化学机械抛光浆料组合物及使用其抛光钨图案晶片的方法技术

一种用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物以及使用其抛光钨图案晶片的方法。所述CMP浆料组合物包含：选自极性溶剂及非极性溶剂中的至少一种溶剂；研磨剂；以及杀生物剂，其中所述研磨剂包含用选自含两个氮原子的硅烷及含三个氮原子的硅烷中的至少一者改性的二氧化硅，并且所述杀生物剂包含式3的化合物。所述CMP浆料组合物可在抛光钨图案晶片时提高钨图案晶片的抛光速率及平整度。片的抛光速率及平整度。

【技术实现步骤摘要】
化学机械抛光浆料组合物及使用其抛光钨图案晶片的方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请主张在2020年7月22日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10
‑
2020
‑
0091278号的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容并入本文供参考。


[0003]本专利技术涉及一种用于抛光钨图案晶片的化学机械抛光浆料组合物、以及一种使用其抛光钨图案晶片的方法。更具体来说，本专利技术涉及一种可提高钨图案晶片的抛光速率及平整度、同时提高相对于包括真菌和/或细菌在内的微生物的稳定性的用于抛光钨图案晶片的化学机械抛光浆料组合物、以及一种使用其抛光钨图案晶片的方法。

技术介绍

[0004]化学机械抛光(chemical mechanical polishing，CMP)组合物及抛光(或平整)衬底的表面的方法在相关技术中是众所周知的。用于抛光半导体衬底上的金属层(例如，钨层)的抛光组合物可包含悬浮在水溶液中的研磨颗粒及化学促进剂(例如，氧化剂、催化剂及类似物)。
[0005]使用CMP组合物抛光金属层的工艺包括仅抛光金属层，抛光金属层及阻挡层，以及抛光金属层、阻挡层及氧化物层。在这些步骤中，在抛光金属层、阻挡层及氧化物层的步骤中，使用用于抛光钨图案晶片的组合物，并且在以合适的抛光速率抛光金属层及氧化物层的条件下，可实现良好的抛光平整度。
[0006]另一方面，尽管一些CMP浆料组合物可在其制备后立即使用，但由于制备、递送及类似情况，大多数CMP浆料组合物不能在制备后立即使用。因此，在CMP浆料组合物的储存期内会发生微生物的繁殖，从而导致以下问题：例如，过滤CMP浆料组合物时过滤器堵塞，以及由于半导体制造设备的污染导致加工性能劣化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个方面是提供一种用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物，所述CMP浆料组合物相对于包括真菌和/或细菌在内的微生物具有改善的稳定性。
[0008]本专利技术的另一方面是提供一种用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物，所述CMP浆料组合物可在抛光钨图案晶片时提高钨图案晶片的抛光速率及平整度。
[0009]根据本专利技术的一个方面，一种用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物包含：选自极性溶剂及非极性溶剂中的至少一者；研磨剂；以及杀生物剂，其中所述研磨剂包含用选自含两个氮原子的硅烷及含三个氮原子的硅烷中的至少一者改性的二氧化硅，并且所述杀生物剂包含式3的化合物：
[0010][式3][0011][0012]其中R是碳(C)或二价至四价有机基团；
[0013]X4是卤素或含卤素的单价有机基团；
[0014]X5是氰基(
‑
C≡N)、硝基(
‑
NO2)、含氰基的单价有机基团或含硝基的单价有机基团；且
[0015]Y6及Y7各自独立地为氢原子、卤素、氰基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、经取代或未经取代的C6到C
20
芳基、经取代或未经取代的C3到C
20
环烷基、经取代或未经取代的C7到C
20
芳烷基、经取代或未经取代的C1到C
20
烷氧基、经取代或未经取代的C6到C
20
芳氧基、或
‑
C(＝O)
‑
NZ1Z2(Z1及Z2各自独立地为氢原子、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、或经取代或未经取代的C6到C
20
芳基)。
[0016]根据本专利技术的另一方面，一种抛光钨图案晶片的方法包括使用根据本专利技术的CMP浆料组合物来抛光钨图案晶片。
[0017]本专利技术提供一种用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物，其相对于包括真菌和/或细菌在内的微生物具有改善的稳定性。
[0018]本专利技术提供一种用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物，其可在抛光钨图案晶片时提高钨图案晶片的抛光速率及平整度。
具体实施方式
[0019]本文中所使用的术语“经取代或未经取代的”中的术语“经取代”意指对应官能基中的至少一个氢原子被选自由羟基、卤素、C1到C
10
烷基或卤代烷基、C2到C
10
烯基或卤代烯基、C2到C
10
炔基或卤代炔基、C3到C
10
环烷基、C3到C
10
环烯基、C6到C
30
芳基、C7到C
30
芳基烷基、C1到C
10
烷氧基、C6到C
30
芳氧基、胺基、氰基、硝基及硫醇基组成的群组中的一者取代。
[0020]在本文中，“单价有机基团”可指单价脂族烃基、单价脂环族烃基或单价芳族烃基。
[0021]在本文中，“单价脂族烃基”可为经取代或未经取代的C1到C
20
直链或支链烷基，优选地为C1到C
10
烷基，更优选地为C1到C5烷基。
[0022]在本文中，“单价脂环族烃基”可为经取代或未经取代的C3到C
20
环烷基，优选地为C3到C
10
环烷基，更优选地为C3到C5环烷基。
[0023]在本文中，“单价芳族烃基”可为经取代或未经取代的C6到C
30
芳基或经取代或未经取代的C7到C
30
芳基烷基，优选地为C6到C
10
芳基或C7到C
10
芳基烷基。
[0024]在本文中，“二价有机基团”可指二价脂族烃基、二价脂环族烃基或二价芳族烃基。
[0025]在本文中，“二价脂族烃基”、“二价脂环族烃基”或“二价芳族烃基”是指“单价脂族烃基”、“单价脂环族烃基”或“单价芳族烃基”的经修饰的二价基团。
[0026]举例来说，“二价脂族烃基”可为经取代或未经取代的C1到C
20
直链或支链亚烷基，
优选地为C1到C
10
亚烷基，更优选地为C1到C5亚烷基；“二价脂环族烃基”可为经取代或未经取代的C3到C
20
亚环烷基，优选地为C3到C
10
亚环烷基，更优选地为C3到C5亚环烷基；且“二价芳族烃基”可为经取代或未经取代的C6到C
30
亚芳基或经取代或未经取代的C7到C
30
亚芳基烷基，优选地为C6到C
10
亚芳基、或C7到C
10
亚芳基烷基。
[0027]如本文中用来表示特定数值范围，“X到Y”被定义为“大于或等于X且小于或等于Y”。
[0028]本专利技术的专利技术人基于以下发现完成了本专利技术：在将用选自含两个氮原子的硅烷及含三个氮原子的硅烷中的至少一者改性的二氧化硅用作CMP浆料组合物中的研磨剂时，用于抛光钨图案晶片的CMP浆料组合物可提高钨图案晶片的抛光速率及平整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于抛光钨图案晶片的化学机械抛光浆料组合物，包含：选自极性溶剂及非极性溶剂中的至少一种溶剂；研磨剂；以及杀生物剂，其中所述研磨剂包含用选自含两个氮原子的硅烷及含三个氮原子的硅烷中的至少一者改性的二氧化硅，并且所述杀生物剂包含式3的化合物：[式3]其中R是碳或二价至四价有机基团；X4是卤素或含卤素的单价有机基团；X5是氰基、硝基、含氰基的单价有机基团或含硝基的单价有机基团；且Y6及Y7各自独立地为氢原子、卤素、氰基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、经取代或未经取代的C6到C
20
芳基、经取代或未经取代的C3到C
20
环烷基、经取代或未经取代的C7到C
20
芳烷基、经取代或未经取代的C1到C
20
烷氧基、经取代或未经取代的C6到C
20
芳氧基、或
‑
C(＝O)
‑
NZ1Z2，Z1及Z2各自独立地为氢原子、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、或经取代或未经取代的C6到C
20
芳基。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光浆料组合物，其中所述式3的化合物包括式4的化合物：[式4]其中X4及X5各自独立地与式3中定义的相同，并且Y8及Y9各自独立地为氢原子、卤素、氰基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、或
‑
C(＝O)
‑
NZ1Z2，Z1及Z2各自独立地为氢原子、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、或经取代或未经取代的C6到C
20
芳基。3.根据权利要求1所述的化学机械抛光浆料组合物，其中所述式3的化合物包括选自式7到式9中的至少一者：[式7]
[式8][式9]4.根据权利要求1所述的化学机械抛光浆料组合物，其中所述杀生物剂在所述化学机械抛光浆料组合物中以0.001重量％到1重量％的量存在。5.根据权利要求1所述的化学机械抛光浆料组合物，其中所述化学机械抛光浆料组合物的pH值为3到6。6.根据权利要求1所述的化学机械抛光浆料组合物，其中所述含两个氮原子的硅烷包含式1的化合物、衍生自式1的化合物的阳离子或式1的化合物的盐：[式1]其中X1、X2及X3各自独立地为氢原子、羟基、经取代或未经取代的C1到C
20
烷基、经取代或未经取代的C6到C
20
芳基、经取代或未经取代的C3到C
20
环烷基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义郞，具仑永，金元中，金亨默，朴泰远，李锺元，赵娟振，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：