TW200813200A - Method for producing polishing composition - Google Patents

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200813200 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關硏磨基板之硏磨組成物，尤其有關硏磨 基板之金屬部份用之硏磨組成物的製造方法。又，本發明 又爲有關藉由製造之硏磨組成物的基板硏磨方法及基板之 製造方法者。 【先前技術】 因1C(集體電路）或LSI(大型規模集體電路）之技術進 步提高了此等之動作速度或集體規模，例如已急速地達成 可高性能化之微處理器或大容量化記憶體晶片。對此等高 性能化係微細加工技術之貢獻極大者。此微細加工技術中 之一有平坦化技術之化學機械硏磨法在其中。此化學機械 硏磨法係在多層配線步驟中被使用於層間絕緣膜、金屬插 頭、配線金屬之平坦化者。 其中配線金屬係近年來由於配線延遲之問題已被試於 使銅或銅合金。使用銅或銅合金之配線的製造方法有例如 圖1所示，在層間絕緣膜11中預先形成一個溝，視其需 要薄薄地形成钽、氮化鉅等障壁膜1 2，然後堆積銅或銅 合金之層13的demacene法。這時因銅或銅合金係多堆積 於層間絕緣膜上部，所以一邊爲使其平坦化一邊將多餘之 銅或銅合金予以硏磨，藉此形成配線1 3 ’。 又，做爲磁性記錄媒體、磁性記憶裝置（MRAM)受到 注目。在MRAM係會將資訊記錄於元件陣列中特定之位 200813200 元（bit)，所以設置橫跨陣列之縱橫的寫入位元與寫入字線 ，只使用位於交叉區域之元件予以選擇書寫之方法（參照 例如日本特開平1 0-1 1 6490號公報）係爲人所知者。在此 會被形成金屬配線，惟金屬配線係由鋁或鋁合金、銅或銅 合金所成導體層、與包圍著此等之鎳-鐵（坡莫合金）等強 磁性層所成。視其需要有時會挾著強磁性層薄薄地形成钽 、氮化鉬等阻擋膜。此金屬配線雖可依damocene法形成 ，但多餘之導體層、強磁性層及阻擋膜則可以一邊硏磨使 其平坦化被除去。 由這種配線等形成時會增大配線電阻或配線短路之問 題，通常硏磨對象之金屬部份被削去之碟化14(圖1)或磨 鈾等係通常儘量使其爲小爲宜。 另一方面，有時會如圖2所示，形成障壁膜12之前 所形成之蓋層或防反射膜1 5則會依照被留下來。這時因 防反射膜等之膜厚度較厚，所以碟化小時，當阻擋膜硏磨 而削完防反射膜時配線銅1 3 ’會成鼓起狀態而成爲配線短 路等之原因。爲此，配線金屬硏磨時最好形成某一程度之 深度的碟化，使阻擋膜硏磨時儘量想辦法使配線不會鼓起 來。這時防反射膜等厚度係數l〇nm左右、與阻擋膜合起 來成爲20〜100 nm左右。此厚度係在最初層之局部較薄’ 整體則較厚。 這時假如有可藉由配線而改變碟化的硏磨方法則非胃 有利。 又，以同一硏磨分多批進行時，因硏磨組成物以外2 -6 - 200813200 要素（例如硏磨墊片之劣化等）經過每一分批硏磨而會有碟 化量之變化。如果可以打消此變化量，對每一分批硏磨使 用碟化量被調整之硏磨組成物時，則不必靠硏磨分批得到 一定之碟化。 惟金屬硏磨組成物通常有可使碟化大之組成物或使碟 化小之組成物，很難找到可以簡單方便地控制碟化之硏磨 組成物。 【發明內容】 本發明係以提供可以控制碟化之硏磨組成物的製造方 法，以及包含以此硏磨組成物可以平坦化基板之基板的硏 磨方法與以此方法平坦化之步驟的基板之製造方法爲目的 者。在此所稱「可控制碟化」係指只有碟化量被調整，其 他特性（例如硏磨率等）並無大變化而言者。 本案發明人等係再三深入地硏討上述課題之結果，發 現可以混合二種之硏磨組成物（預備組成物）時，可以解決 上述課題，遂而完成本發明者。 即，本發明係如以下[1]〜[25]所示者。 [1 ] 一種複數種之硏磨組成物的製造方法，係在具有 凹部之基板上可以如覆蓋凹部一樣地被埋入之金屬膜，或 在具有凹部之基板上形成阻擋金屬膜，爲硏磨該覆蓋凹部 被埋入之金屬膜以使其成不同之碟化量的複數種硏磨組成 物之製造方法中，其特徵爲改變組成不同之二種預備組成 物（A)及（B)之混合比率加以混合以製造該複數種之硏磨組 200813200 成物，做爲預備組成物（A)使用含有（a )碾磨粒、（b )氧化劑 (c)一種或二種以上選自胺基酸、有機酸、無.機酸所成群 之酸、(d)界面活性劑之組成物，做爲預備組成物（B)使用 含有（a)碾磨粒、（b)氧化劑之組成物，使其具有不同碟化 量者。 [2] 如上述[1 ]所記載複數種之硏磨組成物的製造方法 ，其中預備組成物（B)爲更含有（c)一種或二種以上選自胺 基酸、有機酸、無機酸之酸、（d)界面活性劑、在預備組 成物（A)及預備組成物（B)中，至少（a)、（b)、（c)、（d)之一 種以上的濃度爲不同者。 [3] 如上述[2]所記載複數種之硏磨組成物的製造方法 ，其中預備組成物（A)之碾磨粒（a)之濃度爲較預備組成物 (B)之該成份更高者。 [4] 如上述[2]或[3]所記載複數種之硏磨組成物的製造 方法，其中預備組成物（A)之氧化劑（b)之濃度爲較預備組 成物（B)之該成份更低者。 [5] 如上述[2]〜[4]之任一所記載之複數種硏磨組成物 的製造方法，其中預備組成物（A)之一種或二種以上選自 胺基酸、無機酸所成群之酸（〇的濃度爲較預備組成物（B) 之該成份爲低者。 [6] 如上述[2]〜[5]之任一所記載之複數種之硏磨組成 物的製造方法，其中預備組成物（A)之界面活性劑（d)之濃 度爲較預備組成物（B)之該成份爲高者。 [7] 如上述[1]〜[6]之任一所記載之複數種之硏磨組成 200813200 物的製造方法，其中預備組成物（A)與（B)中之一或雙方更 含有分子中具有3個以上唑基之分子量30 0〜15〇 0 0的含_ 基化合物者。 [8]如上述[7]所記載之複數種之硏磨組成物的製造方 _ 法，其中預備組成物（A)與（B)之雙方均具有該含唑基之化 合物，預備組成物（A)之該含唑基化合物的濃度較預備組 成物（B)之該成份爲低者。 • [9]如上述[1]〜[8]之任一所記載之複數種之硏磨組成 物的製造方法，其中預備組成物（A)與（B)中之一或雙方更 含有防蝕劑者。 [10]如上述[9]所記載之複數種之硏磨組成物的製造方 法，其中防蝕劑爲苯并三唑、甲苯基三唑、羥基苯并三唑 、羧基苯并三唑、苯并咪唑、四唑、喹啉羧酸。 [1 1]如上述[9]或[10]所記載之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中預備組成物（A)與（B)之雙方均含有該防飩 W 劑，預備組成物（A)之該防蝕劑濃度較預備組成物（B)之該 成份高者。 - [12]如上述[1]〜[11]之任一所記載之複數種之硏磨組 . 成物的製造方法，其中預備組成物（A)與（B)之一或雙方更 含有鹼者。 [13]如上述[12]所記載之複數種之硏磨組成物的製造 方法，其中鹼爲一種或二種以上選自氨、乙二胺、丙二胺 所成群者。 [1 4]如上述[1 2]或[1 3 ]所記載之複數種之硏磨組成物 200813200 的製造方法，其中預備組成物（A)與（B)之雙方爲含該鹼、 預備組成物（A)之該鹼濃度爲較預備組成物（B)之該濃度爲 低者。 [15] 如上述[1]〜[14]中任一所記載之複數種之硏磨組 成物的製造方法，其中所製造硏磨組成物之pH値爲5〜1 1 〇 [16] 如上述[1]〜[15]中任一所記載之複數種之硏磨組 成物的製造方法，其中該界面活性劑爲一種或二種以上選 自C8以上之烷基芳香族磺酸酯，具有C8以上烷基之磷 酸酯，具有C8以上烷基之脂肪酸所成群者。 [17] 如上述[1]〜[16]中任一記載之複數種之硏磨組成 物的製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該碾磨粒 (a) 之濃度爲0.01〜30質量％。 [18] 如上述[1]〜[16]中任一記載之複數種之硏磨組成 物的製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該氧化劑 (b) 之濃度爲0.01〜30質量％。 [19] 如上述[1]〜[16]中任一記載之複數種之硏磨組成 物的製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該酸（c)之 濃度爲〇. 〇 1〜1 0質量％。 [20] 如上述[1]〜[16]中任一記載之複數種之硏磨組成 物的製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該界面活性 劑（d)之濃度爲5質量％以下者。 [21] —種基板之硏磨方法，其特徵爲以上述[1]〜[20] 中任一記載之方法製造硏磨組成物，藉由該硏磨組成物硏 -10- 200813200 磨基板，調節基板之碟化以進行平坦化者。 [2 2 ]如上述[21]所記載之硏磨方法，其中硏磨組成物 之溫度爲30°C〜50°C。 _ [23]如上述[21]或[22]所記載之硏磨方法，其中該金 屬膜爲銅或含有銅之合金。 [24]如上述[21]〜[23]中任一所記載之硏磨方法，其中 該障壁金屬膜爲鉬或鉅合金。 • [25] —種基板之製造方法，其特徵爲包含以上述 [2 1]〜[24]中任一所記載之硏磨方法硏磨基板之步驟，使其 成爲具有1〜30 Onm範圍之碟化量的基板者。 依本發明時可以組合二種預備組成物予以硏磨、控制 碟化量，所以在一個1C晶片之製程中包含複數之平坦化 步驟時，不必使用複數之專用金屬硏磨組成物以製造基板 〇 另外，既使需要不同種類之1C晶片時，亦可以對此 ^ 等使用相同種類之預備組成物，不必變更金屬硏磨組成物 ，硏磨墊及硏磨機，即可極容易地製造基板。 【實施方式】 以下針對本發明之實施形態詳細說明。 本發明係有關在具有凹部之基板上形成好像要罩住凹 部被埋入之金屬膜，或在具有凹部之基板上形成障壁金屬 膜、爲硏磨好像罩住凹部被埋入之金屬膜而使用，使碟化 量不同之複數種之硏磨組成物的製造方法者，改變組成不 200813200 同之二種預備組成物的混合比率混合以製造該複數種之硏 磨組成物，使該硏磨組成物可以具有例如1〜3 0 Onm範圍 之碟化量的複數種之硏磨組成物的製造方法。 做爲二種類之預備組成物可以使用含有（a)碾磨粒、 (b)氧化劑、（c)一種或二種以上選自胺基酸、有機酸、無 機酸所成群之酸、及（d)界面活性劑之預備組成物（A)，與 含有（a)碾磨粒及（b)氧化劑之預備組成物（B)者。 預備組成物（B)係更可以含有（c)一種或二種以上選自 胺基酸、有機酸、無機酸所成群之酸，及（d)界面活性劑 者，這時兩個預備組成物（A)與預備組成物（B)中，至少一 種以上之（a)、（b)、（〇、（d)之濃度會不相同。 爲使預備組成物（A)與（B)可以具有1〜3 00nm範圍之所 定碟化量可用任意混合比率（即藉由混合以調製之最後所 得硏磨組成物中，一邊之預備組成物之比率爲較0%多且 未達1〇〇%，（另一預備組成物之比率係配合其爲未達 100%、超過0%之混合比率）。 藉由本發明製造硏磨組成物時亦可以在兩個預備混合 物間改變具有相同功能之成份的種類。例如可以使一邊之 預備混合物有之碾磨粒，與另一之預備混合物含有之碾磨 粒爲不相同者。 其次，對各預備組成物所用之成份說明。 <碾磨粒> 本發明中做爲碾磨粒可使用矽石、氧化鋁、鈽土、有 -12- 200813200 機硏磨材料等硏磨材料。可用一種之此等硏磨材料，亦可 使用二種以上。此等硏磨材料之目的係在可充分提昇硏磨 速度而採用者’惟有時硏磨材料之不同而會在基板表面產 生擦傷。可以具充分之硏磨速度並可以抑制擦傷之硏磨材 料係有矽石可用，更佳之硏磨材料有藉由水解烷氧基矽烷 所製造之以膠態矽石爲主成份所成者。此等硏磨材料之含 有量係對硏磨時之硏磨組成物而言，以0.0 1〜3 0質量。/◦爲 宜，更以0.1〜20質量％，最佳係以0.2〜10質量％爲宜。 硏磨材料之含量太多時，會成爲造成擦傷之原因，太少時 會有無法充分提高硏磨速度，障壁膜上所剩下之金屬膜會 有無法解除之虞。又，硏磨材料之大小之較佳粒子徑1 μ m 以下，更佳爲 0.01〜0.5 μπι。硏磨材料之粒徑太小時無法 充分提高硏磨速度，太大時會有擦傷而造成金屬表面創傷 之原因。 <氧化劑> 本發明中所用氧化劑係可以氧金屬或金屬合金’對提 高硏磨速度可發揮作用者。做爲氧化劑、有氧、臭氧、過 氧化氫、第三丁基過氧氫、乙基苯過氧氫等院基過氧化物 、過乙酸、過苯甲酸等過酸、過錳酸鉀等過錳酸鹽、過碘 酸鉀等過碘酸鹽、過硫酸銨、過硫酸鉀等過硫酸鹽、次亞 氯酸鉀等次亞氯酸鹽、多酮酸等。此等氧化劑以容易操作 之過氧化氫、過硫酸鹽爲宜。 氧化劑之含量係對硏磨時硏磨組成物爲〇 · 〇 1〜3 0質量 -13- 200813200 %即可，較佳係〇·〇5〜20質量％，更佳係〇·ι〜ι〇質量％ 太少時硏磨速度有時會變慢、太多時會成浪費更會反而 制硏磨速度。 <酸> 本發明中所用選自無機酸、有機酸及胺基酸所成群 酸係做爲蝕刻劑可以促進硏磨，同時可以安定地進行硏 而予以添加者。又，本發明中並不把胺基酸包含於有機 中。此等做爲無機酸有硫酸、磷酸、膦酸、硝酸。又， 機酸可爲甲酸、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、 庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙 酸、柳酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、 二酸、庚二酸、順丁烯二酸、酞酸、羥基丁二酸、酒石 、檸檬酸、乳酸等羧酸及此等之鹽。又，做爲胺基酸有 胺酸、丙胺酸、/3 ·丙胺酸、2-胺基丁酸、戊胺酸、纈 酸、白胺酸、己胺酸、異白胺酸、別異白胺酸、苯基丙 酸、脯胺酸、肌胺酸、鳥胺酸、賴胺酸、牛磺酸、絲胺 、蘇胺酸、別蘇胺酸、高絲胺酸、酪胺酸、3,5-二碘化 胺酸、Θ _(3,4_二羥苯基）丙胺酸、甲狀腺素、4-羥基脯 酸、半胱胺酸、甲硫胺酸、乙硫胺酸、羊毛硫胺酸、胱 醚、胱胺酸、磺基丙胺酸、天冬胺酸、麩胺酸、S-(羥 基）半胱胺酸、4 -胺基丁酸、天冬胺醯胺、麩胺醯胺、 氮乙醯絲胺酸、精胺酸、刀豆胺酸、瓜胺酸、5 -羥基 抑 之 磨 酸 有 、 正 醇 己 酸 甘 胺 胺 酸 酪 胺 硫 甲 重 賴 -14- 200813200 胺酸、肌酸、犬尿胺酸、組織胺、1 -甲基組織胺、3 -甲基 組織胺、麥角硫因、色胺酸等胺基酸。 如此等之無機酸、有機酸及胺基酸之的酸係可使用其 一種，亦可使用二種以上。此等酸之含量係對硏磨時之硏 磨組成爲0.01〜10質量％即可，更以0.02〜5質量％，更以 0·05〜2質量％爲宜。太少時很難得到高度之硏磨速度、太 多時有時金屬或金屬合金等之蝕刻速度會太快。酸亦可用 來調整碟化量。惟酸有時可能會引發腐蝕、最好在不會引 起腐触之範圍內調整濃度。 <界面活性劑> 本發明中可用之界面活性劑的一種係碳數8以上之烷 基芳香族磺酸。這種烷基芳香族磺酸可爲癸基苯磺酸、十 一烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十三烷基苯磺酸、十四 烷基苯磺酸或此等之混合物的烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、 烷基萘磺酸之福馬啉縮合物。此等碳數8以上之烷基芳香 族磺酸亦可爲鉀或銨等之鹽。此等中以十二烷基苯磺酸爲 宜。此等碳數8以上之烷基芳香族磺.酸可含其一種，亦可 含其二種以上。碳數8以上之芳香族磺酸的含量係對硏磨 時之硏磨組成物爲5質量％以下即可，較佳係1質量％以 下，更佳係0 · 5質量％以下。碳數8以上之烷基芳香族磺 酸係根據推測可以發揮提高金屬膜之段差緩和性。碳數8 以上之烷基芳香族磺酸可以藉由添加對減少碟化量發揮作 用。 -15- 200813200 界面活性劑可用具有碳數8以上烷基之磷酸酯。磷酸 酯可爲磷酸辛酯、磷酸癸酯、磷酸月桂酯、磷酸肉豆蔻酯 、磷酸十六烷酯、磷酸硬脂酯、二級烷基（平均碳數13)磷 酸酯、己基磷酸2-乙酯、磷酸油酯等烷基磷酸酯、一硬 脂基甘油醚磷酸酯、單十六基甘油醚磷酸酯、單油基甘油 醚磷酸酯、異硬脂基甘油醚磷酸酯、聚氧化乙烯辛醚磷酸 酯、聚氧化乙烯癸醚磷酸酯、聚氧化乙烯月桂醚磷酸酯、 聚氧化乙烯肉豆蔻醚磷酸酯、聚氧化乙烯十六烷醚磷酸酯 、聚氧化乙烯硬脂醚磷酸酯、聚氧化乙烯二級烷基（平均 碳數13)醚磷酸、聚氧化乙烯2-乙基己醚磷酸酯、聚氧化 乙烯2 -油基醚磷酸酯、聚氧化乙烯壬苯基醚磷酸酯等聚 氧化烯醚烷基磷酸酯。此等磷酸酯亦可爲鉀或銨等之鹽， 不論一級、二級、三級或此等之混合物亦無妨。較佳係辛 基磷酸酯、月桂基磷酸酯、硬脂基磷酸酯等C8〜C18之烷 基磷酸酯或聚氧化乙烯月桂醚磷酸酯、聚氧化乙烯二級烷 基（平均碳數13)醚磷酸酯之類的聚氧乙烯醚磷酸酯。更佳 係C10〜C 15之聚氧化烯醚磷酸酯。 本發明中所用具有C8以上烷基之磷酸酯可含一種， 亦可含二種以上。此等化合物對硏磨時硏磨組成物的含量 係只要爲5質量％以下即可、更佳係1質量％以下，最佳 係〇·5質量％以下。這種磷酸酯或聚氧化烯醚磷酸酯雖具 有抑制碟化之作用，但少量時抑制碟化之效果不太，添加 多量時雖可以減少碟化量，但因被要求提高硏磨速度，所 以實用性能上很難適用。 -16 - 200813200 界面活性劑還可以使用碳數8以上之脂肪酸。此碳數 8以上之脂肪酸可以單獨，或與分子中具有3個以上之唑 基之分子量3 00〜1 5 000的含唑基化合物等組合，抑制硏磨 中之金屬表面粗糙。這種碳數8以上之脂肪酸有辛酸、壬 酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、人造 酪酸、硬脂酸、花生酸、山窬酸、巴西棕櫚酸、蠟酸、褐 煤酸、蜂花酸等飽和脂肪酸、二十碳五烯酸、油酸、亞油 酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸。此等亦可爲鉀或錢等之鹽， 可含其一種，亦可含二種以上。此等中較佳係油酸。可單 獨使用油酸，亦可用5 0質量％以上爲油酸之脂肪酸混合 物。這種碳數8以上之脂肪酸含量係做爲硏磨時濃度以5 質量％以下即可，更佳係1質量％以下，最佳係0.5質量％ 以下。太多時會有障壁膜上殘留金屬膜之情形，所以最好 含有可儘量減少金屬膜表面乾斑之最少量爲宜。 上述界面活性劑之外，亦可使用其他界面活性劑，可 用陽離子性、陰離子性及非離子性之任一。陽離子性界面 活性劑可爲脂肪族胺或其鹽、脂肪族銨鹽等。又，陰離子 性界面活性劑則可爲烷基醚羧酸或其鹽、高級醇硫酸酯、 烷基醚硫酸或其鹽等之硫酸酯化合物等。非離子性界面活 性劑可爲聚氧化乙烯烷基醚等醚型、甘油酯之聚氧化乙烯 醚等醚酯型、聚乙二醇脂肪酸酯、甘油酯、山梨糖醇酯等 酯型。 本發明之硏磨組成物還可以添加水溶性聚合物。水溶 性聚合物可爲聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或其銨鹽、聚異丙 -17- 200813200 基丙烯醯胺、聚二甲基丙烯醯胺、聚甲基丙烯醯胺、聚甲 氧基乙烯、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧 乙基纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮。 此等水溶性聚合物，上述其他界面活性劑之含有量係 對於硏磨時之硏磨組成物而言，較佳係分別爲5質量％以 下，更佳係1質量％以下，最佳係0.5質量％以下。 <含唑基化合物> 本發明之硏磨組成物中係使其含二種預備組成物中的 一種或二種，即可添加分子中含有三個以上唑基之分子量 爲3 00〜1 5 000的含唑基化合物。 本發明中分子中含有三個以上唑基之分子量爲 300〜1 5000的含唑基化合物係一分子中具有三個以上唑基 之含唑基化合物，可用各種方法製造。唑類有咪唑、三唑 、四唑、噻唑、其中還有具羥基、羧基、胺基等反應性取 代基者。例如有4 -殘基-1H -苯并二Π坐、4 -經基苯并三Π坐、 2-胺基咪唑等。其中，羧基係會與多元醇、多元胺反應， 分別生成爲酯、醯胺。這時做爲多元醇、多元胺可使用三 價以上之化合物，而可製造具有三個以上唑之化合物。同 樣可以由具有羥基、胺基之唑、與具有可以與此等反應之 部位的化合物反應’亦可以製造具有三個以上唑基之化合 物。 又，聚合具有乙烯基之唑，亦可製造本發明中使用之 含有唑基的化合物，具有乙烯基之唑有1 -乙烯基咪唑、2 - -18- 200813200 [3-(2H-苯并三唑-1-基）-4-羥苯基]乙基甲基丙烯酸酯等。 此等含唑基化合物中以含有乙烯基之唑單位的聚合物 爲宜。此聚合物可以聚合具有乙烯基之唑以取得。可單獨 聚合具有乙烯基之唑、或與其他乙烯化合物共聚亦無妨。 具體言，使含有唑基化合物之每一個唑基的分子量爲 90〜300、較佳爲90〜200、合成爲含有唑基之化合物。 可與具有乙烯基之唑共聚合之乙烯化合物有丙烯酸、 甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯醯胺、 N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基甲醯胺、丙烯醯基嗎福啉、N-乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙烯、苯乙烯等。 這種乙烯化合物之聚合方法通常用在水溶液、有機溶 劑中基根聚合。使用偶氮異丁腈等基根開始劑予以聚合， 亦可以用十二烷基硫醇、三羥甲基丙烷三個（3-氫硫基丙 酸酯）、α -甲基苯乙烯二聚物等鏈轉移劑以調整分子量。 這種聚合物之分子量可用質量平均分子量爲 3 00〜1 5 000者。較佳係5 00〜1 0000、更佳係2000〜8000， 最佳係4500〜6500 。 本發明中所用含唑基化合物在硏磨組成物中的含量係 以0.00 1〜1質量％即可，較佳係〇·〇〇2〜0·5質量％，更佳係 0· 0 0 3〜0.1質量％。以含唑基化合物亦可調整碟化。 本發明之硏磨組成物可使用有機溶劑組成物、有機溶 劑/水混合組成物、水性組成物之任一，惟考慮成本，容 易使用等觀點，硏磨組成物係以水溶液爲宜。爲此，本發 明使用之含有唑基化合物亦以水溶性爲宜。爲製造本發明 -19- 200813200 之硏磨組成物可以調製濃度較濃之二種預備組成物，予以 混合及稀釋即可調製使用於硏磨之硏磨組成物。因此，本 發明中使用之含唑基化合物對水之溶解度係以0.0 1質量％ 以上爲宜，更佳係〇.〇3質量％以上。 本發明中所用唑基係會與銅等金屬互相作用乃爲人所 知者，應該係此等段差緩和性，使碟化變小者。又，本發 明使用之含唑基化合物係可以控制鉅等障壁膜的硏磨率者 ，應該係藉由此等性質可得小的磨蝕特性者。針對此，同 樣地爲控制障壁膜之硏磨率，通常被使用之乙醇胺等鹼性 化合物雖可以減少磨蝕，但卻會加大段差緩和性、碟化。 本發明應爲因使用具有3個以上唑基之分子量300〜15000 的含唑基化合物，而可以引起複雜之作用，而可以整體性 地具有可分別減小段差緩和性、碟化、磨蝕等互相相反之 功能者。又，分子量超過1 500 0之具有三個唑基的含唑基 化合物係在硏磨配線金屬時，在配線以外，例如障壁膜上 容易產生殘餘金屬，做爲障壁膜硏磨漿料之用途有時會受 到限制。 <其他成份> 本發明之硏磨組成物中更可含有防蝕劑（保護膜形成 劑）。使用防蝕劑時，可以含在預備組成物（A)與（B)之一 邊或雙邊。做爲防飩劑可以使用之成份係苯并咪唑-2-硫 醇、2-[2-(苯并噻唑基）]硫代丙酸、2-[2-(苯并噻唑基）]硫 代丁酸、2-氫硫基苯并噻唑、1，2,3-三唑、1，2,4-三唑、3· •20、 200813200 胺基-1H-1，2,4-三唑、苯并三唑、1-羥基苯并三唑、1-二 羥丙基苯并三唑、2,3·二羧丙基苯并三唑、4-羥基苯并三 唑、4-羧基-1H-苯并三唑、4-甲氧羰基-1H-苯并三唑、4-丁氧羰基-1H-苯并三唑、4-辛氧羰基-1H-苯并三唑、5-己 基苯并三唑、N_(l，2,3-苯并三唑基-1-甲基）-Ν-(1，2,4-三唑 基-1-甲基）-2-乙基己胺、甲苯基三唑、萘基三唑、雙[(卜 苯井三唑基）甲基]膦酸、苯咪唑、四唑等唑或其鹽爲宜。 更佳係苯并三唑、甲苯基三唑、羥基苯并三唑、羧基苯并 三唑、苯咪唑、四唑、喹那啶酸。防蝕劑之含量係對硏磨 時之硏磨組成物爲5質量％以下即可，較佳係2質量％以 下，更佳係0.5質量％以下。含此等防鈾劑、對防止金屬 膜表面發生乾斑有效。 本發明中係對於硏磨組成物不會有性能、物性上之不 良影響之範圍內，還可添加鹼。鹼係可含於預備組成物 (A)與（B)中之其一或雙方。鹼係於維持安定之硏磨性能爲 目的，或做爲pH調整劑，緩衝劑而被使用。這種鹼有氨 、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸氫銨、 甲胺、乙胺、異丙胺、丁胺、異丁胺、第三丁胺、戊胺、 烯丙胺、2-乙基己胺、環己胺、苯胺、呋喃甲胺等烷基一 胺、鄰胺基苯酚、乙醇胺、3-胺基-1-丙醇、2·胺基-1-丙 醇等具有羥基之一胺、乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四 乙五胺、五乙六胺、鄰-苯二胺、三甲二胺、2,2-二胺基二 正丙胺、2-甲基-2-(2-苯基硫乙基）乙二胺、1，5-二胺基-3-戊醇、1，3-二胺基-2-丙醇、二苯基二胺、雙胺丙基聚烯醚 -21 - 200813200 等二胺、聚烯丙胺、聚乙亞胺等聚胺。此等鹼中，較佳係 氨、氫氧化鉀、乙二胺、丙二胺。鹼之添加係對硏磨組成 物爲1 0質量％以下爲宜，較佳爲5質量％以下。此等鹼亦 有對碟化不會影響者，惟通常係可以增加碟化之添加劑。 <硏磨組成物之使用> 本發明中所用硏磨組成物係在pH2〜12間使用較佳。 更佳係在pH3〜1 1，最佳係pH5〜10。調整爲此等pH之試 藥可用上述無機酸、上述有機酸、上述鹼。 本發明中所用硏磨組成物係最好在〇〜100°C範圍使用 。通常係在使用之室溫附近爲宜，爲調整硏磨速度等目的 等亦可調整硏磨組成物之溫度。溫度太低時無法提高硏磨 速度，〇 °以下時有時會凍結。又，溫度太高時會引起副 反應。較佳係10〜50°C，更佳係15°C〜40°C。 本發明所用硏磨組成物對硏磨機滴下量係由硏磨機、 晶圓之大小來決定。用8吋晶圓（200mm晶圓）可以用 10〜1 000ml/分鐘。較佳係 50〜5 00 ml/分鐘，更佳係 1 00〜400 ml/分鐘 〇 本發明之硏磨組成物較適於一般使用之被硏磨對象物 係金屬，較佳之金屬具體例係鋁、銅、鐵、鎢、鎳、鉅、 釕或鉑等之鉑族金屬或此等之金屬合金。尤其較佳係多層 配線部之配線部份或被覆配線部份之金屬膜、被覆埋入具 有凹部之基板上的凹部。更佳係使用於成爲多層配線部之 配線部份的銅或銅合金、鐵或鐵合金。又，此配線金屬膜 -22- 200813200 有時在其與基板之間會形成障壁膜，這時障壁膜 金屬膜一起被硏磨。這種障壁膜材料係較佳爲使 合金、氮化鉬、鈦、鈦合金等。又，障壁膜與層 之間有時會有蓋子材料或防反射膜在其中，此膜 1 0〜1 0 0 n m左右。 使用本發明硏磨組成物之硏磨方法係一邊將 硏磨組成物供給予硏磨定盤之硏磨布，例如將具 金屬膜之基板壓在硏磨布之狀態下，相對地移動 與基板、以硏磨被硏磨金屬膜之方法。硏磨之裝 具有可保持半導體基板之托板與黏貼硏磨布之定 硏磨裝置。硏磨定盤之旋轉速度係視硏磨機之構 而完全不同，所以在此很難規範、通常係每： 10〜5 00m。較佳係每分鐘 20〜3 00m，更佳傾 3 0〜1 5 0m。藉由硏磨定盤之旋轉而可以維持基板 一性，所以必須使基板旋轉。基板係大約與硏磨 旋轉數、爲得均一性，有時會稍減少或稍多加旋 ，基板可以通過夾板對硏磨布旋予壓力予以擠壓 之壓力可在〇·1〜l〇〇KPa下進行。硏磨定盤之旋 快時，壓力會有降低之傾向，所以很難一槪規定 係0.5〜80KPa，更佳係1〜50KPa。 硏磨布可用一般之不織布，發泡聚胺基酸乙 磨布上通常爲有時須加快硏磨速度，使漿料易於 而常會裝設螺紋槽溝。有XY槽溝、K槽溝等， 硏磨組成物係任一槽溝均可使用。又，爲防止硏 亦可以與 用鉅、鉬 間絕緣膜 厚係約數 本發明之 有被硏磨 硏磨定盤 置可使用 盤的一般 造、大小 &鐘硏磨 $每分鐘 硏磨之均 定盤相同 轉數。又 ，惟這時 轉速度太 ，惟較佳 酯等。硏 排出起是 本發明之 磨布塞住 -23- 200813200 洞孔，並可順暢地進行硏磨起見，以附有金剛鑽之修整器 修整，惟可用一般所知之方法。 供給本發明之硏磨組成物予硏磨定盤之硏磨布上的方 法，可用泵等連續地供給。這時硏磨組成物可供給含有全 部成份之一液，更可以用不同線路供給各預備組成物。以 不同線路供給二液以上時，可在硏磨布前供給一液，另以 別的線路直接供給予硏磨布上，一邊硏磨一邊混合亦可。 本發明中使用之各預備組成物係考慮液之安定性等易 於操作性、分爲複數及/或做爲濃稠之組成物輸送或保存 、例如可分爲氧化劑與其他溶液之二種原液、或將氧化劑 以外之成份的原液分爲以碾磨粒爲主體者與其以外者，使 其成爲合計三種原液。組合如此分開之原液，用予混合此 等原液，視其需要稀釋成爲預備組成，更成爲硏磨用之硏 磨組成物之組套亦可。又，預備組成物亦可使其成爲比上 述更濃稠（例如2〜5倍）之組成物，於製造硏磨組成物時以 水稀釋，使其成爲適於硏磨之濃度亦無妨。 藉由使用以本發明方法製造之硏磨組成物，即可製造 金屬膜被其平坦化之基板。做爲在元件上形成配線之方法 在此再說明此步驟。首先在基板上之層間絕緣膜上開出形 成配線之溝及開口部，在絕緣膜形成薄層之障壁膜。再以 鍍敷等方法埋入上述溝及開口部，形成銅等金屬配線用金 屬膜。硏磨此金屬膜，視其需要再硏磨平坦化障壁膜及層 間絕緣膜，即可製造金屬膜被平坦化之基板。 藉由使用本發明之方法製造的硏磨組成物，說明 -24- 200813200 MRAM上形成配線之方法。金屬配線係由鋁或鋁合金，或 銅或銅合金所成導體與包圍此等之鎳-鐵（坡莫合金）等強 磁性層所成。視其需要以鉬、氮化鉅等障壁膜挾著強磁性 層薄薄地形成。此金屬配線可用demacene法形成，惟多 餘之導體層、強磁性層及障壁層係進行硏磨之同時使平坦 化予以除去。 在此所稱層間絕緣膜係指含有氧化矽膜、羥基倍半矽 氧烷（HSQ)、甲基倍半矽氧烷（MSQ)等含多量矽之無機系 層間絕緣膜，或由苯并環丁烯所成膜之類的有機系層間絕 緣膜、又’此等中具有空穴之低介電係數層間絕緣膜亦可 使用。 實施例 以下舉實施例更詳細說明本發明，惟本發明並不受此 等實施例之任何限制。 [合成例] 以下示合成具有三個以上唑基之含唑基化合物，惟本 發明並不受此等合成例之任何限制。 在裝有溫度計、攪拌裝置、氮氣導入管及回流冷卻管 之5 00ml燒瓶中放入40 g 2-丙醇，於氮氣氛下一邊攪拌一 邊昇溫至回流溫度（約83°C )。在其中分別以定量泵添加溶 解46.3 lg 1-乙烯基咪唑、43.69 g N-乙烯基吡咯烷酮，與 1.4 6g α -甲基苯乙烯二聚物於28· 5g 2-丙醇之液，溶解 -25 - 200813200 於78g 2-丙醇之液體（以下稱爲單體溶液），與溶解2.45g 二甲基2,2’-偶氮（2-甲基丙酸酯）於213.5g 2-丙醇液體（以 下稱爲開始劑溶液1)。添加時間爲單體溶液爲4小時， 開始劑溶液1爲7小時。添加開始劑溶液1後繼續反應1 小時後，添加溶解〇.21g二甲基2,2’-偶氮（2-甲基丙酸酯） 於6.59g 2-丙醇之溶液（以下稱爲開始劑溶液2)。每隔反 應1小時添加相同之開始劑溶液2(追加添加開始劑操作） ，經重覆5次後，繼續反應4小時。冷卻至室溫後得約 3 8 0g褐色透明溶液。以旋轉型真空蒸發器濃縮此褐色透 明溶液、重覆二次水溶解，將溶劑自2-丙醇改爲水。固 體濃度係1 5%，不必單離，直接使用於調製漿料。 合成之化合物（以下稱爲「化合物E」）之分子量係使 用滲透層析（GPC)，換算爲聚乙二醇予以測定。分子量係 5000 ° <晶圓> 敷層晶圓：附有均勻之銅膜及鉅膜（障壁膜）的矽晶圓 〇 圖型晶圓：溝之深度爲5 OOnm，形成有25nm厚之鉬 做爲障壁膜，附有lOOOnm銅膜之矽晶圓（參照圖1之上面 圖）。 < 8吋晶圓之硏磨> 基板與硏磨定盤間之相對速度：每分鐘70m。 -26- 200813200 硏磨墊：Rodarenita 公司製 IC 1 000/SUBA40 供給硏磨組成物之速度：每分鐘200ml。 <評估硏磨特性> 測定段差：使用觸診式之段差測定計。 銅墊、钽膜厚測定：自薄片阻力測定。 圖型銅膜厚測定：自無法評估之部位旁邊的無圖型銅 膜之薄片阻力測定。 硏磨速度之測定··自硏磨前後之電阻値測定銅膜、障 壁膜厚度，自硏磨時間換算。 圖型晶圓之硏磨：使用Ap lid material公司製Mirra 時，以標準裝備之終點檢出器檢驗出終點，經20秒超磨 光後終止硏磨。 評估碟化：如圖3所示，以矽晶圓1形成之ΙΟΟμηι 空間部3”與ΙΟΟμηι線部2”的段差d做爲碟化予以評估。 實施例1 使用分子量5000之化合物E做爲唑化合物。 硏磨機係使用 Applied material公司製Mirra，進行 評估8吋晶圓。基板與硏磨定盤間的相對速度係每分鐘 75m，硏磨組成物供給速度係每分鐘 200ml，壓力以 1 4 K P a進行硏磨。 硏磨墊係用 Rodel-nitta 公司製 IC 1 000(k-XY Group) 。爲製造硏磨組成物使用表1所示組成之預備組成物。各 -27- 200813200 組成之表所示成份以外係水，表中各成份量係以對於包含 水在內之全體組成物的質量之質量％表示。使用之鹼當中 氨係使用可以給予表中pH之量。在此APS係示過硫酸銨 、DBS係示十二烷基苯磺酸、POE係示聚氧化乙烯二級烷 基醚磷酸酯、OLA係示油酸、BZI係示苯并咪唑、PDA係 示丙二胺。碾磨粒之矽石係用粒徑120nm的膠態矽石。

表1 組成 碾磨粒 質量％ 氧化劑 質量％ 唑 質量％ 酸 質量％ 界面活性劑 質量％ 防蝕材料 質量％ 驗 pH 値 組成1 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.3 L5 1.5 0.05 0.7 POE 0.005 0.005 OLA 0.01 組成2 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 4rxt 111IZ J\\\ 氨 9.3 1.5 1.5 0.05 0.7 POE無 OLA 0.005 組成3 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0,07 BZI 氨 9.3 1.5 1.5 0.05 0.7 POE 0.005 0.007 OLA 0.01 組成4 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.3 1.5 1.5 0.05 0.7 POE 0.01 0.007 OLA 0.03 組成5 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.4 1.5 1.5 0.05 0.7 POE 0.01 0.02 PDA OLA 0.03 0.08 組成6 矽石 APS Μ j\\\ Μ M j\\\ J\\\ Μ j\\\ 6.5 1.5 1.5 組成7 砂石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.4 1.5 2.0 0.05 0.7 POE 0.005 0.005 OLA 0.01 -28- 200813200 以表1所示組成中之一爲預備組成物（A)，預備組成 物（B)如表2所示調製硏磨組成物1〜15。只使用單一之預 備混合物的硏磨組成物1，5,9係對照例。硏磨組成物1〜4 係以包含碾磨粒、氧化劑、有機酸、界面活性劑、唑化合 物及防触材料之組成1做爲預備組成物（A)，以含有碾磨 粒、氧化劑、有機酸、界面活性劑及唑化合物之組成2做 爲預備組成物（B)、混合此等予以硏磨。碟化可以如對照 例1之1 1 nm至8 3 nm爲止之變化。又，在此範圍內硏磨 率並無太大之變化。硏磨組成物5〜8係以增加組成1之防 鈾材量之組成3做爲預備組成物（A)，以組成2做爲預備 組成物（B)予以使用。此等硏磨組成物亦較硏磨組成物 1〜4之碟化稍小，但可以自對照例4之4nm控制至125nm 。硏磨組成物9〜1 1係以包含碾磨粒、氧化劑、有機酸、 界面活性劑、唑化合物及防蝕刻之組成4做爲預備組成物 (A)，在組成4中再做爲鹼添加丙二胺所成組成5做爲預 備組成物（B)予以使用。碟化可以自對照例9之14nm變化 至7 Inm。實施例14、15係使用以組成1爲預備組成物 (A)、增加組成1之氧化劑的過硫酸銨量之組成7爲預備 組成物（B)者。與對照例1相比、混合兩種預備組成物製 造之硏磨組成物因可以改變其整體之氧化劑濃度，而可以 控制碟化。實施例1 2、1 3係以組成1爲預備組成物（A)， 留下組成1中之氧化劑及碾磨粒，其他均除去之組成6做 爲預備組成物（B)予以使用。此係實質上將碾磨粒、氧化 劑以外用水稀釋之方法。與對照例1相對比，此方法亦可 -29- 200813200 以控制碟化。尤其預備組成物之混合比與碟化量可以成比 較直線性之關係的預備組成物1與2之組合，預備組成物 3與2之組合以及硏磨組成物4與5之組合較容易控制碟 化，所以最爲理想。

-30- 200813200 表2

硏磨組成物 組成(質量％) Cu(外殼） 硏磨率 碟化 預備組成物A 預備組成物B 1 (對照例） 組成1 100% 1040nm/min llnm 2 (實施例） 組成1 60% 組成2 40% 1190nm/min 26nm 3 (實施例） 組成1 40% 組成2 60% 1190nm/min 47nm 4 (實施例） 組成1 20% 組成2 80% 1270nm/min 83nm 5 (對照例） 組成3 100% 930nm/min 4nm 6 (實施例） 組成3 60% 組成2 40% lllOnm/min 28nm 7 (實施例） 組成3 40% 組成2 60% 1120nm/min 60nm 8 (實施例） 組成3 20% 組成2 80% 1270nm/min 125nm 9 (對照例） 組成4 100 1020nm/min 14nm 10 (實施例） 組成4 75% 組成5 25% 930nm/min 51ran 11 (實施例） 組成4 60% 組成5 40% 880nm/min 71nm 12 (實施例） 組成1 70% (預備組成物A’) 組成6 30% (預備組成物B’) 930nm/min 23nm 13 (實施例) 組成1 50% (預備組成物A’) 組成6 50% (預備組成物B’) 870nm/min llOnm 14 (實施例） 組成1 50% 組成7 50% 960nm/min 7nm 15 (對照例） 組成1 組成7 100% HOOnm/min 46nm -31 - 200813200 實施例2 使用分子量5 000之化合物E做爲唑化合物。 硏磨機係使用 Applied material公司製Mirra，進行 評估8吋晶圓。基板與硏磨定盤間的相對速度係每分鐘 75m，硏磨組成物供給速度係每分鐘 200ml，壓力以 14KPa進行硏磨。 硏磨墊係用 Rodel-nitta 公司製 IC1 000(k-XY Group)

。爲製造硏磨組成物使用表3所示組成之預備組成物。各 組成之表所示成份以外係水，表中各成份量係以對於包含 水在內之全體組成物的質量之質量％表示。使用之氨係使 用可以給予表中pH之量。在此APS係示過硫酸銨、DBS 係示十二烷基苯磺酸、POE係示聚氧化乙烯二級烷基醚磷 酸酯、OLA係示油酸、；621係示苯并咪唑。碾磨粒之矽石 係用粒徑120nm的膠態矽石。 表3 組成 硏磨粒 質量％ 氧化劑 質量％ 唑 質量％ 酸 質量％ 界面活性劑 質量％ 防蝕材料 質量％ 驗 pH 値 組成8 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.3 1.5 1.5 0.02 0.7 POE 0.01 0.005 OLA 0.03 組成9 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.3 1.5 1.5 0.07 0.7 POE 0.01 0.005 OLA 0.03 組成10 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.3 1.5 1.5 0.02 0.7 POE 0.01 0.007 OLA 0.03 組成11 矽石 APS 化合物E 草酸2水合物 DBS 0.07 BZI 氨 9.3 1.5 1.5 0.07 0.7 POE 0.01 0.007 OLA 0.03 -32- 200813200 表3所示組中之一做爲預備組成物（A)、另一做爲預 備組成物（B)，調製表4所示之硏磨組成物16〜25。只使 用單一之預備混合物的硏磨組成物1 6、2 0、2 1、2 5係對 照例。硏磨組成物16〜20係含有碾磨粒、氧化劑、有機酸 、界面活性劑、防飩材料及具有三個以上唑之化合物的組 成8做爲預備組成物（A)，做爲預備組成物（B)係使用將組 成8之具有三個唑之化合物自〇.〇2質量％增加至〇.〇7質 量°/。之組成9。硏磨組成物2 1〜2 5係使用組成8與9之防 ΙΦ材料添加量增加之組成1 〇與組成1 1分別做爲預備組成 物（A)及（B)者。任一案例均可以控制碟化。

-33- 200813200 表4 硏磨組成物 組成(質量％) Cu(外殼） 碟化 預備組成物A 預備組成物B 硏磨率 16 組成8 1120nm/min 32nm (對照例） 100% 17 組成8 組成11 1030nm/min 27nm (實施例） 60% 40% 18 組成8 組成η 1020nm/min 29nm (實施例） 40% 60% 19 組成8 組成11 1020nm/min 42nm (實施例） 20% 80% 20 組成11 lOlOnm/min 63nm (對照例） 100% 21 組成10 990nm/min 8nm (對照例） 100% 22 組成10 組成11 950nm/min 15nm (實施例） 60% 40% 23 組成10 組成11 960nm/min 34nm (實施例） 40% 60% 24 組成10 組成11 930nm/min 35nm (實施例） 20% 80% 25 組成11 930nm/min 42nm (對照例) 100%

實施例3 使用分子量5000之化合物E做爲唑化合物。 硏磨機係使用 Applied material公司製Mirra，進行 評估8吋晶圓。基板與硏磨定盤間的相對速度係每分鐘 75m，硏磨組成物供給速度係每分鐘 200ml，壓力以 14KPa進行硏磨。 硏磨墊係用 Rodel-nitta 公司製 IC 1 000(k-XY Group) -34- 200813200 。爲製造硏磨組成物使用表5所示組成之預備組成物。各 組成之表所不成份以外係水，表中各成份量係以對於包含 水在內之全體組成物的質量之質量％表示。使用之APS係 示過硫酸銨、DBS係示十二烷基苯磺酸、POE係示聚氧化 乙烯二級烷基醚磷酸酯、OLA係示油酸、BZI係示苯并咪 唑。碾磨粒之膠態矽石係用粒徑120nm者。 表5 組成 硏磨粒 質量％ 唑 質量％ 酸 質量％ 氧化劑 質量％ 界面活性劑 質量％ 防鈾材料 質量％ 驗 pH 値 組成 膠態 化合物E 草酸2水合物 APS DBS 0.07 BZI 氨 9.2 12 矽石 0.04 0.7 1·5 POE 0.01 0.005 0.32 1.5 OLA 0.03 組成 膠態 化合物E 草酸2水合物 APS DBS 0.07 BZI 氨 9.3 13 矽石 0.08 0.7 1·5 POE 0.01 0.005 0.32 1.5 OLA 0.03 組成 膠態 化合物E 草酸2水合物 APS DBS 0.07 BZI 氨 9.2 14 矽石 0.04 0.7 1.5 POE 0.01 0.005 0.32 2.0 OLA 0.03 組成 膠態 化合物E 草酸2水合物 APS DBS 0.07 BZI 氨 93 15 矽石 0.08 0.7 1.5 POE 0.01 0.005 0.32 2.0 OLA 0.03

以表5所示組成中之一爲預備組成物A、另一個爲預 備組成物B，調製成如表6所示之硏磨組成物26〜35。只 使用單一預備混合物之硏磨組成物26、30、31、35係對 照例。硏磨組成物26〜30係以含有碾磨粒、氧化劑、有機 酸、界面活性劑、防飩材料及具有三個以上唑之化合物的 -35- 200813200 組成12做爲預備組成物（A)，做爲預備組成物（B)係使用 將組成1 2之具有三個以上唑之化合物的0.04質量％增加 至0.08質量％之組成13。硏磨組成物31〜35係將組成12 及13之碾磨粒添加量增加之組成14與組成15分別做爲 預備組成物（A)與（B)予以使用。其任一例均可以控制碟化 。又，膠態矽石之量愈多、碟化愈大，可見碾磨粒之膠態 矽石量亦可控制碟化。

硏磨組成物 組成(質量％) Cu(外殼） 硏磨率 碟化 預備組成物A 預備組成物B 26 (對照例） 組成12 100% 1060nm/min 10 nm 27 (實施例） 組成12 75% 組成13 25% 1020nm/min 21 nm 28 (實施例） 組成12 50% 組成13 50% 1010nm/min 22 nm 29 (實施例） 組成12 25% 組成13 75% 990nm/min 26 nm 30 (對照例） 組成13 100% 1030nm/min 119 ran 31 (對照例） 組成14 100% 1030nm/min 17nm 32 (實施例） 組成14 75% 組成15 25% 980nm/min 16 nm 33 (實施例） 組成14 50% 組成15 50% 960nm/min 15 nm 34 (實施例) 組成14 25% 組成15 75% 960nm/min 64 nm 35 (對照例) 組成15 100% lOlOnm/min 147 nm -36- 200813200 實施例4 硏磨機係使用Applied material公司製Mirra，進行 評估8吋晶圓。基板與硏磨定盤間的相對速度係每分鐘 75m，硏磨組成物供給速度係每分鐘 150ml，壓力以 14KPa進行硏磨。 硏磨墊係用 Rodel-nitta 公司製 IC 1 000(k-XY Group) 。爲製造表8所示之硏磨組成物使用表7所示組成之預備 組成物。各組成之表所示成份以外係水，表中各成份量係 以對於包含水在內之全體組成物的質量之質量°/。表示。使 用之氨係使用可以給予表中PH之量。在此APS係示過硫 酸銨、D B S係示十二院基苯磺酸、〇 L A係示油酸。碾磨 粒之矽石係用粒徑12 Onm的膠態矽石。 表7 組成 碾磨粒 質量％ 氧化劑 質量％ 唑 質量％ 酸 質量％ 界面活性劑 質量％ 防蝕材料 質量％ 鹼 pH 値 組成16 矽石 APS >fnT ΙιΙιΓ y vn\ 草酸2水合物 DBS 0.21 Αλ ι r. ΙΙΙΓ J\\\ 氨 9.3 2.0 1.5 0.5 OLA 0.005 組成17 矽石 APS Μ j\\\ 草酸2水合物 DBS 0.07 4m j\\\ 氨 9.3 2.0 1.5 0.5 OLA 0.005 組成1 6、17係含碾磨粒、氧化劑、酸（有機酸）、界 面活性劑，預備組成物（A)與預備組成物（B)係界面活性劑 DBS之量不同。DBC愈少量時碟化會愈小，可以加以控 制。 37- 200813200 表8 硏磨組成物 組成(質量％) Cu(外殼) 碟化 預備組成物A 預備組成物B 硏磨率 36 組成16 881nm/min 97nm (對照例） 100% 37 組成16 組成17 984nm/min 137nm (實施例） 50% 50% 【圖式簡單說明】 圖1係說明使用銅或銅合金之配線的製造方法之橫截 面圖。 圖2係說明留下防反射膜時使用銅或銅合金之配線的 製造方法之橫截面圖。 圖3係說明碟化之橫截面圖。 【主要元件符號說明】 1 .晶Η 2” ：線部 3 ” ：空間部 d :段差 1 1 :層間絕緣膜 1 2 :障壁膜 1 3 :銅合金層 1 3 ’ ：配線 14 :碟化 1 5 :防反射膜 -38-

Claims (1)

1. 200813200 十、申請專利範圍 1. 一種複數種之硏磨組成物的製造方法，系在具有凹 部之基板上形成可以如覆蓋凹部一樣地被埋入之金屬膜， 或在具有凹部之基板上形成阻擋金屬膜，爲硏磨該覆蓋凹 部被埋入之金屬膜以使其成不同之碟化量的複數種硏磨組 成物之製造方法中，其特徵爲改變組成不同之二種預備組 成物（A)及（B)之混合比率加以混合以製造該複數種之硏磨 組成物，做爲預備組成物（A)使用含有（a)碾磨粒、（b)氧化 劑（c)一種或二種以上選自胺基酸、有機酸、無機酸所成 群之酸、（d)介面活性劑之組成物，做爲預備組成物（B)使 用含有（a)碾磨粒、（b)氧化劑之組成物，使其具有不同碟 化量者。 2. 如申請專利範圍第1項項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中預備組成物（B)爲更含有（〇—種或二種以 上選自胺基酸、有機酸、無機酸之酸、（d)介面活性劑、 在預備組成物（A)及預備組成物（B)中，至少（a)、（b)、（c) 、（d)之一種以上之濃度爲不同者。 3 .如申請專利範圍第2項之複數種之硏磨組成物的製 造方法，其中預備組成物（A)之碾磨粒（a)之濃度爲較預備 組成物（B)之該成份更高者。 4. 如申請專利範圍第2項之複數種之硏磨組成物的製 造方法，其中預備組成物（A)之氧化劑（b)之濃度爲較預備 組成物（B)之該成份更低者。 5. 如申請專利範圍第2項之複數種硏磨組成物的製造 -39- 200813200 方法，其中預備組成物（A)之一種或二種以上選自胺基酸 、有機酸、無機酸所成群之酸（c)的濃度爲較預備組成物 (B)之該成份爲低者。 6. 如申請專利範圍第2項之複數種之硏磨組成物的製 造方法，其中預備組成物（A)之介面活性劑（d)之濃度爲較 預備組成物（B)之該成份爲高者。 7. 如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的製 造方法，其中預備組成物（A)與（B)中之一或雙方更含有分 子中具有3個以上唑基之分子量30 0〜15000的含唑基化合 物者。 8 .如申請專利範圍第7項之複數種之硏磨組成物的製 造方法，其中預備組成物（A)與（B)之雙方均具有該含唑基 之化合物，預備組成物（A)之該含唑基化合物的濃度較預 備組成物（B)之該成份爲低者。 9.如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的製 造方法，其中預備組成物（A)與（B)中之一或雙方更含有防 鈾劑者。 1 0 .如申請專利範圍第9項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中防蝕劑爲苯並三唑、甲苯基三唑、羥基苯 並三唑、羧基苯並三唑、苯並咪唑、四唑、喹啉羧酸。 1 1 ·如申請專利範圍第9項或第1 〇項之複數種之硏磨 組成物的製造方法，其中預備組成物（A)與（B)之雙方均含 有該防蝕劑，預備組成物（A)之該防鈾劑濃度較預備組成 物（B)之該成份高者。 -40 - 200813200 1 2 .如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中預備組成物（A)與（B)之一或雙方更含有城 者。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中域爲一種或二種以上選自氨、乙二胺、丙 二胺所成群者。

   1 4 .如申請專利範圍第1 2項或第1 3項之複數種之硏 磨組成物的製造方法，其中預備組成物（A)與（B)之雙方爲 含該城、預備組成物（A)之該域濃度爲較預備組成物（B)之 該濃度爲低者。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中所製造硏磨組成物之pH値爲5〜1 1。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中該介面活性劑爲一種或二種以上選自碳數 8以上之烷基芳香族磺酸，具有碳數8以上烷基之磷酸酯 ’具有碳數8以上烷基之脂肪酸所成群者。 1 7 .如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該碾磨粒（a)之 濃度爲0.01〜3 0質量％。 1 8.如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該氧化劑（b)之 濃度爲0.01〜30質量°/〇。 1 9 .如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該酸（c)之濃度 -41 - 200813200 爲0 · 0 1〜1 〇質量％。 2 0 ·如申請專利範圍第1項之複數種之硏磨組成物的 製造方法，其中對硏磨時之硏磨組成物的該介面活性劑 (d)之濃度爲5質量。/(>以下者。 2 1 · —種基板之硏磨方法，其特徵爲以如申請專利範 圍第1項之方法製造硏磨組成物，藉由該硏磨組成物硏磨 基板’調節基板之碟化量以進行平坦化者。 22 ·如申請專利範圍第2 1項之硏磨方法，其中硏磨組 成物之溫度爲3 0 °C〜5 0 °C。 2 3·如申請專利範圍弟21項之硏磨方法，其中該金屬 膜爲銅或含有銅之合金。 2 4.如申請專利範圍第21項之硏磨方法，其中該障壁 金屬膜爲鉬或鉅合金。 25·—種基板之製造方法，其特徵爲包含以如申請專 利範圍第21項之硏磨方法硏磨基板之步驟，使其成爲具 有1〜300nm範圍之碟化量的基板者。 -42-