A method for chemical mechanical polishing of a tungsten containing substrate is disclosed to reduce the corrosion rate and inhibit the depression of tungsten and the erosion of the underlying dielectric. The method includes providing a substrate; providing a polishing composition comprising the following as an initial component: water; oxidant; nonionic polyacrylamide; dicarboxylic acid; iron ion source; colloidal silica abrasive with a negative \u03b6 potential; and optionally pH regulator; providing a chemical mechanical polishing pad with a polished surface; producing vividness at the interface between the polishing pad and the substrate State contact; and distributing the polishing composition to the polishing surface at or near the interface between the polishing pad and the substrate; some of the tungsten is polished away from the substrate, reducing the corrosion rate, inhibiting the depression of the tungsten and the erosion of the dielectric under the tungsten.
【技术实现步骤摘要】
用于钨的化学机械抛光方法专利
本专利技术涉及化学机械抛光钨以抑制钨的凹陷以及抑制下层电介质的侵蚀并且还降低钨的腐蚀速率的领域。更具体来说,本专利技术涉及化学机械抛光钨以抑制钨的凹陷以及抑制下层电介质的侵蚀并且还降低钨的腐蚀速率的方法,其通过以下来进行:提供含有钨的衬底;提供含有以下作为初始组分的抛光组合物:水;氧化剂;非离子聚丙烯酰胺;二羧酸;铁离子源;带负电荷的胶态二氧化硅研磨剂;以及任选地pH调节剂;提供具有抛光表面的化学机械抛光垫;在抛光垫与衬底之间的界面处产生动态接触;以及将抛光组合物分配到抛光垫与衬底之间的界面处或附近的抛光表面上,其中将一些钨抛光远离衬底。
技术介绍
在集成电路和其他电子装置的制造中,多层导电、半导电和电介质材料沉积在半导体晶片的表面上或从其去除。导电、半导电和电介质材料薄层可以通过多种沉积技术沉积。现代工艺中的常见沉积技术包括物理气相沉积(PVD),也称为溅射;化学气相沉积(CVD);等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和电化学电镀(ECP)。随着材料层依序沉积和去除,晶片的最上表面变为非平面的。因为随后的半导体工艺(例如,金属化)需要晶片具有平坦表面,所以晶片需要被平面化。平面化可用于去除不希望的表面形貌和表面缺陷,例如粗糙表面、聚结材料、晶格损伤、划痕和污染的层或材料。化学机械平面化或化学机械抛光(CMP)是用于平面化衬底(例如半导体晶片)的常用技术。在常规CMP中,晶片被安装在载体组件上并且定位成与CMP设备中的抛光垫接触。载体组件向晶片提供可控压力,将其压向抛光 ...
【技术保护点】
1.一种化学机械抛光钨的方法,其包含:/n提供包含钨和电介质的衬底;/n提供包含以下作为初始组分的化学机械抛光组合物:/n水;/n氧化剂;/n非离子聚丙烯酰胺;/n具有负ζ电位的胶态二氧化硅研磨剂;/n二羧酸,/n铁(III)离子源;和,/n任选地,pH调节剂;/n提供具有抛光表面的化学机械抛光垫;/n在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处产生动态接触;和/n将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的所述界面处或附近的所述化学机械抛光垫的所述抛光表面上,以去除至少一些所述钨。/n
【技术特征摘要】
20180503 US 62/6662511.一种化学机械抛光钨的方法,其包含:
提供包含钨和电介质的衬底;
提供包含以下作为初始组分的化学机械抛光组合物:
水;
氧化剂;
非离子聚丙烯酰胺;
具有负ζ电位的胶态二氧化硅研磨剂;
二羧酸,
铁(III)离子源;和,
任选地,pH调节剂;
提供具有抛光表面的化学机械抛光垫;
在所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的界面处产生动态接触;和
将所述化学机械抛光组合物分配到所述化学机械抛光垫与所述衬底之间的所述界面处或附近的所述化学机械抛光垫的所述抛光表面上,以去除至少一些所述钨。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所提供的所述化学机械抛光组合物在80转/分钟的压板速度、81转/分钟的载体速度、125mL/min的化学机械抛光组合物流动速率、在的钨去除速率;以及,其中所述化学机械抛光垫包含含有聚合中空型芯微颗粒的聚氨基甲酸酯抛光层和聚氨基甲酸酯浸渍无纺子垫。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所提供的所述化学机械抛光组合物包含以下作为初始组分:
所述水;
0.01至10重量%的所述氧化剂,其中所述氧化剂为过氧化氢;
20至320ppm的所述非离子聚丙烯酰胺;
0.01至10重量%的具有负ζ电位的所述胶态二氧化硅研磨剂;
1至2,600ppm的选自由以下组成的群组的所述二羧酸:丙二酸、乙二酸、顺丁烯二酸、苹果酸、酒石酸与其盐;
100至1,000ppm的所述铁(III)离子源,其中所述铁(III)离子源是九水合硝酸铁;以及,
任选地,pH调节剂;其中所述化学机械抛光组合物具有1至7的pH。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所提供的所述化学机械抛光组合物在80转/分钟的压板速度、81转/分钟的载体速度、125mL/min的化学机械抛光组合物流动速率、在的钨去除速率;以及,其中所述化学机械抛光垫包含含有聚合中空型芯微颗粒的聚氨基甲酸酯抛光层和聚氨基甲酸酯浸渍无纺子垫。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所提供的所述化学机械抛光组合物包含以下作为初始组分:
所述水;
0.01至10重量%的所述氧化剂,其中所述氧化剂为过氧化氢;
50至320ppm的所述非离子聚丙烯酰胺;
0.01至10重量%的具有负ζ电位的所述胶态二氧化硅研磨剂;
100至1,400ppm的所述二羧酸,其中所述二羧酸为丙二酸、其盐或其混合物;
100至1000ppm的所述铁(III)离子源,其中所述铁(III)离子源是硝酸铁;以及,
任选的,pH调节剂;其中所述化学机械抛光组合物具有1至7的pH。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所提供的所述化学机械抛光组合物在80转/分钟的压...
【专利技术属性】
技术研发人员:何蔺蓁,蔡薇雯,
申请(专利权)人:罗门哈斯电子材料CMP控股股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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