浆料、研磨方法及半导体器件的制造方法技术

一种浆料，其含有磨粒、化合物X及水，所述磨粒包含铈氧化物，所述化合物X的汉森溶解度参数的氢键项dH为15.0MPa

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浆料、研磨方法及半导体器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种浆料、研磨方法、半导体器件的制造方法等。

技术介绍

[0002]在近年来的半导体器件的制造工序中，为了达到高密度化
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精细化的加工技术的重要性越来越高。作为加工技术之一的CMP(化学
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机械
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抛光：化学机械研磨)技术成为在半导体器件的制造工序中，浅沟槽隔离(浅沟
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槽
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隔离：STI)的形成、预金属绝缘材料或层间绝缘材料的平坦化、栓塞或嵌入金属布线的形成等中必须的技术。作为CMP研磨液，已知含有包含铈氧化物的磨粒的CMP研磨液(例如，参考下述专利文献1及2)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开平10
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106994号公报
[0006]专利文献2：日本特开平08
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022970号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的技术课题
[0008]有时需要使用含有包含铈氧化物的磨粒的CMP研磨液对包含氧化硅的部件进行研磨而早期去除。对于这种用作CMP研磨液的浆料，要求提高氧化硅的研磨速度。
[0009]本专利技术的一方面的目的为提供一种能够提高氧化硅的研磨速度的浆料。本专利技术的另一方面的目的为提供一种使用该浆料的研磨方法。本专利技术的另一方面的目的为提供一种使用该研磨方法的半导体器件的制造方法。
[0010]用于解决技术课题的手段
[0011]本专利技术的一方面提供一种浆料，其含有磨粒、化合物X及水，所述磨粒包含铈氧化物，所述化合物X的汉森溶解度参数的氢键项dH为15.0MPa
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以上。
[0012]本专利技术的另一方面提供一种使用上述浆料对被研磨面进行研磨的研磨方法。
[0013]根据这种浆料及研磨方法能够提高氧化硅的研磨速度。
[0014]本专利技术的另一方面提供一种半导体器件的制造方法，通过将具有通过上述研磨方法进行研磨的被研磨面的部件进行单片化而获得半导体器件。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术一方面，能够提供一种能够提高氧化硅的研磨速度的浆料。根据本专利技术的另一方面，能够提供一种使用该浆料的研磨方法。根据本专利技术的另一方面，能够提供一种使用该研磨方法的半导体器件的制造方法。根据本专利技术的另一方面，能够提供一种浆料在研磨氧化硅中的应用。
具体实施方式
[0017]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。其中，本专利技术并不限定于下述实施方式。
[0018]本说明书中，使用“～”表示的数值范围表示将记载于“～”前后的数值分别作为最小值及最大值而包含的范围。数值范围中的“A以上”是指A及超过A的范围。数值范围中的“A以下”是指A及小于A的范围。本说明书中阶段性记载的数值范围中，某阶段的数值范围的上限值或下限值能够与另一阶段的数值范围的上限值或下限值任意地组合。在本说明书中所记载的数值范围中，其数值范围的上限值或下限值可以置换为实施例中所示出的值。“A或B”只要包含A及B中的任一者即可，也可以包含两者。本说明书中例示的材料只要没有特别指定，则能够单独使用1种或组合2种以上而使用。在组合物中相当于各成分的物质存在多个的情况下，只要没有特别指定，则组合物中的各成分的含量表示存在于组合物中的该多个物质的合计量。羟基(Hydroxy group)不包含羧基中所包含的0H基。后述的汉森溶解度参数的氢键项dH、分散项dD及分极项dP具有单位MPa
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，在以下适当地省略单位MPa
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的表示。
[0019]本实施方式所涉及的浆料含有磨粒、化合物X及水，磨粒包含铈氧化物，化合物X的汉森溶解度参数的氢键项dH为15.0MPa
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以上。本实施方式所涉及的浆料能够用作研磨用浆料(例如，CMP研磨液)。
[0020]根据本实施方式所涉及的浆料，能够提高氧化硅的研磨速度，能够获得根据本实施方式所涉及的浆料，能够提高氧化硅的研磨速度，能够获得以上的氧化硅的研磨速度。并且，根据本实施方式所涉及的浆料，能够提高源自TEOS(四乙氧基硅烷)的氧化硅(使用TEOS而获得的氧化硅。例如，TEOS膜的氧化硅)的研磨速度。虽然氧化硅的研磨速度提高的主要原因尚不明确，但是本专利技术人推测如下。即，通过化合物X的汉森溶解度参数的氢键项dH大，化合物X容易通过氢键而分别作用于包含铈氧化物的磨粒及氧化硅(例如，源自TEOS的氧化硅)。因此，由于磨粒与氧化硅的脱水缩合反应容易进行，因此氧化硅的研磨速度提高。其中，主要原因并不限定于该内容。根据本实施方式，能够提供一种研磨速度的调整方法，基于汉森溶解度参数的氢键项dH调整氧化硅的研磨速度。
[0021]本实施方式所涉及的浆料含有包含铈氧化物的磨粒。本说明书中，“磨粒”是指多个粒子的集合，为了方便起见，有时将构成磨粒的一个粒子称为磨粒。磨粒可以包含一种或多种粒子。作为除了铈氧化物以外的磨粒的构成材料，可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化锗、碳化硅等无机物；聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚氯乙烯等有机物等。
[0022]从容易提高氧化硅的研磨速度的观点考虑，以磨粒整体(浆料中所包含的磨粒整体或构成磨粒的一个粒子的整体)为基准，磨粒中的铈氧化物的含量可以为超过95质量％、98质量％以上、99质量％以上、99.5质量％以上或99.9质量％以上。磨粒可以是实质上由铈氧化物组成的方式(实质上磨粒的100质量％为铈氧化物的方式)。
[0023]磨粒可以是胶体状，例如，也可以包含胶体铈氧化物。含有胶体状的磨粒的浆料是磨粒的悬浮液，具有形成磨粒的铈氧化物分散于水中的状态。胶体状的磨粒例如能够通过液相法而获得，是源自液相法的磨粒。作为液相法，可以举出胶体法、水热合成法、溶胶
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凝胶法、中和分解法、水解法、化学沉淀法、共沉淀法、雾化法、反胶束法、乳化法等。磨粒可以具有晶界，也可以不具有晶界。
[0024]作为胶体状的磨粒，能够使用正电子寿命τ1～τ4中τ2为0.3650ns以下的磨粒。其中，“正电子寿命”是指，从
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Na释放的正电子与电子相互消减为止的时间，能够用作亚纳米～纳米级的晶格缺陷、自由体积等、超微细空隙的探针。即，正电子寿命越短，则表示粒子的致密性越高。
[0025]测量正电子寿命时，能够使用TOYO SEIKO CO.，LTD.制造的PAS Type L
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II。将磨粒在室温(25℃)下真空干燥24小时而获得的粉体放入粉体测量用盒之后，放置于正电子束源部进行测量直至累积次数达到100万次。使用装置附属软件即IPALM，将寿命直方图分离成2个成分并进行分析。由于从
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Na释放的正电子中，一部分由KAPTON、黏合剂(adhesive)等正电子束源本身消减，其成分混入测量结果中，因此将KAPTON的比例假本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浆料，其含有磨粒、化合物X及水，所述磨粒包含铈氧化物，所述化合物X的汉森溶解度参数的氢键项dH为15.0MPa
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以上。2.根据权利要求1所述的浆料，其中，所述磨粒为胶体状。3.根据权利要求1或2所述的浆料，其中，以浆料中所包含的磨粒整体为基准，所述铈氧化物的含量为99质量％以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的浆料，其中，所述化合物X包含羟基异丁酸。5.根据权利要求1至4中任一项所述的浆料，其中，所述化合物X包含2，2
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双(羟甲基)丁酸。6.根据权利要求1至5中任一项所述的浆料，其中，所述化合物X包含2，2
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双(羟甲基)丙酸。7.根据权利要求1至6中任一项所述的浆料，其中，以浆料的总质量为基准，所述化合物X的含量为0.50质量％以下。8.根据权利要求1至7中任一项所述的浆料，其中，pH为3.0～6.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田茂树，岩野友洋，古川晓之，影泽幸一，植田敦子，
申请(专利权)人：株式会社力森诺科，
类型：发明
国别省市：