TWI913081B - 用於對鎢進行拋光的化學機械拋光漿料組成物以及使用其對鎢進行拋光的方法 - Google Patents
用於對鎢進行拋光的化學機械拋光漿料組成物以及使用其對鎢進行拋光的方法Info
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Abstract
一種用於對鎢進行拋光的化學機械拋光漿料組成物以及使用所述組成物對鎢進行拋光的方法,所述組成物包含:溶劑,所述溶劑包括極性溶劑或非極性溶劑;研磨劑;以及腐蝕抑制劑,其中所述腐蝕抑制劑包括重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的鹽。
Description
相關申請的交叉參考
本申請主張在2024年1月5日在韓國智慧財產權局提出申請的韓國專利申請第10-2024-0002027號的優先權及權益,所述韓國專利申請的全部公開內容併入本文供參考。
各實施例有關於用於對鎢進行拋光的化學機械拋光漿料組成物以及使用所述化學機械拋光漿料組成物對鎢進行拋光的方法。
已考慮用於對基板的表面進行拋光(或平面化)的化學機械拋光(chemical mechanical polishing,CMP)組成物和方法。用於對半導體基板上的金屬層(例如,鎢)進行拋光的拋光組成物可包括懸浮在水溶液中的磨料顆粒(abrasive particle)以及化學促進劑(例如氧化劑、催化劑等)。
使用CMP組成物對金屬層進行拋光的製程可包括對初始金屬層進行拋光、對金屬層和阻擋層進行拋光以及對金屬層、阻擋層(barrier layer)和氧化物膜進行拋光的步驟。
所述實施例可通過提供一種用於對鎢進行拋光的化學機械拋光(CMP)漿料組成物來實現,所述組成物包含:溶劑,所述溶劑包括極性溶劑或非極性溶劑;研磨劑;以及腐蝕抑制劑,其中所述腐蝕抑制劑包含重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或聚氨基矽烷的鹽。
所述聚氨基矽烷可包括矽鍵結羥基(*-Si-OH)、矽氧烷基(*-O-Si-O-*)或游離氨基。
所述聚氨基矽烷可包括氨基矽烷的聚合產物。
所述氨基矽烷可包含由式1表示的化合物, [式1] X1、X2和X3可各自獨立地為氫、羥基、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C7到C20芳基烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基,X1、X2和X3中的至少一者可為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基,Y1可為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且R1和R2可各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、經取代或未經取代的C6到C30單價芳族基、由式2表示的官能團、或者由式3表示的官能團, [式2] *為與式1的氮的連接位點,Y2可為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且R3和R4可各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基, [式3] *為與式1的氮的連接位點,Y3和Y4可各自獨立地為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且R5、R6和R7可各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基。
所述氨基矽烷可包括氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基甲基二乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、或者二乙烯三氨基甲基甲基二乙氧基矽烷。
以所述CMP漿料組成物的總重量計,重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的所述聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的鹽可以0.001重量%到10重量%的量存在。
所述腐蝕抑制劑還可包含不同於重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的所述聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的鹽的附加腐蝕抑制劑。
所述附加腐蝕抑制劑可包括氨基酸或胺化合物。
所述研磨劑可包括未改性研磨劑或改性研磨劑。
所述研磨劑可包括改性研磨劑,且所述改性研磨劑可包括利用氨基矽烷或所述氨基矽烷的鹽改性的二氧化矽。
所述CMP漿料組成物還可包含氧化劑、催化劑或有機酸。
以所述CMP漿料組成物的總重量計,所述CMP漿料組成物可包含:0.001重量%到20重量%的研磨劑,0.001重量%到10重量%的腐蝕抑制劑,0.01重量%到20重量%的氧化劑,0.001重量%到10重量%的催化劑,0.001重量%到20重量%的有機酸,以及溶劑。
各實施例可通過提供一種對鎢進行拋光的方法來實現,所述方法包括:使用根據實施例的用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物對鎢進行拋光。
聚氨基矽烷可包括矽鍵結羥基(*-Si-OH)、矽氧烷基(*-O-Si-O-*)或游離氨基。
所述聚氨基矽烷可包括氨基矽烷的聚合產物。
所述氨基矽烷可包含由式1表示的化合物, [式1] X1、X2和X3可各自獨立地為氫、羥基、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C7到C20芳基烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基,X1、X2和X3中的至少一者可為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基,Y1可為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且R1和R2可各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、經取代或未經取代的C6到C30單價芳族基、由式2表示的官能團、或者由式3表示的官能團, [式2] *為與式1的氮的連接位點,Y2可為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且R3和R4可各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基, [式3] *為與式1的氮的連接位點,Y3和Y4可各自獨立地為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且R5、R6和R7可各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基。
所述氨基矽烷可包括氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基甲基二乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、或者二乙烯三氨基甲基甲基二乙氧基矽烷。
所述腐蝕抑制劑還可包含不同於重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的所述聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的鹽的附加腐蝕抑制劑。
所述組成物還可包含氧化劑、催化劑或有機酸。
以所述CMP漿料組成物的總重量計,所述CMP漿料組成物可包含:0.001重量%到20重量%的研磨劑,0.001重量%到10重量%的腐蝕抑制劑,0.01重量%到20重量%的氧化劑,0.001重量%到10重量%的催化劑,0.001重量%到20重量%的有機酸,以及溶劑。
應理解,當將一個層或元件稱為“位於”另一層或元件“上”時,所述層或元件可直接位於所述另一層或元件上,抑或還可存在中間層。此外,還應理解,當將一個層稱為“位於”兩個層“之間”時,所述層可為所述兩個層之間僅有的層,抑或還可存在一個或多個中間層。本文中使用的用語“或”未必是排他性用語,例如,“A或B”將包括A、B或A和B。
在下文中,將詳細闡述各實施例,使得所屬領域中的技術人員可實作所述實施例。應理解,所述實施例可以不同的方式實施,並且並非僅限於以下實施例。
在本文中所使用的術語是用於闡述示例性實施例的目的,而並非旨在限制本申請。在本文中所使用的單數形式“一(a及an)”及“所述(the)”旨在也包括複數形式,除非上下文另有明確說明。
在本文中所述的“重均分子量(weight average molecular weight)”可基於凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)中的聚苯乙烯轉化率或通過參考產品目錄而獲得。舉例來說,可在以下條件下確定重均分子量: 分析儀:HLC-8120GPC(東曹化學有限公司(Tosoh Chemical Co., Ltd.)) 管柱:G7000HXL+GMHXL+GMHXL(東曹化學有限公司) 管柱大小:每根7.8 mmφ×30 cm,共90 cm 管柱溫度:40℃ 流速:0.8毫升/分鐘 注射體積:100微升 洗脫劑:四氫呋喃 檢測器:差示折光儀(Differential refractometer,RI) 參考樣品:聚苯乙烯
在本文中所使用的表述“經取代或未經取代的”中的用語“經取代”意指對應官能團中的至少一個氫原子被羥基、鹵素、C1到C20烷基或鹵代烷基、C2到C10烯基或鹵代烯基、C2到C10炔基或鹵代炔基、C3到C10環烷基、C3到C10環烯基、C6到C30芳基、C7到C30芳基烷基、C1到C10烷氧基、C6到C30芳氧基、氨基、氰基、硝基或硫醇基中的一者取代。
在本文中所述的“單價有機基團”可指單價脂族烴基、單價脂環族烴基或單價芳族烴基。
在本文中所述的“單價脂族烴基”可為經取代或未經取代的C1到C20直鏈或支鏈烷基,優選地為C1到C10烷基,更優選地為C1到C5烷基。
在本文中所述的“單價脂環族烴基”可為經取代或未經取代的C3到C20環烷基,優選地為C3到C10環烷基,更優選地為C3到C5環烷基。
在本文中所述的“單價芳族烴基”可為經取代或未經取代的C6到C30芳基或經取代或未經取代的C7到C30芳基烷基,優選地為C6到C10芳基或C7到C10芳基烷基。
在本文中所述的“二價脂族烴基”、“二價脂環族烴基”或“二價芳族烴基”可通過將“單價脂族烴基”、“單價脂環族烴基”或“單價芳族烴基”轉變為二價形式而獲得。
舉例來說,“二價脂族烴基”可為經取代或未經取代的C1到C20直鏈或支鏈伸烷基,優選地為C1到C10伸烷基,更優選地為C1到C5伸烷基;“二價脂環族烴基”可為經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基,優選地為C3到C10伸環烷基,更優選地為C3到C5伸環烷基;且“二價芳族烴基”可為經取代或未經取代的C6到C30伸芳基或經取代或未經取代的C7到C30伸芳烷基,優選地為C6到C10伸芳基、或C7到C10伸芳烷基。
在本文中用來表示特定數值範圍的表述“X到Y”意指“大於或等於X且小於或等於Y”。
根據實施例,可提供一種用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物,所述CMP漿料組成物可以高拋光速率對鎢進行拋光,可降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並且可改善對經圖案化鎢晶圓的表面上的不平整性(irregularity)的移除。
根據實施例的用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物(以下稱為“CMP漿料組成物”)可包含例如:溶劑(包括極性溶劑或非極性溶劑);研磨劑;以及腐蝕抑制劑。在一實作方式中,腐蝕抑制劑可包括例如重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽。
在下文中,將詳細闡述CMP漿料組成物的各組分。
腐蝕抑制劑
CMP漿料組成物可包含重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷(或其鹽)作為腐蝕抑制劑。
聚氨基矽烷可包括至少一種氨基矽烷的聚合產物。
氨基矽烷可包括具有游離氨基以及參與聚合的烷氧基矽烷基或芳氧基矽烷基的氨基烷氧基矽烷或氨基芳氧基矽烷化合物。
烷氧基矽烷基或芳氧基矽烷基可通過使氨基矽烷聚合來促進重均分子量在上述範圍內的聚氨基矽烷的製備。在一實作方式中,烷氧基矽烷基或芳氧基矽烷基可通過在聚合期間提供例如矽鍵結羥基(*-Si-OH)或矽氧烷基(*-O-Si-O-*)來促進上述CMP漿料組成物的期望效果的實現。
在本文中,“烷氧基矽烷基(alkoxysilane group)”是指其中至少一個烷氧基鍵結到矽的官能團,而未必是指其中烷氧基單獨鍵結到矽的官能團。在一實作方式中,烷氧基矽烷基可為其中烷氧基單獨鍵結到矽的官能團,或者可為其中除了烷氧基以外的官能團進一步鍵結到矽的官能團。
在本文中,“芳氧基矽烷基(aryloxysilane group)”是指其中至少一個芳氧基鍵結到矽的官能團,而未必是指其中芳氧基單獨鍵結到矽的官能團。在一實作方式中,芳氧基矽烷基可為其中芳氧基單獨鍵結到矽的官能團,或者可為其中除了芳氧基以外的官能團進一步鍵結到矽的官能團。
在一實作方式中,氨基可不參與聚合,並且至少一些氨基可以游離狀態存在於聚氨基矽烷中。游離氨基可通過吸附到鎢上而充當腐蝕抑制劑,從而有助於降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,改善對經圖案化鎢晶圓的表面上的臺階高度的移除,並防止鎢拋光速率的降低。在一實作方式中,氨基可通過彼此之間形成氫鍵或在聚氨基矽烷中與矽鍵結羥基(*-Si-OH)形成氫鍵來幫助使聚氨基矽烷的結構穩定,從而確保CMP漿料組成物中的聚氨基矽烷提供其預期效果。
在本文中,“氨基(amino group)”可指伯胺基(-NH2)、仲胺基(-NH-)或叔胺基()。
在一實作方式中,聚氨基矽烷可具有或包括矽鍵結羥基(*-Si-OH)、矽氧烷基(*-O-Si-O-*)和游離氨基。
在一實作方式中,氨基矽烷可為含有至少一個氮原子(例如,1到4個氮原子、或1到3個氮原子)的氨基矽烷。在一實作方式中,氨基矽烷可包括或者為由式1表示的化合物, [式1] 在式1中,X1、X2和X3可各自獨立地為或包括例如:氫、羥基、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C7到C20芳基烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基。
在一實作方式中,X1、X2和X3中的至少一者可為例如羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基。
Y1可為例如二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基。
R1和R2可各自獨立地為或包括例如:氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、經取代或未經取代的C6到C30單價芳族基、由式2表示的官能團或由式3表示的官能團。 [式2] 在式2中,*為與式1的氮(N)的連接位點。
Y2可為例如二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基。
R3和R4可各自獨立地為或包括例如氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基。 [式3] 在式3中,*為與式1的氮(N)的連接位點。
Y3和Y4可各自獨立地為或包括例如二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基。
R5、R6和R7可各自獨立地為或包括例如:氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基。
在一實作方式中,X1、X2和X3可各自獨立地為例如羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷基、或者經取代或未經取代的C1到C20烷氧基。在一實作方式中,X1、X2和X3中的至少一者可為例如羥基、或者經取代或未經取代的C1到C20烷氧基。在一實作方式中,在式1中,X1、X2和X3可各自獨立地為例如羥基、或者經取代或未經取代的C1到C20烷氧基。羥基和經取代或未經取代的C1到C20烷氧基可促進氨基矽烷的酸催化或鹼催化聚合。
在一實作方式中,Y1可為二價脂族烴基,例如經取代或未經取代的C1到C5伸烷基。
在一實作方式中,R1和R2可各自為氫。在一實作方式中,由式1表示的化合物可為含有具有一個氮原子的氨基(-NH2)的矽烷。在一實作方式中,由式1表示的化合物可為氨基丙基三烷氧基矽烷,例如氨基丙基三乙氧基矽烷(aminopropyltriethoxysilane,APTES)(3-氨基丙基三乙氧基矽烷)或氨基丙基三甲氧基矽烷(3-氨基丙基三甲氧基矽烷)。
在一實作方式中,R1可為氫且R2可為由式2表示的官能團。在一實作方式中,由式1表示的化合物可為具有兩個氮原子的氨基矽烷。在一實作方式中,Y2可為二價脂族烴基,例如經取代或未經取代的C1到C5伸烷基。在一實作方式中,R3和R4可各自為氫,使得由式1表示的化合物可為含有具有兩個氮原子的氨基(-NH2)的矽烷。在一實作方式中,由式1表示的化合物可包括例如氨基乙基氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基三乙氧基矽烷、或者氨基乙基氨基甲基甲基二乙氧基矽烷。
在一實作方式中,R1可為氫,且R2可為由式3表示的官能團。在一實作方式中,由式1表示的化合物可為具有三個氮原子的氨基矽烷。在一實作方式中,Y3和Y4可各自獨立地為二價脂族烴基,例如經取代或未經取代的C1到C5伸烷基。在一實作方式中,R6和R7可各自為氫,使得由式1表示的化合物可為含有具有三個氮原子的氨基的矽烷。在一實作方式中,由式1表示的化合物可包括例如二乙烯三氨基丙基三甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、或二乙烯三氨基甲基甲基二乙氧基矽烷。
在一實作方式中,氨基矽烷可呈鹽的形式,且聚氨基矽烷可通過呈鹽形式的氨基矽烷的聚合來製備。在一實作方式中,氨基矽烷的鹽可指由衍生自由式1表示的化合物的陽離子和陰離子構成的中性鹽。
所述陽離子可為衍生自式1的氮的季銨陽離子。所述陰離子可包括:鹵素陰離子(例如:F-、Cl-、Br-及I-);有機酸陰離子,例如碳酸陰離子(例如:CO3 2-、HCO3 -)、乙酸陰離子(CH3COO-)、或檸檬酸陰離子(HOC(COO-)(CH2COO-)2);含氮陰離子(例如:NO3 -、NO2 -);含磷陰離子(例如:PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -);含硫陰離子(例如:SO4 2-、HSO4 -);以及氰化物陰離子(CN-)。
聚氨基矽烷可通過上述氨基矽烷化合物的聚合來製備。在一實作方式中,聚合可在存在包括酸催化劑或鹼催化劑在內的催化劑的情況下進行。酸催化劑可為強酸、弱酸等,例如HCl、HNO3、HCOOH、CH3COOH或HOC(=O)-C(=O)OH(草酸)。鹼催化劑可為強鹼、弱鹼等,例如NaOH、KOH或NH4OH。聚合可在25℃到85℃(例如,40℃到70℃)的溫度下進行。在這些範圍內,可促進聚氨基矽烷的製備。聚合可在水或水混溶性溶劑(水和有機溶劑的混合物)中進行。聚合可在酸性或鹼性範圍內(例如在2到6、3到5、9到13或10到12的範圍內)的反應酸鹼值(pH)下進行。在這些範圍內,可促進聚氨基矽烷的製備。
所述CMP漿料組成物可包含重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽。通過使用重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽來代替(例如,未聚合的)氨基矽烷,所述CMP漿料組成物可以高拋光速率對鎢進行拋光,可降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並且可改善對經圖案化鎢晶圓的表面上的不平整性的移除。
將聚氨基矽烷的重均分子量保持在500克/莫耳或大於500克/莫耳可有助於確保CMP漿料組成物在降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率和改善對鎢晶圓的表面上的臺階高度的移除方面的有效性,因為通過添加聚氨基矽烷獲得的效果很小。將聚氨基矽烷的重均分子量保持在5,000克/莫耳或小於5,000克/莫耳可有助於防止CMP漿料組成物在以高拋光速率對鎢進行拋光方面的有效性顯著降低。在一實作方式中,聚氨基矽烷或其鹽可具有例如1,000克/莫耳到3,000克/莫耳的重均分子量。
在一實作方式中,重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽可確保所述CMP漿料組成物以高拋光速率對鎢進行拋光,降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並在處於酸性或弱酸性範圍內的pH下對鎢進行拋光時改善對鎢晶圓的表面上的臺階高度的移除。在一實作方式中,可通過調節以下條件中的一種或多種來將所述CMP漿料組成物調節到此分子量:反應溫度、反應pH、所使用酸催化劑的類型或濃度、所使用鹼催化劑的類型或濃度、或者通過氨基矽烷的聚合來製備聚氨基矽烷的反應時間。
所述CMP漿料組成物可通過添加重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽來製備。在所述CMP漿料組成物的製備中添加氨基矽烷可能會使得難以製備重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷。
以所述CMP漿料組成物的總重量計,重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽可以0.001重量%到10重量%、例如0.001重量%到1重量%的量存在。在這些範圍內,可容易地確保CMP漿料組成物以高拋光速率對鎢進行拋光,降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並改善對經圖案化鎢晶圓的表面上的不平整性的移除。
在一實作方式中,CMP漿料可僅包含重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽作為腐蝕抑制劑。在一實作方式中,以所述組成物中所含腐蝕抑制劑的總重量計,重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽可以100重量%的量存在。此處,“腐蝕抑制劑(corrosion inhibitor)”可包括當用於對鎢進行拋光的組成物中時用以降低鎢蝕刻速率的合適材料。在一實作方式中,所述腐蝕抑制劑可包括氨基酸、胺化合物等。
所述氨基酸可包括例如甘氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、穀氨醯胺、組氨酸、脯氨酸、絲氨酸、酪氨酸或賴氨酸。
所述胺化合物可包括例如己胺、四甲基對苯二胺、辛胺、二乙烯三胺、二丁基苄胺、氨基丙基矽烷醇、氨基丙基矽氧烷、十二烷基胺或其混合物。
所述胺化合物可包括伯胺、仲胺、叔胺或季胺。所述胺化合物還可包括單胺、二胺、三胺、四胺或具有大量重複胺基(例如,4個或大於4個胺基)的胺聚合物。
所述胺化合物可包括長鏈烷基。長鏈烷基是指具有10個或大於10個碳原子(例如,12個或大於12個碳原子、或者14個或大於14個碳原子)的烷基。所述胺化合物可包括例如十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、油胺、N-甲基二辛胺、N-甲基十八胺、椰油醯胺丙基胺氧化物(cocamidopropylamine oxide)、苄基二甲基十六烷基氯化銨、苯紮氯銨(benzalkonium chloride)、椰油烷基甲基[聚氧乙烯(15)]氯化銨(cocoalkylmethyl[polyoxyethylene (15)]ammonium chloride)、十八烷基甲基[聚氧乙烯(15)]氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨等。
所述胺化合物可包括聚陽離子胺。聚陽離子胺(如在本文中所使用的用語)是具有多個(兩個或多個)胺基的胺化合物,其中所述胺基中的每一者是陽離子基團(例如,具有正電荷)。在一實作方式中,聚陽離子胺可包括聚季胺。聚季胺是指胺化合物包括2到4個季銨基團使得聚季胺是二季胺化合物、三季胺化合物或四季胺化合物。所述二季胺化合物可包括例如:N,N'-亞甲基雙(二甲基十四烷基溴化銨)、1,1,4,4-四丁基呱嗪二銨二溴化物(1,1,4,4-tetrabutylpiperazinediium dibromide)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-牛脂-1,3-丙烷-二氯化二銨(N,N,N′,N′,N′-pentamethyl-N-tallow-1,3-propane-diammonium dichloride)、N,N'-六亞甲基雙(氫氧化三丁基銨)、溴化十烴季銨(decamethonium bromide)、雙十二烷基-四甲基-1,4-丁二銨二碘化物(didodecyl-tetramethyl-1,4-butanediaminium diiodide)、1,5-二甲基-1,5-二氮雜雙環(3.2.2)壬烷二溴化物(1,5-dimethyl-1,5-diazoniabicyclo(3.2.2)nonane dibromide)等。所述三季胺化合物可包括例如N(1),N(6)-雙十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己二銨二碘化物(N(1),N(6)-didodecyl-N(1),N(1),N(6),N(6)-tetramethyl-1,6-hexanediaminium diiodide)。所述四季胺化合物可包括例如甲烷四基四(四甲基溴化銨)(methanetetrayltetrakis(tetramethylammonium bromide))。聚季胺化合物還可包括長鏈烷基(例如,具有10個或大於10個碳原子)。在一實作方式中,具有長鏈烷基的聚季胺化合物可包括N,N'-亞甲基雙(二甲基十四烷基溴化銨)、N,N,N',N',N'-五甲基-N-牛脂-1,3-丙烷-二氯化二銨、雙十二烷基-四甲基-1,4-丁二銨二碘化物、或者N(1),N(6)-雙十二烷基-N(1),N(1),N(6),N(6)-四甲基-1,6-己二銨二碘化物。
在一實作方式中,所述組成物還可包括例如除了重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽之外或者不同於重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽的附加的腐蝕抑制劑作為腐蝕抑制劑。為了便於說明,將重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽稱為第一腐蝕抑制劑,而將除了重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽之外的附加的腐蝕抑制劑稱為第二(或附加)腐蝕抑制劑。
第二腐蝕抑制劑可包括如上所述的氨基酸或胺化合物。在一實作方式中,第二腐蝕抑制劑可為氨基酸,例如甘氨酸。
在所述CMP漿料組成物中,第二腐蝕抑制劑可以10重量%或小於10重量%(例如,0.01重量%到5重量%、或者0.02重量%到2重量%)的量存在。在這些範圍內,第二腐蝕抑制劑可提供其預期效果,而不會不利地影響重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷或其鹽的期望效果。
在所述CMP漿料組成物中,腐蝕抑制劑可以0.001重量%到10重量%(例如,0.001重量%到1重量%、或者0.002重量%到0.2重量%)的量存在。在這些範圍內,可容易地確保所述CMP漿料組成物以高拋光速率對鎢進行拋光,降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並改善對經圖案化鎢晶圓的表面上的不平整性的移除。
溶劑
在利用研磨劑對鎢晶圓進行拋光時,溶劑(包括極性溶劑或非極性溶劑)可有助於減少研磨劑對鎢晶圓的表面的摩擦。溶劑可包括水(例如,超純水或去離子水)、有機胺、有機醇、有機醇胺、有機醚、有機酮等。在一實作方式中,溶劑可包括超純水或去離子水。在所述CMP漿料組成物中,溶劑可以餘量(例如,30重量%到99重量%)存在。
研磨劑
研磨劑可有助於以高拋光速率對絕緣膜(例如,氧化矽膜)和鎢進行拋光。
研磨劑可為金屬或非金屬氧化物,並且可包括例如二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈰、二氧化鈦或氧化鋯。在一實作方式中,研磨劑可包括可有助於實現在本文所述的期望效果的二氧化矽。
研磨劑可由球形或非球形顆粒組成,並且可具有10 nm到200 nm(例如,20 nm到180 nm、或者30 nm到150 nm)的平均初級粒徑(D50)。在這些範圍內,研磨劑可有助於以高拋光速率對作為本文中的拋光對象的絕緣膜和鎢進行拋光,同時防止拋光表面上的缺陷(例如,劃痕)。
在本文中,“平均粒徑(D50)”是典型的粒徑測量值,且指當磨料顆粒按照體積從最小到最大的順序分佈時,對應於50體積%的磨料顆粒的粒徑。
在所述CMP漿料組成物中,研磨劑可以0.001重量%到20重量%、例如0.01重量%到10重量%、0.05重量%到5重量%、或者0.1重量%到3重量%的量存在。在這些範圍內,可確保相對於絕緣膜和鎢具有足夠的拋光速率,防止劃痕,並提高二氧化矽的分散穩定性。
研磨劑可包括未改性研磨劑或改性研磨劑。
在一實作方式中,研磨劑可作為未經改性的金屬或非金屬氧化物而被併入組成物中。
在一實作方式中,研磨劑可作為利用至少一種改性劑改性的金屬或非金屬氧化物而被併入組成物中。與未改性研磨劑相比,改性研磨劑可有助於顯著提高拋光表面的拋光速率和平整度,並可有助於減少劃痕。在一實作方式中,即使在處於弱酸性範圍內的pH下,改性研磨劑也可以高拋光速率對鎢進行拋光,此高於一些其他強酸性CMP漿料組成物的拋光速率。
在一實作方式中,改性研磨劑可包括利用氨基矽烷進行改性的二氧化矽(silica)。
改性研磨劑可在其表面上具有正電荷,並且可具有10 mV到60 mV的表面電勢。在此範圍內,改性研磨劑可提高拋光表面的平整度並減少表面缺陷。
在一實作方式中,改性劑可包括上述氨基矽烷化合物或其鹽。改性研磨劑可通過將改性劑添加到未改性的研磨劑中、然後反應預定的一段時間來獲得。在一實作方式中,未改性研磨劑可包括膠體二氧化矽或煆制二氧化矽,例如膠體二氧化矽。
在一實作方式中,所述CMP漿料組成物還可包括例如氧化劑、催化劑或有機酸。
所述氧化劑可通過對鎢進行氧化來促進對鎢晶圓的拋光。
所述氧化劑可包括無機過化合物(per-compound)、有機過化合物、溴酸或其鹽、硝酸或其鹽、氯酸或其鹽、鉻酸或其鹽、碘酸或其鹽、鐵或其鹽、銅或其鹽、稀土金屬氧化物、過渡金屬氧化物或重鉻酸鉀。在本文中,“過化合物”是指含有至少一個過氧化基(-O-O-)或含有最高氧化態元素的化合物。在一實作方式中,所述氧化劑可為過化合物。在一實作方式中,所述過化合物可包括過氧化氫、高碘酸鉀、過硫酸鈣或鐵氰化鉀,例如過氧化氫。在一實作方式中,所述氧化劑可緊接在拋光之前被併入所述CMP漿料組成物中。
在所述CMP漿料組成物中,所述氧化劑可以0.01重量%到20重量%、例如0.05重量%到10重量%、或者0.1重量%到5重量%的量存在。在這些範圍內,所述CMP漿料組成物可以提高的拋光速率對鎢進行拋光。
所述催化劑可包括鐵離子化合物、鐵離子絡合物或其水合物。
鐵離子化合物、鐵離子絡合物或其水合物可有助於提高相對於鎢的拋光速率。
鐵離子化合物可包括含三價鐵陽離子的化合物。含三價鐵陽離子的化合物可包括例如其中三價鐵陽離子在其水溶液中作為游離陽離子存在的合適的化合物。在一實作方式中,含三價鐵陽離子的化合物可包括例如氯化鐵(FeCl3)、硝酸鐵(Fe(NO3)3)或硫酸鐵(Fe2(SO4)3)。
鐵離子絡合物可包括含三價鐵陽離子的絡合物。含三價鐵陽離子的絡合物可包括通過使三價鐵陽離子在其水溶液中與具有至少一個官能團的有機或無機化合物(例如,羧酸、磷酸、硫酸、氨基酸或胺)進行反應而形成的化合物(或其鹽)。有機或無機化合物可包括檸檬酸鹽、檸檬酸銨、對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid,pTSA)、1,3-丙二胺四乙酸(1,3-propylenediaminetetraacetic acid,PDTA)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid,DTPA)、次氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid,NTA)、或者乙二胺-N,N'-二琥珀酸(ethylenediamine-N,N'-disuccinic acid,EDDS)。含三價鐵陽離子的絡合物可包括例如檸檬酸鐵、檸檬酸鐵銨、Fe(III)-pTSA、Fe(III)-PDTA或Fe(III)-EDTA。
在所述CMP漿料組成物中,催化劑(例如,鐵離子化合物、鐵離子絡合物或其水合物)可以0.001重量%到10重量%、例如0.001重量%到5重量%、0.001重量%到1重量%、或者0.001重量%到0.5重量%的量存在。在這些範圍內,所述催化劑可有助於提高相對於鎢膜的拋光速率。
有機酸可包括羧酸,例如丙二酸、馬來酸或蘋果酸。
在所述CMP漿料組成物中,有機酸可以0.001重量%到20重量%、例如0.01重量%到10重量%、0.01重量%到5重量%、或者0.01重量%到1重量%的量存在。在這些範圍內,所述CMP漿料組成物可有助於減少對鎢進行拋光時的侵蝕和突出。
所述CMP漿料組成物可具有2到6的pH。通過使用上述未改性二氧化矽或改性二氧化矽作為研磨劑,根據實施例的CMP漿料組成物即使在處於弱酸性範圍內的pH下也可實現相對於鎢的高拋光速率,此高於強酸性CMP漿料組成物的拋光速率。
所述CMP漿料組成物還可包括pH調節劑,以將所述組成物的pH調節到上述範圍。
在一實作方式中,pH調節劑可包括:無機酸,例如硝酸、磷酸、鹽酸或硫酸;或者有機酸,例如pKa為6或小於6的有機酸,例如乙酸或鄰苯二甲酸。在一實作方式中,pH調節劑可包括鹼,例如氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、碳酸鈉或碳酸鉀。
在一實作方式中,除了上述組分之外,所述CMP漿料組成物還可包含合適的添加劑,例如殺生物劑、表面活性劑(surfactant)、分散劑、改性劑或表面活化劑(surface-active agent)。在所述CMP漿料組成物中,所述添加劑可以0.001重量%到5重量%、例如0.001重量%到1重量%、或者0.001重量%到0.5重量%的量存在。在這些範圍內,所述添加劑可有助於提供其預期的效果,而不影響拋光速率。
根據另一實施例,對鎢進行拋光的方法可包括使用根據實施例的用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物對鎢進行拋光。
提供以下實例和比較例以便突出一個或多個實施例的特性,但應理解,既不應將實例和比較例解釋為限制實施例的範圍,也不應將比較例解釋為處於實施例的範圍以外。此外應理解,所述實施例並不限於在實例和比較例中所述的具體細節。
在實例和比較例中使用的組分的細節如下:
(1)未改性研磨劑:平均粒徑(D50)為120 nm的膠體二氧化矽(PL-7,扶桑化學公司(Fuso Chemical))
(2)pH調節劑:硝酸或氨水
實例
1
在pH為2.5且溫度為65℃的條件下使由式4表示的氨基矽烷(其中Et是乙基)聚合了8小時,從而獲得了氨基矽烷的聚合產物(重均分子量:1,500克/莫耳)。 [式4]
以最終CMP漿料組成物的總重量計,將1.5重量%的作為研磨劑的未改性二氧化矽、0.03重量%的作為有機酸的丙二酸、0.15重量%的作為腐蝕抑制劑的甘氨酸、0.001重量%的作為含鐵離子的化合物的硝酸鐵九水合物、0.001重量%的乙二胺四乙酸的二銨鹽以及0.005重量%的所獲得的氨基矽烷的聚合產物與去離子水混合,從而製備了組成物。使用pH調節劑將所得組成物調節到pH為2.5。以最終CMP漿料組成物的總重量計,將0.5重量%的過氧化氫作為氧化劑緊接在拋光之前與所得組成物進行混合,從而製備了用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物,餘量為去離子水。
實例
2
除了將由式4表示的氨基矽烷的聚合產物的含量從0.005重量%改變為0.01重量%之外,以與實例1中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
實例
3
在pH為2.5且溫度為65℃的條件下使由式5表示的氨基矽烷(其中Me是甲基)聚合了8小時,從而獲得了氨基矽烷的聚合產物(重均分子量:1,500克/莫耳)。 [式5]
此後,除了使用0.005重量%的由式5表示的氨基矽烷的聚合產物代替0.005重量%的由式4表示的氨基矽烷的聚合產物之外,以與實例1中相同的方式製備了用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物。
實例
4
除了將由式5表示的氨基矽烷的聚合產物的含量從0.005重量%改變為0.01重量%之外,以與實例3中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
實例
5
在pH為2.5且溫度為65℃的條件下使由式6表示的氨基矽烷(其中Me是甲基)聚合了8小時,從而獲得了氨基矽烷的聚合產物(重均分子量:1,500克/莫耳)。 [式6]
此後,除了使用0.005重量%的由式6表示的氨基矽烷的聚合產物代替0.005重量%的由式4表示的氨基矽烷的聚合產物之外,以與實例1中相同的方式製備了用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物。
實例
6
除了將由式6表示的氨基矽烷的聚合產物的含量從0.005重量%改變為0.01重量%之外,以與實例5中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
比較例
1
除了不使用由式4表示的氨基矽烷的聚合產物之外,以與實例1中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
比較例
2
除了使用0.01重量%的由式4表示的(未聚合的)氨基矽烷代替由式4表示的氨基矽烷的聚合產物之外,以與實例1中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
比較例
3
除了改變由式4表示的氨基矽烷的聚合條件以提供重均分子量為350克/莫耳的氨基矽烷的聚合產物、並且使所述聚合產物以0.01重量%的量存在之外,以與實例1中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
比較例
4
除了改變由式4表示的氨基矽烷的聚合條件以提供重均分子量為5,500克/莫耳的氨基矽烷的聚合產物、並且使所述聚合產物以0.01重量%的量存在之外,以與實例1中相同的方式製備了CMP漿料組成物。
在以下拋光評估條件下對在實例1到實例6和比較例1到比較例4中製備的CMP漿料組成物中的每一者的拋光特性進行了評估。結果示出於表1中。
[拋光評估條件]
1. 拋光機:瑞弗萊新(Reflexion)LK 300 mm(應用材料有限公司(AMAT Co., Ltd.))
2. 拋光條件 -拋光墊:IC1010(杜邦公司(DuPont Inc.)) -機頭速度:101 rpm -壓板速度:100 rpm -拋光壓力:2 psi -扣環壓力(retainer ring pressure):9 psi -漿料流速:240毫升/分鐘 -拋光時間:60秒
3. 拋光對象 -可商購獲得的經圖案化鎢晶圓(MIT 854,300 mm)
將用於對鎢進行拋光的CMP漿料(斯達普蘭那(STARPLANAR)-7000,三星SDI有限公司(Samsung SDI Co., Ltd. ))與去離子水以1:2的重量比進行了混合,隨後以混合物的總重量計添加了2重量%的過氧化氫,且然後使用所得混合物在具有拋光墊(IC1010,杜邦公司)的拋光機(瑞弗萊新(Reflexion)LK 300 mm)上在機頭速度為101 rpm、壓板速度為100 rpm、拋光壓力為2 psi、扣環壓力為9 psi且混合物流速為250毫升/分鐘的條件下對經圖案化鎢晶圓進行了初步拋光。通過此種製程,鎢金屬層被移除使得氧化物膜/金屬圖案被暴露出。
4. 分析方法
拋光速率(單位:Å/分鐘):在上述拋光條件下對經圖案化鎢晶圓進行拋光之後,通過使用反射計(reflectometer)對拋光前後的膜厚度差進行轉換而獲得了氧化物膜拋光速率,並且通過對拋光前後的電阻差進行轉換而獲得了鎢拋光速率。
侵蝕(單位:nm):在上述拋光條件下對經圖案化鎢晶圓進行拋光之後,使用原子力輪廓儀(atomic force profiler)(因賽特(InSight)CAP,布魯克有限公司(Bruker Co., Ltd.))對晶圓圖案的輪廓進行了測量。基於在經拋光晶圓的0.18 μm×0.18 μm的圖案化區域中的周圍氧化物膜(peri oxide film)與單元氧化物膜(cell oxide film)之間的高度差而計算出了侵蝕。此處,掃描速率被設定為100 μm/秒,且掃描長度被設定為2 mm。
蝕刻速率(單位:Å/分鐘):將未經圖案化的鎢晶圓切割成2 cm×2 cm的大小,然後浸入處於60℃下的漿料中達5分鐘。通過比較浸入漿料前後的蝕刻量而獲得了對鎢晶圓的蝕刻速率。 表1
| 實例 | 比較例 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 鎢拋光速率(Å/分鐘) | 165 | 157 | 155 | 136 | 149 | 130 | 180 | 顆粒聚集 | 172 | 116 |
| 氧化物膜拋光速率(Å/分鐘) | 479 | 482 | 485 | 481 | 491 | 461 | 490 | 487 | 451 | |
| 侵蝕(nm) | 17.2 | 14.9 | 13.2 | 11.7 | 14 | 12.5 | 20.7 | 20.2 | 28.2 | |
| 蝕刻速率(Å/分鐘) | 52 | 36 | 44 | 25 | 44 | 22 | 168 | 69 | 21 |
從表1中可看出,實例1到實例6的CMP漿料組成物以高拋光速率對鎢進行拋光,降低了經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並改善了對鎢晶圓的表面上的不平整性的移除。
相反,不含重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷的比較例1到比較例4的組成物未能提供上述所有期望的效果。
一個或多個實施例可提供一種用於對鎢進行拋光的CMP漿料組成物,所述CMP漿料組成物可以高拋光速率對鎢進行拋光,可降低經圖案化鎢晶圓的蝕刻速率,並且可改善對經圖案化鎢晶圓的表面上的臺階高度的移除。
本文中已公開了實例性實施例,且儘管使用具體用語,但這些具體用語應被使用及解釋為僅具有一般性及說明性意義而非用於限制目的。在某些情形中,如在本申請提出申請之前對所屬領域中的普通技術人員來說將顯而易見,除非另外具體指明,否則結合具體實施例所闡述的特徵、特性、及/或元件可單獨使用或與結合其他實施例所闡述的特徵、特性、及/或元件組合使用。因此,所屬領域中的技術人員應理解,在不背離如在申請專利範圍中所述的本發明的精神及範圍的條件下,可對其作出形式及細節上的各種改變。
無。
無。
Claims (19)
- 一種化學機械拋光漿料組成物,用於對鎢進行拋光,所述化學機械拋光漿料組成物包含: 溶劑,所述溶劑包括極性溶劑或非極性溶劑; 研磨劑;以及 腐蝕抑制劑, 其中所述腐蝕抑制劑包括: 重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的聚氨基矽烷,或 所述聚氨基矽烷的鹽, 其中以所述化學機械拋光漿料組成物的總重量計,所述腐蝕抑制劑以0.001重量%到10重量%的量存在,且重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的所述聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的所述鹽以0.001重量%到10重量%的量存在。
- 如請求項1所述的化學機械拋光漿料組成物,其中所述聚氨基矽烷包括矽鍵結羥基、矽氧烷基或游離氨基。
- 如請求項1所述的化學機械拋光漿料組成物,其中所述聚氨基矽烷包括氨基矽烷的聚合產物。
- 如請求項3所述的化學機械拋光漿料組成物,其中: 所述氨基矽烷包含由式1表示的化合物, [式1] X1、X2和X3各自獨立地為氫、羥基、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C7到C20芳基烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基, X1、X2和X3中的至少一者為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基, Y1為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且 R1和R2各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、經取代或未經取代的C6到C30單價芳族基、由式2表示的官能團、或者由式3表示的官能團, [式2] *為與式1的氮的連接位點, Y2為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且 R3和R4各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基, [式3] *為與式1的氮的連接位點, Y3和Y4各自獨立地為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且 R5、R6和R7各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基。
- 如請求項3所述的化學機械拋光漿料組成物,其中所述氨基矽烷包括氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基甲基二乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、或者二乙烯三氨基甲基甲基二乙氧基矽烷。
- 如請求項1所述的化學機械拋光漿料組成物,其中所述腐蝕抑制劑更包含附加腐蝕抑制劑,所述附加腐蝕抑制劑不同於重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的所述聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的所述鹽。
- 如請求項6所述的化學機械拋光漿料組成物,其中所述附加腐蝕抑制劑包括氨基酸或胺化合物。
- 如請求項1所述的化學機械拋光漿料組成物,其中所述研磨劑包括未改性研磨劑或改性研磨劑。
- 如請求項8所述的化學機械拋光漿料組成物,其中: 所述研磨劑包括所述改性研磨劑,且 所述改性研磨劑包括利用氨基矽烷或所述氨基矽烷的鹽改性的二氧化矽。
- 如請求項1所述的化學機械拋光漿料組成物,更包含氧化劑、催化劑或有機酸。
- 如請求項10所述的化學機械拋光漿料組成物,其中以所述化學機械拋光漿料組成物的總重量計,所述化學機械拋光漿料組成物包含: 0.001重量%到20重量%的所述研磨劑, 0.001重量%到10重量%的所述腐蝕抑制劑, 0.01重量%到20重量%的所述氧化劑, 0.001重量%到10重量%的所述催化劑, 0.001重量%到20重量%的所述有機酸,以及 所述溶劑。
- 一種對鎢進行拋光的方法,所述方法包括: 使用如請求項1所述的用於對鎢進行拋光的化學機械拋光漿料組成物對鎢進行拋光。
- 如請求項12所述的方法,其中所述聚氨基矽烷包括矽鍵結羥基、矽氧烷基或游離氨基。
- 如請求項12所述的方法,其中所述聚氨基矽烷包括氨基矽烷的聚合產物。
- 如請求項14所述的方法,其中: 所述氨基矽烷包含由式1表示的化合物, [式1] X1、X2和X3各自獨立地為氫、羥基、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C7到C20芳基烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基, X1、X2和X3中的至少一者為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基、或者經取代或未經取代的C6到C20芳氧基, Y1為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且 R1和R2各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、經取代或未經取代的C6到C30單價芳族基、由式2表示的官能團、或者由式3表示的官能團, [式2] *為與式1的氮的連接位點, Y2為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且 R3和R4各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基, [式3] *為與式1的氮的連接位點, Y3和Y4各自獨立地為二價脂族烴基、二價脂環族烴基或二價芳族烴基,且 R5、R6和R7各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1到C20單價脂族烴基、經取代或未經取代的C3到C20單價脂環族烴基、或者經取代或未經取代的C6到C30單價芳族烴基。
- 如請求項14所述的方法,其中所述氨基矽烷包括氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、氨基乙基氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基三乙氧基矽烷、氨基乙基氨基甲基甲基二乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基三乙氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、二乙烯三氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、或者二乙烯三氨基甲基甲基二乙氧基矽烷。
- 如請求項12所述的方法,其中所述腐蝕抑制劑更包含附加腐蝕抑制劑,所述附加腐蝕抑制劑不同於重均分子量為500克/莫耳到5,000克/莫耳的所述聚氨基矽烷或所述聚氨基矽烷的所述鹽。
- 如請求項12所述的方法,其中所述化學機械拋光漿料組成物更包含氧化劑、催化劑或有機酸。
- 如請求項18所述的方法,其中以所述化學機械拋光漿料組成物的總重量計,所述化學機械拋光漿料組成物包含: 0.001重量%到20重量%的所述研磨劑, 0.001重量%到10重量%的所述腐蝕抑制劑, 0.01重量%到20重量%的所述氧化劑, 0.001重量%到10重量%的所述催化劑, 0.001重量%到20重量%的所述有機酸,以及 所述溶劑。
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