[發明專利]研磨液及研磨方法

有效

• 申請號: 201980091646.6
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN113412322B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 藤松愛;金丸真美子;山村奈央
• 申請（專利權）人: 昭和電工材料株式會社
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;B24B37/00;H01L21/304
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 杜娟

本發明的一方面為一種研磨液，其含有磨粒、共聚物和液狀介質，共聚物具有來源于選自由苯乙烯及苯乙烯衍生物組成的組中的至少一種苯乙烯化合物的結構單元和來源于丙烯酸的結構單元，以研磨液總量為基準，共聚物的含量超過0.01質量％且為0.2質量％以下，研磨液的pH超過4.5。

技術領域

本發明涉及一種研磨液及研磨方法。

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、微細化的加工技術的重要性日益提高。在半導體元件的制造工序中，作為加工技術之一的CMP(化學機械研磨：Chemical?Mechanical?Polishing)技術成為在STI的形成、前金屬絕緣膜或層間絕緣膜的平坦化、插塞或埋入金屬配線的形成等中所必須的技術。

在用于形成STI的CMP工序等中，進行層疊體的研磨，該層疊體具有：停止部(含有停止部材料的研磨停止層)，其配置在具有凹凸圖案的基板的凸部上；以及絕緣部件(例如氧化硅膜等絕緣膜)，其以填埋凹凸圖案的凹部的方式配置在基板和停止部上。在這樣的研磨中，絕緣部件的研磨通過停止部而停止。即，在停止部露出的階段停止絕緣部件的研磨。這是因為很難人為地控制絕緣部件中所含的絕緣材料的研磨量(絕緣材料的除去量)，通過將絕緣部件研磨至停止部露出為止來控制研磨的程度。此時，需要提高絕緣材料相對于停止部材料的研磨選擇性(研磨速度比：絕緣材料的研磨速度/停止部材料的研磨速度)。

對此，在下述專利文獻1中，公開了通過使用苯乙烯和丙烯腈的共聚物，提高氧化硅相對于多晶硅的研磨選擇性的內容。在下述專利文獻2中，公開了通過使用含有二氧化鈰粒子、分散劑、特定的水溶性高分子及水的研磨液，提高絕緣材料相對于氮化硅的研磨選擇性的內容。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2015/170436號

專利文獻2：日本特開2011-103498號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

在近年來的半導體器件中，微細化日益加速，隨著配線寬度的縮小，薄膜化也在發展。伴隨于此，在用于形成STI的CMP工序等中，需要一邊抑制配置在具有凹凸圖案的基板的凸部上的停止部的過度研磨，一邊對絕緣部件進行研磨。從這樣的觀點出發，對于研磨液，要求進一步提高絕緣材料相對于停止部材料的研磨選擇性。

并且，要求研磨液在長時間保管時不易發生磨粒彼此之間凝聚之類的變質，即，保管穩定性優異。在研磨液中，例如也存在可以將漿料和添加液分開保管的多液式研磨液，但是與多液式研磨液套劑相比，單液式研磨液容易變質，從而難以提高保管穩定性。

本發明的目的在于提供一種可以提高絕緣材料相對于停止部材料的研磨選擇性且保管穩定性也優異的研磨液，以及提供一種使用了該研磨液的研磨方法。

用于解決技術課題的手段

為了解決所述課題，本發明人進行了各種研究，結果發現，能夠通過使用特定的共聚物并將pH調節為特定范圍的研磨液可以提高絕緣材料相對于停止部材料的研磨選擇性，并且也可以提高保管穩定性，所述特定的共聚物具有來源于選自由苯乙烯及苯乙烯衍生物組成的組中的至少一種苯乙烯化合物的結構單元和來源于丙烯酸的結構單元。

本發明的一方面所涉及的研磨液，其含有磨粒、共聚物和液狀介質，共聚物具有來源于選自由苯乙烯及苯乙烯衍生物組成的組中的至少一種苯乙烯化合物的結構單元和來源于丙烯酸的結構單元，以研磨液總量為基準，共聚物的含量超過0.01質量％且為0.2質量％以下，研磨液的pH超過4.5。

根據該研磨液，可以提高絕緣材料相對于停止部材料的研磨選擇性。并且，本發明的研磨液在保管中不易發生變質，從而保管穩定性優異。