发明名称 金属层之化学机械抛光用浆体及使用该浆体之CMP方法
摘要 金属层之化学机械抛光浆体,水性介质中含有多种的氧化剂及一种研磨剂,在多种的氧化剂中至少有一种氧化剂是第一氧化剂,用来氧化被还原之氧化剂,且至少有一种氧化剂是第二氧化剂,第二氧化剂可藉由氧化金属层而被还原,再被第一氧化剂氧化以回复氧化力及再使用。第二氧化剂藉由可回复第二氧化剂之氧化力之第一氧化剂而再循环利用。因此,可以少量的氧化剂来改良抛光速率并提升半导体薄片方法之生产力。
申请公布号 TW582066 申请公布日期 2004.04.01
申请号 TW089102973 申请日期 2000.02.21
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 尹普彦;李钟元
分类号 H01L21/304;C09K3/14 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种使用于积体电路中,用于化学机械抛光金属 层之浆体,其包含: 一水溶液介质 多数之氧化剂 一研磨剂 其中至少一个氧化剂作为第一氧化剂,用于氧化其 它氧化剂,至少一个氧化剂为第二氧化剂,氧化金 属层并让自己被还原,再被第一氧化剂氧化以便回 复氧化力且再被重新利用,其中该第一氧化剂为过 氧化物,该第二氧化剂为铁化合物。2.如申请专利 范围第1项之浆体,其中该金属层可由钨、氮化钛 、铜、铝及该些金属混合物所组成之群体中选择 。3.如申请专利范围第1项之浆体,其中该过氧化物 可从由过氧化氢H2O2.过氧化二苯甲醯(C6H5CO)2O2.过 氧化钙CaO2.过氧化钡BaO2.及过氧化钠Na2O2所组成之 族群中选择。4.如申请专利范围第3项之浆体,其中 该过氧化氢出现在该浆体成份中之量的范围在0.01 至10重量百分比。5.如申请专利范围第3项之浆体, 其中该过氧化氢出现在该浆体成份中之量范围在0 .5至3.0重量百分比。6.如申请专利范围第1项之浆 体,其中该含铁化合物可从由硝酸铁,磷酸铁,硫酸 铁及铁氰化钾所组成之族群中选择。7.如申请专 利范围第6项之浆体,其中该硝酸铁出现在该浆体 成份中之量的范围在0.025至5重量百分比。8.如申 请专利范围第6项之浆体,其中该硝酸铁出现在该 浆体成份中之量的范围在0.025至1重量百分比。9. 如申请专利范围第6项之浆体,其中该硝酸铁出现 在该浆体成份中之量的范围在0.05至0.5重量百分比 。10.如申请专利范围第1项之浆体,其中该浆体之pH 値应介于2至3之间。11.如申请专利范围第10项之浆 体,更进一步含有酸来控制酸硷値,该酸可从硫酸, 硝酸,氯化钠,或磷酸所组成之族群中选择。12.如 申请专利范围第1项之浆体,其中该研磨剂可从铝, 釸或铈所组成之族群中选择。13.如申请专利范围 第12项之浆体,其中该研磨剂出现在该浆体成份中 之量的范围在3.0至25.0重量百分比。14.如申请专利 范围第12项之浆体,其中该研磨剂出现在该浆体成 份中之量的范围在5.0至10.0重量百分比。15.如申请 专利范围第1项之浆体,更进一步含有一种介面活 性剂。16.一种在半导体薄片上化学机械抛光金属 层用之方法,由下列步骤组成: 供应浆体给该半导体薄片,该浆体含有一研磨剂、 一氧化被还原之氧化剂用之第一氧化剂、一因氧 化该金属层而被还原并被该第一氧化剂氧化以便 在水溶液介质中回复氧化力之第二氧化剂之;及 藉由转动与该半导体薄片相接触之抛光衬垫并利 用被提供到该半导体薄片之该浆体以去除部份该 金属层来水平抛光该半导体薄片之表面。17.如申 请专利范围第16项之方法,其中该金属层可由钨、 氮化钛、铜、铝及该些金属混合物所组成之群体 中选择。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该 第一氧化剂为过氧化物,该第二氧化剂为含铁化合 物。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该过氧 化物可从由过氧化氢H2O2.过氧化二苯甲醯(C6H5CO)2O2 .过氧化钙CaO2.过氧化钡BaO2.及过氧化钠Na2O2所组成 之族群中选择。20.如申请专利范围第19项之方法, 其中该过氧化氢出现在该浆体成份中之量的范围 在0.01至10重量百分比。21.如申请专利范围第19项 之方法,其中该过氧化氢出现在该浆体成份中之量 的范围在0.5至3.0重量百分比。22.如申请专利范围 第18项之方法,其中含铁化合物可从由硝酸铁,磷酸 铁,硫酸铁及铁氟化钾所组成之族群中选择。23.如 申请专利范围第22项之方法,其中该硝酸铁出现在 该浆体成份中之量的范围在0.025至5重量百分比。 24.如申请专利范围第22项之方法,其中该硝酸铁出 现在该浆体成份中之量的范围在0.025至1重量百分 比。25.如申请专利范围第22项之方法,其中该硝酸 铁出现在该浆体成份中之量的范围在0.05至0.5重量 百分比。26.如申请专利范围第16项之方法,其中该 浆体之pH値介于2至3之间。27.如申请专利范围第26 项之方法,其中该浆体更进一步含有酸来控制酸硷 値,该酸可从硫酸,硝酸,氯化钠,或磷酸所组成之族 群中选择。28.如申请专利范围第16项之方法,其中 该研磨剂可从铝、釸或铈所组成之族群中选择。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该研磨剂出 现在该浆体成份中之量的范围在3.0至25.0重量百分 比。30.如申请专利范围第28项之方法,其中该研磨 剂出现在该浆体成份中之量为5.0重量百分比。31. 如申请专利范围第16项之方法,其中该浆体更进一 步含有一种介面活性剂。图式简单说明: 第1图说明了藉由在CMP浆体中所含的氧化剂,在钨 的表面发生的氧化反应的二个例子。 第2a-2d图为断面图说明利用一般CMP方法来产生金 属配线用的方法。 第3图说明一CMP方法,该程序依据本发明使用含有 多数氧化剂之浆体。 第4图为解释金属层之去除率与氧化剂种类之间的 关系。
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