【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。
【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。
【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て不要な部分を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。
【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。
【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的性があることが必要である。
【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銅、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。
【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。
【０００８】
ステップ２に用いられる研磨用組成物に対しては、ステップ１で研磨された状態から主としてタンタル化合物を選択的に研磨するために必要な研磨レートは９５０〜１０００（Å／ｍｉｎ．）程度であり、銅、ＳｉＯ２の研磨レートについては０〜４０（Å／ｍｉｎ．）程度が望ましいとされている。
【０００９】
このようなステップ２研磨用の研磨用組成物としては、コロイダルシリカ、過酸化水素、ベンゾトリアゾール、シュウ酸と水とを含有しＫＯＨなどでｐＨ２〜５に調整した研磨用組成物が特許文献１に示されている。しかし、この研磨用組成物は、タンタル化合物に対して銅の研磨レートが大きくなっているがその比が３程度であり、選択性が充分とは言えなかった。
また、砥粒に有機粒子と無機粒子を併用した２ｎｄステップ研磨用組成物が特許文献２に示されているが、過酸化水素、酢酸、ＫＯＨ、マレイン酸塩などが配合された組成物であるがタンタル化合物と銅との研磨選択比が１．１程度であり、１ｓｔステップでの銅の研磨をアンダーポリッシングで止め、２ｎｄステップで銅とタンタル化合物を一緒に研磨する場合には好ましい選択比ではあるがタンタル化合物のみを選択的に研磨し、銅やＳｉＯ２はできるだけ研磨しないようにする用途には不向きであった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２４７８５３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９６３３６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、銅膜、タンタル化合物のバリア層、ＳｉＯ２の絶縁層を有する半導体デバイスのＣＭＰ加工プロセスにおいて、タンタル化合物の研磨レートが銅に比べて充分に大きく、ＳｉＯ２の研磨は実質的に殆んど起こらない研磨用組成物を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（Ａ）研磨材、（Ｂ）有機酸、（Ｃ）酸化剤、（Ｄ）酸化防止剤、および（Ｅ）水を含有する研磨用組成物であって、（Ａ）研磨材が、平均粒径１ｎｍ−３５ｎｍの（メチルメタクリレート／ジビニルベンゼン）共重合体を主成分とする有機粒子と平均粒径が５ｎｍ−１５ｎｍの範囲にあるフュームドシリカ、コロイダルシリカ、フュームドアルミナ、およびコロイダルアルミナのうち少なくとも１種類からなる無機粒子の混合物であり、有機粒子と無機粒子の重量配合比は９５／５〜５／９５の範囲にあり、研磨用組成物中の濃度が２〜１０重量％であり、（Ｂ）有機酸の主成分がシュウ酸であり、研磨用組成物中の濃度が０．０１〜１．０重量％であり、（Ｃ）酸化剤がペルオキソ二硫酸アンモニウムであり、研磨用組成物中の濃度が０．０５〜１．０重量％であり、（Ｄ）酸化防止剤がベンゾトリアゾールまたはその誘導体であり、研磨用組成物中の濃度が０．０１〜１．０重量％であり、好ましくは、銅のウエットエッチングレートが５（Å／ｍｉｎ）以下であることを特徴とする研磨用組成物である。
【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、特定の樹脂粒子からなる有機砥粒と無機砥粒、有機酸、ペルオキソに硫酸アンモニウム、ベンゾトリアゾール化合物、及び水からなる研磨用組成物を用いることで、銅のウエットエッチングレートを５（Å／ｍｉｎ）以下にし、タンタル化合物の研磨レートが銅に比べて充分に大きく、しかもＳｉＯ２の研磨レートを充分に小さくできることを見いだし、発明を完成するに至ったものである。
【００１４】
本発明に用いられる研磨材は特定の平均粒径並びに特定の配合比の特定の樹脂からなる有機粒子と無機粒子混合物である。
【００１５】
本発明の有機粒子の平均粒径は１ｎｍ−３５ｎｍの（メチルメタクリレート／ジビニルベンゼン）共重合体である。平均粒径が１ｎｍ未満ではＳｉＯ２膜の研磨レートを押さえる効果が発揮できないので好ましくなく、３５ｎｍを超えると銅膜の研磨レートが大きくなるので好ましくない。
【００１６】
有機粒子は、（メチルメタクリレート／ジビニルベンゼン）共重合体が主成分であれば特に限定されないが、好ましくは比較的安価で粒径の揃った粒子を生成する乳化重合によって製造されたものである。
【００１７】
本発明の無機粒子の平均粒径は５ｎｍ−１５ｎｍの範囲にあることが好ましい。５ｎｍ未満ではタンタル膜を研磨する際の研磨速度が極端に低下するので好ましくなく、１５ｎｍを超えるとＳｉＯ２膜の研磨レートが大きくなってしまうので好ましくない。
【００１８】
無機粒子はフュームドシリカ、コロイダルシリカ、フュームドアルミナ、およびコロイダルアルミナのうち少なくとも１種類からなる無機粒子の混合物であり、
これらのものを単独或いは任意に組み合わせ用いることができる。組み合わせや比率などは特に限定されるものではない。
【００１９】
有機粒子と無機粒子の重量配合比は９５／２５〜５／９５の範囲にあることが好ましい。この範囲よりも有機粒子の割合が少ないとＳｉＯ２膜の研磨レートを抑える効果が小さいので好ましくなく、この範囲よりも有機粒子が多いとタンタル膜を研磨する際の研磨速度が低下するので好ましくない。
【００２０】
研磨材の研磨用組成物中の濃度は２〜１０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、濃度が高すぎると機械的研磨能力が増大してタンタル化合物、銅、ＳｉＯ２の研磨の選択性が低下するので好ましくない。
【００２１】
本発明の研磨用組成物は有機酸を含有する。有機酸はシュウ酸であることが好ましい。研磨用組成物中の濃度は０．０１〜１．０重量％であることが望ましい。０．０１重量％未満であるとタンタル化合物膜の研磨レートが小さくなるために好ましくなく１．０重量％を超えると銅膜研磨レートが大きくなり制御できなくなるので好ましくない。
【００２２】
本発明の研磨用組成物は酸化剤を含有するが酸化剤としてはペルオキソニ硫酸アンモニウムが好ましい。ペルオキソ二硫酸アンモニウムはタンタル化合物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タンタル化合物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０．０５〜１．０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タンタル化合物膜の研磨レートが低下するので好ましくない。また、ペルオキソ二硫酸アンモニウムは銅膜に対しても酸化作用を発揮し、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過酸化水素よりも反応性が低いため銅のウエットエッチングレート、研磨レートを極端に大きくすることがないので好ましい。
【００２３】
本発明の研磨用組成物は酸化防止剤としてベンゾトリアゾールまたはその誘導体を含有し、研磨用組成物中の濃度は０．０１〜１．０重量％である。０．０１重量％未満であると銅膜の研磨レートを抑える効果に乏しくなるので好ましくなく、１．０重量％を超えるとタンタル化合物膜の研磨レートが極端に減少するので好ましくない。
【００２４】
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。
【００２５】
本発明の研磨用組成物は上記の各成分、研磨材、有機酸、酸化剤、酸化防止剤、を水に混合、溶解、分散させて製造する。ペルオキソ二硫酸アンモニウムは、研磨直前に前記の混合液に添加、混合するが予め混合しておくことも可能である。それらの混合方法は、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。
【００２６】
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調整剤としてはアンモニアなどの塩基性化合物や酢酸、塩酸、硝酸等の酸性化合物が挙げられる。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。
【００２７】
【実施例】
本発明を実施例で具体的に説明する。
＜実施例１＞
研磨材として一次粒子の平均粒径が１０ｎｍであるコロイダルシリカと平均粒径３０ｎｍの（メチルメタクリレート／ジビニルベンゼン）共重合体（メチルメタクリレート／ジビニルベンゼン：９５／５ｍｏｌ％）、シュウ酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ベンゾトリアゾールが表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研磨用組成物を得た。
【００２８】
＜研磨評価＞
被研磨物は８インチのシリコンウエハー上ＳｉＯ２膜、タンタル化合物膜、銅膜のベタ膜を形成したものを用意し各膜の研磨レートを測定し、選択比を求めた。
【００２９】
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で張り付け、研磨用組成物（スラリー）を流しながら研磨した。荷重は３ｐｓｉ、定盤の回転数を７０ｒｐｍ、ウエハー回転数７２ｒｐｍ、研磨材組成物の流量を１５０ｍｌ／ｍｉｎとした。ウエットエッチングレートはＣｕウエハーをスラリー中に入れ、室温で１０分間３００ｒｐｍで攪拌した後の膜厚変化量から求めた。ｐＨはｐＨメーターを用いて測定した。
【００３０】
＜実施例２〜５、比較例１〜７＞
表１に示された配合によって実施例１と同様に研磨用組成物を調整し、研磨特性を評価した。
結果を表１に示した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】
以上のように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タンタル化合物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。
【図面の簡単な説明】
【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
【符号の説明】
１ Ｃｕ
２ Ｔａ
３ ＳｉＯ２ [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing composition used for polishing semiconductors, various memory hard disk substrates and the like, and more particularly to a polishing composition suitably used for surface planarization of semiconductor device wafers.
[0002]
[Prior art]
Recent advances in the electronics industry have evolved into transistors, ICs, LSIs, and ultra-LSIs. As the degree of circuit integration in these semiconductor elements has increased rapidly, the design rules for semiconductor devices have become finer year by year. Accordingly, the depth of focus in the device manufacturing process has become shallow, and the flatness of the pattern forming surface has become increasingly severe.
[0003]
On the other hand, in order to cover the increase in wiring resistance due to the miniaturization of wiring, copper wiring having a smaller electrical resistance has been studied as a wiring material from aluminum or tungsten. However, when copper is used for interconnection between wiring layers and wirings, after forming wiring grooves and holes on the insulating film, a copper film is formed by sputtering or plating, and unnecessary portions are chemically and mechanically polished. (CMP) removes unnecessary copper on the insulating film.
[0004]
In such a process, copper diffuses into the insulating film and degrades 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 copper diffusion. ing.
[0005]
In the planarization CMP process of the device having the copper film formed as 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, and the next step Then, the tantalum compound layer on the insulating film must be polished and the polishing must be completed when the SiO 2 surface comes out. Although such a process is shown in FIG. 1, CMP polishing in such a process requires that the polishing rate be selective with respect to dissimilar materials such as copper, a tantalum compound, and SiO 2 .
[0006]
That is, in Step 1, the polishing rate with respect to copper is high and the tantalum compound needs to be selective enough to have no polishing ability. Further, in step 2, the polishing rate for the tantalum compound is large, but it is preferable that the polishing rate for copper and SiO 2 is small since excessive polishing of SiO 2 can be prevented.
[0007]
Ideally, this process can be polished with a single abrasive, but the selectivity of the polishing rate for different materials cannot be changed during the process, so the process is divided into two steps and has different selectivity. Each CMP step is performed with two slurries. In order to prevent excessive etching (dishing, recessing, erosion) of the copper film in the normal groove or hole, the polishing is finished in step 1 with a little copper film on the tantalum compound left. In step 2, the remaining copper and tantalum compound are removed by polishing using the SiO 2 layer as a stopper.
[0008]
For the polishing composition used in Step 2, the polishing rate necessary for selectively polishing the tantalum compound mainly from the state polished in Step 1 is about 950 to 1000 (min / min). The polishing rate of copper, SiO 2 is preferably about 0 to 40 (Å / min.).
[0009]
As such a polishing composition for Step 2 polishing, a polishing composition containing colloidal silica, hydrogen peroxide, benzotriazole, oxalic acid and water and adjusted to pH 2 to 5 with KOH or the like is disclosed in Patent Document 1. Is shown in However, this polishing composition has a copper polishing rate larger than that of the tantalum compound, but the ratio is about 3 and the selectivity is not sufficient.
Moreover, although the 2nd step polishing composition which used the organic particle and the inorganic particle together for the abrasive grain is shown by patent document 2, it is a composition by which hydrogen peroxide, an acetic acid, KOH, maleate, etc. were mix | blended. However, when the polishing selectivity ratio between the tantalum compound and copper is about 1.1 and the copper polishing at the first step is stopped by under polishing, the copper and tantalum compound are polished together at the second step, However, it is unsuitable for applications in which only a tantalum compound is selectively polished and copper and SiO 2 are not polished as much as possible.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-247853 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-196336
[Problems to be solved by the invention]
In the CMP process of a semiconductor device having a copper film, a tantalum compound barrier layer, and an SiO 2 insulating layer, the polishing rate of the tantalum compound is sufficiently larger than that of copper, and the polishing of SiO 2 is substantially performed. The object is to provide a polishing composition that hardly occurs.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
A polishing composition comprising (A) an abrasive, (B) an organic acid, (C) an oxidant, (D) an antioxidant, and (E) water, wherein (A) the abrasive is an average particle Among organic particles mainly composed of (methyl methacrylate / divinylbenzene) copolymer having a diameter of 1 nm to 35 nm and fumed silica, colloidal silica, fumed alumina, and colloidal alumina having an average particle diameter in the range of 5 nm to 15 nm It is a mixture of at least one kind of inorganic particles, the weight blending ratio of organic particles and inorganic particles is in the range of 95/5 to 5/95, and the concentration in the polishing composition is 2 to 10% by weight, (B) The main component of the organic acid is oxalic acid, the concentration in the polishing composition is 0.01 to 1.0% by weight, (C) the oxidizing agent is ammonium peroxodisulfate, and the polishing composition The concentration inside is 0 05 to 1.0% by weight, (D) the antioxidant is benzotriazole or a derivative thereof, and the concentration in the polishing composition is 0.01 to 1.0% by weight, preferably copper. A polishing composition having a wet etching rate of 5 (min / min) or less.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of various investigations to solve the above-mentioned problems, the present invention has a polishing composition comprising organic abrasive grains and inorganic abrasive grains made of specific resin particles, organic acid, peroxo, ammonium sulfate, benzotriazole compound, and water. It has been found that the wet etching rate of copper is 5 (min / min) or less, the polishing rate of the tantalum compound is sufficiently larger than copper, and the polishing rate of SiO 2 can be sufficiently reduced. Has been completed.
[0014]
The abrasive used in the present invention is a mixture of organic particles and inorganic particles made of a specific resin having a specific average particle size and a specific compounding ratio.
[0015]
The average particle diameter of the organic particles of the present invention is a (methyl methacrylate / divinylbenzene) copolymer having a wavelength of 1 nm to 35 nm. If the average particle size is less than 1 nm, it is not preferable because the effect of suppressing the polishing rate of the SiO 2 film cannot be exerted, and if it exceeds 35 nm, the polishing rate of the copper film increases.
[0016]
The organic particles are not particularly limited as long as the (methyl methacrylate / divinylbenzene) copolymer is a main component, but are preferably produced by emulsion polymerization that generates particles having a uniform particle size at a relatively low cost.
[0017]
The average particle size of the inorganic particles of the present invention is preferably in the range of 5 nm to 15 nm. It is not preferable because the polishing rate when polishing a tantalum film is extremely reduced is less than 5 nm, since it exceeds 15nm polishing rate of the SiO 2 film increases undesirably.
[0018]
The inorganic particles are a mixture of inorganic particles composed of at least one of fumed silica, colloidal silica, fumed alumina, and colloidal alumina,
These can be used alone or in any combination. Combinations and ratios are not particularly limited.
[0019]
The weight ratio of organic particles to inorganic particles is preferably in the range of 95/25 to 5/95. If the ratio of the organic particles is smaller than this range, the effect of suppressing the polishing rate of the SiO 2 film is small, which is not preferable, and if the amount of organic particles is larger than this range, the polishing rate when polishing the tantalum film is decreased. .
[0020]
The concentration of the abrasive in the polishing composition is desirably 2 to 10% by weight. If the concentration of the abrasive is too small, the mechanical polishing ability decreases and the polishing rate is lowered, which is not preferable. If the concentration is too high, the mechanical polishing ability increases and selection of polishing of tantalum compound, copper, and SiO 2 This is not preferable because the properties are lowered.
[0021]
The polishing composition of the present invention contains an organic acid. The organic acid is preferably oxalic acid. The concentration in the polishing composition is preferably 0.01 to 1.0% by weight. If it is less than 0.01% by weight, the polishing rate of the tantalum compound film is not preferable because it is not preferable.
[0022]
Although the polishing composition of the present invention contains an oxidizing agent, the oxidizing agent is preferably ammonium peroxodisulfate. Ammonium peroxodisulfate exerts an oxidizing action on the tantalum compound film and has a function of increasing the polishing rate of the tantalum compound film by promoting ionization, but the concentration in the polishing composition is 0.05 to 1.0. It is desirable to be weight percent. If the concentration in this range is too high or too low, the polishing rate of the tantalum compound film decreases, which is not preferable. In addition, ammonium peroxodisulfate exerts an oxidizing action on the copper film and works to increase the polishing rate of the copper film by accelerating ionization, but is less reactive than hydrogen peroxide, so the wet etching rate of copper It is preferable because the polishing rate is not extremely increased.
[0023]
The polishing composition of the present invention contains benzotriazole or a derivative thereof as an antioxidant, and the concentration in the polishing composition is 0.01 to 1.0% by weight. If it is less than 0.01% by weight, the effect of suppressing the polishing rate of the copper film becomes poor, which is not preferable. If it exceeds 1.0% by weight, the polishing rate of the tantalum compound film extremely decreases, which is not preferable.
[0024]
The medium of the polishing composition of the present invention is water, and it is desirable to reduce ionic impurities and metal ions as much as possible.
[0025]
The polishing composition of the present invention is produced by mixing, dissolving, and dispersing each of the above components, abrasive, organic acid, oxidizing agent, and antioxidant in water. Ammonium peroxodisulfate is added to and mixed with the above-mentioned mixed solution immediately before polishing, but can also be mixed in advance. These mixing methods can be carried out in any apparatus. For example, a blade-type rotary stirrer, an ultrasonic disperser, a bead mill disperser, a kneader, a ball mill, and the like are applicable.
[0026]
In addition to the above components, various polishing aids may be blended. Examples of such polishing aids include dispersion aids, rust inhibitors, antifoaming agents, pH adjusters, fungicides, etc., but these improve the dispersion storage stability of the slurry and the polishing rate. Added on purpose. Examples of the dispersion aid include sodium hexametaphosphate. Of course, it is needless to say that dispersibility can be improved by adding various surfactants. Examples of the pH adjuster include basic compounds such as ammonia and acidic compounds such as acetic acid, hydrochloric acid and nitric acid. Examples of the antifoaming agent include liquid paraffin, dimethyl silicone oil, stearic acid mono, diglyceride mixture, sorbitan monopalmitate, and the like.
[0027]
【Example】
The present invention will be specifically described with reference to examples.
<Example 1>
Colloidal silica having an average primary particle size of 10 nm as an abrasive and (methyl methacrylate / divinylbenzene) copolymer (methyl methacrylate / divinylbenzene: 95/5 mol%), oxalic acid, ammonium peroxodisulfate having an average particle size of 30 nm The mixture was mixed with ion-exchanged water filtered through a 0.5 μm cartridge filter so that the concentration of benzotriazole was as shown in Table 1, stirred with a high-speed homogenizer, and uniformly dispersed to obtain a polishing composition. .
[0028]
<Polishing evaluation>
The object to be polished was prepared by forming a solid film of SiO 2 film, tantalum compound film and copper film on an 8-inch silicon wafer, and the polishing rate of each film was measured to obtain the selection ratio.
[0029]
For polishing, a single-side polishing machine having a surface plate diameter of 600 mm was used. A polishing pad IC-1000 / Suba400 made by Rodel (USA) was attached to the surface plate of the polishing machine with a special double-sided tape, and polishing was performed while flowing the polishing composition (slurry). The load was 3 psi, the rotation speed of the surface plate was 70 rpm, the wafer rotation speed was 72 rpm, and the flow rate of the abrasive composition was 150 ml / min. The wet etching rate was determined from the amount of change in film thickness after a Cu wafer was put in a slurry and stirred at 300 rpm for 10 minutes at room temperature. The pH was measured using a pH meter.
[0030]
<Examples 2-5, Comparative Examples 1-7>
A polishing composition was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation shown in Table 1, and the polishing characteristics were evaluated.
The results are shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a polishing liquid composition capable of preferentially polishing a tantalum compound film in a CMP processing process of a semiconductor device including a copper film and a tantalum film is obtained, and the semiconductor device is efficiently manufactured. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a polishing process for a device formed with a copper film.
1 Cu
2 Ta
3 SiO 2
