化学机械研磨用组合物及研磨方法与流程

本发明涉及一种化学机械研磨用组合物及使用其的研磨方法。

背景技术：

1、随着半导体集成电路的制造技术的提高，对半导体元件要求高集成化、高速运行。伴随于此，在半导体元件中的微细电路的制造工序中所要求的半导体基板表面的平坦性日益严格，化学机械抛光(chemical mechanical polishing，cmp)成为半导体元件的制造工序中必不可少的技术。

2、例如，在将布线间沿上下纵方向电性接合的接触孔内使用嵌入性优异的钨。作为用于对绝缘膜上的多余的钨膜进行研磨的化学机械研磨用组合物，提出有一种组合物，其含有过氧化氢等氧化剂、硝酸铁等铁催化剂及二氧化硅等研磨粒(例如，参照专利文献1、专利文献2、专利文献3)。

3、[现有技术文献]

4、[专利文献]

5、[专利文献1]日本专利特表2005-518091号公报

6、[专利文献2]日本专利特开2007-19093号公报

7、[专利文献3]日本专利特开2008-503875号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、关于用于对钨膜进行研磨的化学机械研磨用组合物，由于需要使钨表面氧化来形成氧化膜，因此通常呈ph为2～5左右的酸性。因此，在cmp结束后的钨表面容易产生腐蚀，谋求可尽可能减少钨表面腐蚀的产生的化学机械研磨用组合物。

3、本发明的若干方式为提供一种化学机械研磨用组合物及研磨方法，所述化学机械研磨用组合物可使钨膜的研磨速度大且减少钨表面腐蚀的产生。

4、[解决问题的技术手段]

5、本发明是为了解决所述课题的至少一部分而成，可作为以下的任一方式来实现。

6、本发明的化学机械研磨用组合物的一方式含有：

7、(a)选自由下述通式(1)～通式(3)所表示的化合物所组成的群组中的至少两种、

8、(b)铁(iii)化合物、及

9、(c)研磨粒，

10、ph为2以上且5以下。

11、[化1]

12、

13、

14、

15、(式(1)～式(3)中，r1及r2各自独立地表示碳数为n以下的烷基，r3各自独立地表示烃基；m-表示一价阴离子；n表示3以上的整数)

16、在所述化学机械研磨用组合物的一方式中，

17、当将化学机械研磨用组合物中的所述(a)成分的含量设为ma(质量％)，将所述(b)成分的含量设为mb(质量％)时，ma/mb的值可为0.001～10。

18、在所述化学机械研磨用组合物的任一方式中，

19、所述(a)成分的含量可为0.0005质量％以上且0.2质量％以下。

20、在所述化学机械研磨用组合物的任一方式中，

21、可还含有(d)在一分子内具有两个以上的羧基的化合物。

22、在所述化学机械研磨用组合物的任一方式中，

23、所述(b)铁(iii)化合物可为硝酸铁。

24、在所述化学机械研磨用组合物的任一方式中，

25、所述(b)成分的含量可为0.001质量％以上且1质量％以下。

26、在所述化学机械研磨用组合物的任一方式中，

27、所述(c)成分的含量可为0.01质量％以上且10质量％以下。

28、所述化学机械研磨用组合物的任一方式可为

29、用于对设置有包含钨的布线层的被处理体进行研磨的化学机械研磨用组合物。

30、在所述化学机械研磨用组合物的任一方式中，

31、所述被处理体可包含具有接触孔的绝缘膜以及设置于所述接触孔内及所述绝缘膜上的钨膜。

32、本发明的研磨方法的一方式包括如下工序：

33、使用所述任一方式的化学机械研磨用组合物对设置有包含钨的布线层的被处理体进行研磨的工序。

34、在所述研磨方法的一方式中，

35、所述被处理体可包含具有接触孔的绝缘膜以及设置于所述接触孔内及所述绝缘膜上的钨膜。

36、[发明的效果]

37、根据本发明的化学机械研磨用组合物，在对设置有包含钨的布线层的被处理体进行研磨的cmp中，可使钨膜的研磨速度大且减少钨表面腐蚀的产生。

技术特征：

1.一种化学机械研磨用组合物，含有：

2.根据权利要求1所述的化学机械研磨用组合物，其中当将化学机械研磨用组合物中的所述(a)成分的含量设为ma质量％，将所述(b)成分的含量设为mb质量％时，ma/mb的值为0.001～10。

3.根据权利要求1或2所述的化学机械研磨用组合物，其中所述(a)成分的含量为0.0005质量％以上且0.2质量％以下。

4.根据权利要求1或2所述的化学机械研磨用组合物，还含有(d)在一分子内具有两个以上的羧基的化合物。

5.根据权利要求1或2所述的化学机械研磨用组合物，其中所述(b)铁(iii)化合物为硝酸铁。

6.根据权利要求1或2所述的化学机械研磨用组合物，其中所述(b)成分的含量为0.001质量％以上且1质量％以下。

7.根据权利要求1或2所述的化学机械研磨用组合物，其中所述(c)成分的含量为0.01质量％以上且10质量％以下。

8.根据权利要求1或2所述的化学机械研磨用组合物，用于对设置有包含钨的布线层的被处理体进行研磨。

9.根据权利要求8所述的化学机械研磨用组合物，其中所述被处理体包含具有接触孔的绝缘膜以及设置于所述接触孔内及所述绝缘膜上的钨膜。

10.一种研磨方法，包括如下工序：使用如权利要求1至9中任一项所述的化学机械研磨用组合物对设置有包含钨的布线层的被处理体进行研磨的工序。

11.根据权利要求10所述的研磨方法，其中所述被处理体包含具有接触孔的绝缘膜以及设置于所述接触孔内及所述绝缘膜上的钨膜。

技术总结
本发明提供一种化学机械研磨用组合物及研磨方法，所述化学机械研磨用组合物可使钨膜的研磨速度大且减少钨膜表面腐蚀的产生。本发明的化学机械研磨用组合物含有(A)选自由下述通式(1)～通式(3)所表示的化合物所组成的群组中的至少两种、(B)铁(III)化合物及(C)研磨粒，pH为2以上且5以下。(式(1)～式(3)中，R<supgt;1</supgt;及R<supgt;2</supgt;各自独立地表示碳数为n以下的烷基，R<supgt;3</supgt;各自独立地表示烃基；M<supgt;‑</supgt;表示一价阴离子；n表示3以上的整数)

技术研发人员：须原辽,柳桥健司,栉田悠贵
受保护的技术使用者：JSR株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13