[发明专利]化学机械研磨用组合物及研磨方法

说明书

本发明提供一种化学机械研磨用组合物以及研磨方法，可在高速地研磨含有钨膜或硅氮化物膜的半导体基板的同时，减少研磨后的被研磨面上的表面缺陷的产生。本发明的化学机械研磨用组合物含有(A)含有氧化钛的研磨粒、以及(B)液状介质，其中所述化学机械研磨用组合物中的所述(A)成分的仄他电位的绝对值为8mV以上。

技术领域

本发明涉及一种化学机械研磨用组合物及使用其的研磨方法。

背景技术

一般而言，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，以下也记为“CMP”)法有效用于半导体制造步骤、特别是多层配线形成步骤中的层间绝缘膜的平坦化、金属插塞(plug)形成、埋入配线(镶嵌配线)形成中。在此种半导体制造步骤中，使用钨或硅氮化物等材料，不仅高速地研磨这些材料，而且谋求一种高平坦性与低研磨缺陷取得平衡的研磨性能。

为了实现取得此种平衡的研磨特性，例如研究有用于研磨钨膜或硅氮化物膜的研磨用组合物(浆料)(例如，参照专利文献1～专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2017-515298号公报

专利文献2：国际公开第2014/103725号

发明内容

发明所要解决的问题

通过使用含有高硬度的研磨粒的研磨用组合物，可提升钨膜、硅氮化物膜的研磨速度。然而，在使用了含有高硬度的研磨粒的研磨用组合物的CMP中，存在在研磨后的被研磨面容易产生研磨损伤的课题。另外，在使用了含有高硬度的研磨粒的研磨用组合物的CMP中，存在在导电体金属与绝缘膜共存的被研磨面上，容易产生导电体金属部分被削成皿状的被称为凹陷(dishing)的表面缺陷的课题。如此，谋求一种可在高速地研磨含有钨膜或硅氮化物膜的半导体基板的同时，减少研磨后的被研磨面上的表面缺陷的产生的化学机械研磨用组合物以及研磨方法。

解决问题的技术手段

本发明的化学机械研磨用组合物的一形态含有：

(A)含有氧化钛的研磨粒、以及

(B)液状介质，其中

所述化学机械研磨用组合物中的所述(A)成分的仄他(zeta)电位的绝对值为8mV以上。

在所述化学机械研磨用组合物的一形态中，

所述(A)成分可还含有铝化合物或硅化合物。

在所述化学机械研磨用组合物的一形态中，

所述(A)成分可具有下述通式(1)所表示的官能基。

-SO₃^-M⁺·····(1)

(M⁺表示一价阳离子)

在所述化学机械研磨用组合物的任一形态中，

所述(A)成分可以是在其表面经由共价键固定有所述通式(1)所表示的官能基的含有氧化钛的研磨粒。

在所述化学机械研磨用组合物的任一形态中，

所述化学机械研磨用组合物中的所述(A)成分的仄他电位可为-10mV以下。

在所述化学机械研磨用组合物的一形态中，

所述(A)成分可具有下述通式(2)所表示的官能基。

-COO^-M⁺·····(2)