[发明专利]研磨用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体器件制造工艺中使用的研磨用组合物及使用了该 研磨用组合物的研磨方法。

背景技术

近年来，随着LSI(大规模集成(LargeScaleIntegration))的高集成化、 高性能化，正在开发新的微细加工技术。化学机械研磨(chemicalmechanical polishing；CMP)法也是其中之一，其是在LSI制造工序中、特别是多层布 线形成工序中的层间绝缘膜的平坦化、金属插塞(plug)形成、嵌入布线(镶 嵌布线)形成中频繁利用的技术。该技术例如在专利文献1中被公开。

近年来，CMP渐渐应用于半导体制造中的各工序，作为其一个实施方式， 例如可以举出在晶体管制作中的栅极形成工序中的应用。

制作晶体管时，有时对多晶硅(polysilicon)、硅氮化物(氮化硅)之类 的含Si材料进行研磨，要求控制各含Si材料的研磨速率。例如，专利文献2 中公开了如下研磨用组合物：其含有胶态二氧化硅、以及具有磺酸基或膦酸 基的有机酸，且pH为2.5～5。根据专利文献2，例如，在对与氮化硅和多晶硅 等不同的含Si材料进行研磨时，通过使用该研磨用组合物，能够提高含氮化 硅的层的研磨速率，并且，能够选择性地抑制含多晶硅、改性多晶硅、氧化 硅、碳化硅、和氧化碳化硅等硅系化合物的层的研磨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第4944836号说明书

专利文献2：日本特开2010-041037号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，即使利用上述专利文献2中所记载的研磨用组合物，也不能充分 地控制含Si材料的研磨速率，希望更进一步的改良。

因此本发明的目的在于，提供一种能够充分控制含Si材料的研磨速率的 研磨用组合物。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题而反复进行了深入研究。结果发现，通过 在二氧化硅表面固定化特定的官能团，能够令人惊奇地解决上述问题，从而 完成了本发明。

即，本发明为一种研磨用组合物，其含有：在表面固定化有满足下述条 件(1)和(2)的至少一者的官能团而得到的二氧化硅、以及pH调节剂，

条件(1)：前述官能团具有氨基；

条件(2)：前述官能团具有卤素基团。

发明的效果

根据本发明，可以提供能够充分控制含Si材料的研磨速率的研磨用组合 物。

具体实施方式

以下，对本发明进行说明。需要说明的是，本发明不仅限定于以下的实 施方式。此外，在本说明书中，表示范围的“X～Y”是指“X以上且Y以下”。 此外，只要没有特别指出，操作和物性等的测定是在室温(20～25℃)/相对 湿度40～50％的条件下进行测定。

<研磨用组合物>

本发明的第一技术方案为一种研磨用组合物，其含有：在表面固定化有 满足下述条件(1)和(2)的至少一者的官能团而得到的二氧化硅(以下记 为“在表面固定化有特定的官能团而得到的二氧化硅”或简记为“二氧化 硅”)、以及pH调节剂，

条件(1)：前述官能团具有氨基；

条件(2)：前述官能团具有卤素基团。

通过本发明的研磨用组合物，能够充分控制含Si材料的研磨速率。发挥 这样的效果的详细理由并不明确，推测是由于以下的机理。

在研磨用组合物中所含的二氧化硅的表面固定化的官能团满足条件(1) (官能团具有氨基)时，通过使用该研磨用组合物可以降低硅氮化物的研磨 速率。推测这是因为：通过在二氧化硅表面固定化具有氨基的官能团，固定 化有官能团的二氧化硅的Zeta电位变成与原来的二氧化硅不同的值。该Zeta 电位与硅氮化物的Zeta电位符号相同。其结果，在表面固定化有具有氨基的 官能团的二氧化硅与硅氮化物发生静电排斥，因此接触频率减少，研磨受到 抑制。