用于接触工艺的金属膜浆料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于接触工艺的金属膜浆料组合物，并涉及抛光浆料组合物，其包括：抛光粒子；含有一个以上的能够形成氢键的官能团的化合物；在重复单元结构中含有一个以上的亲水性官能团的非离子聚合物；以及氧化剂。以及氧化剂。

【技术实现步骤摘要】
用于接触工艺的金属膜浆料组合物


[0001]本专利技术涉及一种用于接触工艺的金属膜的CMP(chemical mechanical polishing)的抛光浆料组合物。

技术介绍

[0002]最近，在半导体和显示行业中需要对构成器件的各种薄膜进行化学机械抛光(CMP)工艺。化学机械抛光(CMP)工艺是指在与抛光垫接触旋转的同时使用包含磨料和各种化合物的浆料来抛光半导体晶片的表面的工艺。通常，在金属抛光工艺中，重复执行其中通过氧化剂形成金属氧化物(mOx)的过程和其中抛光粒子去除所形成的金属氧化物的过程。在金属抛光工艺中，减少金属凹陷、金属侵蚀和金属损失等的重要性越来越大，同时，抛光浆料组合物必须保持高去除率、对阻挡材料的高选择比和低缺陷性。
[0003]在抛光广泛用作半导体器件的布线的金属层的工艺中，可以在金属层下形成绝缘膜或沟槽(trench)等图案。在这种情况下，在CMP工艺中需要金属层和绝缘膜之间的高抛光选择比(selectivity)，并且执行连续抛光工艺。如果浆料的选择比太高，则对象层被过度去除并出现凹陷(recess)现象，或者绝缘层或阻挡层由于抛光粒子的物理作用而被侵蚀(erosion)。上述凹陷和侵蚀现象在晶片内的宽面积平坦化中充当缺陷，并且当所述缺陷根据堆叠而累积时，其可能会表现为器件中的缺陷。
[0004]在半导体器件中，钼(Mo)金属最初被过量使用，并且需要钼抛光工艺以获得适合于半导体制造的表面特性。金属钼表面的抛光通常需要多个步骤以获得期望的表面粗糙度，这意味着可对每个零件的加工时间产生不利影响的多台机器和/或零件及磨料的更换，因此有必要开发出一种抛光浆料组合物，其能够在抛光钼金属图案膜时改善凹陷、侵蚀等的缺陷。
[0005]上述描述已经在构思本公开的过程中被专利技术人所拥有或获取，并且，不一定是在提出本申请之前公知的技术。

技术实现思路

[0006]要解决的技术问题
[0007]在半导体工艺中的金属膜(例如，金属图案膜工艺或金属电极工艺)的CMP工艺(例如，接触工艺)中，通常使用作为市售浆料的具有负ζ
‑
电位的浆料组合物。其含有分散有负电荷的抛光粒子浆料和阴离子聚合物添加剂，在具有负ζ
‑
电位的浆料添加剂组合物的情况下，抛光粒子浆料的氧化膜的抛光速率较低，导致氮化膜的抛光选择比低，这增加了划痕等缺陷的水平，或发生由于绝缘膜的过度抛光而导致的高凹陷水平。因此，为了解决上述问题，本专利技术提供一种分散有正电荷的抛光浆料组合物，根据本专利技术的抛光浆料组合物可以应用更小的抛光粒子，降低抛光粒子的含量，并实现抛光速率和选择比，从而改善划痕缺陷。此外，由于其抛光速率高，因此可以提高相对于抛光对象膜的抛光选择比。
[0008]然而，本专利技术要解决的技术问题并非受限于上述言及的问题，未言及的其他问题
将通过下面的记载由本领域普通技术人员所明确理解。
[0009]解决问题的技术方法
[0010]根据本专利技术的一实施例，涉及一种抛光浆料组合物，其包括：抛光粒子；含有一个以上的能够形成氢键的官能团的化合物；在重复单元结构中含有一个以上的亲水性官能团的非离子聚合物；以及氧化剂。
[0011]根据本专利技术的一实施例，所述化合物可以包括从由聚甘油(Polyglycerin)、聚甘油聚蓖麻油酸酯(Polyglycerol polyricinoleate)、1,2,3
‑
丙三醇，均聚物，(9Z，12R)
‑
12
‑
羟基
‑9‑
十八烯酸)(1,2,3
‑
Propanetriol，homopolymer，(9Z，12R)
‑
12
‑
hydroxy
‑9‑
octadecenoate)、PPG嵌段聚合物(PPG Block Polymer)(EO/PO共聚物，乙滴涕(Ethylan)324)、聚丙烯酰胺(Poly acrylic amide)、Berol 185、聚丙烯酸(poly acrylic acid)、聚马来酸(poly Maleic acid)、聚甲基丙烯酸(poly Methacrylic acid)、聚丁二烯/马来酸共聚物(poly butadiene
‑
co
‑
maleic acid)、聚丙烯酸/马来酸共聚物(poly acrylic acid
‑
co
‑
Maleic acid)、聚丙烯酰胺/丙烯酸共聚物(poly acrylamid
‑
co
‑
acylic acid)、聚羧酸、聚(丙烯酸
‑
马来酸)、聚(丙烯腈
‑
丁二烯
‑
丙烯酸)、聚(丙烯腈
‑
丁二烯
‑
甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸
‑
co
‑
马来酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯
‑
co
‑
甲基丙烯酸)(poly(methyl methacrylate
‑
co
‑
methacrylic acid)、聚(N
‑
异丙基丙烯酰胺
‑
co
‑
甲基丙烯酸)(poly(N
‑
isopropylacrylamide
‑
co
‑
methacrylic acid))、聚(N
‑
异丙基丙烯酰胺
‑
co
‑
甲基丙烯酸
‑
co
‑
丙烯酸十八烷基酯)(poly(N
‑
isopropylacrylamide
‑
co
‑
methacrylic acid
‑
co
‑
octadecyl acrylate))、聚(丙烯酸叔丁酯
‑
co
‑
丙烯酸乙酯
‑
co
‑
甲基丙烯酸)(poly(tert
‑
butyl acrylate
‑
co
‑
ethyl acrylate
‑
co
‑
methacrylic acid)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(Poly(methyl methacrylate))、甲基丙烯酸甲酯聚合物
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物(methacrylic acid
‑
methylmethacrylate copolymer)、聚(甲基乙烯基醚
‑
alt
‑
马来酸)(poly(methyl vinyl ether
‑
alt
‑
maleic acid))本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抛光浆料组合物，其特征在于，包括：抛光粒子；含有一个以上的能够形成氢键的官能团的化合物；在重复单元结构中含有一个以上的亲水性官能团的非离子聚合物；以及氧化剂。2.根据权利要求1所述的抛光浆料组合物，其特征在于，所述化合物包括从由聚甘油、聚甘油聚蓖麻油酸酯、1,2,3
‑
丙三醇，均聚物，(9Z，12R)
‑
12
‑
羟基
‑9‑
十八烯酸)、PPG嵌段聚合物(EO/PO共聚物，乙滴涕324)、聚丙烯酰胺、Berol 185、聚丙烯酸、聚马来酸、聚甲基丙烯酸、聚丁二烯/马来酸共聚物、聚丙烯酸/马来酸共聚物、聚丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、聚羧酸、聚(丙烯酸
‑
马来酸)、聚(丙烯腈
‑
丁二烯
‑
丙烯酸)、聚(丙烯腈
‑
丁二烯
‑
甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸
‑
co
‑
马来酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯
‑
co
‑
甲基丙烯酸)、聚(N
‑
异丙基丙烯酰胺
‑
co
‑
甲基丙烯酸)、聚(N
‑
异丙基丙烯酰胺
‑
co
‑
甲基丙烯酸
‑
co
‑
丙烯酸十八烷基酯)、聚(丙烯酸叔丁酯
‑
co
‑
丙烯酸乙酯
‑
co
‑
甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸甲酯聚合物
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚(甲基乙烯基醚
‑
alt
‑
马来酸)、聚(苯乙烯
‑
alt
‑
马来酸)钠盐溶液、聚(4
‑
苯乙烯磺酸
‑
co
‑
马来酸)钠盐、聚(苯乙烯
‑
co
‑
马来酸)，部分异丁基酯、聚[(异丁烯
‑
alt
‑
马来酸,铵盐)
‑
co
‑
(异丁烯
‑
alt
‑
马来酸酐)]、聚(甲基乙烯基醚
‑
alt
‑
马来酸单乙酯)溶液、聚丙烯酸/磺酸共聚物、聚磺酸/丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺甲基丙磺酸、聚丙烯酸/苯乙烯共聚物、包括选自由聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚马来酸中的至少一个重复单元以及选自聚环氧丙烷甲基丙烯酸、聚环氧丙烷丙烯酸、聚环氧乙烷甲基丙烯酸和聚环氧乙烷丙烯酸组成的群组中的一个以上的重复单元的共聚物组成的群组中选择的至少一种。3.根据权利要求1所述的抛光浆料组合物，其特征在于，所述化合物占所述抛光浆料组合物的0.001重量％至5重量％。4.根据权利要求1所述的抛光浆料组合物，其特征在于，所述非离子聚合物包括从由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯烷基酯、聚氧乙烯甲基醚、聚乙二醇磺酸、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚烷氧基化物、聚氧乙烯氧化物、聚环氧乙烷
‑
环氧丙烷共聚物、纤维素、甲基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：金廷润，黄寅卨，孔铉九，
申请(专利权)人：凯斯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：