KR101672811B1 - 폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판의 연마 방법 - Google Patents
폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판의 연마 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101672811B1 KR101672811B1 KR1020110022824A KR20110022824A KR101672811B1 KR 101672811 B1 KR101672811 B1 KR 101672811B1 KR 1020110022824 A KR1020110022824 A KR 1020110022824A KR 20110022824 A KR20110022824 A KR 20110022824A KR 101672811 B1 KR101672811 B1 KR 101672811B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chemical mechanical
- polysilicon
- mechanical polishing
- substrate
- removal rate
- Prior art date
Links
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 title claims abstract description 86
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 title description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 171
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 130
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 37
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- -1 sulfonate compound Chemical class 0.000 claims description 31
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid Chemical compound CP(O)(O)=O YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims description 4
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract description 10
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract description 8
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 22
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 125000001273 sulfonato group Chemical class [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001853 inorganic hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- CMCBDXRRFKYBDG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecoxydodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCC CMCBDXRRFKYBDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N C1C=CC=CC1 Chemical compound C1C=CC=CC1 MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 1
- JXOOCQBAIRXOGG-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al] Chemical compound [B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al] JXOOCQBAIRXOGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000003264 margarine Substances 0.000 description 1
- 235000013310 margarine Nutrition 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
- H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
- C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판을 제공하는 단계; 초기 성분으로서, 물; 마모제; 및 4 내지 100 탄소 원자를 갖는 비이온성 비환식 친수성 부분 및 아릴 환에 결합된 알킬 그룹을 갖는 소수성 부분을 갖는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트; 및 다음의 화학식 I의 화합물을 포함하는 화학 기계적 연마 조성물을 제공하는 단계; 연마 표면을 갖는 화학 기계적 연마 패드를 제공하는 단계; 기판에 대해 연마 표면을 이동시키는 단계; 화학 기계적 연마 조성물을 연마 표면에 분배하는 단계; 및 기판을 연마하기 위하여 기판의 적어도 일부를 마모하는 단계를 포함하고, 여기에서, 폴리실리콘의 적어도 일부가 기판으로부터 제거되고; 기판에서 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드의 적어도 일부가 제거되는, 화학 기계적인 기판 연마 방법이 제공된다:
상기 화학식에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 화학식 -(CH2)n-을 갖는 브릿징 그룹이고, n은 1 내지 10으로부터 선택되는 정수이다.
상기 화학식에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 화학식 -(CH2)n-을 갖는 브릿징 그룹이고, n은 1 내지 10으로부터 선택되는 정수이다.
Description
본 발명은 화학 기계적 연마 조성물 및 이의 사용 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드의 존재하에 폴리실리콘을 갖는 기판을 연마하기 위한 화학 기계적 연마 조성물에 관한 것이다.
집적 회로 및 기타 전자 장치의 가공에 있어서, 전도성, 반도성 및 유전체 물질의 복수층이 반도체 웨이퍼의 표면상에 증착되거나 이로부터 제거된다. 전도성, 반도성 및 유전체 물질의 박층들은 다수의 증착 기술에 의해 증착될 수 있다. 현재 공정에서 일반적으로 사용되는 증착 기술은 스퍼터링으로도 알려져 있는 물리적 증기증착법(PVD), 화학적 증기증착법(CVD), 플라즈마-증강 화학적 증기증착법 (PECVD) 및 전기화학적 도금법(ECP)을 포함한다.
물질층들이 순차적으로 증착되거나 제거됨에 따라, 웨이퍼의 최상층 표면은 점차 비-평탄화(non-planar)된다. 후속하는 반도체 공정(예, 금속화)은 웨이퍼의 표면이 편평할 것을 요구하므로, 웨이퍼는 평탄화될 필요가 있다. 평탄화(planarization)는 원하지 않는 표면 형태(topography) 및 표면 결함, 예를 들어 거친 표면, 응집된 물질, 결정 격자 손상, 스크래치 및 오염된 층 또는 물질을 제거하는데 유용하다.
화학 기계적 평탄화 또는 화학 기계적 연마(CMP)는 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 평탄화하는데 일반적으로 사용되는 기술이다. 통상적인 CMP에서는, 웨이퍼를 캐리어 어셈블리에 마운팅하고 CMP 장치내 연마 패드와 접촉하도록 위치시킨다. 캐리어 어셈블리는 연마 패드에 대해 웨이퍼를 누르면서, 웨이퍼에 조절가능한 압력을 제공한다. 외부 구동력에 의해 패드가 웨이퍼에 대해 이동된다(예, 회전). 이와 동시에, 연마 조성물("슬러리") 또는 다른 연마액을 웨이퍼와 연마 패드 사이에 제공한다. 따라서 웨이퍼 표면은 패드 표면과 슬러리의 화학적이면서 기계적인 작용에 의해 연마되어 평탄화된다.
반도체 장비 소자 분리에 사용되는 한 방법은, 셀로우 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI) 공정으로도 지칭되는데, 통상 실리콘 기판상에 형성된 실리콘 니트라이드층, 실리콘 니트라이드층에 형성된 얇은 트렌치를 사용하고, 유전체 물질(예, 옥사이드)가 증착되어 트렌치들을 채운다. 통상 과잉의 유전체 물질을 기판 상부에 증착하여 트렌치가 완전히 충전되도록 한다. 과잉의 유전체층은 이후 화학 기계적 평탄화 기술을 사용하여 제거되어 실리콘 니트라이드 층이 노출된다.
과거의 장비 디자인은 실리콘 옥사이드 대 실리콘 니트라이드에 대한 화학 기계적 평탄화 선택성(예, 실리콘 니트라이드의 제거 속도에 비해 더 높은 실리콘 니트라이드에 대한 제거 속도)을 강조하였다. 이러한 장비 디자인에서는, 실리콘 니트라이드층은 화학 기계적 평탄화 공정에 대한 정지층(stopping layer)으로 기능하였다.
최근 어떤 장비 디자인은 폴리실리콘보다 우선적으로 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상에 대한 선택성(즉, 폴리실리콘에 대한 제거속도에 비해 더 높은 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상에 대한 제거속도)을 제공하는 화학 기계적 평탄화 공정에 사용하기 위한 연마 조성물을 필요로 한다.
폴리실리콘에 비하여 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상에 대한 선택성을 제공하는 화학 기계적 평면화 공정에 사용되는 연마 조성물이 미국 특허출원 공개 제2007/0077865호(Dysard 등)에 개시되었다. 상기 특허출원은 기판을 화학 기계적으로 연마하는 방법을 개시하며, 이는 (i) 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드에서 선택되는 물질 및 폴리실리콘을 포함하는 기판을 (a) 마모제(abrasive), (b) 액체 캐리어, (c) 액체 캐리어 및 이에 용해되거나 현탁되어 있는 성분들의 중량을 기준으로, 약 1 ppm 내지 100 ppm의 약 15 이하의 HLB를 갖는 폴리에틸렌옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 코폴리머 및 (d) 연마 패드를 포함하는 화학 기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, (ii) 연마 패드를 기판에 대해 이동시키는 단계, 및 (iii) 기판을 연마하기 위하여 기판의 최소한 일부를 마모하는 단계를 포함한다.
폴리실리콘에 비하여 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상에 대한 선택성을 제공하는 화학 기계적 평탄화 공정에 사용되는 다른 연마 조성물이 미국특허 제6,626,968호(Park 등)에 개시되었다. 상기 특허에서는 실리콘 옥사이드층 및 폴리실리콘층을 갖는 표면을 동시에 연마하기 위해, 7 내지 11의 pH를 갖는 슬러리 형태의 화학 기계적 연마 조성물을 개시하였으며, 이 슬러러 조성물은 본질적으로, 물, 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 세리아(CeO2), 마가니아(Mn2O3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 마모 입자, 및 약 0.001 중량% 내지 5 중량%의 폴리비닐메틸에테르(PVME), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리옥시에틸렌 23 라우릴 에테르 (POLE), 폴리 프로파노산(PPA), 폴리아크릴산(PAA), 폴리에테르글리콜비스에테르 (PEGBE) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 폴리머 첨가제로 이루어지고, 여기에서 폴리머 첨가제는 폴리실리콘층의 제거에 비해 실리콘옥사이드층의 제거에 대한 선택율을 개선한다.
그럼에도 불구하고, 반도체 시스템 제조에 사용되는 역동적인 장비 디자인 분야를 뒷받침하기 위해, 변화하는 디자인 요구에 맞도록 원하는 균형의 연마 성질을 제공하도록 포뮬레이션된 화학 기계적 연마 조성물이 여전히 요구되고 있다. 예를 들어, 폴리실리콘에 비해 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 더 잘 제거할 수 있고, 또한 실리콘 니트라이드에 비해 실리콘 옥사이드를 더 잘 제거할 수 있는 제거 속도 선택성 및 맞춤화된 제거 속도를 나타내는 화학 기계적 연마 조성물에 대한 요구가 존재한다.
본 발명은,
폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판을 제공하는 단계;
초기 성분으로서, 물; 마모제; 및 4 내지 100 탄소 원자를 갖는 비이온성 비환식(acyclic) 친수성 부분 및 아릴 환에 결합된 알킬 그룹을 갖는 소수성 부분을 갖는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트; 및 다음의 화학식 I의 물질을 포함하는(바람직하게 본질적으로 이들로 이루어지는) 화학 기계적 연마 조성물을 제공하는 단계
(상기 화학식에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 화학식 -(CH2)n-을 갖는 브릿징 그룹이고, n은 1 내지 10으로부터 선택되는 정수이다.);
연마 표면을 갖는 화학 기계적 연마 패드를 제공하는 단계;
기판에 대해 연마 표면을 이동시키는 단계;
화학 기계적 연마 조성물을 연마 표면에 분배하는 단계; 및
기판을 연마하기 위하여 기판의 적어도 일부를 마모하는 단계를 포함하고,
여기에서, 폴리실리콘의 적어도 일부가 기판으로부터 제거되고; 기판에서 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드의 적어도 일부가 제거되는.
화학 기계적인 기판 연마 방법을 제공한다.
또한 본 발명은,
폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판을 제공하는 단계;
초기 성분으로서, 물; 마모제; 및 4 내지 100 탄소 원자를 갖는 비이온성 비환식(acyclic) 친수성 부분 및 아릴 환에 결합된 알킬 그룹을 갖는 소수성 부분을 갖는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트; 및 다음의 화학식 I의 물질을 포함하는(바람직하게 본질적으로 이들로 이루어지는) 화학 기계적 연마 조성물을 제공하는 단계
(상기 화학식에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 화학식 -(CH2)n-을 갖는 브릿징 그룹이고, n은 1 내지 10으로부터 선택되는 정수이다.);
연마 표면을 갖는 화학 기계적 연마 패드를 제공하는 단계;
기판에 대해 연마 표면을 이동시키는 단계;
화학 기계적 연마 조성물을 연마 표면에 분배하는 단계; 및
기판을 연마하기 위하여 기판의 적어도 일부를 마모하는 단계를 포함하고,
여기에서, 폴리실리콘의 적어도 일부가 기판으로부터 제거되고; 기판에서 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드의 적어도 일부가 제거되며; 화학 기계적 연마 조성물은 2 내지 5의 연마 pH를 나타내는,
화학 기계적인 기판 연마 방법을 제공한다.
나아가 본 발명은,
폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판을 제공하는 단계;
초기 성분으로서, 물; 마모제; 다음의 화학식을 갖는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트; 및 디에틸렌트리아민펜타키스(메틸포스폰산)를 포함하는(바람직하게 본질적으로 이들로 이루어지는) 화학 기계적 연마 조성물을 제공하는 단계
(상기 화학식에서,
R은 분지된 C6 -10 알킬 그룹이고; x는 2 내지 8이며; M은 H, Na, K, Li 및 NH4로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.);
연마 표면을 갖는 화학 기계적 연마 패드를 제공하는 단계;
기판에 대해 연마 표면을 이동시키는 단계;
화학 기계적 연마 조성물을 연마 표면에 분배하는 단계; 및
기판을 연마하기 위하여 기판의 적어도 일부를 마모하는 단계를 포함하고,
여기에서, 폴리실리콘의 적어도 일부가 기판으로부터 제거되고; 기판에서 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드의 적어도 일부가 제거되며; 화학 기계적 연마 조성물은 무기산으로 조정되어 2 내지 5의 연마 pH를 나타내는,
화학 기계적인 기판 연마 방법을 제공한다.
이하에서, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법은 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드와 조합하여 폴리실리콘을 포함하는 기판을 연마하는데 유용하다. 본 발명의 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트의 폴리실리콘 제거 속도 억제량을 포함한다. 화학식 I의 물질의 도입은 화학 기계적 연마 조성물의 실리콘 옥사이드와 실리콘 니트라이드간의 제거 속도 선택성의 조절(tuning)을 촉진함과 동시에 폴리실리콘 제거 속도에는 최소 효과를 보여준다. 특히, 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물과 조합된 화학식 I의 물질의 도입은 실리콘 니트라이드 제거 속도에 대한 실리콘 옥사이드 제거 속도를 증가시키면서 폴리실리콘의 제거 속도에는 최소 효과를 미친다.
본 명세서 및 부속 청구항에서 화학 기계적 연마 조성물에 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물이 첨가되는 것에 기인하는 제거속도 억제(제거속도는 Å/분으로 측정)와 관련하여 사용되는 용어 "실질적으로 더 낮은"은 폴리실리콘의 제거속도가 50% 이상 더 낮은 것을 의미한다. 즉, 폴리실리콘 제거속도가 실질적으로 더 낮은 경우, 하기식을 만족할 것이다:
((A0-A)/A0)×100 > 50
상기 식에서, A는 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 함유하는 본 발명의 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 대한 폴리실리콘 제거 속도(Å/분)이고; A0는 화학 기계적 연마 조성물에서 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물 및 화학식 I의 물질이 없는 것을 제외하고는 동일한 조건에서 얻은 폴리실리콘 제거 속도(Å/분)이다.
본 명세서 및 부속 청구항에서 화학 기계적 연마 조성물에 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물의 첨가에 기인하는 폴리실리콘의 제거 속도 변화(Å/분으로 측정)에 대해 사용되는 용어 "최소 효과(minimal effect)"는 폴리실리콘의 제거 속도가 20% 이하로 변화되는 것을 의미한다. 즉, 화학식 I의 물질의 화학 기계적 연마 조성물에의 첨가가 폴리실리콘 제거 속도에 최소 효과를 가질 때 하기식을 만족할 것이다:
(((B0-B)의 절대값)/B0)×100 < 20
상기 식에서, B는 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 함유하는 본 발명의 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 대한 폴리실리콘의 제거 속도(Å/분)이고; B0는 화학 기계적 연마 조성물에서 화학식 I의 물질이 없는 것을 제외하고는 동일한 조건에서 얻은 폴리실리콘 제거 속도(Å/분)이다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용된 화학 기계적 연마 조성물에 사용되는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트는 일반식 R-SO3H 또는 염 R-SO3 -로 나타낼 수 있으며, R은 소수성 부분 및 비이온성 비환식 친수성 부분을 포함한다. 설폰산 부분(즉, -SO3H) 및 설포네이트 부분(-SO3 -)은 본 명세서에서 상호교환적으로 사용된다.
알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물 내의 소수성 부분은 아릴 환에 결합된 알킬 그룹을 포함한다. 특히, 소수성 부분은 아릴 환, 바람직하게는 벤젠 환에 결합된 4 내지 24 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹을 포함한다. 바람직하게는, 소수성 부분은 벤젠 환에 결합된 4 내지 15 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹을 포함한다. 더 바람직하게는, 소수성 부분은 벤젠 환에 결합된 6 내지 10 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹을 포함한다. 아릴 환에 결합된 알킬 그룹은 직쇄이거나 분지쇄일 수 있다. 아릴 환에 결합된 알킬 그룹은 포화되거나 불포화될 수 있다. 가장 바람직하게는, 아릴 환에 결합된 알킬 그룹은 6 내지 10 탄소 원자를 갖는 분지쇄, 포화된 알킬 그룹이다.
알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물 내의 비이온성 비환식 친수성 부분은 4 내지 100 탄소 원자를 함유한다. 바람직하게는, 비이온성 비환식 친수성 부분은 6 내지 50 탄소 원자를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 비이온 비환식 친수성 부분은 6 내지 20 탄소 원자를 함유한다. 비이온성 비환식 친수성 부분은 직쇄이거나 분지쇄일 수 있다. 비이온성 비환식 소수성 부분은 포화되거나 불포화될 수 있다. 바람직하게는, 비이온성 비환식 소수성 부분은 포화되거나 불포화된 직쇄 폴리알킬렌 옥사이드이다. 가장 바람직하게는, 비이온성 비환식 친수성 부분은 직쇄 폴리에틸렌 옥사이드이다.
알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물은 본 발명의 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물 내에, 선택적으로 암모늄, 포타슘, 사급 암모늄, 소듐 또는 리튬 염으로서 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물은 본 발명의 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물 내에 소듐염으로 첨가된다.
바람직하게는, 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물이 다음의 화학식을 갖는다:
상기 화학식에서,
R은 분지된 C6 -10 알킬 그룹이고; x는 2 내지 8이며; M은 H, Na, K, Li 및 NH4로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다(더 바람직하게는 H 및 Na; 가장 바람직하게는 M은 Na이다).
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 사용되는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물의 양은 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 적어도 하나의 제거 속도에 대한 폴리실리콘 제거 속도를 조정하도록 선택된다. 사용되는 화학 기계 연마 조성물은 바람직하게는, 초기 성분으로서, 0.0001 내지 1 wt%의 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 함유한다. 더욱 바람직하게는, 사용되는 화학 기계 연마 조성물은, 초기 성분으로서, 0.01 내지 1 wt%, 더욱 바람직하게 0.01 내지 0.1 wt%, 가장 바람직하게 0.01 내지 0.05 wt%의 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 포함한다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은, 초기 성분으로서, 화학식 I의 물질을 함유한다:
상기 화학식에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 화학식 -(CH2)n-을 갖는 브릿징 그룹이고, n은 1 내지 10으로부터 선택되는 정수이다. 바람직하게는, n은 R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각에 대하여 1 내지 4로부터 독립적으로 선택되는 정수이다. 더욱 바람직하게는, n은 R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각에 대하여 2 내지 4로부터 독립적으로 선택되는 정수이다. 가장 바람직하게는, 화학식 I의 물질은 다음의 화학식을 갖는 디에틸렌트리아민펜타키스(메틸포스폰산)이다:
선택적으로, 화학식 I의 물질 내의 하나 이상의 질소가 4급(quaternary) 형태로 제공될 수 있고, 여기에서 질소는 양 전하를 띨 것이다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은, 초기 성분으로서, 0.001 내지 1 wt%의 화학식 I의 물질을 포함한다. 일부 바람직한 적용에서, 화학 기계적 연마 조성물은, 초기 성분으로서, 0.001 내지 0.2 wt%, 더욱 바람직하게 0.008 내지 0.03 wt%, 가장 바람직하게 0.009 내지 0.015 wt%의 화학식 I의 물질을 포함한다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물 내에 함유되는 물은 바람직하게는 부수되는 불순물을 제한하기 위해 탈이온수나 증류수 중 하나 이상이다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은 0.1 내지 40 wt% 마모제; 바람직하게는 5 내지 25 wt% 마모제를 포함한다. 사용되는 마모제는 바람직하게는 100 nm 이하; 더 바람직하게는 10 내지 100 nm; 가장 바람직하게는 25 내지 60 nm의 평균 입자 크기를 가진다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에서 사용하기에 적합한 마모제는 예를 들면, 무기 옥사이드, 무기 하이드록사이드, 무기 하이드록사이드 옥사이드, 금속 보라이드, 금속 카바이드, 금속 니트라이드, 폴리머 입자 및 하나 이상의 전술한 물질을 포함하는 혼합물을 포함한다. 적절한 무기 옥사이드는, 예를 들면, 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 세리아(CeO2), 망간 옥사이드(MnO2), 티타늄 옥사이드(TiO2) 또는 전술한 옥사이드 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 유기 폴리머 코팅된 무기 옥사이드 입자 및 무기 코팅된 입자와 같은 무기 옥사이드의 개질된 형태도 필요한 경우 사용될 수 있다. 적합한 금속 카바이드, 보라이드 및 니트라이드는, 예컨대, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 실리콘 카본니트라이드 (SiCN), 보론 카바이드, 텅스텐 카바이드, 지르코늄 카바이드, 알루미늄 보라이드, 탄탈륨 카바이드, 티타늄 카바이드 또는 전술한 금속 카바이드, 보라이드 및 니트라이드 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에서 사용하기에 바람직한 마모제는 콜로이드 실리카(colloidal silica)이다. 바람직하게 사용되는 콜로이드 실리카는 흄드 실리카(fumed silica), 침강(precipitated) 실리카 및 응집(agglomerated) 실리카 중 하나 이상을 포함한다. 바람직하게, 사용되는 콜로이드 실리카는 100 nm 이하, 더 바람직하게 10 내지 100 nm, 가장 바람직하게 25 내지 60 nm의 평균 입자 크기를 가지며; 화학 기계적 연마 조성물의 0.1 내지 40 wt%, 바람직하게 1 내지 30 wt%; 가장 바람직하게는 15 내지 25 wt%를 차지한다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은 분산제, 계면활성제, 완충제, 소포제 및 살생물제(biocides)에서 선택되는 부가적인 첨가제를 선택적으로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은 5 이하, 바람직하게는 2 내지 4, 더 바람직하게는 2 내지 3의 pH를 갖는다. 사용되는 화학 기계적 조성물은 무기 및 유기 pH 조절제를 포함할 수 있다. 선택적으로, pH 조절제는 무기산(예, 질산, 황산, 염산 및 인산)에서 선택된다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 연마되는 기판은 폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함한다.
기판 내의 폴리실리콘은 본 기술분야에서 공지된 임의의 적합한 폴리실리콘 물질일 수 있다. 폴리실리콘은 임의의 적합한 상(phase)으로 존재할 수 있으며, 무정형, 결정형 또는 이들의 조합일 수 있다.
기판 내의 실리콘 옥사이드는, 존재하는 경우, 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 실리콘 옥사이드 물질일 수 있다; 예를 들면, 보로포스포실리케이트 유리 (BPSG), 플라즈마-에칭된 테트라에틸 오르토 실리케이트 (PETEOS), 열 옥사이드(thermal oxide), 도핑되지 않은 실리케이트 유리(undoped silicate glass), 고밀도플라즈마 옥사이드(HDP oxide)를 들 수 있다.
기판 내의 실리콘 니트라이드는, 존재하는 경우, 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 실리콘 니트라이드 물질일 수 있고, 예를 들면 Si3N4이다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 패드는 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 연마 패드일 수 있다. 화학 기계적 연마 패드는 직물 및 부직(non-woven) 연마 패드에서 임의로 선택될 수 있다. 화학 기계적 연마 패드는 다양한 밀도, 경도, 두께, 압축성 및 모듈러스를 갖는 모든 적합한 폴리머로 될 수 있다. 화학 기계적 연마 패드는 원하는 경우, 홈이 파지거나 관통될 수 있다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 함유되는 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물은 바람직하게는 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상의 제거 속도를 억제하는 것보다 더 큰 차등속도로 폴리실리콘의 제거 속도(Å/분으로 측정)를 억제한다. 필름 X의 제거 속도의 상대적 변형(ΔX)은 ΔX = (X0-X)/X0로 정의되며, 여기에서 X0 및 X는 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 추가(X) 및 비추가(X0)한 연마 조성물을 사용하여 Å/분으로 측정한 필름 X의 제거 속도를 나타낸다. 본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에의 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물의 포함은 바람직하게는 하기식 중 하나 이상을 만족한다:(i) Δ폴리실리콘 > Δ실리콘 옥사이드 및 (ii) Δ폴리실리콘 > ΔSi3N4 (하기 실시예에 제시한 연마 조건하에서 측정). 예를 들면, 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물과 화학식 I의 물질이 없는 조성물로 실시예에 제시된 조건하에서 연마하였을 때, 폴리실리콘에 대한 대조 제거 속도 X0 = 500 Å/분이고 실리콘 디옥사이드 및 실리콘 니트라이드에 대해 500 Å/분이고; 연마 조성물에 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 첨가하였을 때 폴리실리콘의 제거 속도 X = 300 Å/분으로 감소된 경우, 실리콘 디옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상의 제거 속도는 반드시 300 Å/분 보다 더 크다.
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 포함하는 화학 기계적 연마 조성물에 의해 나타나는 폴리실리콘 연마 제거 속도는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물과 화학식 I의 물질이 존재하지 않는 것을 제외하고는 동일한 조건에서 얻어진 폴리실리콘 제거 속도보다 실질적으로 더 낮다. 바람직하게는, 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 본 발명의 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 첨가함으로써 얻어지는 폴리실리콘 제거 속도의 억제율은 실시예에 제시된 연마 조건에서 측정할 때, 50% 이상; 더 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상(즉, 제거 속도 억제율 = ((A0-A)/A0)×100))이다. 전형적으로, 본 발명의 방법에 사용된 화학 기계적 연마 조성물에 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 첨가함으로써 얻어지는 폴리실리콘 제거 속도 억제율은 200% 이하이다.
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은 폴리실리콘에 대한 제거 속도 억제율이 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 50% 이상,더 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이고(즉, 제거 속도 억제율 = ((A0-A)/A0)×100)); 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상에 대한 제거 속도 변화율은 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 30% 이하; 더 바람직하게는 20% 이하; 가장 바람직하게는 10% 이하이다(즉, 제거 속도 변화율 = (((C0-C)의 절대값)/C0)×100), 상기 식에서 C는 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 함유하는 본 발명의 방법에서 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 대한 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 니트라이드의 제거 속도(Å/분)이고; C0는 화학 기계적 연마 조성물에서 알킬 아릴 폴리에테르설포네이트 화합물 및 화학식 I의 물질이 없는 것을 제외하고는 동일한 조건하에서 얻어진 실리콘 옥사이드나 실리콘 니트라이드의 제거 속도이다).
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법에서 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 포함하는 화학 기계적 연마 조성물에 의해 나타나는 폴리실리콘 연마 제거 속도는 화학식 I의 물질이 존재하지 않는 것을 제외하고는 동일한 조건에서 얻어진 실리콘 니트라이드에 대한 실리콘 옥사이드의 제거 속도보다 실질적으로 더 높다. 바람직하게는, 화학식 I의 물질을 본 발명의 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 첨가함으로써 얻어지는 실리콘 니트라이드에 대한 실리콘 옥사이드 제거 속도 강화는 실시예에서 제시된 연마 조건에서 측정할 때, 50% 이상; 더 바람직하게는 75% 이상, 가장 바람직하게는 100% 이상이다(즉, 제거 속도 강화 ((r0-r)/r0)×100)), 상기 식에서 r0는 화학식 I의 물질과 조합된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물을 함유하는 본 발명의 화학 기계적 연마 조성물을 사용한 (실리콘 옥사이드의 제거 속도/실리콘 니트라이드의 제거 속도)이고; r은 화학 기계적 연마 조성물에서 화학식 I의 물질이 없는 것을 제외하고는 동일한 조건하에서 얻어진 (실리콘 옥사이드의 제거 속도/실리콘 니트라이드의 제거 속도)이다).
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법은 실리콘 니트라이드 제거 속도가 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 500 Å/분 이상, 바람직하게는 800 Å/분 이상, 더욱 바람직하게는 1,000 Å/분 이상, 가장 바람직하게는 1,200 Å/분 이상이고; 무정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 니트라이드의 제거 속도 선택성이 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 5:1 이상, 바람직하게는 6:1 이상, 더욱 바람직하게는 7:1 이상이며(즉, 실리콘 니트라이드 제거 속도:무정형 폴리실리콘의 제거속도); 결정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 니트라이드의 제거 속도 선택성이 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 25:1 이상, 바람직하게는 40:1 이상, 더욱 바람직하게는 50:1 이상으로(즉, 실리콘 니트라이드 제거 속도:결정형 폴리실리콘의 제거속도) 기판을 연마하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법은 실리콘 옥사이드 제거 속도가 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 500 Å/분 이상, 바람직하게는 1,000 Å/분 이상, 더욱 바람직하게는 1,200 Å/분 이상이고; 무정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 옥사이드의 선택성이 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 5:1 이상, 바람직하게는 8:1 이상, 더욱 바람직하게는 10:1 이상(즉, 실리콘 옥사이드 제거 속도:무정형 폴리실리콘의 제거속도)이며; 결정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 옥사이드의 선택성이 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 25:1 이상, 바람직하게는 50:1 이상, 더욱 바람직하게는 60:1 이상(즉, 실리콘 옥사이드 제거 속도:결정형 폴리실리콘의 제거 속도)으로 기판을 연마하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법은 실시예에서 제시된 연마 조건하에서 측정시 실리콘 니트라이드 제거 속도가 500 Å/분 이상, 바람직하게는 800 Å/분 이상, 더욱 바람직하게는 1,000 Å/분 이상, 가장 바람직하게는 1,200 Å/분 이상이고; 무정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 니트라이드의 선택성이 5:1 이상, 바람직하게는 6:1 이상, 더욱 바람직하게는 7:1 이상(즉, 실리콘 니트라이드 제거 속도:무정형 폴리실리콘의 제거 속도)이며; 결정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 니트라이드의 선택성이 25:1 이상, 바람직하게는 40:1 이상, 더욱 바람직하게는 50:1 이상(즉, 실리콘 니트라이드 제거 속도:결정형 폴리실리콘의 제거 속도)이고; 실리콘 옥사이드 제거 속도가 500 Å/분 이상, 바람직하게는 1,000 Å/분 이상, 더욱 바람직하게는 1,200 Å/분 이상이며; 무정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 옥사이드의 선택성이 5:1 이상, 바람직하게는 8:1 이상, 더욱 바람직하게는 10:1 이상(즉, 실리콘 옥사이드 제거 속도:무정형 폴리실리콘의 제거 속도)이고; 결정형 폴리실리콘에 대한 실리콘 옥사이드의 선택성이 25:1 이상, 바람직하게는 50:1 이상, 더욱 바람직하게는 60:1 이상(즉, 실리콘 옥사이드 제거 속도:결정형 폴리실리콘의 제거 속도)으로 기판을 연마하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 화학 기계적 연마 방법은 폴리실리콘에 대한 실리콘 옥사이드와 실리콘 니트라이드 양쪽의 선택적인 연마(즉, 제거)를 동시에 제공한다(즉, 실시예에 제시된 연마 조건하에서 측정시, 폴리실리콘에 대한 제거 속도에 비하여 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 양자에 대한 제거속도가 더 높다). 본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물에 함유되는 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물 및 화학식 I의 물질의 양은 실리콘 니트라이드 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 하나의 제거 속도에 대한 폴리실리콘 제거 속도를 조정하도록 선택될 수 있고, 또한 실리콘 옥사이드의 실리콘 니트라이드에 대한 제거 속도를 조정하도록 선택될 수도 있다.
본 발명의 화학 기계적 연마 방법에 사용되는 화학 기계적 연마 조성물은 낮은 공칭 연마 패드 압력(nominal polishing pad pressure), 예를 들면 3 내지 35 kPa로 작동될 수 있게 한다. 이러한 낮은 공칭 연마 패드 압력은 스크래치나 다른 바람직하지 못한 연마 결함을 감소함으로써 연마 성능을 개선하고 부서지기 쉬운 물질에 대한 손상을 최소화한다.
본 발명의 일부 구체예를 다음의 실시예에서 더욱 상세히 기술한다.
실시예
1: 화학 기계적 연마 조성물
시험될 화학 기계적 연마조성물(CMPC's)을 표 1에 기재하였다. 화학 기계적 연마 조성물 A는 청구된 발명의 범위에 속하지 않는 대조 포뮬레이션이다.
CMPC |
알킬
아릴
폴리에테르
설포네이트 화합물 a ( wt %) |
화학식 I의 물질
b
( wt %) |
마모제
c
( wt %) |
최종
pH
d
|
A | -- | -- | 12 | 2.5 |
1 | 0.01 | 0.1 | 10 | 2.5 |
2 | 0.02 | 0.1 | 10 | 2.5 |
3 | 0.01 | -- | 10 | 2.5 |
a. 실시예에 사용된 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물은 다음의 화학식을 갖는다:
상기 화학식에서 x는 2이고; M은 Na이다(특히, The Dow Chemical Company에서 구매가능한 Triton® X200).
b. 사용된 화학식 I의 물질은 디에틸렌트리아민펜타키스(메틸포스폰산)
c. 실시예에서 사용된 마모제는 AZ Electronic Materials에서 제조하고, The Dow Chemical Company에 의해 시판되는 Klebosol® PL1598B25 콜로이드 실리카이었다.
d. 조성물 pH는 필요한 경우 HNO3 또는 KOH로 조절하였다.
실시예
2: 연마 테스트
표 1 기재의 화학 기계적 연마 조성물들에 대하여 200 mm 블랭킷 웨이퍼(blanket wafer), 특히 (A) TEOS 유전체 웨이퍼(dielectric wafer); (B) Si3N4 유전체 웨이퍼, (C) 무정형 폴리실리콘 유전체 웨이퍼 및 (D) 결정형 폴리실리콘 유전체 웨이퍼를 사용하여 테스트하였다. 폴리머성 중공 코어 마이크로입자를 함유하는 폴리우레탄 연마층 및 폴리우레탄 함침 부직 서브패드를 포함하는 연마 패드(즉, Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.에서 시판하는 IC1010™ 연마 패드)를 사용하고, Applied Materials Mirra® CMP 연마 플랫폼을 사용하여 실시예의 모든 블랭킷 웨이퍼들을 연마하였다. 모든 실시예에서 사용된 연마 조건은 플라텐(platen) 속도 93 rpm; 캐리어 속도 87 rpm; 연마 매질 유속 200 ㎖/분 및 하향력(downforce) 20.7 kPa을 포함하였다. 각 연마 실험에서의 제거 속도를 표 2에 나타내었다. 제거 속도는 연마 전후 필름 두께로부터 산출하였다. 특히, 제거 속도는 KLA-Tencor사로부터 구매가능한 SpectraFX 200 광학 박막 계측 시스템을 사용하여 측정하였다.
CMPC |
TEOS
제거 속도(Å/분) |
Si
3
N
4
(Å/분) |
무정형
폴리실리콘
(Å/분) |
결정형
폴리실리콘
(Å/분) |
A | 1296 | 1412 | 649 | 223 |
1 | 1452 | 1013 | 213 | 55 |
2 | 1228 | 975 | 122 | 19 |
실시예
3: 연마 테스트
표 1에 기재된 화학 기계적 연마 조성물 3에 대하여 대하여 200 mm 블랭킷 웨이퍼(blanket wafer), 특히 (A) TEOS 유전체 웨이퍼; (B) Si3N4 유전체 웨이퍼 및 (C) 무정형 폴리실리콘 유전체 웨이퍼를 사용하여 테스트하였다. 폴리머성 중공 코어 마이크로입자를 함유하는 폴리우레탄 연마층 및 폴리우레탄 함침 부직 서브패드를 포함하는 연마 패드(즉, Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.에서 시판하는 IC1010™ 연마 패드)를 사용하고, Strasbaugh nSpire™ CMP 시스템 모델 6EC 로터리 타입 연마 플랫폼을 사용하여 실시예의 모든 블랭킷 웨이퍼들을 연마하였다. 모든 실시예에서 사용된 연마 조건은 플라텐 속도 93 rpm; 캐리어 속도 87 rpm; 연마 매질 유속 200 ㎖/분 및 하향력 20.7 kPa을 포함하였다. 각 연마 실험에서의 제거 속도를 표 3에 나타내었다. 제거 속도는 연마 전후 필름 두께로부터 산출하였다. 특히, 제거 속도는 KLA-Tencor사로부터 구매가능한 SpectraFX 200 광학 박막 계측 시스템을 사용하여 측정하였다.
CMPC |
TEOS
제거 속도
(Å/분) |
Si
3
N
4
(Å/분) |
무정형
폴리실리콘
(Å/분) |
3 | 812 | 1588 | 248 |
Claims (10)
- 폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판을 제공하는 단계;
초기 성분으로서, 물; 마모제; 화학식
의 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물(여기에서 R은 분지된 C6-10 알킬 그룹이고; x는 2 내지 8이며; M은 H, Na, K, Li 및 NH4로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다); 하기 화학식 (I)의 물질; 및 임의로 pH 조절제(여기서 pH 조절제는 무기산이다)로 이루어지는 화학 기계적 연마 조성물을 제공하는 단계;
연마 표면을 갖는 화학 기계적 연마 패드를 제공하는 단계;
기판에 대해 연마 표면을 이동시키는 단계;
화학 기계적 연마 조성물을 연마 표면에 분배하는 단계; 및
기판을 연마하기 위하여 기판의 적어도 일부를 마모하는 단계를 포함하고,
여기에서, 폴리실리콘의 적어도 일부가 기판으로부터 제거되고; 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드의 적어도 일부가 기판으로부터 제거되며; 상기 알킬 아릴 폴리에테르 설포네이트 화합물이 폴리실리콘 제거 속도를 억제하는,
기판의 화학 기계적 연마 방법:
상기 화학식 (I)에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 화학식 -(CH2)n-을 갖는 브릿징 (bridging) 그룹이고, n은 1 내지 10으로부터 선택되는 정수이다. - 제1항에 있어서, 화학 기계적 연마 조성물이 5:1 이상의 실리콘 옥사이드:폴리실리콘 제거 속도 선택성을 나타내는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제2항에 있어서, 플라텐 속도가 93 rpm이고, 캐리어 속도가 87 rpm이며, 화학 기계적 연마 조성물 유속이 200 ㎖/분이고, 200 ㎜ 연마기 상에서의 공칭 하향력(nominal down force)이 3 psi에서, 화학 기계적 연마 조성물이 500Å/분 이상의 실리콘 옥사이드 제거 속도를 나타내고; 화학 기계적 연마 패드는 폴리머성 중공 코어 마이크로입자를 함유하는 폴리우레탄 연마층 및 폴리우레탄 함침 부직 서브패드를 포함하는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제3항에 있어서, 폴리실리콘이 무정형 폴리실리콘이고, 화학 기계적 연마 조성물이 5:1 이상의 실리콘 옥사이드:무정형 폴리실리콘 제거 속도 선택성을 나타내는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제3항에 있어서, 폴리실리콘이 결정형 폴리실리콘이고, 화학 기계적 연마 조성물이 25:1 이상의 실리콘 옥사이드:결정형 폴리실리콘 제거 속도 선택성을 나타내는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제1항에 있어서, 화학 기계적 연마 조성물이 5:1 이상의 실리콘 니트라이드:폴리실리콘 제거 속도 선택성을 나타내는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제6항에 있어서, 플라텐 속도가 93 rpm이고, 캐리어 속도가 87 rpm이며, 화학 기계적 연마 조성물 유속이 200 ㎖/분이고, 200 ㎜ 연마기 상에서의 공칭 하향력이 3 psi에서, 화학 기계적 연마 조성물이 500Å/분 이상의 실리콘 니트라이드 제거 속도를 나타내고; 화학 기계적 연마 패드는 폴리머성 중공 코어 마이크로입자를 함유하는 폴리우레탄 연마층 및 폴리우레탄 함침 부직 서브패드를 포함하는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제7항에 있어서, 폴리실리콘이 무정형 폴리실리콘이고, 화학 기계적 연마 조성물이 5:1 이상의 실리콘 니트라이드:무정형 폴리실리콘 제거 속도 선택성을 나타내는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제7항에 있어서, 폴리실리콘이 결정형 폴리실리콘이고, 화학 기계적 연마 조성물이 25:1 이상의 실리콘 니트라이드:결정형 폴리실리콘 제거 속도 선택성을 나타내는 것인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
- 제1항에 있어서, 화학식 (I)에 따른 물질이 디에틸렌트리아민펜타키스(메틸포스폰산)인, 기판의 화학 기계적 연마 방법.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/724,685 | 2010-03-16 | ||
US12/724,685 US8491808B2 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Method of polishing a substrate comprising polysilicon, silicon oxide and silicon nitride |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110104443A KR20110104443A (ko) | 2011-09-22 |
KR101672811B1 true KR101672811B1 (ko) | 2016-11-04 |
Family
ID=44558416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110022824A KR101672811B1 (ko) | 2010-03-16 | 2011-03-15 | 폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판의 연마 방법 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8491808B2 (ko) |
JP (1) | JP5957777B2 (ko) |
KR (1) | KR101672811B1 (ko) |
CN (1) | CN102199399B (ko) |
DE (1) | DE102011013981A1 (ko) |
FR (1) | FR2957548B1 (ko) |
TW (1) | TWI500750B (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107030583A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-08-11 | 天津华海清科机电科技有限公司 | 硅衬底片抛光方法和装置 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8492277B2 (en) * | 2010-03-16 | 2013-07-23 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc | Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride |
US8496843B2 (en) * | 2010-03-16 | 2013-07-30 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride |
TWI538970B (zh) * | 2010-09-08 | 2016-06-21 | 巴斯夫歐洲公司 | 化學機械研磨含有氧化矽介電質薄膜及多晶矽及/或氮化矽薄膜之基材的方法 |
KR101340551B1 (ko) * | 2010-12-31 | 2013-12-11 | 제일모직주식회사 | 질화규소를 선택적으로 연마하는 cmp 슬러리 조성물 |
US9303187B2 (en) * | 2013-07-22 | 2016-04-05 | Cabot Microelectronics Corporation | Compositions and methods for CMP of silicon oxide, silicon nitride, and polysilicon materials |
US20190085205A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | Cabot Microelectronics Corporation | NITRIDE INHIBITORS FOR HIGH SELECTIVITY OF TiN-SiN CMP APPLICATIONS |
CN109971356A (zh) | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 安集微电子(上海)有限公司 | 一种化学机械抛光液 |
JP7120846B2 (ja) * | 2018-08-10 | 2022-08-17 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びその製造方法並びに研磨方法並びに基板の製造方法 |
US10759970B2 (en) | 2018-12-19 | 2020-09-01 | Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. | Polishing compositions and methods of using same |
US10763119B2 (en) | 2018-12-19 | 2020-09-01 | Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. | Polishing compositions and methods of using same |
US11680186B2 (en) | 2020-11-06 | 2023-06-20 | Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. | Polishing compositions and methods of using same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005101545A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-04-14 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 半導体層を研磨するための組成物 |
JP2005347737A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-12-15 | Nissan Chem Ind Ltd | シリコンウェハー用研磨組成物 |
JP2009290126A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fujifilm Corp | 研磨液及び研磨方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3457107A (en) * | 1965-07-20 | 1969-07-22 | Diversey Corp | Method and composition for chemically polishing metals |
US4283321A (en) | 1979-10-03 | 1981-08-11 | Gaf Corporation | Alkyl aryl ethyleneoxy sulfonate surfactants for vinyl acetate polymerization |
KR100378180B1 (ko) * | 2000-05-22 | 2003-03-29 | 삼성전자주식회사 | 화학기계적 연마 공정용 슬러리 및 이를 이용한 반도체소자의 제조방법 |
US6743683B2 (en) * | 2001-12-04 | 2004-06-01 | Intel Corporation | Polysilicon opening polish |
US7201647B2 (en) * | 2002-06-07 | 2007-04-10 | Praxair Technology, Inc. | Subpad having robust, sealed edges |
US7247566B2 (en) * | 2003-10-23 | 2007-07-24 | Dupont Air Products Nanomaterials Llc | CMP method for copper, tungsten, titanium, polysilicon, and other substrates using organosulfonic acids as oxidizers |
KR100795364B1 (ko) * | 2004-02-10 | 2008-01-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 기판용 세정액 조성물, 이를 이용한 세정 방법 및도전성 구조물의 제조 방법 |
KR100591719B1 (ko) * | 2004-11-09 | 2006-06-22 | 삼성전자주식회사 | 에피텍셜 콘택 플러그 제조방법, 그 제조 방법을 이용한반도체 장치 제조 방법 및 그 제조 방법을 이용한 더블스택형 트랜지스터 제조 방법 |
US7790618B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-09-07 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Selective slurry for chemical mechanical polishing |
US20070077865A1 (en) | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Cabot Microelectronics Corporation | Method for controlling polysilicon removal |
US8017524B2 (en) * | 2008-05-23 | 2011-09-13 | Cabot Microelectronics Corporation | Stable, high rate silicon slurry |
JP5467804B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2014-04-09 | 富士フイルム株式会社 | 窒化ケイ素用研磨液及び研磨方法 |
US8119529B2 (en) * | 2009-04-29 | 2012-02-21 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Method for chemical mechanical polishing a substrate |
US8492277B2 (en) * | 2010-03-16 | 2013-07-23 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc | Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride |
US8496843B2 (en) * | 2010-03-16 | 2013-07-30 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Method of polishing a substrate comprising polysilicon and at least one of silicon oxide and silicon nitride |
-
2010
- 2010-03-16 US US12/724,685 patent/US8491808B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-03-10 JP JP2011052897A patent/JP5957777B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-14 TW TW100108481A patent/TWI500750B/zh not_active IP Right Cessation
- 2011-03-15 DE DE102011013981.8A patent/DE102011013981A1/de not_active Withdrawn
- 2011-03-15 KR KR1020110022824A patent/KR101672811B1/ko active IP Right Grant
- 2011-03-16 CN CN201110072210.8A patent/CN102199399B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-16 FR FR1152170A patent/FR2957548B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005101545A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-04-14 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 半導体層を研磨するための組成物 |
JP2005347737A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-12-15 | Nissan Chem Ind Ltd | シリコンウェハー用研磨組成物 |
JP2009290126A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fujifilm Corp | 研磨液及び研磨方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107030583A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-08-11 | 天津华海清科机电科技有限公司 | 硅衬底片抛光方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011205096A (ja) | 2011-10-13 |
CN102199399B (zh) | 2014-04-02 |
TW201139636A (en) | 2011-11-16 |
US20110230048A1 (en) | 2011-09-22 |
KR20110104443A (ko) | 2011-09-22 |
JP5957777B2 (ja) | 2016-07-27 |
FR2957548A1 (fr) | 2011-09-23 |
FR2957548B1 (fr) | 2015-07-03 |
US8491808B2 (en) | 2013-07-23 |
DE102011013981A1 (de) | 2014-02-13 |
TWI500750B (zh) | 2015-09-21 |
CN102199399A (zh) | 2011-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101672811B1 (ko) | 폴리실리콘, 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하는 기판의 연마 방법 | |
KR101737334B1 (ko) | 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드 중 하나 이상과 폴리실리콘을 포함하는 기판의 연마 방법 | |
KR101718788B1 (ko) | 화학 기계 연마 조성물 및 관련 방법 | |
WO2007041203A1 (en) | Method for controlling polysilicon removal | |
JP5861906B2 (ja) | 酸化ケイ素除去を増大させるように適合した研磨組成物で基体を化学機械研磨する方法 | |
KR101718814B1 (ko) | 가변형 유전체 연마 선택성을 갖는 슬러리 조성물 및 기판의 연마방법 | |
KR102005254B1 (ko) | 기판의 폴리싱 방법 | |
KR101672816B1 (ko) | 실리콘 옥사이드 및 실리콘 니트라이드중 적어도 하나와 폴리실리콘을 포함하는 기판의 연마 방법 | |
TW202104524A (zh) | 具有增強的缺陷抑制並且在酸性環境中優先於二氧化矽選擇性地拋光氮化矽之化學機械拋光組成物及方法 | |
CN110964440A (zh) | 抛光二氧化硅多于氮化硅的化学机械抛光组合物和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |