[發明專利]研磨液、化學機械研磨方法

有效

• 申請號: 201780034712.7
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN109312213B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 上村哲也
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;B24B37/00;C09G1/02;H01L21/304
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 薛海蛟

本發明的課題在于提供一種在使用于CMP的情況下在被研磨體上不易產生缺陷的研磨液及化學機械研磨方法。本發明的研磨液為使用于化學機械研磨中的研磨液，所述研磨液中，含有研磨粒及有機酸且Ca濃度為100質量ppt以下。

技術領域

本發明涉及一種使用于化學機械研磨中的研磨液及化學機械研磨方法。

背景技術

在半導體設備的開發中，為了小型化及高速化，近年來要求基于配線的微細化和層疊化的高密度化及高集成化。作為用于實現該要求的技術，利用化學機械研磨(ChemicalMechanical Polishing，以下，記為“CMP”。)等各種技術。該CMP是在進行層間絕緣膜等被加工膜的表面平坦化、栓塞形成或金屬埋線的形成等的情況下必需的技術，在被研磨體的平滑化、配線形成時去除多余的金屬薄膜或去除絕緣膜上的多余的阻擋層。

CMP的通常的方法是，在將研磨墊貼附于圓形研磨平臺(壓盤)上，使研磨墊表面浸漬于研磨液中，將被研磨體的表面按壓于墊上，從其背面施加規定的壓力(研磨壓力)的狀態下，使研磨平臺及被研磨體兩者進行旋轉，通過所產生的機械摩擦而對被研磨體的表面進行平坦化。

作為研磨液，例如在專利文獻1中記載有“一種化學機械研磨組成物，其含有：(a)二氧化硅粒子；(b)選自包括相對于研磨組成物的總重量為約5×10^-3至約10毫摩爾/kg的鈣、鍶、鋇及它們的混合物的組中的至少1種堿土類金屬；(c)約0.1至約15wt％的氧化劑；及(d)包含水而成的液體載體，并且具有約7至約13的pH。”。若將專利文獻1中所記載的研磨組成物中的例如鈣等堿土類金屬量進行換算，則相當于0.2ppm～400ppm。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-159998號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

本發明人使用如專利文獻1中所記載的研磨組成物，實施了氧化硅膜或氮化硅膜等無機絕緣膜、主要含有多晶硅、Al、Cu、Ti、TiN、W、Ta或TaN等的膜所成膜的基板等各種被研磨體的CMP的結果，獲知在研磨后的被研磨體上產生較多的缺陷。針對該缺陷詳細地進行研究的結果，明確了其大部分由殘渣的附著及劃痕(研磨刮痕)引起。

而且，研磨后附著于被研磨體上的殘渣，其大部分含有鈣，另一方面還明確了，在可包含于研磨液中的研磨粒中，例如在使用了二氧化硅粒子或氧化鈰粒子等由帶負電荷的金屬氧化物構成的研磨粒的情況下，液體中含有越多的鈣，對被研磨體實施了化學機械研磨時的劃痕(研磨刮痕)越顯著地產生。

于是，本發明的課題在于提供一種在使用于CMP的情況下在被研磨體上不易產生缺陷的研磨液。

并且，本發明的課題還在于提供一種使用了上述研磨液的化學機械研磨方法。

本發明人等為了實現上述課題而進行深入的研究的結果，發現了通過具有特定的組成且降低了液體中所包含的鈣的濃度的研磨液而能夠解決上述課題，并完成了本發明。

即，發現了通過以下結構而能夠實現上述目的。

(1)一種研磨液,其為使用于化學機械研磨中的研磨液，

所述研磨液中，含有研磨粒及有機酸，且Ca濃度為100質量ppt以下。

(2)根據(1)所述的研磨液，其中，

在研磨液中，通過SNP-ICP-MS測定而求出的金屬粒子的含量為100質量ppt以下。

(3)根據(1)或(2)所述的研磨液，其還含有電荷調整劑，

上述電荷調整劑的含量相對于上述有機酸的含量以質量比計為0.6以下，