains benzotriazole. The concentration in the polishing composition is preferably 0.01 to 3% by weight. When the amount of benzotriazole is small, the polishing rate of the copper film is large, which makes it difficult to control the polished surface and is likely to cause excessive polishing, which is not preferable.
【００１８】本発明の研磨用組成物は酒石酸が含まれ
る。本発明における酒石酸は銅とのキレートを形成し、
銅の研磨速度を制御しやすくなるので好ましい。添加量
については研磨組成物中、０．０５〜５重量％の範囲で
使用する。下限値未満ではキレート形成効果が不十分で
あり、上限値を越えると研磨速度が制御できなくなり過
研磨になるので好ましくない。The polishing composition of the present invention contains tartaric acid. Tartaric acid in the present invention forms a chelate with copper,
It is preferable because the polishing rate of copper can be easily controlled. The addition amount is 0.05 to 5% by weight in the polishing composition. If it is less than the lower limit, the chelate-forming effect is insufficient, and if it exceeds the upper limit, the polishing rate cannot be controlled, resulting in overpolishing.
【００１９】本発明の研磨用組成物は過酸化水素を含有
する。本発明における研磨用組成物において過酸化水素
は酸化剤として作用しているものである。過酸化水素は
銅膜に対して酸化作用を発揮し、イオン化を促進するこ
とによって銅膜の研磨レートを高める働きがあるが、研
磨用組成物中の濃度は０．０３〜５重量％であることが
望ましい。この範囲の濃度から高くなっても低くなり過
ぎても銅膜の研磨レートが低下するので好ましくない。The polishing composition of the present invention contains hydrogen peroxide. In the polishing composition of the present invention, hydrogen peroxide acts as an oxidizing agent. Hydrogen peroxide exerts an oxidizing action on the copper film and promotes ionization to increase the polishing rate of the copper film, but the concentration in the polishing composition is 0.03 to 5% by weight. Is desirable. If the concentration is increased or decreased from this range, the polishing rate of the copper film is lowered, which is not preferable.
【００２０】本発明の研磨用組成物はポリビニルアルコ
ールを含有する。本発明におけるポリビニルアルコール
は研磨剤を均一に水中に分散させる効果があり、長期間
保存しても研磨剤が沈降しにくくなり、二次凝集してス
クラッチをの発生しやすくするのを防ぐことが可能とな
る。添加量は研磨用組成物中の濃度で０．０１〜５重量
％になる範囲が好ましく、下限値未満では分散効果に乏
しく、上限値を超えるとスラリーの粘度が高くなり研磨
作業性が低下するので好ましくない。ポリビニルアルコ
ールの重合度は３００〜１，０００の範囲にあることが
好ましい。重合度３００未満では分散剤としての能力に
乏しく、重合度が１０００を超えると粘度上昇のために
研磨作業性が低下する可能性がある。またケン化度は７
０〜９０％の範囲にあることが望ましい。この範囲以外
では研磨作業性と分散性の両立が難しくなる可能性があ
る。The polishing composition of the present invention contains polyvinyl alcohol. The polyvinyl alcohol in the present invention has an effect of uniformly dispersing the abrasive in water, and prevents the abrasive from easily settling even after long-term storage and preventing secondary aggregation from easily causing scratches. It will be possible. The amount of addition is preferably in the range of 0.01 to 5% by weight in the polishing composition. Below the lower limit, the dispersion effect is poor, and above the upper limit, the viscosity of the slurry increases and polishing workability decreases. It is not preferable. The degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably in the range of 300 to 1,000. If the degree of polymerization is less than 300, the ability as a dispersant is poor, and if the degree of polymerization exceeds 1,000, the workability of polishing may be deteriorated due to an increase in viscosity. The saponification degree is 7
It is preferably in the range of 0 to 90%. Outside of this range, it may be difficult to achieve both polishing workability and dispersibility.
【００２１】本発明の研磨組成物はキノリノールを含有
する。本発明における研磨用組成物においてキノリノー
ルは銅の研磨レートを向上させる効果があり、銅以外の
金属との選択比を上げるのに最適である。研磨用組成物
中の濃度は０．０１〜１重量％になる範囲が好ましく、
下限値未満では効果が発現しないので好ましくなく、上
限値を超えると他の金属との研磨選択比が低下するので
好ましくない。The polishing composition of the present invention contains quinolinol. In the polishing composition of the present invention, quinolinol has the effect of improving the polishing rate of copper, and is optimal for increasing the selection ratio with metals other than copper. The concentration in the polishing composition is preferably in the range of 0.01 to 1% by weight,
If it is less than the lower limit, the effect is not exhibited, which is not preferable, and if it exceeds the upper limit, the polishing selectivity with other metals is lowered, which is not preferable.
【００２２】本発明の研磨用組成物の媒体は水であり、
イオン性不純物や金属イオンを極力減らしたものである
ことが望ましい。The medium of the polishing composition of the present invention is water,
It is desirable that ionic impurities and metal ions are reduced as much as possible.
【００２３】本発明の研磨用組成物は上記の各成分、研
磨材、ベンゾトリアゾール、酒石酸、過酸化水素、及び
キノリノールを水に混合、溶解、分散させて製造する
が、その混合方法は任意の装置で行うことができる。例
えば、翼式回転攪拌機、超音波分散機、ビーズミル分散
機、ニーダー、ボールミルなどが適用可能である。The polishing composition of the present invention is produced by mixing, dissolving, and dispersing the above-mentioned respective components, abrasive, benzotriazole, tartaric acid, hydrogen peroxide, and quinolinol in water, and the mixing method is arbitrary. It can be done in the device. For example, a blade type rotary stirrer, an ultrasonic disperser, a bead mill disperser, a kneader, a ball mill and the like are applicable.
【００２４】また上記成分以外に種々の研磨助剤を配合
してもよい。このような研磨助剤の例としては分散助
剤、防錆剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防かび剤等が挙げら
れるがこれらはスラリーの分散貯蔵安定性、研磨速度の
向上の目的で加えられる。分散助剤としてはヘキサメタ
リン酸ソーダ等が挙げられる。もちろん各種界面活性剤
などを添加して分散性を向上させることができることは
言うまでもない。ｐＨ調整剤としては酢酸、塩酸、硝酸
等が挙げられる。消泡剤としては流動パラフィン、ジメ
チルシリコーンオイル、ステアリン酸モノ、ジグリセリ
ド混合物、ソルビタンモノパルミチエート、等が挙げら
れる。In addition to the above components, various polishing aids may be blended. Examples of such a polishing aid include a dispersion aid, a rust preventive, an antifoaming agent, a pH adjuster, and a fungicide. These are for the purpose of improving the dispersion storage stability of the slurry and the polishing rate. Added. Examples of the dispersion aid include sodium hexametaphosphate and the like. Of course, it is needless to say that various surfactants and the like can be added to improve the dispersibility. Examples of pH adjusters include acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid and the like. Examples of the antifoaming agent include liquid paraffin, dimethyl silicone oil, stearic acid mono-, diglyceride mixture, sorbitan monopalmitiate, and the like.
【００２５】[0025]
【実施例】本発明を実施例で具体的に説明する。
＜実施例１〜８、比較例１〜６＞研磨材として平均粒径
３０ｎｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用
い、過酸化水素、ベンゾトリアゾール（ＢＴ）、酒石
酸、ポリビニルアルコール、キノリノールが表１に示さ
れた濃度になるように０．５μｍのカートリッジフィル
ターで濾過されたイオン交換水に混合し、高速ホモジナ
イザーで攪拌して均一に分散させて実施例１〜８、比較
例１〜６の研磨用組成物を得た。過酸化水素については
研磨直前に混合して用いた。EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to Examples. <Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 6> Hydrogen peroxide, benzotriazole (BT), tartaric acid, polyvinyl alcohol and quinolinol are shown in Table 1 using polymethylmethacrylate (PMMA) having an average particle diameter of 30 nm as an abrasive. The mixture was mixed with ion-exchanged water filtered with a 0.5 μm cartridge filter so as to have the indicated concentration, and stirred with a high-speed homogenizer to uniformly disperse the mixture, and then used for polishing in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 6. A composition was obtained. Hydrogen peroxide was mixed and used immediately before polishing.
【００２６】＜研磨性評価＞被研磨物は６インチのシリ
コンウエハー上にスパッタリングで２０００Åのタンタ
ル（Ｔａ）並びに電解メッキで１００００Åの銅を製膜
したものを準備し、銅、Ｔａ面を研磨した。<Evaluation of Abrasiveness> An object to be polished was prepared by depositing tantalum (Ta) of 2000 Å on a 6-inch silicon wafer by sputtering and copper of 10000 Å by electrolytic plating and polishing the copper and Ta surfaces. .
【００２７】研磨は定盤径６００ｍｍの片面研磨機を用
いた。研磨機の定盤にはロデール社製（米国）のポリウ
レタン製研磨パッドＩＣ−１０００／Ｓｕｂａ４００を
専用の両面テープ張り付け、研磨液組成物（スラリー）
を流しながら１分間銅、タンタル膜を研磨した。研磨条
件としては加重を３００ｇ／ｃｍ2、定盤の回転数を４
０ｒｐｍ、ウエハー回転数４０ｒｐｍ、研磨材組成物の
流量を２００ｍｌ／ｍｉｎとした。For polishing, a single-side polishing machine having a platen diameter of 600 mm was used. A polishing pad composition (slurry) was prepared by attaching a polyurethane polishing pad IC-1000 / Suba400 manufactured by Rodel Co. (USA) to the surface plate of the polishing machine.
The copper and tantalum film was polished for 1 minute while flowing. The polishing conditions were a weight of 300 g / cm 2 and a platen rotation speed of 4
The rotation speed was 0 rpm, the wafer rotation speed was 40 rpm, and the flow rate of the polishing composition was 200 ml / min.
【００２８】ウエハーを洗浄、乾燥後減少した膜厚を求
めることにより研磨速度（Å／ｍｉｎ）を求めた。タン
タルの研磨速度に対する銅の研磨速度の比を選択比とし
た。また光学顕微鏡で研磨面を観察して研磨状態を調べ
以下のランク分けをした。
◎：良好、○：一部にやや平滑不足、×：平滑不足、The polishing rate (Å / min) was determined by determining the reduced film thickness after cleaning and drying the wafer. The ratio of the polishing rate of copper to the polishing rate of tantalum was defined as the selection ratio. In addition, the polished surface was observed with an optical microscope to examine the polished state and classified into the following ranks. ◎: Good, ○: Partially lacking smoothness, ×: Insufficient smoothness,
【００２９】評価結果を表１に示した。The evaluation results are shown in Table 1.
【表１】 [Table 1]
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、銅膜、タンタル膜を含
む半導体デバイスのＣＭＰ加工プロセスにおいて、銅膜
を優先的に研磨可能な研磨液組成物が得られ、半導体デ
バイスを効率的に製造することができる。According to the present invention, a polishing liquid composition capable of preferentially polishing a copper film is obtained in a CMP process of a semiconductor device containing a copper film and a tantalum film, and a semiconductor device is efficiently manufactured. can do.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】銅膜を形成させたデバイスの研磨プロセスの模
式図FIG. 1 is a schematic diagram of a polishing process of a device having a copper film formed thereon.
１．Ｃｕ ２．Ｔａ ３．ＳｉＯ2 1. Cu 2. Ta 3. SiO 2
Claims (2)
ル、（Ｃ）酒石酸、（Ｄ）過酸化水素、（Ｅ）ポリビニ
ルアルコール、（Ｆ）キノリノール、および（Ｇ）水を
含む研磨用組成物であり、（Ａ）研磨材が、平均粒径５
〜１００ｎｍの範囲にある有機高分子化合物からなり、
研磨用組成物中の濃度が５〜３０重量％であり、（Ｂ）
ベンゾトリアゾールの研磨用組成物中の濃度が０．０１
〜３重量％であり、（Ｃ）酒石酸の研磨用組成物中の濃
度が０．０５〜５重量％であり、（Ｄ）過酸化水素の研
磨用組成物中の濃度が０．０３〜５重量％であり、
（Ｅ）ポリビニルアルコールの研磨用組成物中の濃度が
０．０１〜５重量％であリ、（Ｆ）キノリノールの研磨
用組成物中の濃度が０．０１〜１重量％であることを特
徴とする研磨用組成物。1. A polishing composition containing (A) an abrasive, (B) benzotriazole, (C) tartaric acid, (D) hydrogen peroxide, (E) polyvinyl alcohol, (F) quinolinol, and (G) water. And the (A) abrasive has an average particle size of 5
Consisting of an organic polymer compound in the range of ~ 100 nm,
The concentration in the polishing composition is 5 to 30% by weight, (B)
The concentration of benzotriazole in the polishing composition is 0.01
˜3% by weight, the concentration of (C) tartaric acid in the polishing composition is 0.05 to 5% by weight, and the concentration of (D) hydrogen peroxide in the polishing composition is 0.03 to 5%. % By weight,
The concentration of (E) polyvinyl alcohol in the polishing composition is 0.01 to 5% by weight, and the concentration of (F) quinolinol in the polishing composition is 0.01 to 1% by weight. And a polishing composition.
から１０００の範囲にあり、ケン化度が７０〜９０％の
範囲にある請求項１記載の研磨用組成物。2. The degree of polymerization of polyvinyl alcohol is 300.
The polishing composition according to claim 1, which has a saponification degree of 70 to 90%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002136541A JP2003327954A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Polishing composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002136541A JP2003327954A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Polishing composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003327954A true JP2003327954A (en) | 2003-11-19 |
Family
ID=29698529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002136541A Pending JP2003327954A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Polishing composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003327954A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143579A1 (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | 日立化成工業株式会社 | Abrasive slurry, abrasive set, and method for grinding substrate |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002136541A patent/JP2003327954A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143579A1 (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | 日立化成工業株式会社 | Abrasive slurry, abrasive set, and method for grinding substrate |
| JP5418590B2 (en) * | 2009-06-09 | 2014-02-19 | 日立化成株式会社 | Abrasive, abrasive set and substrate polishing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003297779A (en) | Composition for polishing and polishing method | |
| JP2003286477A (en) | Polishing composition and polishing method | |
| JP2005082791A (en) | Polishing composition | |
| JP2003133266A (en) | Polishing composition | |
| JP2003218071A (en) | Composition for polishing | |
| JP2005136256A (en) | Abrasive composition | |
| JP2003238942A (en) | Polishing composition | |
| JP2003327954A (en) | Polishing composition | |
| JP3732203B2 (en) | Polishing composition | |
| JP2004356326A (en) | Polishing composition | |
| JP2005136134A (en) | Abrasive composition | |
| JP2003336039A (en) | Abrasive composition | |
| JP2003100676A (en) | Abrasive composition | |
| JP2003151928A (en) | Polishing composition | |
| JP2003197572A (en) | Composition for polishing | |
| JP2004281848A (en) | Abrasive composition | |
| JP2003100678A (en) | Abrasive composition | |
| JP2003124158A (en) | Polishing composition | |
| JP2003321671A (en) | Composition for abrasive | |
| JP2005311011A (en) | Polishing composition | |
| JP2004175904A (en) | Polishing composition | |
| JP3741435B2 (en) | Polishing composition | |
| JP2003100677A (en) | Abrasive composition | |
| JP2005136255A (en) | Abrasive composition | |
| JP2002294219A (en) | Polishing composition |