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公開番号2025040403
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2024134000
出願日2024-08-09
発明の名称モリブデン化学的機械研磨化合物およびその使用方法
出願人株式会社フジミインコーポレーテッド
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250314BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】第1および第2のモリブデン静的エッチング速度抑制剤、アニオン性シリカ研磨剤および酸化剤を含む化学的機械研磨(CMP)組成物を提供すること。
【解決手段】第1のモリブデン静的エッチング速度抑制剤が、ホスフェート含有ポリエチレン界面活性剤またはスルフェート含有ポリエチレン界面活性剤であり、第2のモリブデン静的エッチング速度抑制剤が、塩基性アミノ酸であり、この組合せが、低いモリブデン静的エッチング速度を示すと同時に、高いモリブデン研磨レートなどの有利な特性を実現して、モリブデン表面を研磨するのに十分に適した組成物をもたらす。
特許請求の範囲【請求項１】
アニオン性シリカ研磨剤、第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤、第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤および酸化剤を含み、
前記第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤として、ホスフェート含有ポリエチレン界面活性剤を含み；
前記第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤として、塩基性アミノ酸を含む、研磨用組成物。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤として、式（Ｉ）のホスフェート含有ポリエチレン界面活性剤：
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またはその塩であり、
ｎは、約１～５００から選択される整数であり、
Ｒは、アリール、（Ｃ１～Ｃ２５）アルキルおよび（Ｃ２～Ｃ２５）アルケニルからなる群から選択され、
前記塩は、アルカリ土類金属塩またはアルカリ金属塩から選択される、を含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記Ｒが、（Ｃ２～Ｃ２５）アルケニルである、請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
前記第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤として、アルギニン、ヒスチジンおよびリジンからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
前記第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤として、アルギニンを含む、請求項４に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
前記第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤が、約０．０１重量％～約０．５重量％の濃度で存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
前記第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤が、約０．０１重量％～約０．５重量％の濃度で存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
前記酸化剤が、ヨウ素酸またはその塩を含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
前記酸化剤がヨウ素酸カリウムを含む、請求項８に記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
前記酸化剤の量が、約０．１重量％～約１重量％の範囲である、請求項１に記載の研磨用組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、第１および第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤、アニオン性シリカ研磨剤および酸化剤を含む化学的機械研磨（ＣＭＰ）組成物に関する。より詳細には、第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤は、ホスフェート含有ポリエチレン界面活性剤またはスルフェート含有ポリエチレン界面活性剤であり、第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤は、塩基性アミノ酸である。この組合せは、低いモリブデン静的エッチング速度を示すと同時に、高いモリブデン研磨レートなどの有利な特性を実現し n、こうして、モリブデン表面を研磨するのに十分に適した組成物をもたらす。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰは、基板（半導体ウェーハなど）の表面から材料を除去し、研削などの物理的プロセスと、酸化またはキレート化などの化学的プロセスとを組み合わせて表面を研磨（平坦化）するプロセスである。最も基本的な形態では、ＣＭＰは、基板表面または基板を研磨する研磨パッドにスラリーを塗布することを必要とする。このプロセスにより、不要な材料の除去および基板表面の平坦化の両方が実現する。除去または研磨プロセスが純粋に物理的または純粋に化学的であることは望ましくなく、むしろ両方の相乗的な組合せを含むことが望ましい。
【０００３】
ＣＭＰは多種多様な対象物に使用される。その例には、層間または埋め込み誘電体の二酸化ケイ素（ＳｉＯ
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）；配線層またはそのような配線層に接続するプラグ内のアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、およびタングステン（Ｗ）などの金属；タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、およびチタン（Ｔｉ）などのバリアメタル層；トレンチキャパシタとして使用するためのポリシリコン；ならびに幅広い用途で使用されるモリブデンが含まれる。
【０００４】
モリブデンは、コネクタ、フォトマスク、および半導体デバイスの製造などのマイクロエレクトロニクスデバイスを含む様々な産業用途で使用できる。このような用途において、モリブデンは最初、過量で使用されることがよくある。このため、適切な表面特性を備える基板を提供するために、一部のモリブデンを除去する必要がある。
【０００５】
モリブデン含有基板を研磨する場合、ＣＭＰプロセスは、通常、研磨剤粒子を使用し、この粒子は、時に、分散剤として界面活性剤を活用し、水などの液体媒体に懸濁させる。モリブデン金属表面の研磨は、多くの場合、所望の表面粗さが得られるよう、様々なサイズの研磨剤を使用して行われる。現在、使用されている研磨剤は、モリブデン表面を研磨するために複数段階を一般に必要とし、これは、複数の機械および／または部品を使用すること、ならびに研磨剤を変更することを意味し得、これは、各部品に対する加工時間に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００６】
したがって、有利な研磨特性（例えば、高い研磨速度および／または研磨レート）を依然として実現すると同時に、上記の条件のいくつかを必要としないＣＭＰプロセスの開発が、非常に望ましいと思われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書に開示される主題の目的によれば、本発明の目的は、ＣＭＰ使用時の研磨速度の向上を促進する、モリブデン含有基板などの基板研磨用組成物を提供することである。本発明の別の目的は、このようなモリブデン含有基板に対する、低い静的エッチング速度を有する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本開示の主題は、一態様において、アニオン性研磨剤、第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤、第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤および酸化剤を含む研磨用組成物であって、第１のモリブデン静的エッチング速度抑制剤が、ホスフェート含有ポリエチレン界面活性剤またはスルフェート含有ポリエチレン界面活性剤であり、第２のモリブデン静的エッチング速度抑制剤が塩基性アミノ酸である、研磨用組成物に関する。
【０００９】
別の態様において、本明細書に記載される主題は、基板を研磨する方法であって、ａ）本明細書に開示される研磨用組成物を準備する工程；ｂ）基板であり、モリブデン含有層を含む基板を準備する工程；およびｃ）研磨用組成物で基板を研磨して、研磨された基板を提供する工程を含む、方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、以下の本発明の詳細な説明、およびそこに含まれる実施例を参照することにより、より容易に理解することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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