JP2005302973A - Aqueous dispersant for chemical mechanical polishing, and method for the chemical mechanical polishing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化学機械研磨用水系分散体及びそれを用いた化学機械研磨方法に関する。 The present invention relates to an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and a chemical mechanical polishing method using the same.
半導体素子等における層間絶縁膜としては、従来から化学蒸着法（ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ）法）などの真空プロセスで形成された酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）が多用されているが、このＳｉＯ２膜は比誘電率が４前後と、比較的高いものである。
近年、超ＬＳＩ素子の微細化と低消費電力化を図ることを目的とした層間絶縁膜の低誘電率化が注目されている。これら誘電率の低い絶縁膜材料は、比誘電率として２．２〜３．５程度の値を示し、半導体素子の性能向上に資するものと期待されているが、従来知られている真空プロセスで形成された酸化シリコン膜に比べ、機械的強度が小さいものであり、ナノインデンテンション法により測定した弾性率は１〜２０ＧＭＰａ程度である。
The interlayer insulating film in semiconductor devices and the like, although conventionally chemical vapor deposition (CVD (Chemical Vapor Deposit) method) silicon oxide film formed by a vacuum process such as (SiO 2 film) has been widely used, the SiO 2 The film has a relatively high relative dielectric constant of around 4.
In recent years, attention has been focused on the reduction of dielectric constant of interlayer insulating films for the purpose of miniaturization of VLSI elements and reduction of power consumption. These insulating film materials having a low dielectric constant have a relative dielectric constant of about 2.2 to 3.5, and are expected to contribute to improving the performance of semiconductor elements. Compared to the formed silicon oxide film, the mechanical strength is small, and the elastic modulus measured by the nano indentation method is about 1 to 20 GPa.
一方、ダマシン配線を形成するためには、通常、配線部となるべき部分に溝が形成された絶縁層に、配線材料となるべき金属を堆積し、余剰の金属材料を化学機械研磨工程によって除去する方法がとられている。ここで、配線材料である金属材料を構成する金属原子（例えば、銅原子等）が絶縁層へ拡散することを防止する目的で、絶縁層と配線材料となるべき金属層との間に、バリアメタル層を形成することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。バリアメタルの材料としては、通常、高い硬度を有するタンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン等が使用されている。このようなバリアメタル層が形成されている場合には、化学機械研磨工程によって余剰の金属材料を除去した後、更にバリアメタル層を除去することによって、ダマシン配線が形成されることになる。 On the other hand, in order to form damascene wiring, usually, metal to be wiring material is deposited on an insulating layer in which a groove is to be formed in a portion to be wiring portion, and excess metal material is removed by a chemical mechanical polishing process. The way to do is taken. Here, in order to prevent metal atoms (for example, copper atoms) constituting the metal material as the wiring material from diffusing into the insulating layer, a barrier is provided between the insulating layer and the metal layer to be the wiring material. A metal layer is formed (for example, refer to Patent Document 1). As the material for the barrier metal, tantalum, tantalum nitride, titanium, titanium nitride and the like having high hardness are usually used. When such a barrier metal layer is formed, the damascene wiring is formed by removing the surplus metal material by the chemical mechanical polishing process and then further removing the barrier metal layer.
半導体素子等の性能を向上すべく、誘電率の低い絶縁膜材料とバリアメタルの双方を採用すると、化学機械研磨工程におけるバリアメタル層除去の際、下層に存在する機械的強度に劣る誘電率の低い絶縁膜材料が多数のスクラッチの発生や過度に研磨される等のダメージを受け、良好なダマシン配線が得られないとの問題が生じる場合がある。
このような問題を解決するため、誘電率の低い絶縁膜とバリアメタル層の間に、より強固な絶縁層を形成して誘電率の低い絶縁層のダメージを低減する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このような目的で形成されたより強固な絶縁層は、「キャップ層」と呼ばれる。
半導体素子の製造における化学機械研磨工程の際、このようなキャップ層が形成されている場合には、化学機械研磨工程によって余剰の金属材料及びバリアメタル層を除去した後、更にキャップ層を除去することによって、ダマシン配線が形成されることになる。
ここで、余剰の金属材料の除去にもっとも時間がかかるため、この部分の工程を分離して別工程とし、スループット向上をはかる場合がある。このような方法をとる場合には、更に、余剰の金属材料を除去した後、バリアメタル層の除去とキャップ層の除去とを一工程で行う場合と、別工程として行う場合とがある。
このうち、前者の方法による場合、バリアメタル層及びキャップ層を効率よく研磨除去することができるとともに、下層に存在する誘電率の低い絶縁膜材料に対するダメージが低減された化学機械研磨工程が要求される。
In order to improve the performance of semiconductor elements, etc., when both insulating film material with low dielectric constant and barrier metal are adopted, the dielectric constant is inferior to the mechanical strength existing in the lower layer when removing the barrier metal layer in the chemical mechanical polishing process. In some cases, a low insulating film material is damaged such as generation of a large number of scratches or excessive polishing, and a good damascene wiring cannot be obtained.
In order to solve such problems, a method has been proposed in which a stronger insulating layer is formed between an insulating film having a low dielectric constant and the barrier metal layer to reduce damage to the insulating layer having a low dielectric constant ( For example, see
When such a cap layer is formed during the chemical mechanical polishing process in the manufacture of the semiconductor element, the excess metal material and the barrier metal layer are removed by the chemical mechanical polishing process, and then the cap layer is further removed. As a result, damascene wiring is formed.
Here, since it takes the longest time to remove the surplus metal material, the process of this part may be separated into a separate process to improve the throughput. When such a method is employed, there are cases where the removal of the excess metal material is followed by the removal of the barrier metal layer and the removal of the cap layer in one step and the separate steps.
Of these, the former method requires a chemical mechanical polishing step that can efficiently polish and remove the barrier metal layer and the cap layer and reduce damage to the insulating film material having a low dielectric constant existing in the lower layer. The
上記の目的を達成するために、バリアメタル層及びキャップ層を除去するための化学機械研磨工程において使用する化学機械研磨用水分散体として、粒子径のそろったコロイダルシリカを使用することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし、この方法によると、バリアメタル、キャップ層、誘電率の低い絶縁層の研磨速度のバランスがとれず、誘電率の低い絶縁層を過度に研磨してしまい、絶縁層上にスクラッチが多数発生する場合があった。
また、研磨用パッドとして硬度の低いパッドを使用する方法や、研磨時のヘッド押し付け圧を低下させた条件下で研磨する方法が検討されている。しかし、これらの方法によると、バリアメタルの研磨速度が不十分であった。
このように、バリアメタル層及びキャップ層を効率よく研磨除去することができるとともに、下層に存在する誘電率の低い絶縁膜材料に対するダメージが低減された化学機械研磨の工程乃至そのために使用される化学機械研磨用水系分散体は未だ提案されていない。
Further, a method of using a pad having low hardness as a polishing pad and a method of polishing under a condition in which the head pressing pressure during polishing is reduced have been studied. However, according to these methods, the polishing rate of the barrier metal is insufficient.
In this way, the barrier metal layer and the cap layer can be efficiently polished and removed, and the chemical mechanical polishing process in which damage to the insulating film material having a low dielectric constant existing in the lower layer is reduced or the chemical used therefor is reduced. No mechanical polishing aqueous dispersion has been proposed yet.
本発明は、バリアメタル層及びキャップ層を効率よく研磨除去することができるとともに、下層に存在する誘電率の低い絶縁膜材料に対するダメージが低減された化学機械研磨工程を行うことができる化学機械研磨用水系分散体及び当該化学機械研磨用水系分散体を使用した化学機械研磨方法を提供することを目的とする。 The present invention can efficiently remove the barrier metal layer and the cap layer, and can perform a chemical mechanical polishing process capable of performing a chemical mechanical polishing process in which damage to an insulating film material having a low dielectric constant existing in a lower layer is reduced. It is an object of the present invention to provide an aqueous dispersion and a chemical mechanical polishing method using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion.
本発明の上記目的は、第一に、（Ａ１）比表面積が１０ｍ２／ｇ以上１６０ｍ２／ｇ未満であり、平均二次粒子径が１７０〜２５０ｎｍである第一のヒュームド法シリカ
及び（Ａ２）比表面積が１６０ｍ２／ｇ以上であり、平均２次粒子径が５０ｎｍ以上１７０ｎｍ未満である第二のヒュームド法シリカが配合されていることを特徴とする、化学機械研磨用水系分散体によって達成される。
また、本発明の上記目的は第二に、化学機械研磨用水系分散体を用いて、配線材料である金属層、バリアメタル層、ナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層及びナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層を有する被研磨物を化学機械研磨することを特徴とする、化学機械研磨方法によって達成される。
The above objects of the present invention are as follows. First, (A1) a first fumed silica having a specific surface area of 10 m 2 / g or more and less than 160 m 2 / g and an average secondary particle diameter of 170 to 250 nm and (A2 ) Achieved by an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing characterized by comprising a second fumed silica having a specific surface area of 160 m 2 / g or more and an average secondary particle diameter of 50 nm or more and less than 170 nm. Is done.
Secondly, the object of the present invention is secondly, using a chemical mechanical polishing aqueous dispersion, a metal layer as a wiring material, a barrier metal layer, and an insulating layer having an elastic modulus of 20 GPa or more measured by a nano-indentation method. And an object to be polished having an insulating layer having an elastic modulus of 1 GPa or more and less than 20 GPa measured by a nano-indentation method is achieved by a chemical mechanical polishing method.
本発明によれば、バリアメタル層及びキャップ層を効率よく研磨除去することができるとともに、下層に存在する誘電率の低い絶縁膜材料に対するダメージが低減された化学機械研磨工程を行うことができる化学機械研磨用水系分散体及び当該化学機械研磨用水系分散体を使用した化学機械研磨方法が提供される。 According to the present invention, the barrier metal layer and the cap layer can be efficiently polished and removed, and the chemical mechanical polishing process can be performed in which damage to the insulating film material having a low dielectric constant existing in the lower layer is reduced. A mechanical polishing aqueous dispersion and a chemical mechanical polishing method using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion are provided.
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、（Ａ１）比表面積が１０ｍ２／ｇ以上１６０ｍ２／ｇ未満であり、平均二次粒子径が１７０〜２５０ｎｍである第一のヒュームド法シリカ及び（Ａ２）比表面積が１６０ｍ２／ｇ以上であり、平均２次粒子径が５０ｎｍ以上１７０ｎｍ未満である第二のヒュームド法シリカが配合されている。
上記（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ及び（Ａ２）第二のヒュームド法シリカは、それぞれ、シリカ前駆体たるケイ素化合物を、酸素及び水素の存在下、熱処理することにより得られるシリカである。ここで、シリカ前駆体たるケイ素化合物としては、例えば、四塩化ケイ素、三塩化シラン、二塩化シラン等を挙げることができる。ヒュームド法シリカは、一次粒子が凝集した二次粒子の形で得られ、これを一次粒子の状態に分散させることは非常に困難であって、水系分散体中において、二次粒子として存在するものと信じられている。従って、ヒュームド法シリカは、その二次粒子径と、一次粒子径の指標とされる比表面積が規定されれば十分に特定されるものと信じられている。
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention has (A1) a first fumed silica having a specific surface area of 10 m 2 / g or more and less than 160 m 2 / g and an average secondary particle size of 170 to 250 nm and ( A2) The second fumed silica having a specific surface area of 160 m 2 / g or more and an average secondary particle diameter of 50 nm or more and less than 170 nm is blended.
The (A1) first fumed silica and (A2) second fumed silica are silicas obtained by heat-treating a silicon compound as a silica precursor in the presence of oxygen and hydrogen, respectively. Here, examples of the silicon compound as the silica precursor include silicon tetrachloride, silane trichloride, and silane dichloride. Fumed silica is obtained in the form of secondary particles in which primary particles are agglomerated, and it is very difficult to disperse them into the state of primary particles, and it exists as secondary particles in an aqueous dispersion. It is believed. Therefore, it is believed that fumed silica is sufficiently specified if its secondary particle size and specific surface area as an index of primary particle size are defined.
本発明の化学機械研磨用水系分散体に配合される（Ａ１）第一のヒュームド法シリカは、窒素を吸着媒としてＢＥＴ法により測定された比表面積が、１０ｍ２／ｇ以上１６０ｍ２／ｇ未満であるが、好ましくは５０〜１５０ｍ２／ｇであり、更に好ましくは７５〜１００ｍ２／ｇである。（Ａ１）第一のヒュームド法シリカの平均二次粒子径は１７０〜２５０ｎｍであるが、好ましくは２００〜２３０ｎｍである。
本発明の化学機械研磨用水系分散体に配合される（Ａ２）第二のヒュームド法シリカは、窒素を吸着媒としてＢＥＴ法により測定された比表面積が、１６０ｍ２／ｇ以上であるが、好ましくは１６０〜３５０ｍ２／ｇであり、更に好ましくは２００〜３００ｍ２／ｇである。（Ａ２）第二のヒュームド法シリカの平均二次粒子径は５０ｎｍ以上１７０ｎｍ未満であるが、好ましくは１００〜１５０ｎｍである。
なお、ヒュームド法シリカの平均二次粒子径は、レーザ散乱回折法、遠心沈降法等により測定することができる。
Are incorporated into the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention (A1) first fumed silica, specific surface area measured by the BET method with nitrogen as the adsorption medium is, 10
The (A2) second fumed silica incorporated in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention has a specific surface area measured by the BET method using nitrogen as an adsorbent, but is preferably 160 m 2 / g or more. is 160~350m 2 / g, more preferably from 200 to 300 m 2 / g. (A2) The average secondary particle size of the second fumed silica is from 50 nm to less than 170 nm, preferably from 100 to 150 nm.
The average secondary particle diameter of fumed silica can be measured by a laser scattering diffraction method, a centrifugal sedimentation method, or the like.
本発明の化学機械研磨用水系分散体に配合される（Ａ１）第一のヒュームド法シリカと（Ａ２）第二のヒュームド法シリカの配合量は、両者の合計量として、化学機械研磨用水系分散体全量に対して好ましくは０．５〜２０質量％であり、更に好ましくは１〜１５質量％であり、特に５〜１０質量％が好ましい。この範囲の配合量とすることで、十分な研磨速度を示す化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。
また、（Ａ１）第一のヒュームド法シリカと（Ａ２）第二のヒュームド法シリカの配合量の比（（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ：（Ａ２）第二のヒュームド法シリカ）は、質量比として、１：２〜５：１であることが好ましく、１：２〜３：１であることがより好ましく、１：２〜２：１であることが更に好ましい。このような配合比とすることで、バリアメタル層、ナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層及びナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層の研磨速度のバランスに優れた化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。
The compounding amount of the (A1) first fumed silica and the (A2) second fumed silica compounded in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention is the total amount of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. Preferably it is 0.5-20 mass% with respect to the whole body amount, More preferably, it is 1-15 mass%, Especially 5-10 mass% is preferable. By setting the blending amount within this range, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion exhibiting a sufficient polishing rate can be obtained.
The ratio of the blending amount of (A1) first fumed silica and (A2) second fumed silica ((A1) first fumed silica: (A2) second fumed silica) is The ratio is preferably 1: 2 to 5: 1, more preferably 1: 2 to 3: 1, and still more preferably 1: 2 to 2: 1. By adopting such a blending ratio, the barrier metal layer, the insulating layer having an elastic modulus measured by the nano indentation method of 1 GPa or more and less than 20 GPa, and the insulating layer having an elastic modulus measured by the nano indentation method of 20 GPa or more are used. An aqueous dispersion for chemical mechanical polishing having an excellent polishing rate balance can be obtained.
上記のような（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ及び（Ａ２）第二のヒュームド法シリカを水系媒体中に分散するに当たっては、公知の方法を使用することができる。例えば、特開平３−５０１１２号公報、特開平１０−３１０４１５号公報、特開平１１−３３３７８号公報、特開平１１−５７５２１号公報、特開平１１−１４７０３６号公報、特開２０００−４５８号公報等に開示されている分散方法の他、日本アエロジル（株）カタログＮｏ．１９「アエロジルの取り扱い方法」に開示されている方法等を採用することができる。 In dispersing (A1) first fumed silica and (A2) second fumed silica as described above in an aqueous medium, a known method can be used. For example, JP-A-3-50112, JP-A-10-310415, JP-A-11-33378, JP-A-11-57521, JP-A-11-147036, JP-A-2000-458, etc. In addition to the dispersion method disclosed in Japanese Aerosil Co., Ltd. Catalog No. 19 The method etc. which are indicated by "the handling method of aerosil" can be employ | adopted.
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、上記（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ及び（Ａ２）第二のヒュームド法シリカが必須成分として配合されたものであるが、その他に、（Ａ３）上記第一のヒュームド法シリカ及び第二のヒュームド法シリカ以外の砥粒、（Ｂ）酸化剤、（Ｃ）有機酸、（Ｄ）ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、キノリンカルボン酸、キノリンカルボン酸誘導体、ピリジンカルボン酸及びピリジンカルボン酸誘導体からなる群から選択される少なくとも１種並びに（Ｅ）界面活性剤のうちの少なくとも一つを更に配合することができる。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention comprises (A1) the first fumed silica and (A2) the second fumed silica as essential components. In addition, (A3) Abrasive grains other than the first fumed silica and the second fumed silica, (B) oxidizing agent, (C) organic acid, (D) benzotriazole, benzotriazole derivative, quinolinecarboxylic acid, quinolinecarboxylic acid derivative, At least one selected from the group consisting of pyridine carboxylic acid and pyridine carboxylic acid derivatives and at least one of (E) surfactant can be further blended.
本発明の化学機械研磨用水系分散体に任意的に配合することのできる（Ａ３）上記第一のヒュームド法シリカ及び第二のヒュームド法シリカ以外の砥粒としては、例えば、ヒュームド法シリカ以外の無機粒子、有機粒子及び有機・無機複合粒子を挙げることができる。
上記ヒュームド法シリカ以外の無機粒子は、研磨速度を向上させるために配合することがでる。
このようなヒュームド法シリカ以外の無機粒子としては、例えば、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の他、コロイダルシリカを挙げることができる。
このようなヒュームド法シリカ以外の無機粒子の平均粒径は、好ましくは１〜１０００ｎｍであり、更に好ましくは５〜５００ｎｍであり、より好ましくは１０〜３００ｎｍである。
Examples of abrasive grains other than the first fumed silica and the second fumed silica that can be optionally blended in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention include those other than fumed silica. Examples thereof include inorganic particles, organic particles, and organic / inorganic composite particles.
Inorganic particles other than the fumed silica can be blended in order to improve the polishing rate.
Examples of such inorganic particles other than fumed silica include colloidal silica in addition to alumina, ceria, titania, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, and the like.
The average particle diameter of such inorganic particles other than fumed silica is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 5 to 500 nm, and more preferably 10 to 300 nm.
上記有機粒子は、被研磨面のスクラッチ等の発生を低減させるために配合することができる。
上記有機粒子としては、有機重合体粒子を挙げることができる。有機重合体粒子としては、例えばスチレン（共）重合体、（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体、オレフィン（共）重合体、熱可塑性樹脂等からなる粒子を挙げることができる。
上記スチレン（共）重合体としては、例えばポリスチレン、スチレン・１，３−ブタジエン共重合体、スチレン・イソプレン共重合体、・・・等を挙げることができる。
上記（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体としては、例えばポリメチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート・ビニルピリジン共重合体、メチル（メタ）アクリレート・メトキシポリエチレングリコールメタクリレート・ビニルピリジン共重合体等を挙げることができる。
上記オレフィン（共）重合体としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体等を挙げることができる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えばポリビニルエステル、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。
このような有機重合体粒子は、共重合成分（単量体）の一部を二重結合を二個以上有する単量体とすることにより、架橋された重合体からなる粒子として用いることもできる。
このような有機粒子の平均粒径は、好ましくは１０〜１０００ｎｍであり、更に好ましくは５０〜５００ｎｍであり、より好ましくは５０〜３００ｎｍである。
The organic particles can be blended in order to reduce the occurrence of scratches on the surface to be polished.
Examples of the organic particles include organic polymer particles. Examples of the organic polymer particles include particles made of a styrene (co) polymer, a (meth) acrylic acid ester (co) polymer, an olefin (co) polymer, a thermoplastic resin, and the like.
Examples of the styrene (co) polymer include polystyrene, styrene / 1,3-butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, and the like.
Examples of the (meth) acrylic acid ester (co) polymer include polymethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate / vinyl pyridine copolymer, methyl (meth) acrylate / methoxy polyethylene glycol methacrylate / vinyl pyridine copolymer Etc.
Examples of the olefin (co) polymer include polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, and ethylene / propylene copolymer.
Examples of the thermoplastic resin include polyvinyl ester and polyvinyl chloride.
Such organic polymer particles can also be used as particles made of a crosslinked polymer by using a part of the copolymer component (monomer) as a monomer having two or more double bonds. .
The average particle diameter of such organic particles is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 50 to 500 nm, and more preferably 50 to 300 nm.
上記有機・無機複合粒子は、被研磨面のスクラッチ等の発生を低減させるために配合することができる。
上記有機・無機複合粒子としては、無機粒子と有機粒とが一体となった粒子である。ここで、無機粒子としては、例えば上記した（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ、（Ａ２）第二のヒュームド法シリカ、又はヒュームド法シリカ以外の無機粒子を挙げることができ、有機粒子としては上記で例示した有機粒子を挙げることができる。ここで、有機粒子は、その表面がシリコンアルコキシド又は金属アルコキシドと反応させたものであることもできる。金属アルコキシドとしては、例えばアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を挙げることができる。
上記有機・無機複合粒子において、無機粒子と有機粒子とは、化学機械研磨工程の際、分離しない程度に一体的に複合されていればよい。複合の態様は特に限定されるものではないが、例えば、（１）無機粒子と有機粒子とが静電力により結合している有機・無機複合粒子、（２）有機粒子と無機粒子とが、シリコンアルコキシド又は金属アルコキシドに由来する結合基を介して化学的に結合している有機・無機複合粒子、（３）有機粒子の表面がシリコンアルコキシド又は金属アルコキシドと反応させたものである場合において、無機粒子が上記シリコンアルコキシド又は金属アルコキシドに由来する残基に物理的に保持されている有機・無機複合粒子、（４）有機粒子の表面において、シリコンアルコキシド又は金属アルコキシドを重縮合させることにより生成する有機・無機複合粒子等を挙げることができる。
上記有機・無機複合粒子における有機粒子と複合粒子の構成割合は、有機粒子１００重量部に対し、無機粒子１０〜１０００重量部であることが好ましく、１０〜５００重量部であることが更に好ましい。
有機・無機複合粒子の平均粒径は、好ましくは５０〜１０００ｎｍであり、更に好ましくは１００〜５００ｎｍである。
The organic / inorganic composite particles can be blended in order to reduce the occurrence of scratches on the surface to be polished.
The organic / inorganic composite particles are particles in which inorganic particles and organic particles are integrated. Here, examples of the inorganic particles include (A1) first fumed silica, (A2) second fumed silica, or inorganic particles other than fumed silica, and examples of the organic particles include the above. And organic particles exemplified in the above. Here, the surface of the organic particles can also be reacted with silicon alkoxide or metal alkoxide. Examples of the metal alkoxide include aluminum alkoxide and titanium alkoxide.
In the above organic / inorganic composite particles, the inorganic particles and the organic particles may be combined in such a manner that they are not separated in the chemical mechanical polishing step. The aspect of the composite is not particularly limited. For example, (1) organic / inorganic composite particles in which inorganic particles and organic particles are bonded by electrostatic force, and (2) organic particles and inorganic particles are silicon. Organic / inorganic composite particles chemically bonded via a linking group derived from alkoxide or metal alkoxide, (3) Inorganic particles when the surface of the organic particle is reacted with silicon alkoxide or metal alkoxide Is an organic / inorganic composite particle that is physically held in a residue derived from the silicon alkoxide or metal alkoxide, and (4) an organic / inorganic particle produced by polycondensation of silicon alkoxide or metal alkoxide on the surface of the organic particle. Examples include inorganic composite particles.
The composition ratio of the organic particles to the composite particles in the organic / inorganic composite particles is preferably 10 to 1000 parts by weight, and more preferably 10 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic particles.
The average particle diameter of the organic / inorganic composite particles is preferably 50 to 1000 nm, and more preferably 100 to 500 nm.
なお、（Ａ３）上記第一のヒュームド法シリカ及び第二のヒュームド法シリカ以外の砥粒における「平均粒径」とは、当該砥粒を水系分散体中に分散させた際に、一つの粒子として挙動する単位の平均直径を意味するものと理解されるべきである。
本発明の化学機械権妙水系分散体において、（Ａ３）上記第一のヒュームド法シリカ及び第二のヒュームド法シリカ以外の砥粒を使用する場合、その配合量は、（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ及び（Ａ２）第二のヒュームド法シリカの合計量１００重量部に対して、１０００重量部以下であることが好ましく、５００重量部以下であることが更に好ましく、１００重量部以下であることが特に好ましい。この範囲の使用量とすることで、本発明の効果を減殺せずに、研磨後の被研磨面の表面状態を効果的に改善することができる。
In addition, (A3) “average particle diameter” in the abrasive grains other than the first fumed silica and the second fumed silica is one particle when the abrasive grains are dispersed in the aqueous dispersion. Should be understood to mean the average diameter of the units that behave as
In the chemical mechanical right myosphere dispersion of the present invention, when (A3) abrasive grains other than the first fumed silica and the second fumed silica are used, the blending amount is (A1) first fumed. It is preferably 1000 parts by weight or less, more preferably 500 parts by weight or less, and even more preferably 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total amount of the method silica and (A2) second fumed silica. Is particularly preferred. By setting it as the usage-amount of this range, the surface state of the to-be-polished surface after grinding | polishing can be improved effectively, without diminishing the effect of this invention.
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、研磨速度を向上する目的で、任意的に（Ｂ）酸化剤を配合することができる。
本発明の化学機械研磨用水系分散体に配合することのできる（Ｂ）酸化剤としては、例えば過酸化水素、過硫酸塩、酸化力を有する無機酸、有機過酸化物、多価金属塩等を挙げることができる。
上記過硫酸塩としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等を挙げることができる。
上記酸化力を有する無機酸としては、例えば硝酸、硫酸等を挙げることができる。
上記有機過酸化物としては、例えば過酢酸、過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキシド、ジクミルパーオキシド等を挙げることができる。
上記多価金属塩としては、例えば過マンガン酸化合物、重クロム酸化合物等を挙げることができる。過マンガン酸化合部としては、例えば過マンガン酸カリウム等を、重クロム酸化合物としては。例えば重クロム酸カリウム等を、それぞれ挙げることができる。
これらのうち、過酸化水素、過硫酸塩及び酸化力を有する無機酸が好ましい。
このような酸化剤の配合量は、化学機械研磨用水系分散体の全体に対して、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは０．０１〜１０質量％であり、更に好ましくは０．１〜３質量％であり、特に好ましくは０．１〜１質量％である。この範囲の配合量において、被研磨面に過度のダメージを与えず、効率的に研磨速度を向上させることができる。
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention may optionally contain (B) an oxidizing agent for the purpose of improving the polishing rate.
Examples of (B) oxidizing agents that can be blended in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention include hydrogen peroxide, persulfates, inorganic acids having oxidizing power, organic peroxides, polyvalent metal salts, and the like. Can be mentioned.
Examples of the persulfate include potassium persulfate and ammonium persulfate.
Examples of the inorganic acid having an oxidizing power include nitric acid and sulfuric acid.
Examples of the organic peroxide include peracetic acid, perbenzoic acid, tert-butyl hydroperoxide, and dicumyl peroxide.
Examples of the polyvalent metal salt include permanganic acid compounds and dichromic acid compounds. As a permanganate oxidation part, for example, potassium permanganate is used as a dichromate compound. For example, potassium dichromate etc. can be mentioned, respectively.
Of these, hydrogen peroxide, persulfate and inorganic acids having oxidizing power are preferred.
The blending amount of such an oxidizing agent is preferably 10% by mass or less, more preferably 0.01 to 10% by mass, and still more preferably 0.8% with respect to the entire chemical mechanical polishing aqueous dispersion. It is 1-3 mass%, Most preferably, it is 0.1-1 mass%. When the blending amount is within this range, it is possible to efficiently improve the polishing rate without causing excessive damage to the surface to be polished.
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、研磨速度を向上する目的で、任意的に（Ｃ）有機酸（ただし、キノリンカルボン酸を除く。）を配合することができる。
本発明の化学機械研磨用水系分散体に配合することのできる（Ｃ）有機酸（ただし、キノリンカルボン酸を除く。）としては、例えば飽和酸、不飽和酸、芳香族酸、ヒドロキシル酸などを挙げることができる。
上記飽和酸としては、例えばギ酸、酢酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヒドロキシル酸などを挙げることができる。上記不飽和酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸などを挙げることができる。上記芳香族酸としては、例えば安息香酸、フタル酸などを挙げることができる。上記ヒドロキシル酸としては、例えば乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などを挙げることができる。
これらの有機酸のうち、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸及びクエン酸が好ましい。
有機酸の配合量としては、化学機械研磨用水系分散体の全量に対して、好ましくは５質量％以下であり、より好ましくは０．０１〜５質量％であり、特に好ましくは０．１〜１質量％である。この範囲の配合量とすることにより、効果的に研磨速度を向上させることができる。
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention may optionally contain (C) an organic acid (except quinolinecarboxylic acid) for the purpose of improving the polishing rate.
Examples of (C) organic acids (excluding quinolinecarboxylic acid) that can be blended in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention include saturated acids, unsaturated acids, aromatic acids, hydroxyl acids, and the like. Can be mentioned.
Examples of the saturated acid include formic acid, acetic acid, butyric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and hydroxyl acid. Examples of the unsaturated acid include maleic acid and fumaric acid. Examples of the aromatic acid include benzoic acid and phthalic acid. Examples of the hydroxyl acid include lactic acid, malic acid, tartaric acid, and citric acid.
Of these organic acids, malonic acid, succinic acid, maleic acid, lactic acid and citric acid are preferred.
The amount of the organic acid is preferably 5% by mass or less, more preferably 0.01 to 5% by mass, and particularly preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the total amount of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. 1% by mass. By setting the blending amount in this range, the polishing rate can be effectively improved.
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、特に銅の研磨速度を調整する目的で、任意的に（Ｄ）ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、キノリンカルボン酸、キノリンカルボン酸誘導体、ピリジンカルボン酸及びピリジンカルボン酸誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を配合することができる。
上記ベンゾトリアゾール誘導体としては、例えばメチルベンゾトリアゾール、４−カルボキシベンゾトリアゾール、７―カルボキベンゾトリアゾールとその塩、ベンゾトリアゾールブチルエステル、１−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）−ベンゾトリアゾール、１−（２−ヒドロキシエチル）−ベンゾトリアゾール、２−（ベンゾトリアジイル）−エタンスルホン酸及びその塩、１−（２−エチルヘキシルアミノメチル）−ベンゾトリアゾール等を挙げることができる。
上記キノリンカルボン酸誘導体としては、キノリンカルボン酸においてカルボキシル基を構成する水素原子以外の水素原子のうちの一個または複数個を、水酸基、ハロゲン原子等で置換した置換体を用いることができる。
上記ピリジンカルボン酸誘導体としては、ピリジンカルボン酸におけるカルボキシル基を構成する水素原子以外の水素原子のうちの一個または複数個を、水酸基、ハロゲン原子等で置換した置換体を用いることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention, (D) benzotriazole, benzotriazole derivative, quinolinecarboxylic acid, quinolinecarboxylic acid derivative, pyridinecarboxylic acid and At least one selected from the group consisting of pyridinecarboxylic acid derivatives can be blended.
Examples of the benzotriazole derivatives include methylbenzotriazole, 4-carboxybenzotriazole, 7-carboxybenzotriazole and salts thereof, benzotriazole butyl ester, 1-hydroxymethylbenzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 1- (2, 3-dihydroxypropyl) -benzotriazole, 1- (2-hydroxyethyl) -benzotriazole, 2- (benzotriadiyl) -ethanesulfonic acid and its salt, 1- (2-ethylhexylaminomethyl) -benzotriazole, etc. Can be mentioned.
As the quinoline carboxylic acid derivative, a substituted product in which one or more of hydrogen atoms other than hydrogen atoms constituting the carboxyl group in quinoline carboxylic acid are substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or the like can be used.
As the pyridinecarboxylic acid derivative, a substituent obtained by substituting one or more hydrogen atoms other than hydrogen atoms constituting the carboxyl group in pyridinecarboxylic acid with a hydroxyl group, a halogen atom or the like can be used.
これらのうち、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、４−カルボキシベンゾトリアゾール、７―カルボキベンゾトリアゾー、ベンゾトリアゾールブチルエステル、１−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、キノリンカルボン酸、ピリジンカルボン酸が好ましく、特にベンゾトリアゾール、２−キノリンカルボン酸（キナルジン酸）および２，３−ピリジンジカルボン酸（キノリン酸）が好ましい。
なお、これらの（Ｄ）ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、キノリンカルボン酸、キノリンカルボン酸誘導体、ピリジンカルボン酸及びピリジンカルボン酸誘導体からなる群から選択される少なくとも１種は、各々、カリウム塩、アンモニウム塩などの塩の形であってもよい。
これら（Ｄ）ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、キノリンカルボン酸、キノリンカルボン酸誘導体、ピリジンカルボン酸及びピリジンカルボン酸誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の配合量としては、（Ｄ）成分がベンゾトリアゾール又はベンゾトリアゾール誘導体である場合には、化学機械研磨用水系分散体の全量に対して０．０００１〜０．１質量％であることが好ましく、０．０００５〜０．０１質量％であることがより又はピリジンカルボン酸誘導体である場合には、化学機械研磨用水系分散体の全量に対して０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．００５〜１質量％であることがより好ましい。
Of these, benzotriazole, methylbenzotriazole, 4-carboxybenzotriazole, 7-carboxybenzotriazol, benzotriazole butyl ester, 1-hydroxymethylbenzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, quinolinecarboxylic acid, pyridinecarboxylic acid Benzotriazole, 2-quinolinecarboxylic acid (quinaldic acid) and 2,3-pyridinedicarboxylic acid (quinolinic acid) are particularly preferable.
In addition, at least one selected from the group consisting of (D) benzotriazole, benzotriazole derivative, quinoline carboxylic acid, quinoline carboxylic acid derivative, pyridine carboxylic acid and pyridine carboxylic acid derivative is a potassium salt or an ammonium salt, respectively. It may be in the form of a salt such as
As the compounding amount of at least one selected from the group consisting of (D) benzotriazole, benzotriazole derivative, quinoline carboxylic acid, quinoline carboxylic acid derivative, pyridine carboxylic acid and pyridine carboxylic acid derivative, (D) component is benzo In the case of a triazole or benzotriazole derivative, it is preferably 0.0001 to 0.1% by mass, and 0.0005 to 0.01% by mass with respect to the total amount of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. Or is a pyridinecarboxylic acid derivative, it is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.005 to 1% by mass with respect to the total amount of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. preferable.
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、更に研磨速度の調整やスクラッチの低減等の目的で、任意的に（Ｅ）界面活性剤を配合することができる。
本発明の化学機械研磨用水系分散体に配合することのできる（Ｅ）界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤いずれをも挙げることができる。これらのうち、アニオン系界面活性剤及び非イオン系界面活性剤が好ましい。
上記アニオン系界面活性剤としては、例えばカルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩等を挙げることができる。ここで、カルボン酸塩としては、例えば脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等を挙げることができ、スルホン酸塩としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等を挙げることができ、硫酸エステル塩としては、例えば高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等を挙げることができ、また、リン酸エステル塩としては、アルキルリン酸エステル塩等を挙げることができる。
これらのアニオン系界面活性剤のうちではスルホン酸塩が好ましく、アルキルベンゼンスルホン酸塩が更に好ましく、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムが特に好ましい。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention, a surfactant (E) can be optionally blended for the purpose of adjusting the polishing rate and reducing scratches.
Examples of the surfactant (E) that can be added to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention include any of cationic surfactants, anionic surfactants, and nonionic surfactants. . Of these, anionic surfactants and nonionic surfactants are preferred.
Examples of the anionic surfactant include carboxylate, sulfonate, sulfate ester salt, phosphate ester salt and the like. Here, examples of the carboxylate include fatty acid soaps and alkyl ether carboxylates, and examples of the sulfonate include alkylbenzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, α-olefin sulfonate, and the like. Examples of the sulfate ester salt include higher alcohol sulfate ester salts, alkyl ether sulfate salts, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate salts, and the like. Examples include acid ester salts.
Of these anionic surfactants, sulfonates are preferred, alkylbenzene sulfonates are more preferred, and potassium dodecylbenzene sulfonate is particularly preferred.
上記非イオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエステルエーテル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型等が好ましいものとして挙げられる。
このような（Ｅ）界面活性剤の配合量としては、化学機械研磨用水系分散体の全量に対して１質量％以下であることが好ましく、更には０．５質量％以下、特に０．１質量％以下とすることが好ましい。
この範囲の配合量とすることで、研磨速度とスクラッチ低減効果とのバランスのとれた化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。
Preferred examples of the nonionic surfactant include ether types such as polyoxyethylene alkyl ether, ester ether types such as glycerol ester polyoxyethylene ether, and ester types such as polyethylene glycol fatty acid ester, glycerol ester and sorbitan ester. As mentioned.
The blending amount of the surfactant (E) is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, particularly 0.1% with respect to the total amount of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. It is preferable to set it as mass% or less.
By setting the blending amount within this range, it is possible to obtain a chemical mechanical polishing aqueous dispersion in which the polishing rate and the scratch reduction effect are balanced.
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、上記した（Ａ１）第一のヒュームド法シリカ及び（Ａ２）第二のヒュームド法シリカが必須成分として配合され、任意的に（Ａ３）上記第一のヒュームド法シリカ及び第二のヒュームド法シリカ以外の砥粒、（Ｂ）酸化剤、（Ｃ）有機酸、（Ｄ）ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、キノリンカルボン酸、キノリンカルボン酸誘導体、ピリジンカルボン酸及びピリジンカルボン酸誘導体からなる群から選択される少なくとも１種並びに（Ｅ）界面活性剤のうちの少なくとも一つが更に配合されたものであるが、これらの各成分は水系媒体に溶解又は分散されている。
本発明の化学機械研磨用水系分散体に使用できる水系媒体としては、例えば水、水とアルコールの混合媒体等を挙げることができる。アルコールとしては、メタノール、エタノール等を挙げることができる。水系媒体としては上記のうち水が好ましい。
The aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of the present invention comprises (A1) the first fumed silica and (A2) the second fumed silica as essential components, and optionally (A3) the first fumed silica. Abrasive grains other than fumed silica and second fumed silica, (B) oxidizing agent, (C) organic acid, (D) benzotriazole, benzotriazole derivative, quinolinecarboxylic acid, quinolinecarboxylic acid derivative, pyridinecarboxylic acid and At least one selected from the group consisting of pyridinecarboxylic acid derivatives and at least one of (E) surfactants are further blended, but each of these components is dissolved or dispersed in an aqueous medium. .
Examples of the aqueous medium that can be used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention include water, a mixed medium of water and alcohol, and the like. Examples of the alcohol include methanol and ethanol. Of the above, water is preferred as the aqueous medium.
本発明の化学機械研磨用水系分散体のｐＨは、３〜１３であることが好ましく、５〜１２であることが更に好ましく、９〜１２とすることが特に好ましい。この範囲のｐＨ領域において、十分なバリアメタル及びキャップ層の研磨速度を得ることができ、かつ誘電率の低い脆弱な絶縁膜を研磨した場合でも、過度に研磨されること無く、スクラッチなどの表面欠陥の発生を抑制することのできる化学機械水系分散体を得ることができる。
ｐＨの調整に際しては、上記した無機酸や有機酸を適当量添加する手段の他、適当な塩基性物質を適宜の量で配合する手段によっても、調整することができる。
ここに塩基性物質としては、例えばアルカリ金属の水酸化物、アンモニア等を挙げることができる。アルカリ金属の水酸化物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等を挙げることができる。
The pH of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention is preferably 3 to 13, more preferably 5 to 12, and particularly preferably 9 to 12. In the pH range of this range, a sufficient barrier metal and cap layer polishing rate can be obtained, and even when a fragile insulating film having a low dielectric constant is polished, it is not excessively polished, and the surface of scratches, etc. A chemical mechanical aqueous dispersion capable of suppressing the occurrence of defects can be obtained.
In adjusting the pH, in addition to the means for adding an appropriate amount of the above-mentioned inorganic acid or organic acid, the pH can be adjusted by means for adding an appropriate basic substance in an appropriate amount.
Examples of the basic substance include alkali metal hydroxide and ammonia. Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide.
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、バリアメタル層、ナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層及びナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層をそれぞれ同一条件で化学機械研磨した際に、バリアメタル層の研磨速度（ＲＢＭ）とナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層の研磨速度（ＲＬｏｗ−Ｋ）の比（ＲＢＭ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が１を超え、かつナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層の研磨速度（ＲＩｎ）とナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層の研磨速度（ＲＬｏｗーＫ）の比（ＲＩｎ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が１を超えるものとすることができる。上記研磨速度比は、更に、比（ＲＢＭ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が５を超え、かつ比（ＲＩｎ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が５を超えるものとすることができ、特に比（ＲＢＭ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が１０を超え、かつ比（ＲＩｎ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が１０を超えるものとすることができる。
ここで、上記研磨速度比を評価するための「同一条件」とは、例えば以下の条件を採用することができる。
定盤回転数：７０ｒｐｍ
ヘッド回転数：７０ｒｐｍ
ヘッド荷重：２５０ｇ／ｃｍ2
研磨用水系分散体供給速度：３００ｍｌ／分
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention comprises a barrier metal layer, an insulating layer having an elastic modulus measured by a nanoindentation method of 20 GPa or more, and an insulating material having an elastic modulus measured by a nanoindentation method of 1 GPa or more and less than 20 GPa. When each layer is chemically mechanically polished under the same conditions, the polishing rate (R BM ) of the barrier metal layer and the polishing rate (R Low-K) of the insulating layer having an elastic modulus measured by the nano-indentation method of 1 GPa or more and less than 20 GPa. ) Ratio (R BM / R Low-K ) exceeds 1, and the elastic modulus measured by the nano-indentation method is the polishing rate (R In ) of the insulating layer and the elasticity measured by the nano-indentation method. Ratio of polishing rate (R Low-K ) of an insulating layer having a rate of 1 GPa or more and less than 20 GPa (R I n / R Low-K ) can exceed 1. The polishing rate ratio can be such that the ratio (R BM / R Low-K ) exceeds 5 and the ratio (R In / R Low-K ) exceeds 5, especially the ratio (R BM / R Low-K ) can exceed 10 and the ratio (R In / R Low-K ) can exceed 10.
Here, for example, the following conditions can be adopted as the “same conditions” for evaluating the polishing rate ratio.
Plate rotation speed: 70rpm
Head rotation speed: 70rpm
Head load: 250 g / cm 2
Abrasive aqueous dispersion supply rate: 300 ml / min
本発明の化学機械研磨方法は、上記した本発明の化学機械研磨用水系分散体を使用して、市販の化学機械研磨装置（例えば、ＬＧＰ５１０、ＬＧＰ５５２（以上、ラップマスターＳＦＴ（株）製）、ＥＰＯ−１１３、ＥＰＯ−２２２（以上、（株）荏原製作所製）、Ｍｉｒｒａ（アプライドマテリアルズ社製）、ＡＶＡＮＴＩ−４７２（アイペック社製）等）を用いて、公知の研磨条件で行うことができる。
研磨条件としては、例えば下記の条件を採用することができる。
定盤回転数は、３０〜１２０ｒｐｍとされ、好ましくは４０〜１００ｒｐｍである。
ヘッド回転数は、３０〜１２０ｒｐｍとされ、好ましくは４０〜１００ｒｐｍである。
定盤回転数／ヘッド回転数の比は、０．５〜２とされ、好ましくは０．７〜１．５である。
研磨圧力は、１００〜５００ｇ／ｃｍ2 とされ、好ましくは２００〜３５０ｇ／ｃｍ2 である。
研磨用水系分散体供給速度は、５０〜３００ｍｌ／分とされ、好ましくは１００〜２００ｍｌ／分である。
The chemical mechanical polishing method of the present invention uses a chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention described above, and a commercially available chemical mechanical polishing apparatus (for example, LGP510, LGP552 (manufactured by Lapmaster SFT Co., Ltd.)), EPO-113, EPO-222 (manufactured by Ebara Manufacturing Co., Ltd.), Mirra (Applied Materials), AVANTI-472 (Eipec), etc.) can be used under known polishing conditions. .
As polishing conditions, for example, the following conditions can be employed.
The platen rotational speed is 30 to 120 rpm, preferably 40 to 100 rpm.
The head rotation speed is 30 to 120 rpm, preferably 40 to 100 rpm.
The ratio of surface plate rotation speed / head rotation speed is 0.5 to 2, and preferably 0.7 to 1.5.
The polishing pressure is 100 to 500 g / cm 2 , preferably 200 to 350 g / cm 2 .
The polishing aqueous dispersion supply rate is 50 to 300 ml / min, preferably 100 to 200 ml / min.
化学機械研磨の終了後、被研磨面に残留する砥粒は除去することが好ましい。この砥粒の除去は通常の洗浄方法によって行うことができる。例えば、ブラシスクラブ洗浄後、アンモニア：過酸化水素：水の割合が重量比で１：１：５程度のアルカリ性洗浄液によって洗浄を行うことにより、被研磨面に付着した砥粒の除去を行うことができる。
また、被研磨面に吸着した不純物金属種を除去するために、例えばクエン酸水溶液、フッ化水素酸とクエン酸の混合水溶液またはフッ化水素酸とエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）の混合水溶液などよりなる洗浄液による洗浄を行うことができる。
更に、本発明の化学機械研磨用水系分散体が、有機粒子を含有するものである場合には、被研磨面を酸素の存在下において高温に加熱することにより、被研磨面上の有機粒子を燃焼させて除去しても良い。
After the chemical mechanical polishing is finished, it is preferable to remove the abrasive grains remaining on the surface to be polished. The removal of the abrasive grains can be performed by a normal cleaning method. For example, after brush scrub cleaning, the abrasive particles adhering to the surface to be polished can be removed by cleaning with an alkaline cleaning liquid in which the ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water is about 1: 1: 5 by weight. it can.
Further, in order to remove the impurity metal species adsorbed on the polished surface, for example, a citric acid aqueous solution, a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and citric acid, or a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is used. Cleaning with a cleaning solution can be performed.
Furthermore, when the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention contains organic particles, the organic particles on the polished surface are heated by heating the polished surface to a high temperature in the presence of oxygen. It may be removed by burning.
本発明の化学機械研磨方法を適用できる被研磨面としては、例えば、配線材料である金属層、バリアメタル層、絶縁層、磁気ディスク等を挙げることができる。ここで、配線材料である金属層を構成する金属としては、例えばタングステン、アルミニウム、銅等を挙げることができる。バリアメタル層を構成する材料としては、例えばタンタル、チタン、窒化タンタル、窒化チタン等を挙げることができる。絶縁層を構成する材料としては、例えば酸化シリコン等を挙げることができる。
本発明の化学機械研磨方法は、上記のように広い範囲の被研磨面に適用することができるが、配線材料である金属層、バリアメタル層、ナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層及びナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層を有する被研磨物に対して好適に使用することができる。特に、図１に示した構造の被研磨物において、余剰の金属材料を除去した後（図２参照。）に、余剰のバリアメタル層の除去とキャップ層の除去とを一工程で行う場合に用いる方法として、好適に使用することができる。
Examples of the surface to be polished to which the chemical mechanical polishing method of the present invention can be applied include a metal layer, a barrier metal layer, an insulating layer, and a magnetic disk, which are wiring materials. Here, as a metal which comprises the metal layer which is wiring material, tungsten, aluminum, copper etc. can be mentioned, for example. Examples of the material constituting the barrier metal layer include tantalum, titanium, tantalum nitride, and titanium nitride. Examples of the material constituting the insulating layer include silicon oxide.
Although the chemical mechanical polishing method of the present invention can be applied to a wide range of surfaces to be polished as described above, the elastic modulus measured by a metal layer, a barrier metal layer, or a nano indentation method as a wiring material is 20 GPa or more. And an object to be polished having an insulating layer and an insulating layer having an elastic modulus measured by a nano-indentation method of 1 GPa or more and less than 20 GPa. In particular, in the case of the object to be polished having the structure shown in FIG. 1, after removing the excess metal material (see FIG. 2), removing the excess barrier metal layer and removing the cap layer in one step. As a method to be used, it can use suitably.
図１及び図２は、本発明の化学機械研磨方法の好ましい被研磨物の断面を示す模式図である。
図１は、誘電率の低い絶縁膜材料１上により強固な絶縁層（キャップ層）２を形成し、配線部となるべき部分に溝を形成した後に、バリアメタル層３を形成し、更に配線材料である金属層４を堆積させた模式図である。
図２は、図１に示した状態の被研磨物に対し、適当な化学機械研磨用水系分散体を用いて余剰の金属層を除去した状態を示した模式図である。本発明の化学機械研磨方法は、図２に示した被研磨物について、余剰のバリアメタル層３及びキャップ層２を一工程で除去する場合に好適に使用することができる。
図３は、本発明の化学機械研磨方法を実施した後の被研磨面の模式図である。
ここで、配線材料である金属層４を構成する金属としては、例えばタングステン、アルミニウム、銅等を挙げることができるが、このうち銅が好ましい。上記銅は、純銅よりなるものに限られず、例えば銅−シリコンや銅−アルミニウムなどの銅の含有割合が９５質量％以上である銅合金よりなるものであってもよい。
上記バリアメタル層３を構成する材料としては、例えばタンタル、チタン、窒化タンタル、窒化チタン等を挙げることができる。このうち、タンタル及び／又は窒化タンタルであることが好ましい。
1 and 2 are schematic views showing a cross section of a preferable object to be polished in the chemical mechanical polishing method of the present invention.
In FIG. 1, a stronger insulating layer (cap layer) 2 is formed on an insulating
FIG. 2 is a schematic view showing a state in which the excess metal layer is removed from the object to be polished in the state shown in FIG. 1 using an appropriate chemical mechanical polishing aqueous dispersion. The chemical mechanical polishing method of the present invention can be suitably used when the excess
FIG. 3 is a schematic view of a surface to be polished after performing the chemical mechanical polishing method of the present invention.
Here, as a metal which comprises the
Examples of the material constituting the
上記誘電率の低い絶縁膜材料１は、例えば有機ＳＯＧ（比誘電率：２．０〜２．６程度）、水素含有ＳＯＧ（比誘電率：２．８〜３．０程度）、有機高分子からなる低誘電率材料（比誘電率：２．２〜３．６程度）、ＳｉＯＦ系低誘電率材料（比誘電率：３．３〜３．６程度）、ＳｉＯＣ系低誘電率材料（比誘電率：２．０〜３．０程度）等を挙げることができる。ここで、「ＳＯＧ」とは”Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ”の略であり、基体上に前駆体を塗布し、次いで熱処理等により成膜した絶縁膜材料の意味である。
上記有機ＳＯＧとしては、例えばメチル基等の有機基を含有するケイ素酸化物から構成されるものであり、基体上に例えばテトラエトキシシランとメチルトリメトキシシランの混合物等を含有する前駆体を塗布し、次いで熱処理等をすることにより得ることができる。
上記水素含有ＳＯＧとしては、ケイ素−水素結合を含有するケイ素酸化物から構成されるものであり、基体上に例えばトリエトキシシラン等を含有する前駆体を塗布し、次いで熱処理等をすることにより得ることができる。
上記有機高分子からなる低誘電率材料としては、例えばポリアリーレン、ポリイミド、ポリベンゾシクロブテン、ポリフッ化エチレン等を主成分とする低誘電率材料を挙げることができる。
上記ＳｉＯＦ系低誘電率材料は、フッ素原子を含有するケイ素酸化物から構成されるものであり、例えば化学気相蒸着法により得た酸化ケイ素にフッ素を添加（ドープ）することにより得ることができる。
上記ＳｉＯＣ系低誘電率材料は、炭素原子を含有するケイ素酸化物から構成されるものであり、例えば四塩化ケイ素と一酸化炭素との混合物を原料とする化学気相蒸着法により得ることができる。
上気したもののうち、有機ＳＯＧ、水素含有ＳＯＧ及び有機高分子からなる低誘電率材料は、形成された膜中に微細な空孔（ポア）を有するものであってもよい。
このような誘電率の低い絶縁膜材料の市販品としては、有機ＳＯＧとして例えばＨＯＳＰ（比誘電率：２．６程度）、Ｎａｎｏｇｌａｓｓ Ｅ（比誘電率：２．２程度）（以上、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製）、Ｚｉｒｋｏｎ（比誘電率：２．０程度）（Ｓｈｉｐｌｅｙ社製）、ＬＫＤ（比誘電率：２．２程度）（ＪＳＲ（株）製）等を；
ポリアリーレンを主成分とする有機高分子からなる低誘電率材料として例えばＳｉＬＫ（比誘電率：２．６程度）、ｐ−ＳｉＬＫ（比誘電率：２．２程度）（以上、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）等を；
ポリイミドを主成分とする有機高分子からなる低誘電率材料として例えばＰＩＱ（比誘電率：２．４〜３．６程度）（日立化成工業（株）製）等を；
ポリベンゾシクロブテンを主成分とする有機高分子からなる低誘電率材料として例えばＢＣＢ（比誘電率：２．７程度）（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）等を；
ＳｉＯＣ系低誘電率材料として例えばＢｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ（比誘電率：３．０程度）、Ｂｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ ＩＩ（比誘電率：２．４〜２．６程度）（以上、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）、Ａｕｒｏｌａ（比誘電率：２．４〜２．６程度）（ＡＳＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社製）、Ｃｏｒａｌ（比誘電率：２．０〜２．８程度）（Ｎｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）、Ｆｌｏｗｆｉｌｌ（比誘電率：２．８程度）、Ｏｒｉｏｎ（比誘電率：２．０程度）（以上、Ｔｒｉｃｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）等をそれぞれ挙げることができる。
これらの誘電率の低い絶縁膜材料は、ナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満であり、好ましくは１〜１５ＧＰａである。
The insulating
The organic SOG is composed of, for example, a silicon oxide containing an organic group such as a methyl group, and a precursor containing, for example, a mixture of tetraethoxysilane and methyltrimethoxysilane is coated on the substrate. Then, it can be obtained by heat treatment or the like.
The hydrogen-containing SOG is composed of a silicon oxide containing a silicon-hydrogen bond, and is obtained by applying a precursor containing, for example, triethoxysilane on the substrate, and then performing a heat treatment or the like. be able to.
Examples of the low dielectric constant material made of the organic polymer include low dielectric constant materials mainly composed of polyarylene, polyimide, polybenzocyclobutene, polyfluorinated ethylene and the like.
The SiOF-based low dielectric constant material is composed of a silicon oxide containing fluorine atoms, and can be obtained, for example, by adding (doping) fluorine to silicon oxide obtained by a chemical vapor deposition method. .
The SiOC-based low dielectric constant material is composed of silicon oxide containing carbon atoms, and can be obtained, for example, by chemical vapor deposition using a mixture of silicon tetrachloride and carbon monoxide as a raw material. .
Among those above, the low dielectric constant material made of organic SOG, hydrogen-containing SOG, and organic polymer may have fine pores in the formed film.
Examples of such commercially available insulating film materials having a low dielectric constant include organic SOG such as HOSP (relative dielectric constant: about 2.6), Nanoglass E (relative dielectric constant: about 2.2) (above, manufactured by Honeywell) ), Zirkon (relative dielectric constant: about 2.0) (manufactured by Shipley), LKD (relative dielectric constant: about 2.2) (manufactured by JSR Corporation) and the like;
For example, SiLK (relative permittivity: about 2.6), p-SiLK (relative permittivity: about 2.2) (above, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) as a low dielectric constant material made of an organic polymer mainly composed of polyarylene. ) Etc .;
For example, PIQ (relative dielectric constant: about 2.4 to 3.6) (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as a low dielectric constant material made of an organic polymer mainly composed of polyimide;
As a low dielectric constant material composed of an organic polymer mainly composed of polybenzocyclobutene, for example, BCB (relative dielectric constant: about 2.7) (manufactured by Dow Chemical Co.) and the like;
Examples of SiOC-based low dielectric constant materials include Black Diamond (relative dielectric constant: about 3.0), Black Diamond II (relative dielectric constant: about 2.4 to 2.6) (above, Applied Materials, Inc.), Aurora (ratio) Dielectric constant: about 2.4 to 2.6) (manufactured by ASM International), Coral (relative dielectric constant: about 2.0 to 2.8) (made by Novellus Systems), Flowfill (relative dielectric constant: 2.8) Degree), Orion (relative dielectric constant: about 2.0) (above, manufactured by Tricon Technologies) and the like.
These insulating film materials having a low dielectric constant have an elastic modulus of 1 GPa or more and less than 20 GPa, preferably 1 to 15 GPa, as measured by a nano-indentation method.
上記キャップ層２の材料としては、例えば熱酸化膜、ＰＥＴＥＯＳ膜（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＴＥＯＳ膜）、ＨＤＰ膜（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＴＥＯＳ膜）、熱ＣＶＤ法により得られる酸化シリコン膜等が挙げられる。これらの材料は、機械的強度が比較的強く、ナノインデンテンション法により測定した弾性率は２０〜１００ＧＰａ程度である。
なお、上記熱酸化膜は、高温にしたシリコンを酸化性雰囲気に晒し、シリコンと酸素あるいはシリコンと水分を化学反応させることにより形成することができる。
上記ＰＥＴＥＯＳ膜は、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を原料として、促進条件としてプラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。
上記ＨＤＰ膜はテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を原料として、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。
上記熱ＣＶＤ法により得られる酸化シリコン膜は、常圧ＣＶＤ法（ＡＰ−ＣＶＤ法）又は減圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ法）により得ることができる。
上記ホウ素リンシリケート膜（ＢＰＳＧ膜）は、常圧ＣＶＤ法（ＡＰ−ＣＶＤ法）又は減圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ法）により得ることができる。
また、上記ＦＳＧと呼ばれる絶縁膜は、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。
これらのキャップ層２の材料は、ナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上であり、好ましくは２０〜２００ＧＰａであり、更に好ましくは３０〜１００ＧＰａである。
Examples of the material of the
The thermal oxide film can be formed by exposing high temperature silicon to an oxidizing atmosphere and chemically reacting silicon and oxygen or silicon and moisture.
The PETEOS film can be formed by chemical vapor deposition using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a raw material and using plasma as an acceleration condition.
The HDP film can be formed by chemical vapor deposition using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a raw material and using high-density plasma as an acceleration condition.
The silicon oxide film obtained by the thermal CVD method can be obtained by an atmospheric pressure CVD method (AP-CVD method) or a low pressure CVD method (LP-CVD method).
The boron phosphorus silicate film (BPSG film) can be obtained by an atmospheric pressure CVD method (AP-CVD method) or a low pressure CVD method (LP-CVD method).
The insulating film called FSG can be formed by chemical vapor deposition using high-density plasma as a promotion condition.
The material of these
本発明の化学機械研磨方法は、上記した本発明の化学機械研磨用水系分散体を用いるものであるから、バリアメタル層の研磨速度（ＲＢＭ）とナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層の研磨速度（ＲＬｏｗ−Ｋ）の比（ＲＢＭ／ＲＬｏｗ−Ｋ）、及びナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層の研磨速度（ＲＩｎ）とナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層の研磨速度（ＲＬｏｗーＫ）の比（ＲＩｎ／ＲＬｏｗ−Ｋ）がともに大きいものである。従って、図２に示したような被研磨物について、余剰のバリアメタル層３及びキャップ層２を一工程で除去する場合に、特に好適に使用することができ、低誘電率の絶縁層１に対するダメージが低減されたものである。
Since the chemical mechanical polishing method of the present invention uses the above-described chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present invention, the polishing rate (R BM ) of the barrier metal layer and the elastic modulus measured by the nano-indentation method are 1 GPa. the ratio of the polishing rate of more than 20GPa less than a is an insulating layer (R Low-K) (R BM / R Low-K), and the polishing rate of the insulating layer modulus is not less than 20GPa as measured by nano-indene tension method (R In ) and the ratio (R In / R Low-K ) of the polishing rate (R Low-K ) of the insulating layer whose elastic modulus measured by the nano-indentation method is 1 GPa or more and less than 20 GPa. Therefore, when the excess
（１）無機粒子を含む水系分散体の調製
（１−１）ヒュームド法シリカを含む水系分散体調製（１）
イオン交換水６ｋｇ中に、ヒュームド法シリカ（日本アエロジル（株）製、商品名「アエロジル＃５０」、ＢＥＴ法により測定した比表面積５２ｍ２／ｇ）６ｋｇを、遊星式混練機(商品名 ＴＫハビスディスパーミックス、ＨＤＭ−３Ｄ−２０型、特殊機化工業（株）社製)を用い、ひねりブレードを主回転軸１０ｒｐｍと副回転軸３０ｒｐｍで回転させ混練りしながら３０分間かけて連続的に添加した。更に、ひねりブレードの副回転軸３０ｒｐｍで回転させる混練り操作と直径８０ｍｍのコーレス型高速回転翼の副回転軸を２０００ｒｐｍで回転させる処理をそれぞれ主回転軸を１０ｒｐｍで回転させる処理を１時間継続した。
その後、２０質量％の水酸化カリウム水溶液を０．３１０８ｋｇ添加して得られた水分散体を、イオン交換水で希釈してシリカ含有量が３０質量％の水分散体を得た。これをポアサイズ５μｍのデプスカートリッジフィルターでろ過し、分散体の平均粒径（平均二次粒径）が５２ｎｍであるヒュームド法シリカ「ＦＳ−１」を含有する水分散体を得た。
(1) Preparation of aqueous dispersion containing inorganic particles (1-1) Preparation of aqueous dispersion containing fumed silica (1)
In 6 kg of ion-exchanged water, 6 kg of fumed silica (trade name “Aerosil # 50” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., specific surface area of 52 m 2 / g measured by BET method) is mixed with a planetary kneader (trade name TK Ha). Using a visdisper mix, HDM-3D-20 type, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and continuously twisting the blade with a main rotating shaft of 10 rpm and a sub rotating shaft of 30 rpm for 30 minutes. Added. Further, the kneading operation for rotating the twisting blade with the auxiliary rotating shaft at 30 rpm and the process for rotating the auxiliary rotating shaft of the coreless high-speed rotating blade with a diameter of 80 mm at 2000 rpm were each continued for 1 hour. .
Thereafter, an aqueous dispersion obtained by adding 0.3108 kg of a 20% by mass aqueous potassium hydroxide solution was diluted with ion-exchanged water to obtain an aqueous dispersion having a silica content of 30% by mass. This was filtered through a depth cartridge filter having a pore size of 5 μm to obtain an aqueous dispersion containing fumed silica “FS-1” having an average particle size (average secondary particle size) of 52 nm.
（１−２）ヒュームド法シリカを含む水系分散体の調製（２）
上記（１−１）において、ヒュームド法シリカとしてアエロジル＃５０に代えて、アエロジル＃９０、＃１３０、＃２００又は＃３００を使用した他は（１−１）と同様に実施して、ヒュームド法シリカ「ＦＳ−２」、「ＦＳ−３」、「ＦＳ−４」及び「ＦＳ−５」をそれぞれ含む水系分散体を調整した。
なお、各ヒュームド法シリカのＢＥＴ法による比表面積及び平均二次粒径は、表１のとおりである。
(1-2) Preparation of aqueous dispersion containing fumed silica (2)
In the above (1-1), except that Aerosil # 90, # 130, # 200 or # 300 was used instead of Aerosil # 50 as fumed silica, the same as in (1-1), the Fumed method Aqueous dispersions each containing silica “FS-2”, “FS-3”, “FS-4” and “FS-5” were prepared.
The specific surface area and average secondary particle diameter of each fumed silica by the BET method are as shown in Table 1.
（１−３）コロイダルシリカ粒子を含む水系分散体の調製（１）
２５質量％濃度のアンモニア水７０部、イオン交換水４０部、エタノール１７０部およびテトラエトキシシラン２０部をガラス製セパラブルフラスコに投入し、１８０ｒｐｍで攪拌しながら６０℃に昇温し、この温度のまま２時間攪拌を継続した後に冷却し、コロイダルシリカ粒子／エタノール分散体を得た。次いで、エバポレータにより、８０℃の温度でイオン交換水を添加しながらエタノールを除去する操作を繰り返し、分散体中のエタノールを除去し、コロイダルシリカ粒子「コロイダル１」を２０質量％含む水系分散体を調製した。この水系分散体に含有されるコロイダルシリカ「コロイダル１」の平均一次粒子径は２５ｎｍであり、平均二次粒子径（分散粒径）は４０ｎｍであった。
(1-3) Preparation of aqueous dispersion containing colloidal silica particles (1)
70 parts of ammonia water having a concentration of 25% by mass, 40 parts of ion-exchanged water, 170 parts of ethanol and 20 parts of tetraethoxysilane were put into a glass separable flask and heated to 60 ° C. while stirring at 180 rpm. Stirring was continued for 2 hours, followed by cooling to obtain a colloidal silica particle / ethanol dispersion. Subsequently, the operation of removing ethanol while adding ion-exchanged water at a temperature of 80 ° C. with an evaporator is repeated to remove ethanol in the dispersion, and an aqueous dispersion containing 20% by mass of colloidal silica particles “
（１−４）コロイダルシリカ粒子を含む水系分散体２の調製（２）
上記(１−３)において、エタノールの使用量を１９０部とし、テトラエトキシシランの使用量を３５部に変更した他は（１−３）と同様にして実施し、平均一次粒子径が５０ｎｍ、平均二次粒子径（分散粒径）が７５ｎｍであるコロイダルシリカ「コロイダル２」を２０質量％含む水系分散体を得た。
(1-4) Preparation of
In the above (1-3), except that the amount of ethanol used was 190 parts and the amount of tetraethoxysilane used was changed to 35 parts, the same procedure as in (1-3) was performed, and the average primary particle size was 50 nm, An aqueous dispersion containing 20% by mass of colloidal silica “
（２）複合粒子を含む水系分散体の調製
（２−１）有機粒子を含む水分散体の調製
メチルメタクリレ−ト９０部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（新中村化学工業（株）製、商品名「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」、＃４００）５部、４−ビニルピリジン５部、アゾ系重合開始剤（和光純薬（株）製、商品名「Ｖ５０」）２部およびイオン交換水４００部をフラスコ内に投入し、窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時間重合させた。これにより、アミノ基の陽イオンおよびポリエチレングリコール鎖を有する官能基を有する、平均粒子径１５０ｎｍのポリメチルメタクリレート系重合体よりなる有機粒子を含む水系分散体を得、これに水を添加して希釈することにより、有機粒子の含有割合が１０質量％に調整された水系分散体を得た。重合収率は９５％であった。
このようにして得られた有機粒子を含有する水系分散体を１００部、フラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン１部を添加して４０℃で２時間攪拌し、その後、１０質量％硝酸水溶液を添加してｐＨを２に調整することにより、水系分散体（２−１）を得た。この水系分散体に含有される有機粒子のゼータ電位は＋１７ｍＶであった。
(2) Preparation of aqueous dispersion containing composite particles (2-1) Preparation of aqueous dispersion containing organic particles 90 parts of methyl methacrylate, methoxy polyethylene glycol methacrylate (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) "NK ester M-90G", # 400) 5 parts, 4-vinylpyridine 5 parts, azo polymerization initiator (product name "V50" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2 parts and ion-exchanged water 400 parts The flask was put into a flask, heated to 70 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere, and polymerized for 6 hours. As a result, an aqueous dispersion containing organic particles made of a polymethyl methacrylate polymer having an amino group cation and a functional group having a polyethylene glycol chain and having an average particle diameter of 150 nm is obtained, and diluted by adding water thereto By doing this, an aqueous dispersion in which the content ratio of the organic particles was adjusted to 10% by mass was obtained. The polymerization yield was 95%.
100 parts of the aqueous dispersion containing the organic particles thus obtained was put into a flask, 1 part of methyltrimethoxysilane was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours. By adding and adjusting the pH to 2, an aqueous dispersion (2-1) was obtained. The zeta potential of the organic particles contained in this aqueous dispersion was +17 mV.
（２−２）無機粒子を含む研磨用水系分散体の調製
コロイダルシリカ分散体（日産化学（株）製、商品名「スノーテックスＯ」、平均一次粒子径１２ｎｍ）を水に分散させ、１０質量％の水酸化カリウム水溶液を添加してｐＨを調整することにより、コロイダルシリカを１０質量％含み、ｐＨが８の水系分散体（２−２）を得た。この水分散体に含まれるシリカ粒子のゼータ電位は−４０ｍＶであった。
(2-2) Preparation of Polishing Aqueous Dispersion Containing Inorganic Particles Colloidal silica dispersion (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., trade name “Snowtex O”, average primary particle size 12 nm) is dispersed in water and 10 mass A water-based dispersion (2-2) containing 10% by mass of colloidal silica and having a pH of 8 was obtained by adjusting the pH by adding an aqueous potassium hydroxide solution. The zeta potential of the silica particles contained in this aqueous dispersion was −40 mV.
（２−３）複合粒子の調製
水系分散体（２−１）の１００部を攪拌しながら、これに水系分散体（２−２）の５０部を２時間かけて徐々に添加し、更に２時間攪拌した。次いで、この水系分散体に、ビニルトリエトキシシラン２部を添加し、１時間攪拌した後、テトラエトキシシラン１部を添加し、６０℃に昇温させ、３時間攪拌を継続した後、冷却することにより、平均粒子径１８０ｎｍの複合粒子「複合粒子ＣＰ」を１０質量％の割合で含有する水系分散体を得た。この複合粒子は、ポリメチルメタクリレート系重合体粒子の外表面の８０％が覆われるようにシリカ粒子が付着したものであった。
(2-3) Preparation of composite particles While stirring 100 parts of the aqueous dispersion (2-1), 50 parts of the aqueous dispersion (2-2) was gradually added to the mixture over 2 hours. Stir for hours. Next, 2 parts of vinyltriethoxysilane is added to this aqueous dispersion and stirred for 1 hour, then 1 part of tetraethoxysilane is added, the temperature is raised to 60 ° C., and stirring is continued for 3 hours, followed by cooling. As a result, an aqueous dispersion containing composite particles “composite particles CP” having an average particle diameter of 180 nm at a ratio of 10% by mass was obtained. The composite particles had silica particles attached so that 80% of the outer surface of the polymethyl methacrylate polymer particles was covered.
（３）低誘電率の絶縁膜の製造
（３−１）ポリシロキサンゾルの調製
１０１．５ｇのメチルトリメトキシシラン、２７６．８ｇのメトキシプロピオン酸メチルおよび９．７ｇのテトライソプロポキシチタン／アセト酢酸エチル錯体を含有する溶液を６０℃に加熱し、次いで９２．２ｇのγ−ブチロラクトン及び２０．１ｇの水との混合物を１時間かけて滴下した。滴下終了後、６０℃で１時間反応させ、ポリシロキサンゾルを得た。
（３−２）ポリスチレン粒子の製造
スチレン１００部、アゾ系重合開始剤（和光純薬（株）製、商品名「Ｖ６０」）２部、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム０．５部およびイオン交換水４００部をフラスコに投入し、窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温して６時間重合させることにより、平均粒子径１５０ｎｍのポリスチレン粒子を得た。
(3) Production of low dielectric constant insulating film (3-1) Preparation of polysiloxane sol 101.5 g of methyltrimethoxysilane, 276.8 g of methyl methoxypropionate and 9.7 g of tetraisopropoxytitanium / acetoacetic acid The solution containing the ethyl complex was heated to 60 ° C. and then a mixture of 92.2 g γ-butyrolactone and 20.1 g water was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the reaction was carried out at 60 ° C. for 1 hour to obtain a polysiloxane sol.
(3-2) Production of polystyrene particles 100 parts of styrene, 2 parts of an azo polymerization initiator (trade name “V60” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.5 part of potassium dodecylbenzenesulfonate and 400 of ion-exchanged water Part was put into a flask, and the temperature was raised to 70 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere to polymerize for 6 hours, thereby obtaining polystyrene particles having an average particle diameter of 150 nm.
（３−３）低誘電率の絶縁膜の製造
上記（３−１）で得られたポリシロキサンゾル１５ｇと、（３−２）で得られたポリスチレン粒子１ｇとを混合し、得られた混合物を、直径８インチの熱酸化膜付きシリコン基板上にスピンコート法によって塗布して塗膜を形成し、その後、オーブン中で８０℃で５分間、続いて２００℃で５分間加熱し、次いで真空下に３４０℃で３０分間、３６０℃で３０分間、３８０℃で３０分間加熱し、更に４５０度で１時間加熱することにより、厚さ２０００Åの無色透明の皮膜を形成した。
この皮膜の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、微細な空孔が多数形成されていることが確認された。
なお、この皮膜の比誘電率は１．９８、弾性率は３ＧＰａであり、空隙率は１５％であった。
(3-3) Production of insulating film having low dielectric constant 15 g of polysiloxane sol obtained in (3-1) above and 1 g of polystyrene particles obtained in (3-2) were mixed, and the resulting mixture was obtained. Is applied to a silicon substrate with a thermal oxide film having a diameter of 8 inches by spin coating to form a coating film, and then heated in an oven at 80 ° C. for 5 minutes, then at 200 ° C. for 5 minutes, and then vacuumed A colorless transparent film having a thickness of 2000 mm was formed by heating at 340 ° C. for 30 minutes, 360 ° C. for 30 minutes, and 380 ° C. for 30 minutes, and further heating at 450 ° C. for 1 hour.
When the cross section of this film was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that many fine pores were formed.
The relative dielectric constant of this film was 1.98, the elastic modulus was 3 GPa, and the porosity was 15%.
実施例１
〔化学機械研磨用水系分散体の調製〕
上記（１−１）で調製したヒュームド法シリカ「ＦＳ−１」を含有する水系分散体のシリカ換算で３質量部相当量、及び上記（１−２）で調製したヒュームド法シリカ「ＦＳ−４」を含有する水系分散体のシリカ換算で３質量部相当量をポリエチレン製の瓶に投入し、マレイン酸０．４質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム（ＤＢＫ）０．０１質量部並びに過酸化水素０．５質量部を順次配合し、１５分間攪拌した。次いで、１０質量％水酸化カリウム水溶液によりｐＨを１１．５に調整し、全構成成分の合計量が１００質量部となるようにイオン交換水を加えた後に孔径５μｍのフィルタで濾過し、ｐＨが１１．５の化学機械研磨用水系分散体を得た。
Example 1
[Preparation of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing]
3 parts by mass equivalent of silica in the aqueous dispersion containing fumed silica “FS-1” prepared in (1-1) above, and fumed silica “FS-4” prepared in (1-2) above. Is added to a polyethylene bottle in an amount of 3 parts by mass in terms of silica, 0.4 parts by mass of maleic acid, 0.01 parts by mass of potassium dodecylbenzenesulfonate (DBK) and hydrogen peroxide. 0.5 parts by mass were sequentially blended and stirred for 15 minutes. Next, the pH is adjusted to 11.5 with a 10% by mass aqueous potassium hydroxide solution, ion-exchanged water is added so that the total amount of all the constituent components is 100 parts by mass, and then filtered through a filter having a pore size of 5 μm. An aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of 11.5 was obtained.
〔化学機械研磨工程のテスト〕
上記により調製した化学機械研磨用水系分散体を用いて、化学機械研磨装置（型式「ＥＰＯ１１２」、（株）荏原製作所製）に各種の膜を有するウェハを装着し、多孔質ポリウレタン製研磨パッド（ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ社製、品番「ＩＣ１０００」）を用いて、下記の条件にて１分間研磨を実施し、研磨速度を評価した。
ヘッド回転数 ： ７０ｒｐｍ
ヘッド荷重 ： ２５０ｇ／ｃｍ2
テーブル回転数： ７０ｒｐｍ
水分散体供給量： ３００ｍｌ／ｍｉｎ
[Chemical mechanical polishing process test]
Using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion prepared as described above, a wafer having various films was mounted on a chemical mechanical polishing apparatus (model “EPO112”, manufactured by Ebara Corporation), and a porous polyurethane polishing pad ( Using Rohm and Haas Electronic Materials, product number “IC1000”), polishing was performed for 1 minute under the following conditions to evaluate the polishing rate.
Head rotation speed: 70 rpm
Head load: 250 g / cm 2
Table rotation speed: 70rpm
Aqueous dispersion supply amount: 300 ml / min
なお、評価用被研磨物は、下記のウェハである。
（１）銅膜についての評価用ウェハ試料１
直径８インチの熱酸化膜付きシリコン基板上に、膜厚１５０００Åの銅膜が形成されたウェハ。
（２）バリアメタル膜についての評価用ウェハ試料２
直径８インチの熱酸化膜付きシリコン基板上に、膜厚１５００Åの窒化タンタル膜が形成されたウェハ。
（３）キャップ層についての評価用ウェハ試料３
直径８インチのシリコン基板に、膜厚１００００ÅのＰＥＴＥＯＳ膜が形成されたウェハ。
（４）低誘電率の絶縁膜についての評価用ウェハ試料４
上記（３−３）で製造された、膜厚２０００Åの低誘電率絶縁膜が形成された直径８インチの熱酸化膜付きシリコン基板。
各被研磨物の研磨結果を表２に示す。なお、各被研磨物の研磨速度は、化学機械研磨工程の前後の膜厚を下記の方法により測定し、その差及び研磨時間から算出した。
銅膜及び窒化タンタル膜の膜厚は、化学機械研磨工程の前後で電気伝導式膜厚測定器（ケーエルエー・テンコール（株）製、形式「オムニマップＲＳ７５」）により測定した。また、キャップ層及び低誘電率絶縁膜の膜厚は、光干渉式膜測定器（ＳＥＮＴＥＣ社製、形式「ＦＰＴ５００」）により測定した。
In addition, the polishing object for evaluation is the following wafer.
(1)
A wafer in which a copper film having a thickness of 15000 mm is formed on a silicon substrate with a thermal oxide film having an 8 inch diameter.
(2)
A wafer in which a tantalum nitride film having a thickness of 1500 mm is formed on a silicon substrate with a thermal oxide film having a diameter of 8 inches.
(3)
A wafer in which a PETEOS film having a thickness of 10,000 mm is formed on a silicon substrate having an 8 inch diameter.
(4)
A silicon substrate with a thermal oxide film having a diameter of 8 inches on which a low dielectric constant insulating film having a thickness of 2000 mm, manufactured in the above (3-3), is formed.
Table 2 shows the polishing results of the objects to be polished. The polishing rate of each object to be polished was calculated from the difference between the film thickness before and after the chemical mechanical polishing step and the polishing time.
The film thickness of the copper film and the tantalum nitride film was measured before and after the chemical mechanical polishing process with an electric conductive film thickness measuring instrument (manufactured by KLA-Tencor Corporation, model “Omnimap RS75”). The film thicknesses of the cap layer and the low dielectric constant insulating film were measured with an optical interference film measuring instrument (manufactured by SENTEC, model “FPT500”).
〔被研磨物の評価〕
化学機械研磨処理後の低誘電率の絶縁膜の外周部の剥がれの有無、およびスクラッチ数について評価した。すなわち、上記の要にして化学機械研磨した後の低誘電率の絶縁膜について、洗浄、乾燥した後、外周部における剥がれを目視および光学顕微鏡にて観察した。
また、目視、光学顕微鏡、およびパターンなしウェハ表面異物検査装置（ケーエルエー・テンコール（株）製、型式「サーフスキャンＳＰ１」）によって被研磨面の全面を観察し、スクラッチ数を計測した。結果を表２に示す。
[Evaluation of workpiece]
The presence or absence of peeling of the outer peripheral portion of the low dielectric constant insulating film after chemical mechanical polishing and the number of scratches were evaluated. That is, the low dielectric constant insulating film after chemical mechanical polishing as described above was washed and dried, and then peeled off at the outer peripheral portion was observed visually and with an optical microscope.
In addition, the entire surface to be polished was observed by visual observation, an optical microscope, and a pattern-less wafer surface foreign matter inspection apparatus (model “Surscan SP1” manufactured by KLA-Tencor Corporation), and the number of scratches was measured. The results are shown in Table 2.
実施例２〜１１、比較例１〜７
表２又は表３に示した処方に従い、各種の化学機械研磨用水系分散体を調製し、その各々を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、化学機械研磨性能の評価を行った。結果を表２又は表３に示す。
なお、表２及び表３において、「ＢＴＡ」はベンゾトリアゾールを、「ＤＢＫ」はドデシルベンゼンスルホン酸カリウムを、「ＮＯＮＩＯＮ」はサーフィノール４６５（商品名、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールジポリオキシエチレンエーテル、エアープロダクツジャパン（株）製）をそれぞれ示す。表３中の「コロイダル１＋２」は、（Ａ３）成分として、上記（１−３）で調製したコロイダルシリカ「コロイダル１」及び上記（１−４）で調製したコロイダルシリカ「コロイダル２」をそれぞれ所定量混合して使用したことを示す。また、表２及び表３中の空白は、その欄に相当する成分を配合していないことを示す。
Examples 2-11, Comparative Examples 1-7
According to the formulation shown in Table 2 or Table 3, various chemical mechanical polishing aqueous dispersions were prepared, and the chemical mechanical polishing performance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that each was used. . The results are shown in Table 2 or Table 3.
In Tables 2 and 3, “BTA” represents benzotriazole, “DBK” represents potassium dodecylbenzenesulfonate, and “NONION” represents Surfinol 465 (trade name, 2,4,7,9-tetramethyl- 5-decyne-4,7-diol dipolyoxyethylene ether, manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.). “
表３の結果から、１種類のヒュームドシリカのみを含有する比較例１，２，４および５の水系分散体を使用すると、低誘電率の層間絶縁膜の研磨速度が過度に大きく、バリアメタル膜又はキャップ層のいずれか一方のみのしか十分な研磨速度で研磨できないことが分かる。また、ヒュームドシリカを含まない比較例６及び比較例７並びにｐＨが１２を超える比較例３については、低誘電率の絶率層間縁膜の研磨速度が過度に大きいものである。更に、いずれの比較例も低誘電率の縁膜表面にスクラッチが多く生ずることが分かった。
一方、本発明の化学機械研磨用水系分散体である実施例１乃至実施例１１によれば、バリアメタル膜及びキャップ層に対して十分に高い研磨速度が得られ、また、低誘電率の絶縁膜の研磨速度が低く抑えられている。更に、これらの化学機械研磨用水系分散体を用いた場合には、研磨後の低誘電率の絶縁膜表面には、スクラッチはまったく発生しないか極めて少ないことが分かった。
From the results of Table 3, when the aqueous dispersions of Comparative Examples 1, 2, 4 and 5 containing only one type of fumed silica are used, the polishing rate of the low dielectric constant interlayer insulating film is excessively large, and the barrier metal It can be seen that only one of the film and the cap layer can be polished at a sufficient polishing rate. Moreover, about the comparative example 6 and the comparative example 7 which do not contain a fumed silica, and the comparative example 3 whose pH exceeds 12, the polishing rate of the low-permittivity interlayer insulating film is too high. Further, it was found that in all of the comparative examples, many scratches were generated on the surface of the edge film having a low dielectric constant.
On the other hand, according to Examples 1 to 11, which are chemical mechanical polishing aqueous dispersions of the present invention, a sufficiently high polishing rate can be obtained for the barrier metal film and the cap layer, and insulation with a low dielectric constant can be obtained. The polishing rate of the film is kept low. Furthermore, it was found that when these chemical mechanical polishing aqueous dispersions were used, no scratches were generated or very little on the surface of the low dielectric constant insulating film after polishing.
Claims (5)
及び（Ａ２）比表面積が１６０ｍ２／ｇ以上であり、平均２次粒子径が５０ｎｍ以上１７０ｎｍ未満である第二のヒュームド法シリカが配合されていることを特徴とする、化学機械研磨用水系分散体。 (A1) The first fumed silica having a specific surface area of 10 m 2 / g or more and less than 160 m 2 / g and an average secondary particle diameter of 170 to 250 nm and (A2) the specific surface area of 160 m 2 / g or more An aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, wherein a second fumed silica having an average secondary particle diameter of 50 nm or more and less than 170 nm is blended.
及び（Ｃ）有機酸（ただしキノリンカルボン酸を除く。）が配合されていることを特徴とする、請求項１に記載の化学機械研磨用水系分散体。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to claim 1, further comprising (B) an oxidizing agent and (C) an organic acid (excluding quinolinecarboxylic acid).
バリアメタル層の研磨速度（ＲＢＭ）とナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層の研磨速度（ＲＬｏｗ−Ｋ）の比（ＲＢＭ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が１を超え、かつ
ナノインデンテンション法により測定した弾性率が２０ＧＰａ以上である絶縁層の研磨速度（ＲＩｎ）とナノインデンテンション法により測定した弾性率が１ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である絶縁層の研磨速度（ＲＬｏｗーＫ）の比（ＲＩｎ／ＲＬｏｗ−Ｋ）が１を超えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の化学機械研磨用水系分散体。 When chemically mechanically polishing a barrier metal layer, an insulating layer having an elastic modulus measured by the nano-indentation method of 20 GPa or more, and an insulating layer having an elastic modulus measured by the nano-indentation method of 1 GPa or more and less than 20 GPa under the same conditions, respectively. ,
The ratio (R BM / R Low-K ) between the polishing rate (R BM ) of the barrier metal layer and the polishing rate (R Low-K ) of the insulating layer whose elastic modulus measured by the nano-indentation method is 1 GPa or more and less than 20 GPa. Polishing rate (R In ) of an insulating layer having an elastic modulus greater than 1 and measured by the nano-indentation method is 20 GPa or more and polishing rate of an insulating layer having an elastic modulus measured by the nano-indentation method of 1 GPa or more and less than 20 GPa 4. The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to claim 1, wherein a ratio of (R Low−K ) (R In / R Low−K ) is greater than 1. 5.
Insulation having a modulus of elasticity of 20 GPa or more measured by a metal layer as a wiring material, a barrier metal layer, or a nano-indentation method using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 4. A chemical mechanical polishing method comprising: polishing a workpiece having an insulating layer having an elastic modulus of 1 GPa or more and less than 20 GPa measured by a nanoindentation method.
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007060869A1 (en) * | 2005-11-24 | 2007-05-31 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing method |
| WO2007087831A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-09 | Freescale Semiconductor, Inc. | 'universal' barrier cmp slurry for use with low dielectric constant interlayer dielectrics |
| JP2007281020A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Jsr Corp | Aqueous dispersion solution for chemical-mechanical polishing, chemical-mechanical polishing method, and kit for preparing the aqueous dispersion solution |
| JP2007280981A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Jsr Corp | Water-based dispersing element for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing method, kit for chemical mechanical polishing, and kit for adjusting water-based dispersing element for chemical mechanical polishing |
| JP2007326183A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Fdk Corp | Magnetic polishing liquid |
| JP2008124377A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Jsr Corp | Aqueous dispersant for chemical-mechanical polishing, chemical-mechanical polishing method, and kit for preparing aqueous dispersant for chemical-mechanical polishing |
| WO2008105342A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Metal polishing liquid and polishing method |
| JP2008248205A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fdk Corp | Paste material |
| JP2008296318A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Kao Corp | Composition of polishing fluid for hard disk substrate |
| JP2010036290A (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Jsr Corp | Aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing to be used for manufacturing circuit board, method of manufacturing circuit board, circuit board, and multilayer circuit board |
| JP2010161201A (en) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Jsr Corp | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, chemical mechanical polishing method using the same, and method of manufacturing chemical mechanical polishing aqueous dispersion |
| US7803719B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-09-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | Semiconductor device including a coupled dielectric layer and metal layer, method of fabrication thereof, and passivating coupling material comprising multiple organic components for use in a semiconductor device |
| JP2013065858A (en) * | 2012-10-22 | 2013-04-11 | Jsr Corp | Aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing method, and kit for preparing aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing |
| CN112701037A (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-23 | 苏州焜原光电有限公司 | Polishing method of semiconductor material and polishing solution for polishing gallium antimonide substrate |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001072962A (en) * | 1999-06-28 | 2001-03-21 | Nissan Chem Ind Ltd | Hard disc abrasive made of glass |
| JP2001187880A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Nec Corp | Slurry for chemical mechanical polishing |
| JP2001288455A (en) * | 2000-02-03 | 2001-10-16 | Kao Corp | Polishing liquid composition |
| JP2002190458A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Jsr Corp | Water dispersion for chemical mechanical polishing |
-
2004
- 2004-04-12 JP JP2004116307A patent/JP2005302973A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001072962A (en) * | 1999-06-28 | 2001-03-21 | Nissan Chem Ind Ltd | Hard disc abrasive made of glass |
| JP2001187880A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Nec Corp | Slurry for chemical mechanical polishing |
| JP2001288455A (en) * | 2000-02-03 | 2001-10-16 | Kao Corp | Polishing liquid composition |
| JP2002190458A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Jsr Corp | Water dispersion for chemical mechanical polishing |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007060869A1 (en) * | 2005-11-24 | 2009-05-07 | Jsr株式会社 | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion and chemical mechanical polishing method |
| WO2007060869A1 (en) * | 2005-11-24 | 2007-05-31 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing method |
| WO2007087831A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-09 | Freescale Semiconductor, Inc. | 'universal' barrier cmp slurry for use with low dielectric constant interlayer dielectrics |
| US7803719B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-09-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | Semiconductor device including a coupled dielectric layer and metal layer, method of fabrication thereof, and passivating coupling material comprising multiple organic components for use in a semiconductor device |
| JP2007281020A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Jsr Corp | Aqueous dispersion solution for chemical-mechanical polishing, chemical-mechanical polishing method, and kit for preparing the aqueous dispersion solution |
| JP2007280981A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Jsr Corp | Water-based dispersing element for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing method, kit for chemical mechanical polishing, and kit for adjusting water-based dispersing element for chemical mechanical polishing |
| KR101330960B1 (en) | 2006-04-03 | 2013-11-18 | 가부시끼가이샤 도시바 | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing method, kit for chemical mechanical polishing, and kit for preparing aqueous dispersion for chemical mechanical polishing |
| JP2007326183A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Fdk Corp | Magnetic polishing liquid |
| JP2008124377A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Jsr Corp | Aqueous dispersant for chemical-mechanical polishing, chemical-mechanical polishing method, and kit for preparing aqueous dispersant for chemical-mechanical polishing |
| WO2008105342A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Metal polishing liquid and polishing method |
| JP5381701B2 (en) * | 2007-02-27 | 2014-01-08 | 日立化成株式会社 | Polishing liquid for metal and polishing method |
| KR101418626B1 (en) * | 2007-02-27 | 2014-07-14 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | Metal polishing liquid and polishing method |
| US8821750B2 (en) | 2007-02-27 | 2014-09-02 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Metal polishing slurry and polishing method |
| JP2008248205A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fdk Corp | Paste material |
| JP2008296318A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Kao Corp | Composition of polishing fluid for hard disk substrate |
| JP2010036290A (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Jsr Corp | Aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing to be used for manufacturing circuit board, method of manufacturing circuit board, circuit board, and multilayer circuit board |
| JP2010161201A (en) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Jsr Corp | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, chemical mechanical polishing method using the same, and method of manufacturing chemical mechanical polishing aqueous dispersion |
| JP2013065858A (en) * | 2012-10-22 | 2013-04-11 | Jsr Corp | Aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing method, and kit for preparing aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing |
| CN112701037A (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-23 | 苏州焜原光电有限公司 | Polishing method of semiconductor material and polishing solution for polishing gallium antimonide substrate |
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| JP5333740B2 (en) | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, method for producing the same, and chemical mechanical polishing method | |
| JP5333742B2 (en) | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, method for producing the same, and chemical mechanical polishing method | |
| JP5403300B2 (en) | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing | |
| JP2010028078A (en) | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, manufacturing method of the same, and chemical mechanical polishing method | |
| JP2007273621A (en) | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing method |
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