发明名称 研磨组成物及研磨方法
摘要 本发明系提供一种研磨物组成物,能够在抑制浸蚀、冲蚀,维持金属膜平坦性之同时,可以维持高速研磨,用于使为了覆盖基板(该基板具有凹部)上的凹部而埋入之金属膜平坦化,其特征为该研磨组成物含有水、分子中具有碳数6以上烷基之磷酸酯、以及前述金属之蚀刻剂,且pH为5~11。
申请公布号 TWI288046 申请公布日期 2007.10.11
申请号 TW093134839 申请日期 2004.11.12
申请人 昭和电工股份有限公司 发明人 伊藤佑司;西冈绫子;鱼谷信夫
分类号 B24B37/00(2006.01);H01L21/304(2006.01) 主分类号 B24B37/00(2006.01)
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;何秋远 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种研磨组成物,系用于使为了覆盖埋入基板(该 基板具有凹部)上的凹部之金属膜平坦化,其特征 为该研磨组成物系包含水、分子中具有碳数6以上 烷基之磷酸酯,以及该金属之蚀刻剂,pH为5~11。 2.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中该磷酸 酯之分子中具有碳数6~22之烷基。 3.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中分子中 具有碳数6以上烷基之该磷酸酯,其含量为0.0001~2质 量%。 4.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中蚀刻剂 含有酸及/或硷、氧化剂。 5.如申请专利范围第4项之研磨组成物,其中酸及/ 或硷的含量为0.01~ 10质量%。 6.如申请专利范围第4项之研磨组成物,其中氧化剂 的含量为0.01~30质量%。 7.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中更含有 研磨粒。 8.如申请专利范围第7项之研磨组成物,其中该研磨 粒的含量为30质量%以下。 9.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中更含有 界面活性剂。 10.如申请专利范围第9项之研磨组成物,其中界面 活性剂的含量为5质量%以下。 11.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中更含 有分子中具有2个以上唑基之化合物。 12.如申请专利范围第11项之研磨组成物,其中分子 所含有2个以上唑基的含量为0.001~1质量%。 13.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中更含 有胺基酸。 14.如申请专利范围第13项之研磨组成物,其中胺基 酸的含量为0.001~10质量%。 15.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中更含 有分子中具有1个唑基之化合物。 16.如申请专利范围第15项之研磨组成物,其中分子 中含有1个唑基之化合物的含量为0.001~5质量%。 17.如申请专利范围第1项之研磨组成物,其中更含 有具有碳数6以上烷基之脂肪酸。 18.如申请专利范围第17项之研磨组成物,其中具有 碳数6以上烷基之脂肪酸的含量为0.001~5质量%。 19.如申请专利范围第4项之研磨组成物,其中酸系 无机酸或是羧酸。 20.如申请专利范围第4项之研磨组成物,其中酸系 选自硫酸、磷酸、膦酸、硝酸、甲酸、乙酸、丙 酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲 基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲 基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸( 羟基乙酸)、柳酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀 酸、戊二醇、己二酸、庚二酸、顺丁烯二酸、苯 二甲酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、菸硷 酸、哪啶酸、邻胺苯甲酸中任1种以上。 21.如申请专利范围第4项之研磨组成物,其中硷系 选自氨、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢 钾、碳酸氢铵、甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁 胺、异丁胺、三级丁胺、戊胺、烯丙胺、2-乙基 己胺、环己胺、胺、糠基胺等烷基单胺,邻胺基 苯酚、乙醇胺、3-胺基-1-丙醇、2-胺基-1-丙醇等具 有羟基之单胺,伸乙二胺、二伸乙二胺、二伸乙三 胺、三伸乙四胺、四伸乙戊胺、五伸乙己胺、邻 苯二胺、丙二胺、2,2-二胺基二正丙胺、2-甲基-2-( 2-基硫乙基)伸乙二胺、1,5-二胺基-3-戊醇、1,3- 二胺基-2-丙醇、苯二甲胺、双胺基丙基聚伸烷基 醚等二胺,聚烯丙胺、聚伸乙亚胺等聚胺中任1种 以上。 22.如申请专利范围第4项之研磨组成物,其中氧化 剂系氧、过氧化氢、臭氧、烷基过氧化物、过酸 、过锰酸盐、过硫酸盐、聚含氧酸、次氯酸盐、 过碘酸盐中任1种以上。 23.如申请专利范围第8项之研磨组成物,其中研磨 粒系二氧化矽、氧化铈、氧化铝、氢氧化铝、二 氧化钛、有机研磨粒中任1种以上。 24.如申请专利范围第10项之研磨组成物,其中界面 活性剂系阴离子性、阳离子性、非离子性、两性 界面活性剂中任1种以上。 25.如申请专利范围第10项之研磨组成物,其中该界 面活性剂系烷基芳香族磺酸或其盐。 26.如申请专利范围第12项之研磨组成物,其中该分 子中含有2个以上唑基之化合物系含有乙烯基之唑 聚合物。 27.如申请专利范围第12项之研磨组成物,其中该分 子中含有2个以上唑基之化合物,其质量平均分子 量为2000~500000。 28.如申请专利范围第13项之研磨组成物,其中该胺 基酸系甘胺酸、丙胺酸、-丙胺酸、2-胺基丁酸 、戊胺酸、缬胺酸、白胺酸、正白胺酸、异白胺 酸、别异白胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、肌胺酸 、鸟胺酸、离胺酸、牛磺酸、丝胺酸、苏胺酸、 别苏胺酸、高丝胺酸、酪胺酸、3,5-二碘-酪胺酸 、-(3,4-双羟基苯基)-丙胺酸、甲状腺素、4-羟基 -脯胺酸、半胱胺酸、甲硫胺酸、乙硫胺酸、羊毛 硫胺酸、胱硫醚、胱胺酸、磺基丙胺酸、天冬胺 酸、麸胺酸、S-(羧基甲基)-半胱胺酸、4-胺基丁酸 、天冬醯胺酸、麸醯胺酸、氮丝胺酸、精胺酸、 刀豆胺酸、瓜胺酸、-羟基-离胺酸、肌酸、犬 尿胺酸、组胺酸、1-甲基-组胺酸、3-甲基-组胺酸 、麦角硫醇、色胺酸中任1种以上。 29.如申请专利范围第15项之研磨组成物,其中该分 子含有1个唑基之化合物系苯并咪唑-2-硫醇、2-[2-( 苯并唑基)]硫代丙酸、2-[2-(苯并唑基)]硫代丁 酸、2-氢硫基苯并唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、3- 胺基-1H-1,2,4-三唑、苯并三唑、1-羟基苯并三唑、1 -二羟基丙基苯并三唑、2,3-二羧基丙基苯并三唑 、4-羟基苯并三唑、4-羧基-1H-苯并三唑、4-甲氧基 羧基-1H-苯并三唑、4-丁氧基羰基-1H-苯并三唑、4- 辛氧基羰基-1H-苯并三唑、5-己基苯并三唑、N-(1,2, 3-苯并三唑-1-甲基)-N-(1,2,4-三唑基-1-甲基)-2-乙基 己胺、甲苯基三唑、并三唑、苯并咪唑、四唑 、羟基苯并三唑、羧基苯并三唑中任1种以上。 30.一种组成物,系稀释如申请专利范围第1至29项中 任一项之研磨组成物而成。 31.一种套组,其特征为系藉由混合,或是藉由混合 及稀释如申请专利范围第1至29项中任一项之研磨 组成物而成。 32.一种研磨方法,其特征为系藉由以如申请专利范 围第1至29项中任一项之研磨组成物来使为了覆盖 基板(该基板具有凹部)上的凹部而埋入之金属膜 平坦化。 33.如申请专利范围第32项之研磨方法,其中该金属 膜系铜或含有铜之合金。 34.如申请专利范围第33项之研磨方法,其中该金属 膜系积层于至少阻障层及配线金属层2层。 35.如申请专利范围第34项之研磨方法,其中该阻障 层系钽、钽合金、氮化钽、钛、钛合金中任1项以 上。 36.一种方法,系使用申请专利范围第30项之组成物 作为输送或保存用组成物。 37.一种方法,系使用申请专利范围第31项之套组作 为输送或保存用组成物。 图式简单说明: 第1图系在实施例测定浸蚀之图案晶圆横剖面图。 第2图系在实施例显示浸蚀之晶圆横剖面图。 第3图系在实施例显示蚀之晶圆横剖面图。
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