[發明專利]漿料及研磨方法

在審

• 申請號: 201880097934.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN112740366A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 巖野友洋;松本貴彬;久木田友美;長谷川智康
• 申請（專利權）人: 昭和電工材料株式會社
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;B24B37/00;C09K3/14
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 杜娟

本發明提供一種漿料，其用于對包含碳的氧化硅進行研磨，所述漿料含有磨粒及液態介質，所述磨粒包含第1粒子及與該第1粒子接觸的第2粒子，所述第2粒子的粒徑小于第1粒子的粒徑，所述第1粒子含有鈰氧化物，所述第2粒子含有鈰化合物。

技術領域

本發明涉及一種漿料及研磨方法。

背景技術

在近年來的半導體元件的制造工序中，用于高密度化及微細化的加工技術的重要性逐漸提高。作為加工技術之一的CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學機械研磨)技術，在半導體元件的制造工序中，對于淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation。以下，稱為“STI”。)的形成、前金屬(Pre-metal)絕緣材料或層間絕緣材料的平坦化、插塞或埋入金屬配線的形成等而言成為必需的技術。

作為最常用的研磨液，例如可列舉包含氣相二氧化硅(fumed silica)、膠體二氧化硅等二氧化硅(氧化硅)粒子作為磨粒的二氧化硅系研磨液。二氧化硅系研磨液的特征在于通用性高，通過適當地選擇磨粒含量、pH、添加劑等，無論是絕緣材料還是導電材料，能夠研磨廣泛種類的材料。

另一方面，作為主要以氧化硅等絕緣材料為對象的研磨液，包含鈰化合物粒子作為磨粒的研磨液的需要也在擴大。例如，包含鈰氧化物粒子作為磨粒的鈰氧化物系研磨液即使磨粒含量低于二氧化硅系研磨液，也能夠高速地研磨氧化硅(例如，參考下述專利文獻1及專利文獻2)。

近年來，在半導體元件的制造工序中，要求實現進一步的配線微細化，研磨時所產生的研磨損傷成為問題。即，在使用以往的鈰氧化物系研磨液進行研磨時即使產生微小的研磨損傷，只要該研磨損傷的大小比以往的配線寬度小，則不會成為問題，但在欲實現進一步的配線微細化的情況下，即使研磨損傷微小，也會成為問題。

對于該問題，研究了使用鈰氫氧化物的粒子的研磨液(例如，參考下述專利文獻3～專利文獻5)。并且，關于鈰氫氧化物的粒子的制造方法，也進行了研究(例如，參考下述專利文獻6及專利文獻7)。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-106994號公報

專利文獻2：日本特開平08-022970號公報

專利文獻3：國際公開第2002/067309號

專利文獻4：國際公開第2012/070541號

專利文獻5：國際公開第2012/070542號

專利文獻6：日本特開2006-249129號公報

專利文獻7：國際公開第2012/070544號

發明內容

發明要解決的技術課題

近年來，使器件(device)的槽部沿縱向層疊的3D-NAND器件興起。本技術中，槽形成時的絕緣材料的階差與以往的平面型(planar type)相比，高數倍。伴隨于此，為了維持器件制造的產量，需要在CMP工序等中盡快消除如上所述的高階差，需要提高絕緣材料的研磨速度。

近年來，作為絕緣材料，有時使用包含碳的氧化硅。因此，就即使在使用包含碳的氧化硅的情況下也可盡快消除上述階差的觀點而言，需要提高包含碳的氧化硅的研磨速度。

本發明欲解決上述課題，其目的在于提供一種可提高包含碳的氧化硅的研磨速度的漿料及使用該漿料的研磨方法。

用于解決技術課題的手段