用于化学机械抛光的浆料组合物制造技术

提供一种用于化学机械抛光的浆料组合物，所述浆料组合物包括：陶瓷抛光颗粒；分散剂；pH控制剂；以及与氮化硅具有亲和性的添加剂。

Slurry composition for chemical mechanical polishing

A slurry composition for chemical mechanical polishing is provided. The slurry composition comprises: ceramic polishing particles; dispersants; pH control agents; and additives with affinity to silicon nitride.

【技术实现步骤摘要】
用于化学机械抛光的浆料组合物于2017年3月29日在韩国知识产权局提交的并且名称为“SlurryCompositionforChemicalMechanicalPolishing(用于化学机械抛光的浆料组合物)”的第10-2017-0039947号韩国专利申请通过引用全部包含于此。
实施例涉及一种用于化学机械抛光的浆料组合物。
技术介绍
通过使用化学机械抛光来去除特定材料膜的工艺被广泛使用，氮化硅可以是在半导体基底的表面上形成膜的各种材料中最常用的材料中的一种。
技术实现思路
实施例可以通过提供用于化学机械抛光的浆料组合物来实现，所述浆料组合物包括：陶瓷抛光颗粒；分散剂；pH控制剂；以及与氮化硅具有亲和性的添加剂。实施例可以通过提供用于化学机械抛光的浆料组合物来实现，所述浆料组合物包括：二氧化铈抛光颗粒；分散剂；以及与氮化硅具有亲和性的添加剂，其中，所述浆料组合物的pH为3至6，并且基于100重量份的分散剂，与氮化硅具有亲和性的添加剂以0.001重量份至0.5重量份的量包括在浆料组合物中。实施例可以通过提供用于化学机械抛光的浆料组合物来实现，所述浆料组合物包括：陶瓷抛光颗粒；分散剂；pH控制剂和氮化硅保护添加剂。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域技术人员而言，特征将是明显的，在附图中：图1示出了根据实施例的用于执行化学机械抛光的抛光装置的概念透视图；图2A和图2B示出了根据实施例的示出操作与氮化硅具有亲和性的添加剂的原理的概念图；图3示出了根据实施例的制造用于化学机械抛光的浆料组合物的方法的流程图；图4示出了根据实施例的通过使用用于化学机械抛光的浆料组合物来制造结构的方法的流程图；图5示出了用于形成图4的结构的晶片的透视图；以及图6A至图6D示出了根据制造步骤的图5的部分A和部分B的剖视图的示意图。具体实施方式图1示出了根据实施例的用于执行化学机械抛光的抛光装置100的概念透视图。参照图1，抛光装置100可以包括具有旋转圆盘形状的台板120。抛光垫110可以放置在台板120上。台板120可以相对于轴125旋转。例如，电动机121可以旋转驱动轴124以使台板120相对于轴125旋转。抛光垫110可以包括外抛光层112和软衬背层(backinglayer)114。抛光装置100可以包括用于将诸如浆料的抛光剂132分配到抛光垫110上的浆料口130。抛光装置100可以包括用于研磨抛光垫110以将抛光垫110保持在恒定状态的抛光垫调节器160。抛光装置100可以包括至少一个承载头(carrierhead)140。可以通过使基底10抵靠抛光垫110来操作承载头140。承载头140可以独立地控制例如与单个基底10相关的压力的抛光参数。例如，承载头140可以包括固定环(retainingring)142以将基底10保持在柔性膜下。另外，承载头140可以包括由柔性膜限定并可以被独立控制的多个可加压室。可加压室可以向柔性膜的部分施加压力，并且还可以向基底10的与柔性膜的部分对应的部分施加压力，其中，可以相对于部分独立地控制压力。承载头140可以从支撑结构150(例如，转盘(carousel)或轨道)悬挂并且通过驱动轴152连接到承载头旋转电动机154，并且承载头140可以围绕中心轴155旋转。在实施方式中，承载头140可以在侧向方向上(例如在转盘150或轨道上的滑动件上)振荡，或者由于转盘150的旋转振荡而振荡。在操作期间，台板120可以围绕其轴125旋转，承载头140可以围绕其中心轴155旋转并且在侧向方向上平移跨过抛光垫110的顶表面。尽管图1中仅示出了一个承载头140，但是在实施方式中，可以设置用于保持附加基底的至少两个承载头以有效地使用抛光垫110的表面区域。抛光装置100可以包括用于控制台板120的旋转的控制系统。控制系统可以包括诸如通用可编程数字计算机的控制器、诸如用于输出数据的监视器的输出装置192和诸如用于输入数据的键盘的输入装置194。在图1中，控制系统仅连接到电动机121。在实施方式中，该系统可以被配置为通过连接到承载头140来控制承载头140的头部压力或速度。在实施方式中，控制系统可以通过连接到浆料口130来控制浆料的供应。实施例可以提供将被用于抛光装置100中的用于化学机械抛光的浆料组合物。例如，根据实施例的用于化学机械抛光的浆料组合物可以包括：陶瓷抛光颗粒；分散剂；pH控制剂；以及与氮化硅具有亲和性或者对氮化硅具有亲和性的添加剂。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以包括例如金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物。在实施方式中，金属可以包括例如Si、Al、Ce或Ti。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以是例如CeO2颗粒。陶瓷抛光颗粒可以具有在例如大约1nm至大约150nm的范围内的平均直径。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以具有在例如大约1nm至大约100nm的范围内的平均直径。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以具有在例如大约1nm至大约80nm的范围内的平均直径。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以具有在例如大约1nm至大约60nm的范围内的平均直径。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以具有在例如大约5nm至大约100nm的范围内的平均直径。在实施方式中，陶瓷抛光颗粒可以具有在例如大约20nm至大约80nm的范围内的平均直径。用于化学机械抛光的浆料组合物还可以包括用于使陶瓷抛光颗粒分散的分散剂。在实施方式中，分散剂基本上可以是例如用于使陶瓷抛光颗粒均匀分散的液体。分散剂可以是例如水类溶剂或有机溶剂。例如，分散剂可以是诸如水、去离子水或超纯水的水类溶剂。在实施方式中，分散剂可以是有机溶剂，例如，具有在1至15的范围内的碳数的脂肪族醇或具有在2至20的范围内的碳数的醚。基于100重量份的分散剂，陶瓷抛光颗粒可以以例如大约0.1重量份至大约15重量份的量包括在用于化学机械抛光的浆料组合物中。在实施方式中，基于100重量份的分散剂，用于化学机械抛光的浆料组合物中的陶瓷抛光颗粒的含量可以为例如大约0.5重量份至大约10重量份。在实施方式中，基于100重量份的分散剂，用于化学机械抛光的浆料组合物中的陶瓷抛光颗粒的含量可以为例如大约1重量份至大约5重量份。pH控制剂用于化学机械抛光的浆料组合物还可以包括用于控制组合物的pH的pH控制剂。在实施方式中，用于化学机械抛光的浆料组合物可以具有例如在大约3至大约6的范围内或大约4至大约5的范围内的pH。可以适当地使用酸性溶液和碱性溶液以将用于化学机械抛光的浆料组合物的pH控制在大约3至大约6或大约4至大约5的范围内。在实施方式中，pH控制剂可以包括例如硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、羧酸、马来酸、丙二酸、柠檬酸、草酸或酒石酸的酸性溶液和/或例如氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化镁、三乙胺、TMA氢氧化物或氨水的碱性溶液。在实施方式中，pH控制剂可以以适当的量包括在浆料组合物中，使得浆料组合物具有在大约3至大约6的范围内的pH。抛光加速剂用于化学机械抛光中的抛光加速剂可以包括低分子量阴离子、高分子量阴离子、羟基酸和氨基酸。例如，低分子量阴离子可以包括柠檬酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸以及这些物质的共聚酸和盐中的至少一种。羟基酸可以包括羟基苯甲酸、抗坏血酸和这些物质的盐中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于化学机械抛光的浆料组合物，所述浆料组合物包括：陶瓷抛光颗粒；分散剂；pH控制剂；以及与氮化硅具有亲和性的添加剂。

【技术特征摘要】
2017.03.29 KR 10-2017-00399471.一种用于化学机械抛光的浆料组合物，所述浆料组合物包括：陶瓷抛光颗粒；分散剂；pH控制剂；以及与氮化硅具有亲和性的添加剂。2.如权利要求1中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，与氮化硅具有亲和性的添加剂包括醛基添加剂、磺酸基添加剂或卤代烷基添加剂。3.如权利要求2中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，与氮化硅具有亲和性的添加剂包括癸醛、十二醛、十四醛、十六醛、戊二醛或聚丙烯醛。4.如权利要求2中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，与氮化硅具有亲和性的添加剂包括聚甲酚磺醛及其盐、聚苯乙烯磺酸及其盐或者聚乙烯磺酸及其盐。5.如权利要求2中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，与氮化硅具有亲和性的添加剂包括1-氯庚烷、1-氯辛烷、1-氯壬烷、1-氯癸烷、1-氯十二烷、1-氯十四烷、1-氯十六烷、聚氯乙烯、1-溴庚烷、1-溴辛烷、1-溴壬烷、1-溴癸烷、1-溴十二烷、1-溴十四烷、1-溴十六烷、1-碘庚烷、1-碘辛烷、1-碘壬烷、1-碘癸烷、1-碘十二烷、1-碘十四烷或1-碘十六烷。6.如权利要求2中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，陶瓷抛光颗粒包括二氧化铈颗粒。7.如权利要求6中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，二氧化铈颗粒具有1nm至150nm的平均直径。8.如权利要求6中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，基于100重量份的分散剂，陶瓷抛光颗粒以0.1重量份至15重量份的量包括在浆料组合物中。9.如权利要求8中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，基于100重量份的分散剂，与氮化硅具有亲和性的添加剂以0.001重量份至0.5重量份的量包括在浆料组合物中。10.如权利要求1中所述的用于化学机械抛光的浆料组合物，其中，浆料组合物的pH为3至6。11.一种用于化学机械抛光的浆料组合物，所述浆料组合物包括：二氧化铈抛光颗粒；分散剂；以及与氮化硅具有亲和性的添加剂，其中：浆料组合物的pH为3至6，基于100重量份的分散剂，与氮化硅具有亲和性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：文斗植，朴尚铉，尹普彦，金镐永，朴世廷，李载鹤，黄珍明，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，凯斯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR