KR20050085661A - 구리 배선 및(또는) 막의 연마 및(또는) 세정 방법 및 이를위한 조성물 - Google Patents
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- 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
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-
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Abstract
본 발명은 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 또는 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 조성물을 사용하여 구리 배선을 연마 및(또는) 세정하는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 구리 배선(interconnect) 및(또는) 막의 연마 및(또는) 세정 방법 및 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 1종 이상의 이미드산 또는 1종 이상의 메티드산을 포함하는 조성물을 사용하여 구리 배선 및(또는) 막을 연마 및(또는) 세정하는 방법, 및 상기 조성물에 관한 것이다.
집적 회로는 다양한 전자 및 컴퓨터 제품에서 발견된다. 집적 회로는 보통의 기초 또는 기판상에 형성된 전기 소자의 배선된 네트워크이다. 제조자는 통상적으로 레이어링(layering), 도핑, 마스킹 및 에칭과 같은 기술을 사용하여, 실리콘 웨이퍼상에 수천 및 심지어 수백만의 극히 미세한 레지스터, 트랜지스터 및 기타 전기 소자를 설치한다. 이어서 이러한 소자들은 연결되거나 함께 배선되어 특정 전기 회로, 예를 들면 컴퓨터 메모리를 형성한다.
통상적으로, 소자는 이산화규소의 절연층으로 덮여진다. 이어서, 작은 구멍이 절연층상에 에칭되어 아래부분의 소자가 노출된다. 그다음, 층에 트렌치를 파서 배선 패턴을 규정짓는다. 따라서, 수백만의 극히 미세한 소자가 배선된다. 그다음, 금속화를 통해 구멍 및 트렌치가 채워져 소자 사이에 초미세 직경의 와이어가 형성된다.
반도체 산업에서는 배선을 형성하는 다마신(damascene) 또는 이중 다마신 공정을 사용한다. 다마신 공정은 유전층에 양각 패턴을 형성하고(에칭), 생성된 패턴을 배선 금속으로 채운 다음, 웨이퍼 표면상의 과량의 금속을 연마제거하여, 상감된(inlaid) 배선 금속 특징을 남겨두는 것을 포함한다.
각 제작 단계에서, 후속되는 제작 단계를 위해 웨이퍼의 노출된 표면을 변경하거나 정제하여 웨이퍼를 제조하는 것이 종종 필요하거나 바람직하다. 여러가지 공지된 연마 공정이 있으며, 화학 기계적 연마(CMP), 전기화학 기계적 침착(ECMD) 및 화학적 보강 연마(CEP)가 그 예이다. 웨이퍼 세정이 또한 통상적으로 사용된다. 각 상기 공정들에서는 산성 또는 염기성 수용액 또는 수성 슬러리가 사용된다. 이러한 용액 또는 슬러리는 이산화규소 내부유전체를 연마하기 위한 염기성 용액, 및 전도성 구리 배선을 연마하기 위한 산성 용액으로 이루어져왔다. 디슁(dishing) (또는 편평하지 않은 막)에 이르는 불균일 연마가 평탄화동안 직면하는 한가지 과제이다. 다른 과제는 편평한 막의 표면에서 스크래치를 피하고, 평탄화 공정에서 남은 입자, 잔류물 및 금속이온을 제거하는 것이다.
알루미늄은 전통적으로 전도성 배선 재료로서 사용되어왔다. 그러나, 고성능 마이크로프로세서 칩의 제조에서, 현재 구리가 배선 재료로서 종종 사용된다. 구리는 고속 로직 칩의 성능을 제한하는 금속 배선에서의 저항-용량(RC) 시간 지연이 낮고, 전기 저항력이 낮다는 것 때문에 종종 바람직하다.
따라서, 구리를 효과적으로 용해 및(또는) 제거하는 산성 특성을 갖는 용액 또는 슬러리를 사용하여 구리 배선 및(또는) 막을 연마 및(또는) 세정하는 방법에 대한 요구가 존재한다. 또한, 구리 표면에 구멍이 거의 없거나 전혀 없고, 구리 표면의 조도가 거의 증가하지 않거나 전혀 증가하지 않는 구리 배선 및(또는) 막의 연마 및(또는) 세정 방법에 대한 요구가 존재한다.
<발명의 개요>
본 발명은 이미드산 또는 메티드산을 포함하는 용액 및(또는) 슬러리(즉, 조성물)을 사용하여 구리 배선 및(또는) 막을 연마 및(또는) 세정하는 방법을 제공한다. 이롭게는, 본 발명의 조성물은 구리 및(또는) 산화구리를 효과적으로 용해 및(또는) 제거할 수 있는 산성 특성을 갖는다. 본 발명의 실시양태에서, 조성물은 구리 표면에 구멍생성을 거의 일으키지 않거나 전혀 일으키지 않고, 구리 표면의 조도를 거의 증가시키지 않거나 전혀 증가시키지 않는 산성 특성을 갖는다. 본 발명의 조성물은 1종 이상의 퍼플루오르화 이미드산, (비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산; HN(SO2CnF2n+1)2) 또는 1종 이상의 퍼플루오르화 메티드산 (트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산; HC(SO2CnF2n+1)3) 및 용매로 이루어진다.
일 측면에서, 본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S(예를 들어, -SF4- 및 -SF5)로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄("쇄내(in-chain)") 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로(essentially) 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법이다.
임의로, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태는
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S(예를 들어, -SF4- 및 -SF5)로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법이다.
임의로, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태는
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 표면상에 하나 이상의 원치않는 물질을 갖는 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 원치않는 표면 물질을 제거하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법이다.
상기 방법은 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
임의로, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 표면상에 하나 이상의 원치않는 물질을 갖는 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 원치않는 표면 물질을 제거하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법이다.
상기 방법은 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
임의로, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매 및
iii) 구리염을 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 전도성 기판을 제공하는 단계;
c) 전도성 기판과 조성물을 서로 접촉시키는 단계; 및
d) 전기화학적 전위 및 힘을 가하여 구리 침착 및 구리 연마를 촉진하는 단계
를 포함하는, 전기화학 기계적 침착(ECMD)의 방법이다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매 및
iii) 구리염을 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 전도성 기판을 제공하는 단계;
c) 전도성 기판과 조성물을 서로 접촉시키는 단계; 및
d) 전기화학적 전위 및 힘을 가하여 구리 침착 및 구리 연마를 촉진하는 단계
를 포함하는, 전기화학 기계적 침착(ECMD) 방법이다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은
a) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
b) 용매 및
c) 산화제를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물이다.
또다른 측면에서, 본 발명은
a) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
b) 용매 및
c) 산화제를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물이다.
본 발명은 1종 이상의 이미드산 또는 1종 이상의 메티드산 및 용매를 갖는 조성물을 사용하여 구리 배선 및(또는) 막을 세정 및(또는) 연마하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 용액 및 슬러리 둘다를 포함한다. 용액은 본원에서 균일 혼합물로 정의된다. 슬러리는 본원에서 용액 중 입자의 현탁액으로 정의된다. 구리 배선은 본원에서 구리를 포함하는 표면 패턴으로 정의된다. 막은 본원에서 실리콘 웨이퍼와 같은 기판상의 얇은 구리 코팅물로 정의된다.
용매는 극성 유기 용매 또는 물일 수 있다.
임의로는, 방법에 따라 연마제, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 광택제, 계면활성제, 평탄화제 등을 포함하는 다른 첨가제를 조성물에 첨가할 수도 있다.
또한, 본 발명은 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법, 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법, 및 ECMD 방법을 제공한다.
일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 1종 이상의 이미드산 또는 1종 이상의 메티드산, 용매, 및 산화제를 포함하거나 이들로 주로 이루어진다. 본 발명의 조성물은 1종 이상의 이미드산 또는 1종 이상의 메티드산, 용매, 및 1종 이상의 첨가제(들)를 포함하거나 이들로 주로 이루어질 수도 있다.
이미드산
본 발명의 이미드산은 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산을 포함한다. 이들 산은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다.
식 중, Rf 1 및 Rf 2는 독립적으로, 탄소쇄내에 또는 탄소쇄 말단에 O, N 및 S(예를 들어, -SF4- 또는 SF5)와 같은 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유하는, 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬기이다. Rf 1 및 Rf 2는 탄소 원자수 1 내지 4인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 2가 더욱 바람직하다. Rf 기는 각각 독립적으로 시클릭 또는 아시클릭일 수 있다. Rf 기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수도 있다.
비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드는 당업계에 잘 공지된 방법 및 미국 특허 제5,874,616호, 제5,723,664호 및 ZA 9804155에 기재된 방법에 의해 퍼플루오로알칸술포닐 할로겐화물로부터 제조할 수 있다. 일반적으로, 상기 음이온은 2몰의 RfSO2X (여기서, X는 -F 또는 -Cl과 같은 할로겐화물임)를 Et3N (또는 유사한 염기)의 존재하에서 NH3와 반응시키거나, RfSO2X를 Et3N (또는 유사한 염기)의 존재하에서 RfSO2NH2와 반응시켜서 제조할 수 있다. 또한, 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드염, 예컨대 Li[N(SO2CF3)2] (HQ(등록상표) 115, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴파니(3M Company)로부터 입수가능함)의 용액을 강산으로 산성화하여 증류에 의해 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산을 수득할 수 있다.
본 발명의 적합한 음이온의 예는
를 포함하나, 이로써 한정되지 않는다.
바람직하게는, 음이온은 이다.
이미드산은 통상적으로 조성물에 1 중량% 이상으로 존재한다. 특히 적합한 조성물은 이미드산 약 30 중량% 이상 또는 약 50 중량% 이상을 가질 수 있다. 이미드산은 약 70 중량%로 첨가할 수 있다.
메티드산
본 발명의 메티드산은 퍼플루오르화된다. 상기 산은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다.
식 중, Rf 1, Rf 2 및 Rf 3은 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, 탄소쇄의 내부 또는 말단에 N, O 및 S (예를 들면, -SF4- 또는 -SF5)와 같은 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 퍼플루오르화 알킬기이다. 임의 2개의 Rf 기가 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있다. Rf는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 8, 바람직하게는 1 내지 4이다.
적합한 음이온의 예는
를 포함하나, 이로써 한정되지 않는다.
퍼플루오르화 메티드 음이온의 제조는 미국 특허 제5,446,134호, 제5,273,840호, 제5,554,664호, 제5,514,493호 및 문헌[Turowsky & Seppelt, Inorg. Chem., 27, 2135-2137 (1988)]에 개시되어 있다.
메티드산은 통상적으로 조성물에 1 중량% 이상으로 존재한다. 특히 적합한 조성물은 메티드산 약 30 중량% 이상 또는 약 50 중량% 이상을 가질 수 있다. 메티드산은 약 70 중량%로 첨가될 수 있다.
용매
본 발명의 용매는 물, 극성 유기 용매, 또는 이들의 혼합물이다. 극성 용매는 본원에서 유전 상수가 실온에서 5 보다 큰 것으로 정의된다. 적합한 극성 유기 용매의 예는 에스테르, 예컨대 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 및 부티로락톤(예를 들면, 감마 부티로락톤); 니트릴, 예컨대 아세토니트릴 및 벤조니트릴; 니트로 화합물, 예컨대 니트로메탄 또는 니트로벤젠; 아미드, 예컨대 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드 및 N-메틸피롤리디논; 술폭시드, 예컨대 디메틸 술폭시드; 술폰, 예컨대 디메틸술폰, 테트라메틸렌 술폰 및 기타 술폰류; 옥사졸리디논, 예컨대 N-메틸-2-옥사졸리디논 및 이들의 혼합물을 포함하나 이로써 한정되지 않는다.
특히 적합한 용매는 물, 특히 탈이온수이다. 바람직한 극성 유기 용매는 아세토니트릴이다.
임의의 첨가제
본 발명의 일부 실시양태에서, 1종 이상의 임의의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 첨가제는 산화제(예를 들면, HNO3, H2O2, 03, Fe(NO3)3, 등), 연마 입자, 기타 산(예를 들면, H2SO4, 희석된 수성 HF, HCl), 부식 억제제(예를 들면, 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸(TTA)), 킬레이트제(예를 들면, 암모늄 시트레이트, 이미노디아세트산(IDA), EDTA), 전해질(예를 들면, 암모늄 히드로겐 포스페이트), 계면활성제, 광택제, 평탄화제 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하나 이로써 한정되지 않는다. 통상적으로 상기 첨가제는 10 내지 100,000 ppm 범위의 농도로 존재한다.
연마 용도를 위해, 통상적으로 본 발명의 조성물은 연마 입자를 포함하거나 고정형 연마제와 조합으로 사용된다. 적합한 연마 입자는 알루미나, 실리카 및(또는) 세륨 산화물을 포함하나 이로써 한정되지 않는다. 일반적으로, 연마 입자는 약 3 내지 약 10 중량% 범위의 농도로 존재한다. 고정형 연마제는 통상적으로 중합체에 고정된 연마 입자이다.
ECMD 용도를 위해, 본 발명의 조성물은, 용매 중에 가용성인 (즉, 통상적으로 구리 양이온의 농도가 용매 중에서 0.10 M 이상임) 임의의 구리염일 수 있는 구리염을 추가로 포함한다. 적합한 구리염은 구리 이미드, 구리 메티드, 구리 유기-술포네이트, 구리 술페이트, 또는 이들의 혼합물을 포함하나 이로써 한정되지 않는다. 구리염은 통상적으로 용매 중에 약 0.10 M 내지 약 1.5 M 범위의 농도로 존재한다.
조성물의 제조 방법
본 발명의 조성물은 이미드산 또는 메티드산을 용매, 바람직하게는 탈이온수에 적어도 부분적으로 용해 또는 분산시켜 제조할 수 있다.
이미드산 또는 메티드산은 일반적으로 구리 용해 속도가 용이하게 조절될 수 있는 농도로 사용된다.
방법
본 발명의 조성물은 구리 배선 및(또는) 막의 연마 및(또는) 세정에 특히 유용하다. 연마의 예로는 화학 기계적 연마(CMP), 화학적 보강 연마(CEP) 및 전기화학 기계적 침착(ECMD)이 포함되나 이로써 한정되지 않는다. 세정의 예에는 웨이퍼 세정이 포함되나 이로써 한정되지 않는다.
본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어지는 조성물을 제공하는 단계;
b) 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법을 제공한다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
다른 실시양태는
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계
를 포함하는 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법이다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
조성물 및 기판은 공지된 방법을 사용하여 서로 접촉시킬 수 있다. 예를 들어, 조성물은 구리-함유 기판상에 분무되거나, 다르게는 구리-함유 기판을 조성물 "배쓰(bath)"에 침지시킬 수 있다.
단계 (d)에서 가해지는 힘은 기계적 힘 또는 전기화학적 힘, 또는 둘다일 수 있다.
임의로, 구리 용해 (또는 부식) 공정은 용액 중 구리 이온이 재플레이트화되기에 충분한 전기화학적 전위를 구리 코팅 또는 패턴에 인가하여 역전시킬 수 있다. 상기 공정은 구리 연마 공정의 속도 및 유효성을 조절하는데 유용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태는
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 표면상에 하나 이상의 원치않는 물질을 갖는 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 원치않는 표면 물질을 제거하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법이다.
상기 방법은 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 표면상에 하나 이상의 원치않는 물질을 갖는 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 원치않는 표면 물질을 제거하는 단계
를 포함하는 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법이다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
원치않는 물질은 산화구리를 포함하는 잔류물, 막 및 오염물을 포함하나, 이로써 한정되지 않는다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매 및
iii) 구리염을 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 전도성 기판을 제공하는 단계;
c) 전도성 기판과 조성물을 서로 접촉시키는 단계; 및
d) 전기화학적 전위 및 힘을 가하여 구리 침착 및 구리 연마를 촉진하는 단계
를 포함하는, 전기화학 기계적 침착(ECMD) 방법이다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매 및
iii) 구리염을 포함하거나 이들로 주로 이루어진 조성물을 제공하는 단계;
b) 전도성 기판을 제공하는 단계;
c) 전도성 기판과 조성물을 서로 접촉시키는 단계; 및
d) 전기화학적 전위 및 힘을 가하여 구리 침착 및 구리 연마를 촉진하는 단계
를 포함하는, 전기화학 기계적 침착(ECMD) 방법이다.
임의로는, 1종 이상의 첨가제(들)가 조성물에 첨가될 수 있다.
ECMD 방법의 단계 d)에서 전기화학적 전위 및 힘은 동시에 또는 교대로 가해질 수 있다.
본 발명의 적합한 기판은 금속, 전도성 중합체 및 절연 물질을 포함하는 다양한 조성물의 박막으로 코팅된 실리콘 또는 GaAs 웨이퍼를 포함하나 이로써 한정되지 않는다.
구리-함유 기판 및 조성물은 통상적으로 침지, 분무 또는 스핀 분배에 의해 접촉된다.
본 발명은 이하의 비제한적인 실시예 및 시험 방법을 참고로 더 설명될 것이다. 모든 부, 백분율 및 비는 다른 언급이 없는 한 중량 기준이다.
시험 방법
시험 방법 1. 유도 커플링된 플라즈마/원자 방출 분광법(ICP/AES) 분석으로 측정된 구리의 에칭 속도.
100 mL 비이커에 구리 호일 쿠폰(0.25 in2, (1.6 ㎠)) 및 시험할 산 조성물 50 mL를 위치시켰다. 구리 쿠폰 및 조성물을 1 시간 동안 교반한 다음, 구리 호일을 제거하고, 페르킨/엘머 옵티마(Perkin-Elmer Optima) 3300 DV ICP (0.2% H2SO4 중 0, 0.1, 1 ppm의 표준물질을 사용함)를 사용하여 ICP/AES에 의해 용액 중 Cu 농도를 측정하였다. 이는 쿠폰의 표면으로부터 에칭되어 용액에 용해된 구리 양의 측정값이다.
시험 방법 2. 전기화학적 임피던스에 의해 측정된 구리의 에칭 속도.
다양한 산 용액(1.75 M)에서 구리의 에칭 속도를 측정하는 또다른 방법으로 전기화학적 임피던스 분석을 사용하였다. 3 mm의 편평한 디스크형 구리 작업 전극이 장착된 전지, 백금 메쉬 카운터 전극, 및 Ag/AgCl 기준 전극을 모든 측정에 사용하였다. Cu 전극을 알루미나 슬러리를 사용하여 연마하고, 탈이온수로 완전하게 린스한 후 각각 분석하였다. 모든 측정값은 개방 회로 전위에서 취하였다. 등가의 회로 모델 및 최소-제곱 적합을 사용하여 각 산 용액에서 전하 이동에 대한 저항(Rct)을 측정하였다.
시험 방법 3. 이 시험 방법은 주사 전자 현미경을 사용하여 산에서 에칭된 구리의 특징을 정성적으로 측정한다. 샘플을 스퍼터된 구리 막 (두께 5000 옹스트롬)에 의해 실리콘 웨이퍼로부터 절단하였다(직경 4 인치; 10 cm). 히다치 S4500 전계 방출 주사 전자 현미경(FESEM; 일본 히다치 가부시끼가이샤(Hitachi Co.)로부터 입수가능함)을 처리전 샘플의 분석에 사용하였다 (확대 30,000x). 이어서, 이들 샘플을 아세톤으로 세척하여 분석 동안에 도입된 임의의 데브리스를 제거하고, 적합한 수성 산 조성물(1.75 M)에 침지하여 온화하게 진탕하면서 10분 동안 시험하였다. 그다음 샘플을 탈이온수로 린스하고, FESEM을 사용하여 재분석하였다. 모든 시험은 24 시간내에 완료하였다.
HN(SO2CF3)2 용액의 제조
Li[N(SO2CF3)2] (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴파니로부터 입수가능함)의 50% 수용액을 유리 접시에 두고, 120 ℃ 오븐에서 밤새 건조시켰다. 상기 건조된 물질 (2276.6 g)을 자기 교반 막대 및 증류 헤드가 장착된 5 L 3구 둥근바닥 플라스크에 위치시켰다. 그다음, 황산(98%; 4482.2 g)을 플라스크에 서서히 첨가하였다. 그다음, 첨가가 완료되면 플라스크를 가열하고, 증류물을 105 ℃의 온도 및 75 mmHg(10 kPa)의 압력에서 수액 플라스크로 수집하였다. 첫번째 분획을 수집(84.4 g)한 다음 두번째 분획을 동일한 조건하에서 수집하였다. 두번째 분획물은 투명한 고체 (HN(SO2CF3)2 (1981 g; 수율 88.9%; 융점 40 ℃)로 수득되었다. 이 물질로부터 탈이온수를 사용하여 1.75 M 수용액을 제조하였다.
실시예 1 및 비교예 C1: 시험 방법 1을 사용한 구리의 에칭 속도
하기 표 1에 나열한 산 용액에 대하여 시험 방법 1을 사용하여 구리의 에칭 속도 (ppm/in2)를 측정하였다.
실시예 | 산 용액 | Cu 농도 ppm/in2 (ppm/㎠) |
1 | HN(SO2CF3)2 (1.75 M) | 6332.6 (981.6) |
C1 | H2SO4 (1.75 M) | 2859.1 (443.2) |
표 1의 데이타는 HN(SO2CF3)2가 H2SO4를 사용한 비교예 C1보다 더 빠른 속도로 구리를 에칭하였음을 나타낸다.
실시예 2 및 비교예 2: 시험 방법 2를 사용한 구리의 에칭 속도
시험 방법 2를 사용하여 구리의 에칭 속도를 측정하였다. 전하 이동에 대한 얻어진 저항값(Rct)은 하기 표 2에 나열하였다.
실시예 | 산 용액 | Rct (kOhm) |
2 | HN(SO2CF3)2 (1.75 M) | 5.5 |
C2 | H2SO4 (1.75 M) | 15.4 |
표 2의 데이타는 HN(SO2CF3)2 용액이 전하 이동에 대해 더 낮은 저항값을 가지는 것을 나타내며, 이는 HN(SO2CF3)2 용액에서 구리의 부식 속도가 H2SO4를 사용한 비교예 C2보다 더 빠름을 의미하는 것이다.
시험 방법 3을 사용한 정성 분석.
1.75 M 산에 침지하기 전과 후의 SEM 이미지를 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
(1) H2SO4보다 HN(SO2CF3)2를 사용한 경우에 구리 막의 구멍이 더 적은 것으로 관찰되었다. H2SO4에 의한 처리 후 구리 막의 구멍은 평균 크기가 약 50 nm (0.05 ㎛)인 것으로 나타났다. 비처리 대조구 표면과 HN(SO2CF3)2에 노출된 표면 모두에서의 구멍의 평균 크기는 50 nm (0.05 ㎛) 미만이었다.
(2) H2SO4에 노출된 구리 막은 알갱이 경계가 더 불량하게 한정되었다. HN(SO2CF3)2에 노출된 구리 막은 알갱이 경계가 양호하게 한정되었다.
본 발명에 대한 다양한 변형 및 변경은 본 발명의 범주 및 정신을 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명은 본원에 기술된 예시적인 실시양태 및 실시예에 의해 과도하게 제한되는 것이 아니며, 이러한 실시예 및 실시양태는 이하에서 기술되는 청구범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 범주만를 단지 예로써 나타내려는 것으로 이해되어야 한다.
Claims (58)
1. a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
b) 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법.
제1항에 있어서, 상기 조성물이 iii) 1종 이상의 첨가제(들)를 추가로 포함하는 연마 방법.
제2항에 있어서, 1종 이상의 첨가제(들)가 연마 입자, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 계면활성제, 광택제 및 평탄화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
제1항에 있어서, 상기 용매가 물인 연마 방법.
제1항에 있어서, Rf 1 및 Rf 2가 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4인 연마 방법.
제1항에 있어서, 상기 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드가
로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
제1항에 있어서, 이미드산이 조성물의 약 30 중량% 이상의 농도로 존재하는 연마 방법.
제1항에 있어서, 이미드산이 조성물의 약 50 중량% 이상의 농도로 존재하는 연마 방법.
제1항에 있어서, 이미드산이 조성물의 약 70 중량% 이하의 농도로 존재하는 연마 방법.
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
b) 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 연마 방법.
제10항에 있어서, 상기 조성물이 iii) 1종 이상의 첨가제(들)를 추가로 포함하는 연마 방법.
제11항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 연마 입자, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 계면활성제, 광택제 및 평탄화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
제10항에 있어서, 상기 용매가 물인 연마 방법.
제10항에 있어서, Rf 1, Rf 2 및 Rf 3이 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4인 연마 방법.
제10항에 있어서, 상기 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드가
로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 방법.
제10항에 있어서, 메티드산이 조성물의 1 중량% 이상의 농도로 존재하는 연마 방법.
제10항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 30 중량% 이상의 농도로 존재하는 연마 방법.
제10항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 50 중량% 이상의 농도로 존재하는 연마 방법.
제10항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 70 중량% 이하의 농도로 존재하는 연마 방법.
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
b) 표면상에 하나 이상의 원치않는 물질을 갖는 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 원치않는 표면 물질을 제거하는 단계
를 포함하는, 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법.
제20항에 있어서, 상기 조성물이 iii) 1종 이상의 첨가제(들)를 추가로 포함하는 세정 방법.
제21항에 있어서, 1종 이상의 첨가제(들)가 연마 입자, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 계면활성제, 광택제 및 평탄화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 세정 방법.
제20항에 있어서, 상기 용매가 물인 세정 방법.
제20항에 있어서, Rf 1 및 Rf 2가 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4인 세정 방법.
제20항에 있어서, 상기 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드가
로 이루어진 군으로부터 선택되는 세정 방법.
제20항에 있어서, 이미드산이 조성물의 약 30 중량% 이상의 농도로 존재하는 세정 방법.
제20항에 있어서, 이미드산이 조성물의 약 50 중량% 이상의 농도로 존재하는 세정 방법.
제20항에 있어서, d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계를 추가로 포함하는 세정 방법.
제28항에 있어서, 상기 힘이 기계적 힘, 전기화학적 힘 또는 이들의 조합인 세정 방법.
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산 및
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
b) 표면상에 하나 이상의 원치않는 물질을 갖는 하나 이상의 구리 배선 및(또는) 막을 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
c) 기판의 표면과 조성물을 서로 접촉시켜 인터페이스를 형성하는 단계; 및
d) 원치않는 표면 물질을 제거하는 단계
를 포함하는 구리 배선 및(또는) 막의 세정 방법.
제30항에 있어서, 상기 조성물이 iii) 1종 이상의 첨가제(들)를 추가로 포함하는 세정 방법.
제31항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 연마 입자, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 계면활성제, 광택제 및 평탄화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 세정 방법.
제30항에 있어서, 상기 용매가 물인 세정 방법.
제30항에 있어서, Rf 1, Rf 2 및 Rf 3이 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4인 세정 방법.
제30항에 있어서, 상기 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드가
로 이루어진 군으로부터 선택되는 세정 방법.
제30항에 있어서, 메티드산이 조성물의 1 중량% 이상의 농도로 존재하는 세정 방법.
제30항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 30 중량% 이상의 농도로 존재하는 세정 방법.
제30항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 50 중량% 이상의 농도로 존재하는 세정 방법.
제30항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 70 중량% 이하의 농도로 존재하는 세정 방법.
제30항에 있어서, d) 힘을 가하여 인터페이스에서 구리 용해를 촉진하는 단계를 추가로 포함하는 세정 방법.
제40항에 있어서, 상기 힘이 기계적 힘, 전기화학적 힘 또는 이들의 조합인 세정 방법.
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매 및
iii) 구리염을 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
b) 전도성 기판을 제공하는 단계;
c) 전도성 기판과 조성물을 서로 접촉시키는 단계; 및
d) 전기화학적 전위 및 힘을 가하여 구리 침착 및 구리 연마를 촉진하는 단계
를 포함하는 전기화학 기계적 침착 방법.
제42항에 있어서, 상기 조성물이 iv) 1종 이상의 첨가제(들)를 추가로 포함하는 침착 방법.
제43항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 연마 입자, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 계면활성제, 광택제 및 평탄화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 침착 방법.
제42항에 있어서, Rf 1 및 Rf 2가 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 12인 침착 방법.
제42항에 있어서, 상기 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드가
로 이루어진 군으로부터 선택되는 침착 방법.
제42항에 있어서, 이미드산이 조성물의 약 30 중량% 이상의 농도로 존재하는 침착 방법.
a) i) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
ii) 용매 및
iii) 구리염을 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
b) 전도성 기판을 제공하는 단계;
c) 전도성 기판과 조성물을 서로 접촉시키는 단계; 및
d) 전기화학적 전위 및 힘을 가하여 구리 침착 및 구리 연마를 촉진하는 단계
를 포함하는 전기화학 기계적 침착 방법.
제48항에 있어서, 상기 조성물이 iv) 1종 이상의 첨가제(들)를 추가로 포함하는 침착 방법.
제49항에 있어서, 상기 1종 이상의 첨가제가 연마 입자, 기타 산, 산화제, 에칭제, 부식 억제제, 킬레이트제, 전해질, 계면활성제, 광택제 및 평탄화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 침착 방법.
제48항에 있어서, Rf 1, Rf 2 및 Rf 3이 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4인 침착 방법.
제48항에 있어서, 상기 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드가
로 이루어진 군으로부터 선택되는 침착 방법.
제48항에 있어서, 메티드산이 1 중량% 이상의 농도로 존재하는 침착 방법.
제48항에 있어서, 메티드산이 조성물의 약 30 중량% 이상의 농도로 존재하는 침착 방법.
a) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 비스(퍼플루오로알칸술포닐)이미드산 1 중량% 이상,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 12의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
a) 용매 및
b) 산화제를 포함하는 조성물.
제55항에 있어서, 상기 산화제가 HNO3, H2O2, Fe(NO3)3, 03 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 조성물.
a) 하기 화학식으로 나타내어지는 1종 이상의 트리스(퍼플루오로알칸술포닐)메티드산,
{식 중, Rf는 각각 독립적으로, 시클릭 또는 아시클릭일 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 연쇄 또는 말단 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 8의 퍼플루오르화 알킬기이고, 임의 2개의 Rf기는 연결되어 퍼플루오로알킬렌-함유 고리를 형성할 수 있음}
b) 용매 및
c) 산화제를 포함하는 조성물.
제57항에 있어서, 상기 산화제가 HNO3, H2O2, Fe(NO3)3, 03 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 조성물.
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