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公開番号2025107165
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024233244
出願日2024-12-30
発明の名称タングステン研磨用CMPスラリー組成物およびそれを用いたタングステンの研磨方法
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250710BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】タングステンの研磨速度が低下せず、タングステンウエハのエッチング率を減少させ、タングステンウエハの段差性能を改善することのできる、タングステン研磨用CMPスラリー組成物を提供する。
【解決手段】極性溶媒、非極性溶媒の1種以上の溶媒と、研磨剤と、腐食防止剤と、を含み、前記腐食防止剤は重量平均分子量が500g/mol～5,000g/molのポリアミノシランまたはその塩を含む、タングステン研磨用CMPスラリー組成物およびそれを用いたタングステンの研磨方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
極性溶媒、非極性溶媒の１種以上の溶媒と、研磨剤と、腐食防止剤と、を含み、前記腐食防止剤は重量平均分子量が５００ｇ／ｍｏｌ～５，０００ｇ／ｍｏｌのポリアミノシランまたはその塩を含む、タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記ポリアミノシランは、シリコン結合した水酸基（＊－Ｓｉ－ＯＨ）、シロキサン基（＊－Ｏ－Ｓｉ－Ｏ－＊）、および遊離状態のアミノ基を有する、請求項１に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項３】
前記ポリアミノシランは、アミノシランの重合物を含むも、請求項１に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項４】
前記アミノシランは、下記式１の化合物を含む、請求項３に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
TIFF
2025107165000009.tif
37
159
（前記式１で、
Ｘ
１
、Ｘ
２
、Ｘ
３
は、それぞれ独立して、水素、水酸基、ハロゲン、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数６～２０のアリール基、置換または非置換の炭素数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素数７～２０のアリールアルキル基、置換または非置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、或いは置換または非置換の炭素数６～２０のアリールオキシ基であり、
Ｘ
１
、Ｘ
２
、Ｘ
３
の少なくともいずれか一つは、水酸基、置換または非置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、或いは置換または非置換の炭素数６～２０のアリールオキシ基であり、
Ｙ
１
は、二価の脂肪族炭化水素基、二価の脂環族炭化水素基または二価の芳香族炭化水素基であり、
Ｒ
１
およびＲ
２
は、それぞれ独立して、水素、水酸基、置換または非置換の炭素数１～２０の一価の脂肪族炭化水素基、置換または非置換の炭素数３～２０の一価の脂環族炭化水素基、置換または非置換の炭素数６～３０の一価の芳香族炭化水素基、下記式２の官能基、または下記式３の官能基である。）
TIFF
2025107165000010.tif
26
159
（前記式２で、＊は式１の窒素（Ｎ）に対する結合部位、
Ｙ
２
は、二価の脂肪族炭化水素基、二価の脂環族炭化水素基または二価の芳香族炭化水素基、
Ｒ
３
およびＲ
４
は、それぞれ独立して、水素、水酸基、置換または非置換の炭素数１～２０の一価の脂肪族炭化水素基、置換または非置換の炭素数３～２０の一価の脂環族炭化水素基、或いは置換または非置換の炭素数６～３０の一価の芳香族炭化水素基である。）
TIFF
2025107165000011.tif
26
159
（前記式３で、＊は式１の窒素（Ｎ）に対する結合部位、
Ｙ
３
およびＹ
４
は、それぞれ独立して、二価の脂肪族炭化水素基、二価の脂環族炭化水素基または二価の芳香族炭化水素基、
Ｒ
５
、Ｒ
６
、およびＲ
７
は、それぞれ独立して、水素、水酸基、置換または非置換の炭素数１～２０の一価の脂肪族炭化水素基、置換または非置換の炭素数３～２０の一価の脂環族炭化水素基、或いは置換または非置換の炭素数６～３０の一価の芳香族炭化水素基である。）
【請求項５】
前記アミノシランは、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、アミノエチルアミノメチルトリエトキシシラン、アミノエチルアミノメチルメチルジエトキシシラン、ジエチレントリアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチレントリアミノプロピルトリエトキシシラン、ジエチレントリアミノプロピルメチルジメトキシシラン、ジエチレントリアミノプロピルメチルジエトキシシラン、ジエチレントリアミノメチルメチルジエトキシシランの１種以上を含む、請求項３に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項６】
前記重量平均分子量が５００ｇ／ｍｏｌ～５，０００ｇ／ｍｏｌのポリアミノシランまたはその塩は、前記ＣＭＰスラリー組成物中に０．００１重量％～１０重量％で含まれる、請求項１に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項７】
前記腐食防止剤は、重量平均分子量が５００ｇ／ｍｏｌ～５，０００ｇ／ｍｏｌのポリアミノシランまたはその塩以外の腐食防止剤をさらに含む、請求項１に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項８】
前記腐食防止剤は、アミノ酸、アミン系化合物中の１種以上を含む、請求項７に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項９】
前記研磨剤は、非改質の研磨剤、改質された研磨剤の１種以上を含む、請求項１に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
【請求項１０】
前記の改質された研磨剤は、１種以上のアミノシランまたはその塩で改質されたシリカを含む、請求項９に記載のタングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物。
（【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】
タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物およびそれを用いたタングステンの研磨方法に関する。
続きを表示（約 950 文字）【背景技術】
【０００２】
基板の表面を研磨（または平坦化）するための化学的機械研磨（ＣＭＰ）スラリー組成物および方法は、関連技術分野に公知となっている。半導体基板上の金属層（例えば、タングステン）を研磨するための研磨組成物は、水溶液中に懸濁された研磨剤粒子および化学的促進剤、例えば、酸化剤、触媒等を含むことができる。
【０００３】
ＣＭＰスラリー組成物で金属層を研磨する工程は、初期金属層のみを研磨する段階、金属層とバリア層を研磨する段階、金属、バリア層と酸化膜を研磨する段階で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第６１３６７１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タングステンの研磨速度が低下せず、タングステンウエハのエッチング率を減少させ、タングステンウエハの段差性能を改善することのできる、タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物を提供することを目的の一つとする。
【０００６】
前記タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物を使用するタングステンの研磨方法を提供することを目的の一つとする。
【０００７】
一実施形態によると、タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物は、極性溶媒、非極性溶媒の１種以上の溶媒と、研磨剤と、腐食防止剤と、を含み、前記腐食防止剤は重量平均分子量が５００ｇ／ｍｏｌ～５，０００ｇ／ｍｏｌのポリアミノシランまたはその塩を含む。
【０００９】
一実施形態によると、タングステンの研磨方法は、前記タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物を用いてタングステンを研磨することを含む。
【００１０】
タングステンの研磨速度が低下せず、タングステンウエハのエッチング率を減少させ、タングステンウエハの段差性能を改善することのできる、タングステン研磨用ＣＭＰスラリー組成物を提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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