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公開番号2025160112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025037945
出願日2025-03-11
発明の名称SI研磨用のSI研磨速度向上剤としてのアルカノールアミン
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 20060101AFI20251015BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコン(Si)表面を研磨するための化学的機械研磨(CMP)用組成物を提供する。
【解決手段】CMP組成物は、高いSi研磨速度のような有利な特性を有する一方で、少ない研磨デブリ形成を維持する組成物をもたらすために、第1の研磨速度向上剤と、第2の研磨速度向上剤と、シリカ研磨剤と、を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
シリカを含む研磨剤、第１の研磨速度向上剤および第２の研磨速度向上剤を含み、
前記第１の研磨速度向上剤が、第一級アミン基を有さないアルカノールアミンであり、
前記第２の研磨速度向上剤が、塩基性アミノ酸であり、
ｐＨが塩基性の領域にある、
研磨用組成物。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記アルカノールアミンが、Ｎ（Ｒ
１
）（Ｒ
２
）（Ｒ
３
）で示され、Ｒ
１
～Ｒ
３
がそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、および、ヒドロキシ基が置換された炭素数１～４のアルキル基から選択され、ただし、Ｒ
１
～Ｒ
３
のうち少なくとも一つがヒドロキシ基が置換された炭素数１～４のアルキル基である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記アルカノールアミンが、１個の窒素原子を含有する非環状アルカノールアミンである、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
前記第１の研磨速度向上剤が、モノメチルエタノールアミン（ＭＭＥＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）およびそれらの組合せからなる群から選択されるアルカノールアミンである、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
前記第１の研磨速度向上剤が、約０．０５～０．５重量％の範囲の量で存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
前記第２の研磨速度向上剤が、Ｌ－アルギニンである、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
前記第１の研磨速度向上剤および前記第２の研磨速度向上剤が、約１：１．５～１：３．５の重量比で存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
前記研磨剤および前記第１の研磨速度向上剤が、約２：１～１：１の重量比で存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
前記研磨剤および前記第２の研磨速度向上剤が、約１：１．５～１：２．５の重量比で存在する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
ポリマーおよび／またはキレート剤を含む、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の研磨速度向上剤とシリカ研磨剤とを含む化学的機械研磨（ＣＭＰ）用組成物に関する。より詳細には、第１の研磨速度向上剤はアルカノールアミンであり、第２の研磨速度向上剤は塩基性アミノ酸である。この組合せは、高いシリコン研磨速度のような有利な特性をもたらすと同時に、少ない研磨デブリ形成を維持し、したがって、シリコン表面の研磨によく適した組成物を提供する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコンは、第一世代の半導体材料として、半導体産業の主要な市場シェアを占めている。ＳｉＣ、ＧａＮおよび他の半導体材料と比較して、シリコンは、その低コスト、豊富な貯蔵量、ならびに成熟した設計および製造により、集積回路（ＩＣ）産業において優れた性能を提供する。ＩＣの製造には、化学的機械研磨（ＣＭＰ）として知られる、一般的に利用されているグローバル平坦化技術が使用される。
【０００３】
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。
【０００４】
ＣＭＰ研磨パッドは、研磨プロセスの出力に支配的な影響を及ぼすため、最も重要な消耗品である。研磨パッドの構造と材料特性により、材料研磨速度と平坦化能力を決定することができる。加えて、研磨パッドは、材料を除去するために、研磨粒子を含有するスラリーをウェーハ表面に分配する役割を担っている。ここで、後述する不溶性研磨デブリが研磨プロセスにおいて発生すると、不溶性研磨デブリが研磨パッドの目詰まりを発生させたりすることにより、研磨された表面にスクラッチが発生する可能性がある。ウェーハ表面のスクラッチの形成は、ひいては深刻な回路不良、デバイスの低歩留まり、および潜在的な信頼性の問題につながる可能性がある。
【０００５】
近年、ウェーハの設計は、ウェーハサイズの着実な縮小とウェーハ直径の漸進的な拡大に向かって進歩し続けており、これはシリコンウェーハのＣＭＰ技術にも大きな課題を与えている。例えば、サイズが小さくなると、ＣＭＰ中のスクラッチの形成を制御することがさらに重要になる。
【０００６】
したがって、ウェーハからのシリコンの研磨速度を高めると同時に、デブリの形成を最小限に抑えることができる研磨用組成物を開発することが大いに必要とされている。これらの課題および他の課題は、本明細書に開示されている主題によって対処されうる。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書において具体化され、広く説明される、本明細書に開示されている主題の目的、または本発明が解決しようとする課題によれば、本発明の目的は、シリコンなどの基板の除去の改善を促進する組成物を提供することである。本発明の別の目的は、ＣＭＰ中に研磨副生成物として形成されるデブリ形成を少なく維持する組成物、方法を提供することである。
【０００８】
したがって、本明細書にて一態様で開示されている主題は、シリカ研磨剤、第１の研磨速度向上剤および第２の研磨速度向上剤を含む研磨用組成物であって、第１の研磨速度向上剤が、アルカノールアミンであり、第２の研磨速度向上剤が、塩基性アミノ酸であり、研磨用組成物のｐＨが塩基性の領域にある、研磨用組成物に関する。なお、シリカ研磨剤とはシリカを含む研磨剤との意味であり、これは好ましくはシリカ（特にはコロイダルシリカ）からなる。
【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、１）本明細書に開示されている研磨用組成物を準備する工程；２）シリコン含有層を含む基板を準備する工程；および３）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、および説明に含まれる実施例を参照することによって、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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