[发明专利]有机膜CMP浆料组成物的应用及使用其的研磨方法

说明书

本发明提供一种有机膜CMP浆料组成物及使用其的研磨方法。所述CMP浆料组成物包含氧化铈及硝酸铈，其中由方程式(1)所计算的选择性比为约100或大于100：[方程式(1)]选择性比＝α/β(其中α是对有机膜的研磨速率(埃/分钟)且β是对无机膜的研磨速率(埃/分钟))。本发明的有机膜CMP浆料组成物具有有机膜相对于无机膜的高选择性比。

技术领域

本发明涉及一种有机膜的化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)浆料组成物及使用其的研磨方法。

背景技术

近来，随着半导体装置的集成化程度及效能的提高，互连图案的线宽变得更窄且互连图案变成多层的。为提高在半导体装置的制造中所执行的光微影(photolithography)的准确度，每一制程中各层之间的平整度是关键因素。当前，化学机械研磨制程已作为一种平整技术而突显。CMP制程可依据欲研磨的材料而被分类成氧化物(oxide)膜CMP、金属(metal)CMP、多晶硅(poly-Si)CMP、有机膜CMP等。

采用CMP以研磨有机膜(C-SOH)的半导体制程的一个实例包括层间介电层(InterLayer Dielectric，ILD)制程。所述ILD制程为通过移除过量的有机膜(C-SOH)来形成精细图案的制程。

典型的有机膜CMP浆料组成物包含例如三氯化钛(Titanium trichloride)等还原剂。然而，此种典型的CMP浆料组成物不会在ILD制程中提供有机膜相对于无机膜的所需选择性比。在韩国专利公开案第2014-00125316A号中揭示了本发明的背景技术。

发明内容

技术问题

本发明的一实施例提供一种具有有机膜相对于无机膜的高选择性比的有机膜CMP浆料组成物。

本发明的另一实施例提供一种具有高研磨速率、及包含高碳含量的有机膜相对于无机膜的高选择性比的有机膜CMP浆料组成物。

本发明的再一实施例提供一种使用所述有机膜CMP浆料组成物的研磨方法。

解决问题的方案

解决问题的方案

根据本发明的一个实施例，一种有机膜CMP浆料组成物包含氧化铈及硝酸铈(III)且具有约100或高于100的选择性比，如由方程式1所计算：

[方程式1]

选择性比＝α/β，

在方程式1中，α是对有机膜的研磨速率(埃/分钟)且β是对无机膜的研磨速率(埃/分钟)。

所述有机膜可具有约90原子％或大于90原子％的碳含量。

所述氧化铈可具有约10纳米至约150纳米的平均粒径。

所述氧化铈(III)可以约0.01重量％(wt％)至约10.0重量％的量存在于所述浆料组成物中。

所述硝酸铈可以约0.01重量％至约5.0重量％的量存在于所述浆料组成物中。

所述CMP浆料组成物可具有约3至约5的pH。

所述有机膜可具有约0.5克/立方厘米至约2.5克/立方厘米的膜密度及约0.4十亿帕(GPa)或大于0.4十亿帕的硬度。

根据本发明的另一实施例，一种研磨有机膜的方法包括使用以上所述的有机膜CMP浆料组成物来研磨有机膜。

本发明的效果

本发明提供一种具有有机膜相对于无机膜的高选择性比、高研磨速率、及对具有高碳含量的有机膜的高选择性比的CMP浆料组成物及使用其的研磨方法。

附图说明