[發明專利]研磨用組合物、研磨方法及半導體基板的制造方法

有效

• 申請號: 202010951611.X
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112480824B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 前僚太;大西正悟
• 申請（專利權）人: 福吉米株式會社
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;H01L21/3105
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及研磨用組合物、研磨方法及半導體基板的制造方法。本發明所述的研磨用組合物包含磨粒、堿性無機化合物、陰離子性水溶性高分子和分散介質；前述磨粒的zeta電位為負，前述磨粒的長徑比超過1.1，在利用激光衍射散射法求出的前述磨粒的粒徑分布中，從微粒側起的累積顆粒質量達到總顆粒質量的90％時的顆粒的直徑D90與從微粒側起的累積顆粒質量達到總顆粒質量的50％時的顆粒的直徑D50的比D90/D50超過1.3。

技術領域

本發明涉及研磨用組合物、研磨方法及半導體基板的制造方法。

背景技術

近年來，隨著半導體基板表面的多層布線化，在制造裝置時，利用對半導體基板進行物理研磨而使其平坦化的、所謂的化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)技術。CMP是使用包含二氧化硅、氧化鋁、氧化鈰等磨粒、防腐蝕劑、表面活性劑等的研磨用組合物(漿料)使半導體基板等研磨對象物(被研磨物)的表面平坦化的方法，具體而言，用于淺槽隔離(STI)、層間絕緣膜(ILD膜)的平坦化、鎢插塞形成、由銅和低介電常數膜形成的多層布線的形成等工序。

例如，日本特開2001-185516號公報中公開了一種包含環氧烷加成的水溶性高分子、聚丙烯酸和磨粒的研磨用組合物。通過該技術，可以以高研磨速度進行研磨，且可以抑制伴隨研磨的研磨對象物的研磨表面的擦傷的發生。

發明內容

然而，已知在日本特開2001-185516號公報所記載的技術中，有研磨速度的提高尚不充分的問題。

因此，本發明的目的在于，提供可以以高研磨速度對研磨對象物進行研磨的研磨用組合物。

為了解決上述課題，本發明人等反復進行深入研究。結果發現通過如下的研磨用組合物可以解決上述問題，所述研磨組合物包含磨粒、堿性無機化合物、陰離子性水溶性高分子和分散介質；前述磨粒的zeta電位為負；前述磨粒的長徑比超過1.1；在利用激光衍射散射法求出的前述磨粒的粒徑分布中，從微粒側起的累積顆粒質量達到總顆粒質量的90％時的顆粒的直徑D90與從微粒側起的累積顆粒質量達到總顆粒質量的50％時的顆粒的直徑D50的比D90/D50超過1.3。

具體實施方式

以下，對本發明的實施方式進行說明，但本發明并不僅限于以下的實施方式。需要說明的是，若無特別說明，則操作及物性等的測定在室溫(20～25℃)/相對濕度40～50％RH的條件下測定。另外，本說明書中，表示范圍的“X～Y”的含義為“X以上且Y以下”。

研磨用組合物

本發明是用于對研磨對象物進行研磨的研磨用組合物，所述研磨用組合物包含磨粒、堿性無機化合物、陰離子性水溶性高分子和分散介質；前述磨粒的zeta電位為負；前述磨粒的長徑比超過1.1；在利用激光衍射散射法求出的前述磨粒的粒徑分布中，從微粒側起的累積顆粒質量達到總顆粒質量的90％時的顆粒的直徑D90與從微粒側起的累積顆粒質量達到總顆粒質量的50％時的顆粒的直徑D50的比D90/D50超過1.3。通過本發明，提供可以以高研磨速度對研磨對象物進行研磨的研磨用組合物。

通過本發明的研磨用組合物發揮上述效果的理由尚未明確，但可認為如下。

研磨用組合物通常利用基于對基板表面進行摩擦的物理作用及磨粒以外的成分對基板的表面造成的化學作用、以及這些的組合來對研磨對象物進行研磨。因此磨粒的形態、種類會對研磨速度造成較大影響。