JP2015502417A - 研磨用スラリー及びこれを用いた基板の研磨方法 - Google Patents
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Abstract
Description
下降圧力:5psi、
定盤の速度:約93rpm、
スピンドルの速度:約87rpm、
スラリーの流速:約100mL/分
上述した方法を用いて酸化チタン研磨粒子の含量を変化させながらスラリーを製造し、これを用いて研磨を行い、その結果を下記表2に示す。このとき、スラリーの総重量に対して、硝酸鉄は約0.1重量%にし、且つ、過酸化水素水は約2重量%にした。研磨装備及び条件は、上述した通りである。
上述した方法を用いて酸化剤として働く過酸化水素水の含量を変化させながらタングステン及びシリコン酸化膜の研磨を行い、その結果を下記表3に示す。このとき、スラリーの総重量に対して、酸化チタンの含量は約1.0重量%にし、硝酸鉄は約0.1重量%にした。研磨装備及び条件は、上述した通りである。
上述した方法を用いて酸化促進剤として働く硝酸鉄の含量を変化させながらタングステン及びシリコン酸化膜の研磨を行い、その結果を下記表4に示す。このとき、スラリーの総重量に対して、酸化チタンの含量は約1.0重量%にし、過酸化水素水の含量は約2重量%にした。研磨装備及び条件は、上述した通りである。
上述した方法を用いて酸化促進剤として働くPVPの含量を変化させながらタングステン及びシリコン酸化膜の研磨を行い、その結果を下記表5に示す。このとき、スラリーの総重量に対して、酸化チタンの含量は約1.0重量%にし、過酸化水素水の含量は約2重量%にし、硝酸鉄の含量は約0.1重量%にした。研磨装備及び条件は、上述した通りである。
110:シリコン酸化膜
120:タングステン層
300:研磨粒子
Claims (31)
- タングステン研磨用スラリーであって、
研磨を行う研磨剤及び酸化物形成を促す酸化促進剤を含み、
前記研磨剤として酸化チタン粒子を含むスラリー。 - 前記酸化チタンの含量は、スラリーの総重量に対して、約0.2重量%超え約10重量%以下である請求項1に記載のスラリー。
- 前記酸化促進剤として、硝酸鉄、フェリシアン化カリウム、塩化鉄、硫酸鉄、フッ化鉄、臭化鉄、塩化銅、フッ化銅及び臭化銅よりなる群から選ばれた少なくとも一種を含み、
前記酸化促進剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.002重量%以上約0.1重量%以下である請求項1または請求項2に記載のスラリー。 - 前記酸化チタンの含量は、スラリーの総重量に対して、約0.7〜約5重量%である請求項3に記載のスラリー。
- 前記酸化チタンの含量は、スラリーの総重量に対して、約1.0〜約2.0重量%である請求項4に記載のスラリー。
- 前記酸化促進剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.01重量%以上約0.1重量%以下である請求項3に記載のスラリー。
- 前記酸化促進剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.05〜約0.1重量%である請求項3に記載のスラリー。
- 前記スラリーは、pHが約1〜約4に調節される請求項3に記載のスラリー。
- 酸化物を形成する酸化剤として、過酸化水素水、過酸化尿素、過硫酸アンモニウム、チオ硫酸アンモニウム、次亜塩素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過硫酸ナトリウム 、ヨウ素酸カリウム、過塩素酸カリウム及び過硫酸カリウムよりなる群から選ばれた少なくとも一種を含み、
前記酸化剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.5重量%以上約5.0重量%未満である請求項3に記載のスラリー。 - 前記酸化剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.5重量%〜約2重量%である請求項9に記載のスラリー。
- 前記酸化剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約1重量%〜約2重量%である請求項9に記載のスラリー。
- 選択比向上剤として、ポリビニールピロリドン、ビニールピリジン及びビニールピロリドンよりなる群から選ばれた少なくとも一種を含む請求項3に記載のスラリー。
- 前記選択比向上剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.05重量%以上約3.0重量%未満である請求項12に記載のスラリー。
- 前記選択比向上剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.05重量%〜約1.0重量%である請求項13に記載のスラリー。
- 前記選択比向上剤の含量は、スラリーの総重量に対して、約0.05〜0.1重量%である請求項13に記載のスラリー。
- 前記酸化チタン粒子は結晶相に形成され、平均1次粒子径が約10nm〜約100nmである請求項3に記載のスラリー。
- タングステン研磨用スラリーであって、
研磨を行う研磨剤として酸化チタン粒子を含み、
前記酸化チタン粒子は結晶相に形成され、少なくとも一部はアナターゼ結晶相に形成され、
前記酸化チタン粒子は、平均1次粒子径が約10nm〜約100nmであるスラリー。 - 前記酸化チタン粒子は、多面体状を呈する請求項17に記載のスラリー。
- 前記酸化チタン粒子は、平均1次粒子径が約15nm以上約50nm未満である請求項18に記載のスラリー。
- 前記酸化チタン粒子は、アナターゼ相とルチル相を有し、前記アナターゼ相とルチル相の総和を100としたとき、前記アナターゼ相が約50を超える請求項17に記載のスラリー。
- 前記酸化チタンの含量は、スラリーの総重量に対して、約0.2重量%超え約10重量%以下である請求項17から請求項20のうちのいずれか1項に記載のスラリー。
- 前記スラリーは、酸化物の形成を促す酸化促進剤を含む請求項21に記載のスラリー。
- 前記スラリーは、pH調節剤を含む請求項21に記載のスラリー。
- 基板の研磨方法であって、
タングステン層が形成された基板を設ける過程と、
研磨剤としての酸化チタン粒子と酸化促進剤を含む1次スラリーを設ける過程と、
前記1次スラリーを前記基板の上に供給しながら前記タングステン層を研磨する過程と、
を含み、
前記研磨過程においては、前記タングステン層の上部表面にタングステン酸化膜が形成され、前記酸化チタン粒子の少なくとも一部が前記タングステン酸化膜の内部に浸透して前記タングステン層及び前記タングステン酸化膜を研磨する基板の研磨方法。 - 前記1次スラリーを前記基板の上に供給しながら酸化剤を前記基板の上に供給する請求項24に記載の基板の研磨方法。
- 前記1次スラリーを前記基板の上に供給しながら選択比向上剤を前記基板の上に供給する請求項24または請求項25に記載の基板の研磨方法。
- 前記選択比向上剤または前記酸化剤は、前記1次スラリーとは別途の流入ラインを介して前記基板の上に提供される請求項26に記載の基板の研磨方法。
- 前記酸化促進剤は硝酸鉄を含み、前記酸化剤は過酸化水素水である請求項25に記載の基板の研磨方法。
- 前記研磨過程が行われる間に前記タングステン酸化膜は所定の膜厚に保たれる請求項24に記載の基板の研磨方法。
- 前記研磨過程が行われる間に前記酸化チタン粒子の少なくとも一部は前記タングステン層表面と直接的に接触する請求項24または請求項29に記載の研磨方法。
- 前記タングステン層が形成された基板を設ける過程においては、
前記基板の上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜にトレンチを形成し、
前記トレンチを含む絶縁膜の全面にタングステン層を形成する請求項24、請求項25、請求項28または請求項29に記載の基板の研磨方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017066386A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | ユービーマテリアルズ インコーポレイテッド | スラリー及びこれを用いた基板の研磨方法 |
JP2021509768A (ja) * | 2018-01-08 | 2021-04-01 | シーエムシー マテリアルズ,インコーポレイティド | 改善されたトポグラフィーを有するタングステンバフ研磨組成物 |
JP2021057093A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
KR20220025593A (ko) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 연마패드 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016507896A (ja) * | 2013-01-11 | 2016-03-10 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 化学機械研磨装置及び方法 |
KR101682097B1 (ko) * | 2014-08-26 | 2016-12-02 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 슬러리 조성물 |
US20170183537A1 (en) * | 2014-08-26 | 2017-06-29 | K.C. Tech Co., Ltd | Polishing slurry composition |
WO2016032145A1 (ko) * | 2014-08-26 | 2016-03-03 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 슬러리 조성물 |
CN107914211A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种化学机械研磨方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10121035A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-05-12 | Showa Denko Kk | 磁気ディスク基板研磨用組成物 |
WO2001000745A1 (fr) * | 1999-06-28 | 2001-01-04 | Showa Denko K.K. | Composition pour le polissage d'un substrat de disque magnetique et procede de fabrication de ce substrat |
WO2001048109A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | Taiho Industries, Co., Ltd. | Agent de traitement de surface dure, agent anti-salissures et procede de traitement de surface |
JP2002003825A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Asahi Kasei Corp | 光活性を有する半導体基板金属膜研磨用組成物 |
JP2002009023A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Asahi Kasei Corp | 半導体基板金属膜研磨用組成物 |
JP2002173669A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Asahi Kasei Corp | 半導体基板上金属膜研磨用スラリー |
JP2002528903A (ja) * | 1998-10-23 | 2002-09-03 | アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド | 活性剤溶液を含有し、化学機械的に磨くためのスラリーシステム |
JP2011014840A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Adeka Corp | Cmp用研磨組成物 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5340370A (en) * | 1993-11-03 | 1994-08-23 | Intel Corporation | Slurries for chemical mechanical polishing |
US5993686A (en) * | 1996-06-06 | 1999-11-30 | Cabot Corporation | Fluoride additive containing chemical mechanical polishing slurry and method for use of same |
US6152976A (en) * | 1996-08-30 | 2000-11-28 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Abrasive composition for disc substrate, and process for polishing disc substrate |
US6068787A (en) * | 1996-11-26 | 2000-05-30 | Cabot Corporation | Composition and slurry useful for metal CMP |
US6083419A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-04 | Cabot Corporation | Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching |
US6478837B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-11-12 | Showa Denko K.K. | Abrasive composition substrate for magnetic recording disks and process for producing substrates for magnetic recording disk |
US6280490B1 (en) * | 1999-09-27 | 2001-08-28 | Fujimi America Inc. | Polishing composition and method for producing a memory hard disk |
JP2001269859A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体 |
US6551935B1 (en) * | 2000-08-31 | 2003-04-22 | Micron Technology, Inc. | Slurry for use in polishing semiconductor device conductive structures that include copper and tungsten and polishing methods |
JP4003116B2 (ja) * | 2001-11-28 | 2007-11-07 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 磁気ディスク用基板の研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
KR20030063763A (ko) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | 한국과학기술연구원 | 텅스텐 씨엠피용 슬러리 |
US7132058B2 (en) * | 2002-01-24 | 2006-11-07 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Tungsten polishing solution |
US20030139047A1 (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-24 | Thomas Terence M. | Metal polishing slurry having a static etch inhibitor and method of formulation |
US7513920B2 (en) * | 2002-02-11 | 2009-04-07 | Dupont Air Products Nanomaterials Llc | Free radical-forming activator attached to solid and used to enhance CMP formulations |
TWI288772B (en) * | 2003-01-24 | 2007-10-21 | Rohm & Haas Elect Mat | Tungsten polishing solution |
KR100600598B1 (ko) * | 2003-10-02 | 2006-07-13 | 제일모직주식회사 | 텅스텐 배선 연마용 슬러리 조성물 |
US7172493B2 (en) * | 2003-11-24 | 2007-02-06 | Nikon Corporation | Fine force actuator assembly for chemical mechanical polishing apparatuses |
US20050194562A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-08 | Lavoie Raymond L.Jr. | Polishing compositions for controlling metal interconnect removal rate in semiconductor wafers |
KR20060099313A (ko) * | 2005-03-11 | 2006-09-19 | 삼성전자주식회사 | 산화막 연마억제제를 함유하는 화학 기계 연마 슬러리 |
US20070075042A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-05 | Siddiqui Junaid A | Stabilizer-Fenton's reaction metal-vinyl pyridine polymer-surface-modified chemical mechanical planarization composition and associated method |
US7803711B2 (en) | 2007-09-18 | 2010-09-28 | Cabot Microelectronics Corporation | Low pH barrier slurry based on titanium dioxide |
CN101724346A (zh) * | 2008-10-10 | 2010-06-09 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种化学机械抛光液 |
-
2012
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10121035A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-05-12 | Showa Denko Kk | 磁気ディスク基板研磨用組成物 |
JP2002528903A (ja) * | 1998-10-23 | 2002-09-03 | アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド | 活性剤溶液を含有し、化学機械的に磨くためのスラリーシステム |
WO2001000745A1 (fr) * | 1999-06-28 | 2001-01-04 | Showa Denko K.K. | Composition pour le polissage d'un substrat de disque magnetique et procede de fabrication de ce substrat |
WO2001048109A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | Taiho Industries, Co., Ltd. | Agent de traitement de surface dure, agent anti-salissures et procede de traitement de surface |
JP2002003825A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Asahi Kasei Corp | 光活性を有する半導体基板金属膜研磨用組成物 |
JP2002009023A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Asahi Kasei Corp | 半導体基板金属膜研磨用組成物 |
JP2002173669A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Asahi Kasei Corp | 半導体基板上金属膜研磨用スラリー |
JP2011014840A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Adeka Corp | Cmp用研磨組成物 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017066386A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | ユービーマテリアルズ インコーポレイテッド | スラリー及びこれを用いた基板の研磨方法 |
JP2021509768A (ja) * | 2018-01-08 | 2021-04-01 | シーエムシー マテリアルズ,インコーポレイティド | 改善されたトポグラフィーを有するタングステンバフ研磨組成物 |
JP7370984B2 (ja) | 2018-01-08 | 2023-10-30 | シーエムシー マテリアルズ リミティド ライアビリティ カンパニー | 改善されたトポグラフィーを有するタングステンバフ研磨組成物 |
JP2021057093A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
JP7368997B2 (ja) | 2019-09-30 | 2023-10-25 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
KR20220025593A (ko) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 연마패드 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법 |
KR102415203B1 (ko) | 2020-08-24 | 2022-06-30 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 연마패드 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법 |
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