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TWI227269B - Chemical mechanical polishing slurry for semiconductor integrated circuit, polishing method and semiconductor integrated circuit - Google Patents

Chemical mechanical polishing slurry for semiconductor integrated circuit, polishing method and semiconductor integrated circuit Download PDF

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Publication number
TWI227269B
TWI227269B TW091114754A TW91114754A TWI227269B TW I227269 B TWI227269 B TW I227269B TW 091114754 A TW091114754 A TW 091114754A TW 91114754 A TW91114754 A TW 91114754A TW I227269 B TWI227269 B TW I227269B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
copper
honing
semiconductor integrated
integrated circuit
wiring
Prior art date
Application number
TW091114754A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Tsugita
Sachie Shinmaru
Original Assignee
Seimi Chem Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seimi Chem Kk filed Critical Seimi Chem Kk
Application granted granted Critical
Publication of TWI227269B publication Critical patent/TWI227269B/zh

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    • H10P52/403
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B24B37/044Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives

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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

1227269 A7 B7 五、發明説明() 技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關用於具有銅配線之半導體積體電路之製 造時的平坦化加工過程中之化學機械性硏磨漿料,使用該 漿料硏磨具有銅配線之半導體積體電路的方法,及使用該 漿料作平坦化處理,形成多層配線之具有銅配線的半導體 積體電路。 先行技術 近年來,埋入配線所成之半導體積體電路,因高度積 體化及高性能化,將配線圖型埋入形成在基板上的絕緣層 上之配線構造,以多數層層合成多層配線構造正在普及化 。該多層配線構造之形成過程中,化學機械性硏磨方法( 以下亦稱c Μ P )已成必要技術。 可使用本發明之具有銅配線之半導體積體電路之形成 方法,係於經形成任意凹凸形狀之基體表面,以濺鍍、鍍 金等形成銅膜後,硏磨去除多餘的銅膜,形成基體凹部以 銅埋入之配線而形成積體電路之所謂大馬士革法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此平坦化之積體電路,藉多層化可達積體電路之高 容量化。具體而言,一般即係於上述有銅配線之積體電路 上,再形成基體層,於該層以大馬士革法再施以銅配線之 方法。 此時,埋入銅而形成之配線的積體電路各層表面,若 非充分平坦化,則於基體上作電路之多層化時配線產生應 變,難得設計中之配線。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -4- 1227269 A7 ^_B7___ 五、發明説明(^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此,因以於多層化之積體電路形成銅配線之大馬士 革法中,以表面硏磨平坦化乃左右積體電路性能之重要因 素。此時係以c Μ P,使旋轉中之硏磨墊接觸該銅膜之凹 凸,將積體電路表面平坦化。 該以CMP之平坦化處理中,早已成爲課題者係,硏 磨過程中比基板軟之配線部份的銅過度硏磨之所謂碟化或 凹陷現象。起碟化、凹陷之狀態下,因配線厚度變薄配線 電阻加大.,不得設計性能。又因成爲次一層合面之凹凸、 應變之原因,逐步於半導體積體電路作多層化之際,有礙 於積體電路之平坦層合。 碟化之對策,雖有對用於C Μ Ρ漿料的磨粒粒徑、形 狀之加以限定,但除碟化問題以外,經硏磨的表面損傷之 發生,成本合算的硏磨速度(大約2 0 0奈米/分鐘以上 )之問題,仍未能充分解決。 另有對半導體積體電路之被硏磨面(凹凸面)形成保 護膜,硏磨時以機械性物理性接觸去除凸部之保護膜,將 硏磨面平坦化之嘗試探討,亦尙不得滿意結果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而市場有半導體積體電路的高速化之需求,爲此,對 於取代向來廣泛使用之鋁,改用電阻更低的銅作爲配線材 料已受囑目,但因無法如鋁之可簡便以乾式蝕刻形成配線 ’必須作更微細之加工,以大馬士革法形成配線已是一般 手法。因此,C Μ Ρ於銅配線形成已係必要技術,而相較 於以往可藉C Μ Ρ平坦化之材料,銅可請易於發生碟化現 象。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ297公釐) -5- 1227269 A7 B7 五、發明説明(2 習知CMP漿料中,爲半導體積體電路表面平坦化之 目的,有於漿料添加氨茴酸、喹哪啶酸者,這些在有銅配 線之半導體積體電路晶圓之硏磨過程中,會與基板上之銅 膜反應形成氨茴酸、喹哪啶酸之強固銅螯合物層,而阻礙 硏磨,難得充分之硏磨速率。並且,該銅螯合物層因與硏 磨墊等磨擦剝落,此應即硏磨進行之機理,而形成強固層 之銅螯合物非以硏磨墊之摩擦力去除不可,就會有銅螯合 物牢固附著於硏磨墊之造成其污染。又,隨條件之不同預 期會與硏磨中削除之銅反應,形成游離之銅錯合物,此時 不得銅螯合物濃度之安定化,無法穩定進行硏磨。 再加上,半導體積體電路的高密度化之結果,設於電 路基板上的配線線寬之大小,配線密度疏密差異變大,要 於具有銅配線之半導體積體電路將其表面一致平坦化,已 係曰益困難。 本發明之目的在針對市場所企盼,高密度配線之具銅 配線的半導體積體電路,解決早已造成困擾的半導體積體 電路之C Μ P平坦化加工時之碟化問題。 發明之揭示 本發明人等發現,於CMP漿料添加特定量之氨茴酸 銅螯合物及/或喹哪啶酸銅螯合物,即可克服先行技術之 問題,而完成本發明。亦即,本發明具以下特徵 (1 )其特徵爲:含(a )水,(b )硏磨磨粒〇 · 〇 1 至30質量%, (c)氨茴酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 1227269 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(4 螯合物,其氨茴酸及/或喹哪啶酸換算後爲0 . 0 5至 1 0質量%之具有銅配線的半導體積體電路之硏磨用化學 機械性硏磨漿料。 (2 )上述(1 )之化學機械性硏磨漿料,其上述磨粒係 平均粒徑在0·05至0·5微米之α-氧化鋁。 (3 )上述(1 )或(2 )之化學機械性硏磨漿料,其更 含界面活性劑0 · 0 0 1至3 0質量%。 (4 )上述(1 )至(3 )中任一之化學機械性硏磨漿料 ,其所含界面活性劑使漿料之P h成2至1 0。 (5 )其特徵爲:使用含(a )水,(b )硏磨磨粒 0.01至30質量%, (c)氨茴酸銅螯合物及/或喹 哪啶酸銅螯合物,其氨茴酸及/或喹哪啶酸換算後爲 0 · 0 5至1 0質量%之水性溶劑漿料的具有銅配線之半 導體積體電路硏磨方法。 (6 )上述(5 )之半導體積體電路硏磨方法,其半導體 積體電路之配線密度在1 0至9 0 %。 (7 )上述(5 )之半導體積體電路硏磨方法,其配線線 寬爲〇.03至100微米。 (8)利用上述(5)至(7)中任一之半導體積體電路 硏磨方法作平坦化處理’形成多層配線的具有銅配線之半 導體積體電路。 發明之最佳實施形態 以下更詳細說明本發明。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ' — -7 - (請先閲讀背面之注意事項再填'寫本耳j 1227269 A7 B7 五、發明説明(g (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之CMP漿料,其特徵爲:含(a)水,(b )硏磨磨粒,(c )氨茴酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅螯 合物之水性溶劑漿料所成,用於具有銅配線之半導體積體 電路。 本發明之C Μ P漿料之水性溶劑,基於工作環境及硏 磨後之易於淸洗,係以水爲主溶劑,必要時亦可適當混合 甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、醋酸乙酯及 乙二醇等之有機溶劑。 水與有機溶劑混合使用時,混合溶劑中水含量以5 0 質量%以上爲佳,8 0質量%以上更佳,9 5質量%以上 特佳。 用於本發明之C Μ Ρ漿料的硏磨磨粒無特殊限制,爲 更有效作半導體積體電路之平坦化,從硏磨速率之觀點, 以平均粒徑0 · 05至0 · 5微米之氧化鋁、5 —氧 化鋁爲佳,α -氧化鋁尤佳。此外,Θ -氧化鋁、r —氧 化鋁等過渡氧化鋁,煙霧氧化矽、膠體氧化矽、氧化鈽等 磨粒亦可使用。這些可一種單獨或二種以上組合使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明CMP漿料中磨粒含量在0·01至3〇質量 %,以0 .1至10質量%爲佳,0 · 5至5質量%爲更 佳。 本發明CMP漿料含氨茴酸銅螯合物及/或 銅螯合物。 氨箇酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅螯合物,gm胃 酸及/或喹哪啶酸與作爲銅供給源之化合物,混合$ 7jc $容 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) '^ -- -8 - 1227269 A 7 _____B7____ 五、發明説明(4 液而成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 作爲銅供給源之化合物,有硫.酸銅、硝酸銅、醋酸銅 、氯化銅或這些之水合物等,可釋出銅離子之化合物,氫 氧化銅’氨銅錯合物等配位力弱於氨茴酸或喹哪啶酸之銅 化合物,銅金屬本身等。這些可一種單獨或二種以上組合 使用。 爲提升硏磨速率等目的,於漿料中配合任意成分甘氨 醯替甘氨酸、酒石酸、琥珀酸、抗壞血酸、己二酸、衣康 酸、甲酸、乳酸、丙二酸、乙醇酸、馬來酸、檸檬酸、蘋 果酸、草酸、水楊酸等其它螯合劑時,漿料中形成氨茴酸 及/或嗤哪啶酸之銅螯合物時,若配合之銅成分比率過高 ,則銅成分與甘氨醯替甘氨酸等其它螯合劑反應,失去這 些任意成分之效果,不得所欲之硏磨速率。因此,銅成分 之添加量,以調整到與氨茴酸及/或喹哪啶酸反應剩餘之 銅成分,少於與其它螯合劑形成銅螯合物之量爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面,若氨箇酸及/或喹哪啶酸之比率過高,則 直接與晶圓上之銅反應,於晶圓上形成氨茴酸銅或喹哪啶 酸銅膜,結果硏磨速率下降。因此,氨茴酸及/或喹哪陡 酸之合計量,與作爲銅供給源之化合物的混合比,以於上 述範圍,於硏磨前形成銅螯合物配合於漿料中爲較佳。 本發明之CMP漿料中,氨茴酸銅螯合物、鸣哪陡酸 銅螯合物可一種單獨或二種組合使用。 本發明C Μ P漿料中,氨茴酸銅螯合物及/或喹哪B定 酸銅螯合物之含量,以氨茴酸及/或喹哪啶酸換算後在 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ' -- -9 - 1227269 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 A7 ____B7__五、發明説明() 0 · 05至10質量%,〇 . 1至8質量%爲較佳, 0·5至5質量%爲更佳。 氨茴酸銅螯合物、喹哪啶酸銅螯合物含量過少時難得 平坦化之效果,反之,過多時粘度過高,妨礙硏磨墊與半 導體晶圓之摩擦,不得充分之硏磨速率,碟化亦或因而加 大。 爲使氨茴酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅螯合物,於 C Μ P漿料中以安定形態存在,不宜添加對銅離子之吸引 性強於氨茴酸及/或喹哪啶酸之物質。不得已添加銅離子 吸引性強之物質時,宜適當設定C Μ Ρ漿料之ρ Η及種種 硏磨環境,以供給氨茴酸及/或喹哪啶酸可充分形成螯合 物之銅離子。 本發明之C Μ Ρ漿料,必要時亦可含ρ Η調整劑。 Ρ Η調整劑無特殊限制,一般因半導體硏磨時金屬離子等 之存在係不佳,可用例如下述之ρ Η調整劑。 調整到碱側之ρ Η調整劑有,氨、參羥基甲胺基甲烷 ,氫氧化四甲銨等之四級銨鹽,哌嗪,其它有機胺,含胺 基之有機物等。 調整到酸性側之ρ Η調整劑有,硝酸、硫酸、鹽酸等 無機酸、醋酸、丙酸、乳酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸等有 機酸。 這些Ρ Η調整劑中,以與銅反應性低之參羥基甲胺基 甲烷,氫氧化四甲銨等四級銨鹽、硝酸等爲較佳。 Ρ Η調整劑之含量隨種類而異,而本發明之CMP漿 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(210X297公釐)~" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •10- 1227269 A7 __ 一 B7 _ 五、發明説明(g 料的p Η以最終調成2至1 〇爲佳,調整爲3至9更佳。 在該範圍時,對配線材料銅之侵蝕、表面氧化少,故尤可 發揮平坦化之效能。 又,本發明之C Μ Ρ漿料,必要時可含界面活性劑。 含界面活性劑時CMP漿料分散性提升,同時可獲消泡效 果。 界面活性劑無特殊限制,係適當選自陰離子界面活性 劑、陽離.子界面活性劑、非離子界面活性劑或兩性界面活 性劑。 陰離子界面活性劑有,月桂基硫酸銨、聚丙烯酸、烷 基硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽等。 非離子界面活性劑有,聚氧化乙烯衍生物、聚氧化乙 烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯等。 陽離子界面活性劑有,烷基胺鹽、四級銨鹽等。兩性 界面活性劑有烷基甜菜碱、胺氧化物等。 本發明C Μ Ρ漿料中界面活性劑之含量以〇 . 〇 〇 1 至30質量%爲佳,0 . 005至10質量%爲更佳, 0 · 0 1至5質量%爲特佳。 又,本發明之CMP漿料,在無損於本發明效果之範 圍,可添加或採用以往C Μ Ρ漿料所用物質或阻成物及條 件。 例如,可添加苯并三唑或其衍生物,甘氨醯替甘氨酸 、過氧化氫、聚丙烯酸等,其添加量各以苯并三唑或其衍 生物爲0.001至1.0質量%,甘氨醯替甘氨酸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 1227269 A7 B7 五、發明説明(4 0 · 1至10 · 0質量%,過氧化氫0 · 01至15質量 %,聚丙烯酸0.01至5·0質量%爲佳。 本發明之C Μ P漿料,係於必要時將p Η調整劑、界 面活性劑、其它成分於水性溶劑混合而調製。 氨茴酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅螯合物,係先形成 銅螯合物,再添加於水性溶劑爲較佳,亦可將氨茴酸及/ 或喹哪啶酸,作爲銅供給源之化合物個別添加於水性溶劑 ,於水性溶劑中形成螯合物。爲形成螯合物而混合時,以 於形成螯合物之際添加Ρ Η調整劑爲較佳。 本發明之CMP漿料經用於半導體積體電路之CMP ,可實現半導體積體電路表面之優良平坦化效果。 本發明之CMP漿料可實現半導體積體電路表面之優 良平坦化性能之理由雖無定論,但應係含氨茴酸銅螯合物 及/或喹哪啶酸銅螯合物,使C Μ Ρ漿料成爲具特殊粘性 之流體,因而在半導體積體電路表面之CMP加工過程中 ,進入圖型凹部之CMP漿料不移動,力難以傳導至凹部 底部,故僅凸部受到硏削,而錯層消除性優之故。又,凹 部漿料移動不易之想法係基於,不只粘性,並且含銅之螯 合物粒子因與銅具親和性,故力所不及之處難以移動之思 考。 又,以本發明之CMP漿料可得較優硏磨速率之理由 ,推測係氨茴酸及/或喹哪啶酸開始時即以銅螯合物配合 於CM Ρ漿料,於半導體積體電路之銅膜表面,以銅螯合 物之形態強固附著,與硏磨墊抵接,藉機械性物理性作用 本紙張尺度適用中·國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 1227269 A7 ____·__B7_ ___ 五、發明説明(:)〇 ,銅螯合物處於可予輕易去除的狀態之故。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述「特殊粘性」係假定爲硏磨條件下具如降伏値般 之性質,施以某剪切應力時應力只能傳抵極短距離。 又,「特殊粘性」亦可係施以剪切應力時,隨時間有 增粘之觸變性,此時,漿料替換快速之凸部粘度仍低,進 入相對替換較少之凹部的漿料增粘,因此效果凹部漿料之 移動更受抑制,故變成漿料主要係僅於凸部流動而硏磨。 因此,能選擇性作凸部之硏磨,而可得平坦化能力優良之 C Μ P漿料。 如此,欲以本發明之C Μ Ρ漿料作半導體積體電路的 平坦化之硏磨時,維持高硏磨速率下,因硏磨之機械性物 理性應力而遭碟化之配線部位,可抑制更甚之碟化。 並且,遭碟化之部位以外,具體而言,半導體積體電 路表面成爲凸部之部位,因硏磨墊之機械性物理性作用而 容易去除,有配線之半導體積體電路之表面,即可優予平 坦化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而硏磨時硏磨墊所受之機械性物理性作用壓力可予換 算,大致以0 · 69 x 103至3 · 45x 104帕左右爲 佳。 又,有銅配線之半導體積體電路,基材及配線材料銅 以外之金屬成分,或難予淸洗之成分不宜含於CMP漿料 中,由此觀點,氨茴酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅螯合物 係爲較佳,可免有擴散於基板、絕緣膜中之虞的銅以外金 屬成分等之污染,適用作形成具有銅配線之半導體積體電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -13- 1227269 A7 B7
五、發明説明(L 路之C Μ P漿料。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次說明以本發明之C Μ Ρ漿料作硏磨的,有銅配線 之半導體積體電路之平坦化處理方法。 本發明之CMP漿料可廣泛應用於有銅配線之半導體 積體電路,可發揮其高速硏磨(高硏磨速率)效果,碟化 抑制能力,對其中配線密度1 〇至9 0 %配線線寬 0 . 03至100微米,日益緻密化、複雜化之近年來的 有銅配線之半導體積體電路配線圖型,可得良好之硏磨速 率,發揮優良的碟化抑制效果。 而,可使用本發明之半導體積體電路若有銅配線即可 發揮本發明之優良效果,本發明亦適用於構成半導體積體 電路之其它要素,如於基板形成有機或無機層間絕緣膜者 ,設有金屬栓(鎢介層等)之半導體積體電路等,半導體 積體電路技術中一般廣爲所知之要素所構成者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這些半導體積體電路之配線,係以本發明之CMP漿 料作平坦化處理。本發明之半導體積體電路之平坦化處理 方法無特殊限制,可採用硏磨墊所受壓力低,硏磨墊轉速 高之低壓硏磨程序,或用於習知半導體積體電路之CMP 過程之方法、條件。 又,含於本發明CMP漿料之氨茴酸銅螯合物及/或 喹哪啶酸銅螯合物,其金屬成分與積體電路之配線同樣是 銅,並係經螯合化之故,淸洗過程中無須使用特殊淸洗方 法。 經本發明之C ΜΡ漿料作平坦化處理之半導體積體電 本I氏張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) "~ -14- 1227269 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(h 路,因係經優予平坦化,於其多層化之積體電路中亦經良 好層合,可形成容量大,適用於高速化之多層配線構造之 有銅配線的半導體積體電路。 經如此平坦化之形成多層配線,具銅配線之半導體積 體電路,其層合過程中各層間之平坦化可依設計施行,可 抑制多層化中配線之應變於實用上的容許範圍內,可得設 計時所期盼之性能。 實施例 以下揭示實施本發明之組成作說明,惟本發明不限於 此等實施例,在不脫離本發明要旨之範圍內,可廣泛適用 。以下「%」表質量%。 〈基本組成物〉α -氧化鋁(平均粒徑0 · 1 6微米)甘 氨醯替甘氨酸5%,苯並三唑0.005%,聚丙烯酸 0 . 2 %,過氧化氫1 . 0 %,餘爲水,以上係漿料之基 本組成物,利用經如下例所配成的組成物作半導體積體電 路之硏磨。 〔實施例1〕 使對上述基本組成之漿料,成氨茴酸1 · 0%,硝酸 銅三水合物0.88%,參羥基甲胺基甲烷〇·73%之 量以水溶液混合,添加已生成之氨茴酸銅螯合物於上述基 本組成物。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-15- 1227269 Α7 Β7 五、發明説明( 〔實施例2〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使對上述基本組成之漿料,成喹哪啶酸1 · 2 6 %, 硝酸銅二水合物0 · 8 8 %之量以水溶液混合,添加已生 成之喹哪啶酸銅螯合物於上述基本組成物。 〔比較例1〕 上述基本組成之漿料不添加其它成分。 〔比較例2〕 使對上述基本組成之漿料,成氨茴酸〇 · 〇 1 %,硝 酸銅三水合物0 · 0 8 8%,參羥基甲胺基甲烷 0 · 0 7 3 %的量以水溶液混合,添加已生成之氨茴酸銅 螯合物於上述基本組成物。 〔比較例3〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使對上述基本組成之漿料,成氨茴酸1 1%,硝酸銅 三水合物9·68%,參羥基甲胺基甲烷8·03%之量 以水溶液混合,添加已生成之氨茴酸銅螯合物於上述基本 組成物。 實施例1、2,比較例1至3之組成物,用下述條件 以CMP硏磨926CMP038晶圓時,50微米線碟 化値及硏磨速率列於表1。而實施例1組成物,用下述條 件以C Μ P硏磨8 3 1 C Μ P 0 0 0晶圓時,各配線寬、 密度及碟化値列於表2。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -16- 1227269 A7 五、發明説明( 〈表1〉 5. 〇 發碟化値 硏磨速率(研磨率) 實施例1 5 〇奈米 4 5 〇奈米/分鐘 實施例2 7 〇奈米 5 0 0奈米/分鐘 比較例1 1 2 〇奈米 5 0 0奈米/分鐘 比較例2 1 2 〇奈米 5 0 0奈米/分鐘 比較例3 1 5 〇奈米 3 0 0奈米/分鐘 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1_表 2〉 配線寬(微米)(50%密度) 2.5 5 25 50 100 碟化之大小(奈米) 20 25 45 55 70 配線密度(%)(5微米間距) 10 30 50 70 90 碟化之大小(奈米) 18 20 20 30 40 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 1227269 A7 _______B7 五、發明説明(& 〈硏磨條件〉 硏磨機 Mirra Applied Materials 公司製 硏磨壓力 2 . 76x 1 04 帕 轉速 頭97定盤103rpm 漿料流量 200毫升/分鐘 硏磨墊 IC-1000 K-槽 晶圓 SEMATECH 926CMP038 SEMATECH 831CMP000 錯層測定裝置KLA-tencorHRP-100 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 產業上之利用可能性 使用本發明之CMP漿料,可於成本上合算之硏磨速 度下,抑制碟化之發生於最低限,將具銅配線之半導體積 體電路平坦化。並且,因漿料成分不易附著於半導體積體 電路,平坦化處理後不須使用特殊的情洗方法。 使用本發明之CMP漿料作平坦化處理的半導體積體 電路,因優予平坦化,形成多層配線亦可極其良好地作動 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18-

Claims (1)

  1. D8 姐7· “補无 六、申請專利範圍 1 第9 1 1 1 4754號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國93年7月14日修正 1 · 一種用於具有銅配線之半導體積體電路的硏磨之 化學機械性硏磨漿料,其特徵爲:含(a )水,(b )硏 磨磨粒0.01至30質量%,(c)氨茴酸銅螯合物及 /或喹哪啶酸銅螯合物,其氨茴酸及/或喹哪啶酸換算後 在0.05至10質量%。 2 ·如申請專利範圍第1項之化學機械性硏磨漿料, 其中上述硏磨磨粒係平均粒徑0·05至0.5微米之 α -氧化銘。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之化學機械性硏磨漿 料,其中更含界面活性劑0·001至30質量%。 4 ·如申請專利範圍第1或2項之化學機械性硏磨獎 料,其中更含使漿料之ρ Η成爲2至1 0之界面活性劑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 · —種具有銅配線之半導體積體電路之硏磨方法, 其特徵爲:使用含(a )水,(b)硏磨磨粒〇 .〇1 至30質量%, (c)氨茴酸銅螯合物及/或喹哪啶酸銅 螯合物,其氨茴酸及/或喹哪啶酸換算後爲〇 . 〇 5至 1 0質量%之水性溶劑漿料。 6 ·如申請專利範圍第5項之半導體積體電路之硏磨 方法,其中半導體積體電路之配線密度爲1 〇至9 %。 7 .如申請專利範圍第5項之半導體積體電路之硏磨 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ABCD 1227269 六、申請專利範圍 2 方法,其中配線之線寬爲〇 . 〇 3至1 0 0微米。 8 . —種具有銅配線之半導體積體電路,其特徵爲= 利用如申請專利範圍第5至7項中任一項之半導體積體電 路硏磨方法,形成多層配線。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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