CMP用研磨液及研磨方法技术

技术编号:3171713 阅读:326 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供CMP研磨液,该CMP研磨液通过抑制阻挡导体与铜等导电性物质的界面部附近的电子移动,抑制导电性物质配线腐蚀,即,抑制阻挡导体与导电性物质的异种金属接触腐蚀。本发明专利技术涉及的CMP研磨液为,至少研磨导体层以及与上述导体层接触的导电性物质层,在电位计的正极与上述导电性物质连接、负极与上述导体连接的该研磨液中的导电性物质和导体在50±5℃时的电位差绝对值为0.25V以下。优选其中包含杂环化合物,所述杂环化合物含有羟基、羰基、羧基、氨基、酰胺基和亚磺酰基中的任1种,且含有氮和硫原子中的至少1种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在半导体元件的配线形成工序等研磨中所使用的CMP (Chemical Mechanical Polishing)研磨液以及研磨方法。技术背景近年来,随着半导体集成电路(以下记作LSI)的高集成化、高性能化而 开发出一些新的微细加工技术。化学机械研磨(以下记作CMP。)法也是其中 之一,此项技术在LSI制造工序中、特别是在多层配线形成工序中的层间绝缘 膜的平坦化、金属插塞(plug)形成、埋入式配线形成中频繁使用。此项技术 例如公开在美国专利第4944836号公报中。最近,为了使LSI高性能化,人们尝试着使用铜和铜合金作为成为配线材 料的导电性物质。但在铜或铜合金中难以利用在以往的铝合金配线形成中频繁 使用进行微细加工的干式蚀刻法。因此,主要采用所谓的镶嵌(damascene) 法,即在预先形成有沟槽的绝缘膜上堆积铜或铜合金的薄膜进行埋入,之后利 用CMP除去沟槽以外的上述薄膜,形成埋入式配线。此项技术例如公开在曰 本专利第1969537号公报中。研磨铜或铜合金等配线部用金属的金属CMP的一般方法,是在圆形的研 磨盘(platen)上贴附研磨垫(pad), —边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMP研磨液,其特征在于:其至少研磨导体层以及与所述导体层接触的导电性物质层,在电位计的正极侧与上述导电性物质连接、负极侧与上述导体连接的该研磨液中的导电性物质和导体在50±5℃时的电位差绝对值为0.25V以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-10-12 298031/20051. 一种CMP研磨液,其特征在于其至少研磨导体层以及与所述导体层接触的导电性物质层,在电位计的正极侧与上述导电性物质连接、负极侧与上述导体连接的该研磨液中的导电性物质和导体在50±5℃时的电位差绝对值为0.25V以下。2. 根据权利要求1所述的CMP研磨液,其中,包括降低导体与导电性物 质的所述电位差绝对值的添加剂。3. 根据权利要求2所述的CMP研磨液,其中,包括选自杂环化合物中的 至少l种作为降低上述电位差绝对值的添加剂,所述杂环化合物含有轻基、羰 基、羧基、氨基、酰胺基和亚磺酰基中的任l种且包含氮和硫原子中的至少1 种。4. 根据权利要求3所述的CMP研磨液,其中,所述杂环化合物在铜络合 物的研磨液中的溶解度在液温25。C时为1重量%以上,其中所述铜络合物的 研磨液为在向研磨液中添加硫酸铜(II )时所生成。5. 根据权利要求2所述的CMP研磨液,其中,包括选自胺化合物、酰胺 化合物和亚石风化合物中的至少1种作为降低所述电位差绝对值的添加剂。6. 根据权利要求3至5中任一项所述的CMP研磨液,其中,包括选自杂 环化合物中的至少1种和选自胺化合物、酰胺化合物以及亚砜化合物中的至少 l种,所述杂环化合物含有羟基、羰基、羧基、氨基、酰胺基和亚磺酰基中的 任1种且包含氮和硫原子中的至少1种。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的CMP研磨液,其中,所述导体包 括选自钽、氮化钽、钽合金、其他的钽化合物、钛、氮化钛、钛合金、其他的 钛化合物、鴒、氮化鴒、钨合金、其他的钨化合物、钌、其他的钌化合物中的 至少l种;所述导电性物质为铜、铜合金、铜的氧化物、铜合金的氧化物、钨、 鴒合金、银、银合金或金。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的CMP研磨液,其中,所述导电性 物质为铜。9. 一种CMP研磨液,其特征在于研磨在表面具有导电性物质(a)和导体(b)的被研磨面,其中导电性物质(a)以铜为主成分,导体(b)为选 自钽、氮化钽、钽合金、其他的钽化合物、钛、氮化钛、钛合金、其他的钛化 合物、鴒、氮化钨、钨合金、其他的钨化合物、钌和其他的钌化合物中的至少 l种,电位计的正极侧与导电性物质(a)连接、负极侧与导电性物质(b)连 接的该研磨液中的导电性物质(a)和导体(b)在50土5。C的电位差绝对值为 0.25V以下。10. —种CMP研磨液,其特征在于研磨具有层间绝缘膜、阻挡导体层 和导电性物质层的基板,其中所述层间绝缘膜的表面包括凹部和凸部,所述阻 挡导体层沿表面覆盖所述层间绝缘膜,所述导电性物质层填充所述凹部而覆盖阻挡导体层且以铜为主成分,该研磨液中包括选自杂环化合物中的至少l种, 所述杂环化合物含有羟基、羰基、羧基、氨基、酰胺基和亚磺酰基中的任1 种且包含氮和硫原子中的至少1种。11. 一种CMP研磨液,其特征在于研磨在表面具有导电性物质(a)和 导体(b)的被研磨面,其中导电性物质(a)以铜为主成分,导体(b)为选 自钽、氮化钽、钽合金、其他的钽化合物、钛、氮化钛、钛合金、其他的钛化 合物、钨、氮化钨、钨合金、其他的钨化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:筱田隆野部茂樱田刚史大森义和木村忠广
申请(专利权)人:日立化成工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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