JP2008004621A - Cu膜CMP用スラリー、研磨方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】Cu残渣なしに、ディッシングやコロージョンを抑制しつつ、実用的な速度でCu膜を研磨できるCMP用スラリーを提供する。
【解決手段】水と、過硫酸またはその塩と、0.05wt%以上0.5wt%以下で配合された塩基性アミノ酸と、金属の水不溶性錯体を形成する水不溶性錯体形成剤と、界面活性剤と、一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカとを含有することを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】水と、過硫酸またはその塩と、0.05wt%以上0.5wt%以下で配合された塩基性アミノ酸と、金属の水不溶性錯体を形成する水不溶性錯体形成剤と、界面活性剤と、一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカとを含有することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、Cu膜CMP用スラリー、研磨方法および半導体装置の製造方法に関する。
高性能LSIに搭載されるCuダマシン配線は、CMPを用いて形成される。CMPでは、第一の研磨によりCuを除去した後、第二の研磨によって不要な金属および絶縁膜が除去される。工程時間を短縮するため、第一の研磨は高速であることが望まれ、Cu膜の研磨速度に対する要求はより厳しくなりつつある。このとき、下地であるバリアメタルは実質的に研磨しないことに加えて、Cuディッシングやコロージョンを低減することも要求される。これらを達成するために、第一の研磨には、酸化剤として過硫酸塩が含有されたスラリーが用いられる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、今後バリアメタルがさらに薄膜化されて、第二の研磨の際の削り量が少なくなると、過硫酸塩を含有する従来のスラリーを用いても、Cuのディッシングやコロージョンを十分に低減することが困難となりつつある。すなわち、厚膜のバリアメタルが存在しない場合でも、Cuディッシング、Cuコロージョン、Cu残渣といった問題を回避しつつ、高速でCu膜を研磨することが求められているものの、こうした研磨を可能とするスラリーは、未だ得られていない。
なお、バリアメタルとしてのタンタル系金属膜上に形成されたCu系膜を研磨するために、塩基性アミノ酸を配合したスラリーが提案されている(例えば、特許文献2参照)。これにおいては、塩基性アミノ酸とタンタル系金属膜との相互作用によりタンタル系金属膜の研磨速度を低減して、良好なCuCMPストッパー性能を確保している。したがって、タンタル系金属膜は必須であり、Cuコロージョンは考慮されていない。
特開2003−168660号公報
特開2002−164309号公報
本発明は、Cu残渣なしに、ディッシングやコロージョンを抑制しつつ、実用的な速度でCu膜を研磨できるCMP用スラリーを提供することを目的とする。また本発明は、ディッシング、コロージョンおよび残渣といった欠陥を抑制して実用的な速度でCu膜を研磨する方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、コロージョン、ディッシングを生じさせずにCu膜を研磨してダマシン配線を形成し、高い信頼性を有する半導体装置を製造する方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様にかかるCu膜CMP用スラリーは、水と、
過硫酸またはその塩と、
0.05wt%以上0.5wt%以下で配合された塩基性アミノ酸と、
金属の水不溶性錯体を形成する水不溶性錯体形成剤と、
界面活性剤と、
一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカと
を含有することを特徴とする。
過硫酸またはその塩と、
0.05wt%以上0.5wt%以下で配合された塩基性アミノ酸と、
金属の水不溶性錯体を形成する水不溶性錯体形成剤と、
界面活性剤と、
一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカと
を含有することを特徴とする。
本発明の一態様にかかる研磨方法は、ターンテーブル上に貼付された研磨布に、Cu膜を有する半導体基板を当接させる工程、および
前記研磨布上に、前述のCu膜CMP用スラリーを滴下して、前記Cu膜を研磨する工程
を具備することを特徴とする。
前記研磨布上に、前述のCu膜CMP用スラリーを滴下して、前記Cu膜を研磨する工程
を具備することを特徴とする。
本発明の一態様にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部および前記絶縁膜の上にバリアメタル膜およびCu膜を含む金属膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に堆積された前記金属膜をCMPにより除去して、前記絶縁膜を露出する工程とを具備し、
前記金属膜のCMPは、前述のCu膜CMP用スラリーを用いて行なわれることを特徴とする。
前記絶縁膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部および前記絶縁膜の上にバリアメタル膜およびCu膜を含む金属膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に堆積された前記金属膜をCMPにより除去して、前記絶縁膜を露出する工程とを具備し、
前記金属膜のCMPは、前述のCu膜CMP用スラリーを用いて行なわれることを特徴とする。
本発明の他の態様にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に金属を堆積してCMP犠牲膜を形成する工程と、
前記絶縁膜および前記CMP犠牲膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部および前記CMP犠牲膜の上に、バリアメタル膜およびCu膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上の前記CMP犠牲膜、前記バリアメタル膜および前記Cu膜を含む金属膜をCMPにより除去して、前記絶縁膜を露出する工程とを具備し、
前記金属膜のCMPは、前述のCu膜CMP用スラリーを用いて行なわれることを特徴とする。
前記絶縁膜上に金属を堆積してCMP犠牲膜を形成する工程と、
前記絶縁膜および前記CMP犠牲膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部および前記CMP犠牲膜の上に、バリアメタル膜およびCu膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上の前記CMP犠牲膜、前記バリアメタル膜および前記Cu膜を含む金属膜をCMPにより除去して、前記絶縁膜を露出する工程とを具備し、
前記金属膜のCMPは、前述のCu膜CMP用スラリーを用いて行なわれることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、Cu残渣なしに、ディッシングやコロージョンを抑制しつつ、実用的な速度でCu膜を研磨できるCMP用スラリーが提供される。本発明の他の態様によれば、ディッシング、コロージョンおよび残渣といった欠陥を抑制して実用的な速度でCu膜を研磨する方法が提供される。本発明のさらに他の態様によれば、コロージョン、ディッシングを生じさせずにCu膜を研磨してダマシン配線を形成し、高い信頼性を有する半導体装置を製造する方法が提供される。
以下、本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーには、過硫酸またはその塩が含有される。過硫酸またはその塩は、酸化剤として作用し、過硫酸塩としては、過硫酸アンモニウムおよび過硫酸カリウムが挙げられる。こうした過硫酸またはその塩は、過酸化水素、オゾンおよび過ヨウ素酸カリウムなどの酸化剤と比較すると、Cu膜のディッシングやコロージョンを抑制する効果が大きい。
酸化剤としての過硫酸またはその塩の含有量は、CMP用スラリーの総量の0.05wt%以上5wt%以下が好ましい。0.05wt%以上の量で酸化剤が含有されていれば、500nm/min以上の速度でCu膜を研磨することができる。一方、酸化剤の含有量が5wt%以下であれば、Cu膜のコロージョンやディッシングを許容範囲内に抑えることができる。酸化剤の含有量は、スラリー総量の0.08wt%以上3wt%以下であることがより好ましい。
Cu膜の表面が酸化剤により酸化されることによって、許容範囲を越えたディッシングやコロージョンがCu膜に生じるのを抑制するために、本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーには保護膜形成剤が含有される。保護膜形成剤は、Cuの水溶性錯体を形成する水溶性錯体形成剤と、Cuの水不溶性錯体を形成する水不溶性錯体剤とから構成される。水溶性とは、ウェットエッチング速度が3nm/min以上であることをさし、水溶性錯体形成剤は研磨加速剤の役割を果たす。一方、水不溶性とは、実質的に水に溶解しないことを意味し、酸化剤と共存した状態でのウェットエッチング速度が3nm/min未満であれば水難溶性も包含される。
本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーには、水溶性錯体形成剤の少なくとも一部として塩基性アミノ酸が用いられる。塩基性アミノ酸は、第一の水溶性錯体形成剤と称することができ、ヒスチジン、アルギニン、リジン、およびそれらの誘導体が挙げられる。塩基性アミノ酸は、単独でも2種以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。特に、窒素含有へテロ環を含んでいることから、ヒスチジンが好ましい。ヒスチジンがCu膜表面に接触すると、窒素含有ヘテロ環を構成している窒素原子がCuに配位する。環構造の残りの部分は疎水性であるので、この疎水性の環同士が互いに物理吸着して保護膜を形成し、Cu膜のコロージョンが抑制されることとなる。
研磨の安定性を確保しつつ、Cu膜のディッシングやコロージョンを抑制するために、塩基性アミノ酸の含有量は、CMP用スラリー総量の0.05wt%以上0.5wt%以下に規定される。0.05wt%未満の場合には、ディッシングやコロージョンを抑制することができない。一方、0.5wt%を越えると、Cuの研磨速度が低下するのに加えて、欠陥が生じる。具体的には、ディッシング、コロージョン、Cu上スクラッチといった欠陥を抑制することができなくなる。塩基性アミノ酸の含有量は、CMP用スラリー総量の0.1wt%以上0.3wt%以下であることがより好ましい。
上述したような塩基性アミノ酸に加えて、さらに別の化合物を第二の水溶性錯体形成剤として配合してもよい。例えば、有機酸、塩基性塩、および中性アミノ酸等を用いることができる。有機酸としては、例えば、ギ酸、コハク酸、乳酸、酢酸、酒石酸、フマル酸、グリコール酸、フタル酸、マレイン酸、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マロン酸、およびグルタル酸などが挙げられる。塩基性塩としては、例えば、アンモニア、エチレンジアミン、およびTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)などが挙げられ、中性アミノ酸としては、例えばグリシンおよびアラニンなどが挙げられる。こうした化合物は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第二の水溶性錯体形成剤が含有されることによって、Cu膜のディッシングやコロージョンを抑制する効果がよりいっそう高められる。第二の水溶性錯体形成剤は、スラリー総量の0.01wt%以上0.5wt%以下の量で含有されていれば効果が得られる。
Cuと水に不溶性または難溶性の錯体を形成する水不溶性錯体形成剤としては、例えば、少なくとも1個のN原子を含む複素六員環、複素五員環からなるヘテロ環化合物が挙げられる。より具体的には、キナルジン酸、キノリン酸、ベンゾトリアゾール(BTA)、ベンゾイミダゾール、7−ヒドリキシ−5−メチル−1,3,4−トリアザインドリジン、ニコチン酸、およびピコリン酸などを挙げることができる。こうした化合物がCu膜表面に接触すると、環を構成している窒素原子がCuに配位する。環構造の残りの部分は疎水性であるので、この疎水性の環同士が互いに物理吸着して保護膜を形成し、Cu膜のコロージョンが抑制されることとなる。また、こうした化合物は、Cu上に耐酸化性の保護膜を形成することから、Cuの耐酸性を高めることができる。その結果、Cu膜のディッシングを大幅に低減することが可能となる。
また、アニオン界面活性剤の中には、水不溶性錯体形成剤として作用するものがある。特に、アルキルベンゼンスルホン酸塩が好ましく、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、およびドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムなどが挙げられる。
水不溶性錯体形成剤の含有量は、CMP用スラリーの総量の0.0005wt%以上2.0wt%以下が好ましい。こうした範囲内で含有されていれば、十分に大きなCu研磨速度を確保しつつ、Cuディッシングを抑制することができる。水不溶性錯体形成剤の含有量は、CMP用スラリーの総量の0.0075wt%以上1.5wt%以下であることが、より好ましい。
水不溶性錯体形成剤は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
水不溶性錯体形成剤は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーに含有される界面活性剤としては、アニオン界面活性剤およびカチオン界面活性剤のいずれを用いてもよい。アニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族せっけん、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム、ポリカルボン酸カリウム、およびポリカルボン酸アンモニウムなどが挙げられる。カチオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩、第4級アンモニウム塩、造塩し得る第1〜3級アミンを含有する単純なアミン塩、これらの変性塩類、第4級アンモニウム塩、フォスフォニウム塩やスルフォニウム塩などのオニウム化合物、ピリジニウム塩、キノリニウム塩、イミダゾリニウム塩などの環状窒素化合物、異環状化合物などが使用できる。具体的には、アルキルアミンアセテート、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、臭化塩化セチルピリジニウム、塩化ドデシルピリジニウム、および塩化アルキルナフタレンピリジニウムなどを用いることができる。
さらに、ノニオン界面活性剤を用いることもでき、例えば、フッ素系のノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレン、PVP(ポリビニルピロリドン)やアセチレングリコール、そのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコール、シリコーン系界面活性剤、ポリビニルアルコール、サイクロデキストリン、ポリビニルメチルエーテル、およびヒドロキシエチルセルロースなどが挙げられる。安定した分散性を確保するために、ノニオン界面活性剤のHLB値は、6以上であることが好ましい。
上述したような界面活性剤は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。電解質の影響を受けにくいことが好ましいことから、PVP(ポリビニルピロリドン)やアセチレングリコール、そのエチレンオキサイド付加物およびアセチレンアルコールなどが好ましい。
界面活性剤の含有量は、CMP用スラリーの総量の0.001wt%以上0.5wt%以下が好ましい。この範囲を外れると、Cuディッシングを十分に抑制するのが困難となる場合がある。界面活性剤の含有量は、スラリーの総量の0.05wt%以上0.3wt%以下がより好ましい。
本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーには、平均一次粒子径5nm以上50nm以下のコロイダルシリカが研磨粒子として含有される。スクラッチの原因となる粗大粒子(二次粒子の凝集体)の形成の懸念が少ないことから、コロイダルシリカを用いる。フュームドシリカは、一次粒子径のばらつきが大きいことに加えて、粗大粒子が形成されやすいので粒子径を制御することができない。アルミナは、粗大粒子が生成しやすい。仮に、フュームドシリカやアルミナの平均一次粒子径を制御できたとしても、研磨後の表面のディッシングやスクラッチを抑制することができない。
研磨粒子の一次粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)により求めることができる。まず、粒子の最長長さ(dm)と、この最長長さを垂直に二分する長さ(dp)とを測定し、これら2つの長さの平均値((dm+dp)/2)を一次粒子径とする。100個の粒子について一次粒子径を求め、その平均を平均一次粒子径とする。コロイダルシリカの平均一次粒子径が5nm未満の場合には、研磨力にむらが生じ、様々なパターンを均一に削ることができなくなる。また、シリカの分散安定性が低下するために、使用が困難となる。一方、シリカの一次粒子径が50nmを越えると、被研磨面の表面粗さRaを3nm以下にすることが難しくなるとともに、ディッシングやスクラッチも大きくなる。被研磨面のRaは、3nm以下であれば許容され、AFM(Atomic Force Microscopy)により確認することができる。コロイダルシリカの平均一次粒子径は15nm以上25nm以下であることがより好ましい。
一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカとしては、例えば、一次粒子径が5nm以上で会合度5以下のコロイダルシリカが挙げられる。会合度とは、一次粒子が凝集した二次粒子の径を、一次粒子の径で除した値(二次粒子径/一次粒子径)を意味する。ここで、会合度が1とは、単分散した一次粒子のみのものを意味する。二次粒子径は、動的光散乱法またはレーザー回折法もしくは電子顕微鏡法により測定することができる。会合度が5を越えると、この会合度のコロイダルシリカを研磨粒子として含むスラリーによる研磨時において、スクラッチやエロージョンが発生するおそれがある。
一次粒子径が5nm以上20nm以下の第一のコロイダルシリカと、一次粒子径が20nmを越え50nm以下の第二のコロイダルシリカと組み合わせて、一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカとして用いることができる。この場合、第一のコロイダルシリカと第二のコロイダルシリカとの合計量に占める第一のコロイダルシリカの重量比は、0.6以上0.9以下であることが好ましい。第一のコロイダルシリカの重量比が0.6未満の場合には、第2のコロイダルシリカ単独のCMP特性となる。このため、被研磨面のRaが3nmを越えて仕上がりが粗くなるおそれがある。また、ディッシングを20nm以下に抑制することも困難となる。一方、0.9を越えると、第一のコロイダルシリカ単独のCMP特性となるため研磨力が低下するおそれがある。
コロイダルシリカの含有量は、スラリーの総量の0.05wt%以上10wt%以下が好ましく、0.1wt%以上5wt%以下がより好ましい。0.05wt%以上であれば、十分な研磨力を確保することができる。一方、10wt%以下であれば、スクラッチやCuディッシングを許容範囲内に抑えることができる。
上述したようなコロイダルシリカに加えて、さらに有機粒子が含有されてもよい。有機粒子としては、例えば、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、およびポリスチレンなどが挙げられる。こうした有機粒子は、前述のコロイダルシリカと一体化して複合型粒子を形成してもよい。
本発明の実施形態にかかるスラリーによる研磨メカニズムを、以下に詳細に説明する。通常、Cu膜の研磨は、酸化剤により表面を酸化させた後、研磨粒子でこの酸化物を削り取ることによって行なわれる。したがって、Cu膜CMP用スラリーには酸化剤が必須とされ、従来から過硫酸またはその塩が酸化剤として配合されてきた。
しかしながら、過硫酸塩が含有された従来のスラリーがCu膜の研磨に用いられた場合には、バリアメタル上に極薄いCuの残渣が生じることがある。Cu膜の除去後に行なわれる第二の研磨の削り量が50nm以下に減少すると、Cuやバリアメタルを完全に除去することができず、配線ショートの原因となる。余分なバリアメタル上のCuは徹底的に排除する必要があるものの、削り量が少ない場合には、これを達成するのは極めて困難であった。
例えば、過硫酸塩に加えて中性アミノ酸が含有されたスラリーでは、Cuのディッシングやコロージョンを抑制するには、バリアメタルにはある程度の膜厚が要求されていた。膜厚5nm以下の薄膜バリアメタルの場合には、Cuのディッシングやコロージョンを抑制することができない。実質的にバリアメタルの存在しないMnSiO密着層などの場合にも、許容範囲を越えるCuのディッシングやコロージョンが発生する。
MnSiO密着層の形成は、例えば次のような手法により行なわれる。まず、SiO2からなる層間絶縁膜に配線溝を形成し、CuとMnとの合金からなる膜を全面に形成する。合金膜は、Cu層を電解メッキにより堆積する際のシード層として作用する。次いで、熱処理を施すことにより、合金膜中のMnが層間絶縁膜の表面に拡散し、層間絶縁膜中の元素と反応する。その結果、MnSiOを主成分とする安定な酸化物の層が、5nm以下の厚さで形成される。
さらに、合金膜をシード層として、電解メッキによりCu層を形成する。常法にしたがってCMPを行ない、余分なCuを除去することによって溝内にCu配線が形成されるものの、このCu層と層間絶縁膜との間に存在するMnSiO層の厚さは、5nm以下と小さい。したがって、Cuのディッシングやコロージョンを抑制することが困難とされてきた。
本発明者らは、水溶性の保護膜形成剤の少なくとも一部として塩基性アミノ酸を配合することによって、こうした問題を回避できることを見出した。本発明の実施形態にかかるスラリーがCu膜上に供給されると、まず、過硫酸によりCuが酸化される。次いで、Cu水不溶性錯体とCu水溶性錯体とが生じて、Cu膜の表面には速やかに保護膜が形成される。次のような理由から、本発明の実施形態において形成される保護膜は緻密性が高いものとなる。すなわち、本発明の実施形態にかかるスラリーの成分には、塩基性アミノ酸が含有されていることから、保護膜には弱カチオンが含有されることとなる。保護膜中にはアニオンも存在しており、弱カチオンと配位子の余ったアニオンとの吸着力が働いて、保護膜の緻密性が高められる。その結果、コロージョンやディッシングが抑制されるものと推測される。
従来用いられてきたスラリーには、塩基性アミノ酸が含有されていないため、Cu膜の表面に形成される保護膜はアニオンが主体となる。このため、Cu水不溶性錯体同士の吸着は物理吸着が主体であったものと推測される。その保護膜中に配位子の余ったアニオンが複数存在すると、反発し保護膜の緻密性に影響を及ぼす。これに起因して、Cuのディッシングやコロージョンという問題を伴なっていた。一方、塩基性アミノ酸が含有されたスラリーは、中性アミノ酸が含有された場合よりも、腐食電流密度が上昇する。その結果、Cuのみならず、TaおよびTiなどのバリアメタルも容易に酸化されて、バリアメタルの表面には酸化膜が形成される。すでに説明したように、Cu膜の表面には、水不溶性錯体により保護膜が形成されるので、Cu膜およびバリアメタルは、いずれも表面が保護されることとなる。したがって、Cu膜とバリアメタルとの間に電位差が生じることは回避されて、Cuのディッシングやコロージョンの一層の抑制につながる。
しかも、本発明の実施形態にかかるスラリーには、水不溶性の錯体形成剤および界面活性剤も含有されており、これらの成分によって、次のような効果が得られる。水不溶性錯体形成剤によって、Cuのウェットエッチングレートは3nm/min以下と極めて小さいにもかかわらず、高研磨速度が得られる。さらに、界面活性剤によって、疎水膜である水不溶性の錯体を溶解しない程度に親水化するので、安定した研磨が実現できる。こうして、Cu膜の表面は、酸化されるとともに保護膜が形成され、この保護膜は、研磨粒子としてのコロイダルシリカによって機械的に除去される。特に、本発明の実施形態にかかるスラリーに含有されるコロイダルシリカは、一次粒子径が5nm以上50nm以下に規定されるので、Cuディッシングの抑制や、あらゆるパターンや溝深さの半導体基板に対し安定した研磨が実現できる。
バリアメタルが実質的に存在しない場合でも、本発明の実施形態にかかるスラリーを用いた場合には、Cuディッシングやコロージョンの発生は抑制される。これは、上述のように保護膜の緻密性が高められた作用によると考えられる。
また、本発明の実施形態にかかるスラリーは、水不溶性錯体と水溶性錯体とからなる保護膜の緻密性を高めることから、過硫酸で酸化でき、かつ有機錯体を形成できる金属であれば、Cu以外の金属の研磨にも有効に適用され得る。例えば、Cu膜の下地のバリアメタルとして設けられたTi膜は、本発明の実施形態にかかるスラリーを用いて一括してCMPにより除去することができる。さらに、CMP犠牲膜として金属膜ハードマスクがバリアメタルの下に設けられている場合には、Cu膜およびバリアメタルに加えて、金属膜ハードマスクも一括してCMPにより除去することが可能である。
一方、本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーは、Ta、V、Nb、Ruおよびこれら化合物の研磨速度が比較的小さい。具体的には、Taの研磨速度は、5nm/min程度以下である。したがって、5nm以上の膜厚のTa膜がバリアメタルとしてCu膜の下層に形成される場合には、このTaを残してCu膜のみをCMPにより除去することが可能である。
上述したような成分を水に配合して、本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーが得られる。水としては、イオン交換水、および純水等を用いることができ、特に限定されない。
本発明の実施形態にかかるスラリーのpHは特に限定されず、目的に応じて調整すればよい。コロージョンやディッシングを抑制しつつ研磨速度の安定性を確保して、大きな研磨速度でCu膜を研磨するためには、本発明の実施形態にかかるスラリーは、アルカリ性であることが好ましい。pHは、8〜11の範囲がより好ましい。例えば、水酸化カリウム等のpH調整剤を添加して、アルカリ性に調節することができる。
本発明の実施形態にかかるCu膜CMP用スラリーには、水不溶性錯体形成剤および界面活性剤に加えて、過硫酸またはその塩と、所定の量の塩基性アミノ酸とが含有されるので、削り量が少ない場合でも、残渣、ディッシングおよびコロージョンを抑制しつつ、Cu膜を研磨することができる。しかも、本発明の実施形態にかかるCMP用スラリーに含有される研磨粒子は、所定の一次粒子径のコロイダルシリカなので、Cu膜の研磨速度も確保することができる。こうして形成されるダマシン配線の表面に生じる欠陥は低減されることから、高い信頼性を有する半導体装置が得られる。
(実施形態1)
図1および図2を参照して、本実施形態を説明する。
図1および図2を参照して、本実施形態を説明する。
まず、図1に示すように、半導体素子(図示せず)が形成された半導体基板10上に、SiO2からなる絶縁膜11を設けて、バリアメタル12を介してプラグ13を形成した。バリアメタル12はTiNにより形成し、プラグ13の材料としてはWを用いた。その上に、低誘電率絶縁膜14を形成した。
低誘電率絶縁膜14は、例えば、SiC、SiCH、SiCN、SiOC、およびSiOCHからなる群から選択される少なくとも一種の絶縁材料を用いて形成することができる。ここでは、SiOCを用いて低誘電率絶縁膜14を形成した
低誘電率絶縁膜14には、幅60nmの配線溝Aを凹部として設け、全面に常法によりバリアメタル15としてのTi膜を2nmおよびCu膜16を800nm堆積した。バリアメタル15とCu膜16とによって、金属膜17が構成される。
低誘電率絶縁膜14には、幅60nmの配線溝Aを凹部として設け、全面に常法によりバリアメタル15としてのTi膜を2nmおよびCu膜16を800nm堆積した。バリアメタル15とCu膜16とによって、金属膜17が構成される。
金属膜17を構成しているCu膜16およびバリアメタル15をCMPにより除去して、図2に示すように配線溝A内に埋め込んで、低誘電率絶縁膜14の表面を露出した。ここでのCMPに耐えられるように、低誘電率絶縁膜14の比誘電率は2.5以上であることが望まれる。低誘電率絶縁膜14の比誘電率が3以下であれば、絶縁膜の誘電率が大きくなりすぎることもない。こうした低誘電率絶縁膜14をキャップ絶縁膜とし、低誘電率絶縁膜14の下層に、より誘電率の低い絶縁膜を設けることもできる。
金属膜17のCMPに当たっては、まず、図3に示すように、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を100rpmで回転させつつ、半導体基板22を保持したトップリング23を200gf/cm2の研磨荷重で当接させた。トップリング23の回転数は105rpmとし、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から200cc/minの流量でスラリー27を供給した。図3には、水供給ノズル24およびドレッサー26も併せて示してある。
トップリング23の研磨荷重は、10〜1,000gf/cm2の範囲内で選択することができ、好ましくは30〜500gf/cm2である。また、ターンテーブル20およびトップリング23の回転数は10〜400rpmの範囲内で適宜選択することができ、好ましくは30〜150rpmである。スラリー供給ノズル25から供給されるスラリー27の流量は、10〜1,000cc/minの範囲内で選択することができ、好ましくは50〜400cc/minである。
以下に説明するような種々のスラリーを用い、研磨布21としてはIC1000(RODEL社)を用いた。Cu膜16が除去された後のバリアメタル15に対しては、約45秒間のオーバーポリッシュを行なった。
Cu膜の研磨に用いたスラリーを調製するに当たって、まず、以下の処方で各成分を純水に配合してスラリー原液を得た。いずれの成分の含有量も、スラリーの総量中における割合である。
酸化剤:過硫酸アンモニウム1.5wt%
水不溶性錯体形成剤:キナルジン酸0.25wt%
界面活性剤:アセチレンジオール系ノニオン(HLB値18):0.1wt%、
ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム:0.06wt%
コロイダルシリカ:
一次粒子径が20nm(会合度2)のコロイダルシリカ0.5wt%、
上述したように調製された原液をそのまま用いて、サンプルNo.1のスラリーとし、さらに下記表1に示すようにアミノ酸を加えて、サンプルNo.2〜11のスラリーを得た。最終的にpHが9となるように、pH調整剤としての水酸化カリウムで調整した。
水不溶性錯体形成剤:キナルジン酸0.25wt%
界面活性剤:アセチレンジオール系ノニオン(HLB値18):0.1wt%、
ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム:0.06wt%
コロイダルシリカ:
一次粒子径が20nm(会合度2)のコロイダルシリカ0.5wt%、
上述したように調製された原液をそのまま用いて、サンプルNo.1のスラリーとし、さらに下記表1に示すようにアミノ酸を加えて、サンプルNo.2〜11のスラリーを得た。最終的にpHが9となるように、pH調整剤としての水酸化カリウムで調整した。
ここで調製されたスラリーのTi研磨速度は、コロイダルシリカの濃度によって決定される。Tiのベタ膜を研磨し、シート抵抗に基づいてTi研磨速度を調べた結果、いずれもTiの研磨速度が5nm/min以上であった。約45秒のオーバーポリッシュを行なうことによって、低誘電率絶縁膜14の表面が露出した。
上記表1に示したスラリーサンプルを用いて、上述した条件によりCu膜16のCMPを行ない、Cu研磨速度を調べた。Cu研磨速度を求めるには、2000nmの膜厚のCuベタ膜を60秒間研磨した。シート抵抗値を測定して研磨速度を算出し、以下の基準で評価した。Cu研磨速度は、500nm/min以上であれば合格範囲である。
○:650nm/min以上
△:500nm/min以上650nm/min未満
×:500nm/min未満
さらに、Cu膜のディッシングおよびコロージョンを調べた。
△:500nm/min以上650nm/min未満
×:500nm/min未満
さらに、Cu膜のディッシングおよびコロージョンを調べた。
ディッシングを調べるには、AFM(原子間力顕微鏡Atomic Force Microscope)により段差を求め、以下の基準で評価した。ディッシングは、30nm未満であれば許容される。
○:20nm未満
△:20nm以上30nm未満
×:30nm以上
Cuコロージョンは、欠陥評価装置(KLA、テンコール社製)により測定し、1cm2あたりの個数に基づいて以下の基準で評価した。Cuコロージョンは、20個未満であれば許容範囲である。
△:20nm以上30nm未満
×:30nm以上
Cuコロージョンは、欠陥評価装置(KLA、テンコール社製)により測定し、1cm2あたりの個数に基づいて以下の基準で評価した。Cuコロージョンは、20個未満であれば許容範囲である。
上記表2に示されるように、アミノ酸が含有されていないNo.1のスラリーは、CuコロージョンおよびCuディッシングがNGである。中性アミノ酸であるアラニンが含有された場合には、CuコロージョンおよびCuディッシングが悪化することが、No.2の結果に示されている。
塩基性アミノ酸が含有されたところで、その含有量が少なすぎる場合(No.5)や多すぎる場合(No.11)には、Cuコロージョンやディッシングを改善することができない。0.05wt%以上0.5wt%以下の量で塩基性アミノ酸が含有されたNo.3,4,6〜10のスラリーは、全ての結果が合格範囲内である。特に、塩基性アミノ酸の含有量が0.1wt%以上0.3wt%以下の場合(No.3,4,7〜9)では、CuコロージョンおよびCuディッシングを大幅に改善することができる。
上記表3に示したスラリーサンプルを用いて、前述と同様の条件によりCMPを行ない、Cu膜の研磨速度を調べた。さらに、Cu膜のコロージョンおよびディッシングを調べた。これらの結果を前述と同様の基準で評価し、下記表4にまとめる。
上記表4に示されるように、塩基性アミノ酸に加えて、さらに別の水溶性錯体形成剤が含有されることによって、Cu膜のコロージョンおよびディッシングが改善されることがわかる。
上記表5に示したスラリーサンプルを用いて、前述と同様の条件によりCMPを行ない、Cu膜の研磨速度を調べた。さらに、Cu膜のコロージョン、およびディッシングを調べた。これらの結果を前述と同様の基準で評価し、下記表6にまとめる。
上記表6に示されるように、過硫酸または過硫酸塩が酸化剤として含有された場合(No.16,17)には、全ての結果が合格範囲内である。No.18〜19の結果に示されるように、過硫酸またはその塩以外の酸化剤が含有された場合には、CuコロージョンおよびCuディッシングを改善することができない。No.20に示されるように酸化剤が含有されない場合には、全ての結果がNGである。
次に、水不溶性錯体形成剤を下記表7に示すように変更した以外はNo.8と同様の組成で、No.21〜24のスラリーを調製した。さらに、水不溶性錯体形成剤を配合しない以外はNo.8と同様の組成でNo.25のスラリーを調製した。
上記表7に示したスラリーサンプルを用いて、前述と同様の条件によりCMPを行ない、Cu膜の研磨速度を調べた。さらに、Cu膜のコロージョンおよびディッシングを調べた。これらの結果を前述と同様の基準で評価し、下記表8にまとめる。
上記表8に示されるように、種類によらず、水不溶性錯体形成剤が含有されていれば、No.21〜24に示されるように、全ての結果が合格範囲内である。特に、窒素含有へテロ環を含む水不溶性錯体形成剤が含有されることによって、耐酸性が高められるので、Cu膜のディッシングを大幅に低減することができる。No.25に示されるように水不溶性錯体形成剤が含有されない場合には、Cu膜のコロージョンおよびディッシングがNGである。
次に、界面活性剤を下記表9に示すように変更した以外はNo.8と同様の組成で、No.26〜29のスラリーを調製した。さらに、界面活性剤を配合しない以外はNo.8と同様の組成でNo.30のスラリーを調製した。
上記表9に示したスラリーサンプルを用いて、前述と同様の条件によりCMPを行ない、Cu膜の研磨速度を調べた。さらに、Cu膜のコロージョンおよびディッシングを調べた。これらの結果を前述と同様の基準で評価し、下記表10にまとめる。
上記表10に示されるように、種類によらず界面活性剤が含有されていれば、No.26〜29に示されるように、全ての結果が合格範囲内である。No.30に示されるように界面活性剤が含有されない場合には、Cu膜のコロージョンおよびディッシングがNGである。
上記表11に示したスラリーサンプルを用いて、前述と同様の条件によりCMPを行ない、Cu膜の研磨速度を調べた。さらに、Cu膜のコロージョンおよびディッシングを調べた。これらの結果を前述と同様の基準で評価し、下記表12にまとめる。
上記表12に示されるように、平均一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカが含有されていれば、No.32〜36に示されるように、全ての結果が合格範囲内である。特に、No.33〜35に示されるようにコロイダルシリカの平均一次粒子径が15nm以上25nm以下の場合には、Cu膜の研磨速度が向上し、ディッシングが改善される。
コロイダルシリカの平均一次粒子径が小さい場合(No.31)は、Cu研磨速度がNGである。一方、コロイダルシリカの平均一次粒子径が大きい場合(No.37)は、ディッシングを許容範囲内に抑制することができない。
平均一次粒子径が所定の範囲内であっても、コロイダルシリカ以外の材料からなる研磨粒子が含有された場合(No.38〜40)には、主にディッシングを抑制することができない。特に、No.39,40のようなアルミナ系粒子が用いられた場合には、スクラッチが多くなる傾向がある。
以上の結果から、過硫酸またはその塩と、所定量の塩基性アミノ酸と、水不溶性錯体形成剤と、界面活性剤と、所定の一次粒子径のコロイダルシリカとを含有するスラリーは、Cuのコロージョンおよびディッシングを抑制しつつ、500nm/min以上の速度でCu膜を研磨できることが確認された。
(実施形態2)
配線溝Aの幅および間隔を、いずれも65nmとして、図1に示したような構造を得た。ここでは、Cu残渣による配線Short(短絡)の影響を調べるために、膜厚15nmのTa膜によりバリアメタル15を形成した。Cu膜16をCMPにより除去し、バリアメタル15の表面を露出した。スラリーとしては、サンプルNo.4,8,14,2,20,31,39を用い、実施形態1の場合と同様の条件でCMPを行なった。
配線溝Aの幅および間隔を、いずれも65nmとして、図1に示したような構造を得た。ここでは、Cu残渣による配線Short(短絡)の影響を調べるために、膜厚15nmのTa膜によりバリアメタル15を形成した。Cu膜16をCMPにより除去し、バリアメタル15の表面を露出した。スラリーとしては、サンプルNo.4,8,14,2,20,31,39を用い、実施形態1の場合と同様の条件でCMPを行なった。
研磨後の表面を欠陥評価装置(KLA、テンコール社製)により観察し、1cm2あたりのCu残渣の有無に基づいて以下の基準で評価した。
○:残渣が存在しない
×:残渣が確認された
残渣についての結果は、下記表13にまとめる。
×:残渣が確認された
残渣についての結果は、下記表13にまとめる。
次いで、スラリーを変更してCMPを行なうことによって、バリアメタル15を除去するとともに、低誘電率絶縁膜14を50nm以下の削り量で除去した(第二の研磨)。
この第二の研磨に当たっては、まず、図3に示したように、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を100rpmで回転させつつ、半導体基板22を保持したトップリング23を200gf/cm2の研磨荷重で当接させた。トップリング23の回転数は102rpmとし、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から200cc/minの流量でスラリー27を供給した。
スラリーは、以下の処方で各成分を水に配合して調製した。いずれの成分の含有量も、スラリーの総量に対する割合である。
酸化剤:過酸化水素0.3wt%
水不溶性錯体形成剤:マレイン酸0.8wt%
界面活性剤:アセチレンジオール系ノニオン(HLB値18):0.05wt%、
コロイダルシリカ:
一次粒子径が30nm(会合度1.5)のコロイダルシリカ1.5wt%、
最終的にpHが10.5となるように、pH調整剤としての水酸化カリウムで調整した。
水不溶性錯体形成剤:マレイン酸0.8wt%
界面活性剤:アセチレンジオール系ノニオン(HLB値18):0.05wt%、
コロイダルシリカ:
一次粒子径が30nm(会合度1.5)のコロイダルシリカ1.5wt%、
最終的にpHが10.5となるように、pH調整剤としての水酸化カリウムで調整した。
研磨布21としてIC1000(ニッタハース製)を用いて55秒間の研磨を行なうことにより、図4に示すように35nmの厚さで低誘電率絶縁膜14を後退させた。低誘電率絶縁膜14の削り量が35nmと少ないので、第二の研磨を行なっても、バリアメタル15上に残留したCu残渣を完全に除去するのは困難である。除去されなかったCu残渣は、第二の研磨後には配線のShortの原因となる。しかも、配線幅は65nmと微細であることから、Cu膜のコロージョンやディッシングが生じると、配線のOpenが引き起こされてしまう。
配線幅65nm、間隔65nm、長さ10mの配線について、電流値を測定してOpenおよびShortを評価した。Openは、0.1μA以上であれば“○”であり、0.1μA未満では“×”である。Shortは、0.01μA以下であれば“○”であり、0.01μAを越えると“×”である。
上記表13に示されるように、No.4,8,14のスラリーを用いてCu膜16の研磨を行なった場合には、Cu残渣は発生しない。これらのスラリーは、過硫酸またはその塩と、所定量の塩基性アミノ酸と、水不溶性錯体形成剤と、界面活性剤と、所定の一次粒子径のコロイダルシリカとを含有するスラリーである。このため、絶縁膜の削り量が35nmという少ない削り量で第二の研磨が行なわれても、得られる配線に短絡が生じることはない。しかも、上述したとおり、これらのスラリーは、Cuのコロージョンやディッシングを抑制することができる。このため、第二の研磨後に得られる配線は、断線したり細くなることもない。
したがって、No.4,8,14のスラリーを用いてCu膜16の研磨が行なわれた後には、少ない削り量で第二の研磨を行なったとしても、得られた配線はOpen、Shortの基準をいずれもクリアすることができる。
これに対し、No.2,20,31,39のスラリーを用いてCu膜16の研磨を行なった場合は、Cu残渣が発生している。No.2のスラリーには、塩基性アミノ酸が含有されず、No.20のスラリーには過硫酸またはその塩が含有されない。また、No.31のスラリーは、コロイダルシリカの平均一次粒子径が小さく、No.39のスラリーは、コロイダルアルミナが含有されている。これらは、いずれも比較例のスラリーである。
Cu膜16の研磨後に残留したCu残渣は、第二の研磨では除去されず、配線のshortを引き起こすので、いずれの結果も“×”である。また、Cuのコロージョンやディッシングを抑制することができないので、配線のOpenの結果は“×”である。
(実施形態3)
Cu膜が埋め込まれる溝を、比誘電率が3以下の絶縁膜にRIE加工する際には、SiNやSiO2などの絶縁膜からマスク材が構成される。この場合、RIE選択比は5程度である。金属膜をマスク材として用いることによって、RIE選択比を10以上に高めることができる。マスク材の薄膜を薄くできるため、微細加工に有利である。Cu膜のCMPの際の研磨速度も、金属膜のほうがSiNやSiO2などの絶縁膜より速いので、容易に除去される。このため、金属膜をマスク材として用いれば、研磨荷重や研磨粒子濃度を低減し、機械的ストレスを減らした研磨が可能となる。これによって、比誘電率が3以下の絶縁膜へのエロージョンやダメージを軽減することができる。
Cu膜が埋め込まれる溝を、比誘電率が3以下の絶縁膜にRIE加工する際には、SiNやSiO2などの絶縁膜からマスク材が構成される。この場合、RIE選択比は5程度である。金属膜をマスク材として用いることによって、RIE選択比を10以上に高めることができる。マスク材の薄膜を薄くできるため、微細加工に有利である。Cu膜のCMPの際の研磨速度も、金属膜のほうがSiNやSiO2などの絶縁膜より速いので、容易に除去される。このため、金属膜をマスク材として用いれば、研磨荷重や研磨粒子濃度を低減し、機械的ストレスを減らした研磨が可能となる。これによって、比誘電率が3以下の絶縁膜へのエロージョンやダメージを軽減することができる。
本実施形態においては、こうした構造を例に挙げて図5乃至図6を参照して説明する。
まず、図5に示すように、半導体素子(図示せず)が形成された半導体基板10上に、SiO2からなる絶縁膜11を設けて、バリアメタル12を介してプラグ13を形成した。バリアメタル12はTiNにより形成し、プラグ13の材料としてはWを用いた。その上に、第一の低誘電率絶縁膜30および第二の低誘電率絶縁膜31を順次形成して、積層絶縁膜を形成した。第一の低誘電率絶縁膜30は、比誘電率が2.5未満の低誘電率絶縁材料により構成することができ、例えば、ポリシロキサン、ハイドロジェンシロセスキオキサン、ポリメチルシロキサン、メチルシロセスキオキサンなどのシロキサン骨格を有する膜、ポリアリーレンエーテル、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾシクロブテンなどの有機樹脂を主成分とする膜、および多孔質シリカ膜などのポーラス膜からなる群から選択される少なくとも一種を用いて形成することができる。ここでは、LKD(JSR製)を用いて第一の低誘電率絶縁膜30を形成した。
この上に形成される第二の低誘電率絶縁膜31はキャップ絶縁膜として作用し、第一の低誘電率絶縁膜30より大きな比誘電率を有する絶縁材料により形成することができる。例えば、SiC、SiCH、SiCN、SiOC、およびSiOCHからなる群から選択される少なくとも一種の比誘電率2.5以上3以下の絶縁材料を用いて形成することができる。ここでは、SiOCを用いて第二の低誘電率絶縁膜31を形成した。
比誘電率が2.5未満の第一の低誘電率絶縁膜30を省略することもできるが、絶縁膜の誘電率を十分に低下させるためには、上述したような積層構造とすることが望まれる。
さらにその上に、CMP犠牲膜32としてTiN膜を20nm堆積した。CMP犠牲膜32は、Ti、Ta、TaN、W、WNまたはRuなどにより形成することもできる。ここでは、研磨速度の速いことから、TiNを用いてCMP犠牲膜32を形成した。CMP犠牲膜32、第二の低誘電率絶縁膜31および第一の低誘電率絶縁膜30には、凹部としての配線溝Aを設け、全面に常法によりバリアメタル33としてのTi膜を2nmおよびCu膜34を800nm堆積した。CMP犠牲膜32とバリアメタル33とCu膜34とによって、金属膜35が構成される。
なお、配線溝Aの幅および間隔は、いずれも65nmとした。
金属膜35であるCu膜34、バリアメタル33およびCMP犠牲膜32をCMPにより除去して、図6に示すように配線溝A内に埋め込んで、第二の低誘電率絶縁膜31の表面を露出した。
金属膜35のCMPに当たっては、まず、図3に示すように、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を100rpmで回転させつつ、半導体基板22を保持したトップリング23を200gf/cm2の研磨荷重で当接させた。トップリング23の回転数は105rpmとし、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から200cc/minの流量でスラリー27を供給した。
下記表14に示すような種々のサンプルをスラリー27として用いて、金属膜35の研磨を行ない、図6に示すように第二の低誘電率絶縁膜31の表面を露出した。前述の実施形態2と同様にして、配線幅65nm、間隔65nm、長さ10mの配線についてOpen、Shortを調べた。さらに、第二の低誘電率絶縁膜31のエロージョンを、AFMにより調べて以下の基準で評価した。エロージョンは、“○”および“△”であれば許容範囲である。
○:20nm未満
△:20nm以上30nm未満
×:30nm以上
なお、CMP犠牲膜32とバリアメタル33を除去できない場合も“×”である。
△:20nm以上30nm未満
×:30nm以上
なお、CMP犠牲膜32とバリアメタル33を除去できない場合も“×”である。
上記表14に示されるように、No.4,8,14のスラリーを用いた場合には、Open、Shortがクリアできることがわかる。これらのスラリーは、過硫酸またはその塩と、所定量の塩基性アミノ酸と、水不溶性錯体形成剤と、界面活性剤と、所定の一次粒子径のコロイダルシリカとを含有するスラリーである。
かかるスラリーを用いた場合には、Cu研磨速度が高速でありながらCuのコロージョンもなく、かつ、CMP犠牲膜32としてのTiNの研磨速度が50nm/min以上に上昇した。このため、研磨粒子としてのコロイダルシリカの含有量が0.5wt%と少ない場合でも、CMP犠牲膜32を容易に除去することがきた。しかも、SiOCのエロージョンもほとんど生じることがない。
本発明の実施形態にかかるスラリーは、Cu、Al、W、Ti、TiN、Ta、TaN、V、Mo、Ru、Zr、Mn、Ni、Fe、Ag、Mg、Mn、Si、これらの元素を含む積層構造、あるいは実質的にバリアメタルが存在しないような構造に対しても有効である。本発明の実施形態にかかるスラリーは、ほとんどの金属を研磨してダマシン配線を形成する際に同様の効果を発揮することが期待される。
10…半導体基板; 11…絶縁膜; 12…バリアメタル; 13…プラグ
14…低誘電率絶縁膜; 15…バリアメタル; 16…Cu膜; 17…金属膜
A…配線溝; 20…ターンテーブル; 21…研磨布; 22…半導体基板
23…トップリング; 24…水供給ノズル; 25…スラリー供給ノズル
26…ドレッサー; 27…スラリー; 30…第一の低誘電率絶縁膜
31…第二の低誘電率絶縁膜; 32…CMP犠牲膜; 33…バリアメタル
34…Cu膜; 35…金属膜。
14…低誘電率絶縁膜; 15…バリアメタル; 16…Cu膜; 17…金属膜
A…配線溝; 20…ターンテーブル; 21…研磨布; 22…半導体基板
23…トップリング; 24…水供給ノズル; 25…スラリー供給ノズル
26…ドレッサー; 27…スラリー; 30…第一の低誘電率絶縁膜
31…第二の低誘電率絶縁膜; 32…CMP犠牲膜; 33…バリアメタル
34…Cu膜; 35…金属膜。
Claims (5)
- 水と、
過硫酸またはその塩と、
0.05wt%以上0.5wt%以下で配合された塩基性アミノ酸と、
金属の水不溶性錯体を形成する水不溶性錯体形成剤と、
界面活性剤と、
一次粒子径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカと
を含有することを特徴とするCu膜CMP用スラリー。 - 有機酸、塩基性塩、および中性アミノ酸からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載のCu膜CMP用スラリー。
- ターンテーブル上に貼付された研磨布に、Cu膜を有する半導体基板を当接させる工程、および
前記研磨布上に、請求項1または2に記載のCu膜CMP用スラリーを滴下して、前記Cu膜を研磨する工程
を具備することを特徴とする研磨方法。 - 半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部および前記絶縁膜の上にバリアメタル膜およびCu膜を含む金属膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に堆積された前記金属膜をCMPにより除去して、前記絶縁膜を露出する工程とを具備し、
前記金属膜のCMPは、請求項1または2に記載のCu膜CMP用スラリーを用いて行なわれることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に金属を堆積してCMP犠牲膜を形成する工程と、
前記絶縁膜および前記CMP犠牲膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部および前記CMP犠牲膜の上に、バリアメタル膜およびCu膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上の前記CMP犠牲膜、前記バリアメタル膜および前記Cu膜を含む金属膜をCMPにより除去して、前記絶縁膜を露出する工程とを具備し、
前記金属膜のCMPは、請求項1または2に記載のCu膜CMP用スラリーを用いて行なわれることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009098951A1 (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体、および該分散体を調製するためのキット、該キットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製方法、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法 |
WO2009104517A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Jsr株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法 |
WO2009104465A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Jsr株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法 |
JP2009202262A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Jsr Corp | 電気光学表示装置用基板に設けられた銅または銅合金からなる配線層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨用水系分散体の製造方法および化学機械研磨方法 |
JP2009212378A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Hitachi Chem Co Ltd | Cmp研磨液、基板の研磨方法及び電子部品 |
JP2009224771A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-10-01 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2009224767A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-10-01 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2009239009A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fujifilm Corp | 研磨液、及び研磨方法 |
JP2009278018A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Kanto Chem Co Inc | 半導体基板洗浄液組成物 |
JP2010004023A (ja) * | 2008-05-22 | 2010-01-07 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法、ならびに化学機械研磨用水系分散体調製用キット |
JP2010016344A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-01-21 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010016346A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-01-21 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028078A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028080A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028079A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028081A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028082A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028077A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010034498A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-12 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010034497A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-12 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010041027A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-18 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010041029A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-18 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨方法および化学機械研磨用水系分散体の製造方法 |
JP2011181765A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Fujimi Inc | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
US9991127B2 (en) | 2016-01-15 | 2018-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating integrated circuit device by using slurry composition |
JP2018534379A (ja) * | 2015-09-09 | 2018-11-22 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | 改善された安定性及び改善された研磨特性を有する、選択的窒化物スラリー |
US11254840B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing slurry and method of manufacturing semiconductor device |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7446058B2 (en) * | 2006-05-25 | 2008-11-04 | International Business Machines Corporation | Adhesion enhancement for metal/dielectric interface |
CN102449747B (zh) | 2009-08-19 | 2015-09-16 | 日立化成株式会社 | Cmp研磨液和研磨方法 |
US8653663B2 (en) * | 2009-10-29 | 2014-02-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Barrier layer for copper interconnect |
US8377722B2 (en) * | 2010-02-10 | 2013-02-19 | International Business Machines Corporation | Methods of forming structures with a focused ion beam for use in atomic force probing and structures for use in atomic force probing |
JP2012160683A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-23 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
EP2502969A1 (en) | 2011-03-22 | 2012-09-26 | Basf Se | A chemical mechanical polishing (cmp) composition comprising two types of corrosion inhibitors |
US8703004B2 (en) * | 2011-11-14 | 2014-04-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for chemical planarization and chemical planarization apparatus |
US8778211B2 (en) * | 2012-07-17 | 2014-07-15 | Cabot Microelectronics Corporation | GST CMP slurries |
US9252049B2 (en) | 2013-03-06 | 2016-02-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for forming interconnect structure that avoids via recess |
CN104821279B (zh) * | 2014-01-30 | 2018-05-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件的形成方法 |
US9752057B2 (en) | 2014-02-05 | 2017-09-05 | Cabot Microelectronics Corporation | CMP method for suppression of titanium nitride and titanium/titanium nitride removal |
KR102307254B1 (ko) * | 2014-02-05 | 2021-09-30 | 씨엠씨 머티리얼즈, 인코포레이티드 | 질화티타늄 및 티타늄/질화티타늄 제거를 억제하기 위한 cmp 방법 |
CN106062931A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-10-26 | 嘉柏微电子材料股份公司 | 用于抑制氮化钛及钛/氮化钛移除的化学机械抛光方法 |
JP7330966B2 (ja) * | 2017-11-22 | 2023-08-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 化学機械研磨組成物 |
US10847410B2 (en) | 2018-09-13 | 2020-11-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Ruthenium-containing semiconductor structure and method of manufacturing the same |
US10787592B1 (en) | 2019-05-16 | 2020-09-29 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, I | Chemical mechanical polishing compositions and methods having enhanced defect inhibition and selectively polishing silicon nitride over silicon dioxide in an acid environment |
US10954411B2 (en) | 2019-05-16 | 2021-03-23 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings | Chemical mechanical polishing composition and method of polishing silicon nitride over silicon dioxide and simultaneously inhibiting damage to silicon dioxide |
KR20210018607A (ko) * | 2019-08-06 | 2021-02-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 연마 슬러리, 이를 이용한 표시 장치의 제조방법 및 표시 장치 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6274485B1 (en) * | 1999-10-25 | 2001-08-14 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Method to reduce dishing in metal chemical-mechanical polishing |
JP3825246B2 (ja) * | 2000-11-24 | 2006-09-27 | Necエレクトロニクス株式会社 | 化学的機械的研磨用スラリー |
JP3692067B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2005-09-07 | 株式会社東芝 | 銅のcmp用研磨スラリーおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
JP2003257910A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-09-12 | Fujikoshi Mach Corp | 基板における銅層の研磨方法 |
-
2006
- 2006-06-20 JP JP2006170224A patent/JP2008004621A/ja not_active Abandoned
-
2007
- 2007-06-15 US US11/812,185 patent/US20070293049A1/en not_active Abandoned
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009098951A1 (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体、および該分散体を調製するためのキット、該キットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製方法、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法 |
JP5408437B2 (ja) * | 2008-02-07 | 2014-02-05 | Jsr株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体、および該分散体を調製するためのキット、該キットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製方法、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法 |
JP2010041029A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-18 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨方法および化学機械研磨用水系分散体の製造方法 |
JP2010028081A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028079A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2009224771A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-10-01 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2009224767A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-10-01 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
WO2009104465A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Jsr株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法 |
JP2010041027A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-18 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010034497A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-12 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010016344A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-01-21 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010016346A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-01-21 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028078A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028080A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010034498A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-12 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2010028082A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
WO2009104517A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Jsr株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法 |
JP2010028077A (ja) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 |
JP2009202262A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Jsr Corp | 電気光学表示装置用基板に設けられた銅または銅合金からなる配線層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨用水系分散体の製造方法および化学機械研磨方法 |
JP2009212378A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Hitachi Chem Co Ltd | Cmp研磨液、基板の研磨方法及び電子部品 |
JP2009239009A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fujifilm Corp | 研磨液、及び研磨方法 |
JP2009278018A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Kanto Chem Co Inc | 半導体基板洗浄液組成物 |
JP2010004023A (ja) * | 2008-05-22 | 2010-01-07 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法、ならびに化学機械研磨用水系分散体調製用キット |
JP2011181765A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Fujimi Inc | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
JP2018534379A (ja) * | 2015-09-09 | 2018-11-22 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | 改善された安定性及び改善された研磨特性を有する、選択的窒化物スラリー |
JP7021073B2 (ja) | 2015-09-09 | 2022-02-16 | シーエムシー マテリアルズ,インコーポレイティド | 改善された安定性及び改善された研磨特性を有する、選択的窒化物スラリー |
US9991127B2 (en) | 2016-01-15 | 2018-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating integrated circuit device by using slurry composition |
US11254840B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing slurry and method of manufacturing semiconductor device |
US11795347B2 (en) | 2019-03-13 | 2023-10-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing slurry and method of manufacturing semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070293049A1 (en) | 2007-12-20 |
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TW589678B (en) | Chemical mechanical polishing process for non-dishing at narrow lines in Cu process |
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