[發明專利]鎢阻擋層拋光料漿組合物

有效

• 申請號: 201780048960.7
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN109563375B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 樸韓泰;孔鉉九;李相美
• 申請（專利權）人: 凱斯科技股份有限公司
• 主分類號: C11D7/34
• 分類號: C11D7/34;C09G1/02
• 代理公司: 北京尚倫律師事務所 11477
• 代理人: 張俊國

本發明涉及一種鎢阻擋層拋光料漿組合物，根據本發明的一個實施例的鎢阻擋層拋光料漿組合物包括：拋光粒子；和含有硫磺的氨基酸，可改善邊緣過度侵蝕EOE(edge over erosion)。

技術領域

本發明涉及一種鎢阻擋層拋光料漿組合物。

技術背景

化學機械性拋光CMP(Chemical Mechanical Polishg)工程是使半導體晶片表面與拋光墊接觸從而進行旋轉運動，同時利用拋光劑和含有各種化合物的料漿來平坦拋光的一種工程。CMP料漿可根據拋光對象進行分類。大致分為用于拋光絕緣層氧化硅(SiO₂)等的氧化膜(oxide layer)拋光料漿，用于拋光銅，鎢，鋁等金屬層的金屬拋光料漿。在以金屬拋光料漿拋光金屬層的工程中，分為僅拋光金屬層的初始步驟、拋光金屬層和阻擋層的步驟，以及拋光金屬層、阻擋層，和氧化膜的步驟來進行CMP工程。其中，最后步驟拋光金屬層、阻擋層，和氧化膜的步驟中，金屬層和氧化膜需通過合適的拋光速度一起進行拋光才能實現優異的拋光平坦化。但由于金屬層的分布狀態和圖案的密度等原因，可能會發生部分過度拋光的侵蝕(erosion)或是圖案密度變化的部分中發生嚴重的邊緣過度侵蝕EOE(EdgeOver Erosion)。拋光對象物質的拋光狀態對后續光刻工程中形成圖案時產生影響，拋光對象物質的拋光狀態不良發生邊緣過度侵蝕(EOE)時，會使后續光刻工程中的聚焦深度DOF(Depth Of Focus)界限降低。由此，在隨后的工程中可能發生形成的圖案形狀不良以及排線圖案斷開等問題，會對半導體裝置產生非常嚴重的影響。

發明內容

技術課題

本發明為了解決上述問題點，目的在于提供一種鎢阻擋層拋光料漿組合物，消除邊緣過度侵蝕EOE(Edge Over Erosion)和侵蝕(erosion)等缺陷來提高平坦度，從而CMP工程被進行之后鎢阻擋層的拋光狀態均勻。

但是本發明要解決的課題并不局限于上述的課題，本領域具通常知識的技術人員通過以下的記載還可清楚地理解未提及的或其他的課題。

技術方案

根據本發明的一個實施例的鎢阻擋層拋光料漿組合物，包括：拋光粒子和含有硫磺的氨基酸。

根據一個側面，所述拋光粒子，可包括從有機物或無機物涂層的金屬氧化物，和膠狀的所述金屬氧化物形成的群組中選擇的至少任何一個，且所述金屬氧化物，包括從二氧化硅、氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇、氧化鍺、氧化錳及氧化鎂形成的群組中選擇的至少任何一個。

根據一個側面，所述拋光粒子的大小可以是40nm至100nm的單一尺寸粒子或是2種以上的混合粒子。

根據一個側面，所述拋光粒子，在所述鎢阻擋層拋光料漿組合物中可為1wt％-10wt％。

根據一個側面，所述含有硫磺的氨基酸，可包括從半胱氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、硫代半胱氨酸、牛磺酸、牛磺膽酸、N-酰基甲基牛磺酸、黎豆氨酸、胱硫醚、S-烯丙半胱氨酸、羊毛硫氨酸、乙硫氨酸、S-腺苷甲硫胺酸、谷胱甘肽、N-乙酰半胱氨酸形成的群組中選擇的至少任何一個。

根據一個側面，所述含有硫磺的氨基酸，在所述鎢阻擋層拋光料漿組合物中可為0.001wt％-1wt％。

根據一個側面，利用所述鎢阻擋層拋光料漿組合物將鎢阻擋層拋光后，在10μm/s-30μm/s的速度(speed)范圍，10Hz-30Hz的速率(rate)范圍以及1mg-5mg的動力(force)范圍條件下測定的鎢金屬膜和絕緣膜的線寬為10μm，且圖案密度為30％的鎢阻擋層的邊緣過度侵蝕EOE(edge over erosion)值可為以下。

根據一個側面，可進一步包括：從防腐劑、pH緩沖劑、及氧化劑形成的群組中選擇的至少任何一個。