CN111433311B 研磨液、研磨液套剂、研磨方法以及缺陷抑制方法 （株式会社力森诺科）

PCT/JP2017/0359902017.10.02020.06.01PCT/JP2018/0367252018.10.01WO2019/069863JA2019.04.11TW201631108A,2016.09.01JP2017157591A,2017.09.07US2011318929A1,2011.12.291个氮原子的芳香环和含氮原子的官能团的化合物、(III)具有环内含2个氮原子的6元环的化合物、(IV)具有苯环和环内含氮原子的环的化合2所述含氮化合物的含量为0.005～10质量%;6.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨液，所述含氮化合物的含量为0.03～5质7.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨液，所述含氮化合物的含量为0.07～0.5质8.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨液，还含9.根据权利要求8所述的研磨液，所述高分子化合物烯酸构成的群中选出的至少一种的单体聚合而得到的聚合物25.一种研磨液套剂，权利要求1～24中任一项所326.一种研磨方法，具备以下工序：使用权利要求所述含氮化合物的含量为0.005～10质量%;35.根据权利要求28所述的研磨方法，所述含氮36.根据权利要求28所述的研磨方法，所述含氮化合物包含从由磺胺和对氨基苯甲酰38.根据权利要求28～36中任一项所述的研磨方法，所述含氮化合物的含量为0.07~39.根据权利要求28～36中任一项所述的研磨方法，还含有具有从由羧酸基和羧酸盐40.根据权利要求39所述的研磨方法，所述高基丙烯酸构成的群中选出的至少一种的单体聚合而得到的聚合42.根据权利要求28～36中任一项所述的研磨方法，还含有非离子性的高分子化合物443.根据权利要求42所述的研磨方法，所述非离子性的高分44.根据权利要求42所述的研磨方法，所述非离子性的高分子化合物B的含量为0.00550.根据权利要求28～36中任一项所述的研磨方法，所述磨粒的平均粒径为10~51.根据权利要求28～36中任一项所述的研磨方法，所述磨粒的含量为0.01～20质56.根据权利要求28～36中任一项所述的研磨方法，所述研磨液是将研磨液套剂中的57.一种缺陷抑制方法，是抑制在包含停止部材料的被研磨面的研磨中产生缺陷的缺具备以下工序：使用权利要求1～24中任一项所述的研磨液或将权利要求25所述的研5及使用所述研磨液或所述研磨液套剂的研磨方法和缺[0002]现在的ULSI半导体元件的制造工序中，正在研究开发用于半导体元件的高密度化·微细化的加工技术。作为其加工技术之一，基于CMP(Chemicalmechanical[0003]CMP工序中，存在使用停止部(包含停止部材料的研磨停止层)选择性地研磨绝缘(研磨选择性：绝缘材料的研磨速度/停止部材料的研磨速度)高(例如参照下述专利文献[0008]停止部材料例如有时作为半导体设备(晶体管的门等)的用所述研磨液或所述研磨液套剂的研磨方法和6[0015]本发明涉及的研磨液可进一步含有具有从由羧酸基和羧酸盐基构成的群中选出[0017]本发明涉及的研磨液可进一步含有碱性化合物。所述碱性化合物的含量优选为[0019]本发明涉及的研磨液的pH优选为4.0～7.5。本发明涉及的研磨液的pH优选超过液套剂中的所述第一液和所述第二液混合而得到的研磨液，对被研磨面进行研磨的工序。[0022]本发明涉及的缺陷抑制方法是抑制在包含停止部材料的被研磨面的研磨中产生[0024]根据本发明，可在包含硅材料(氧化硅除外)的被研磨面外)的被研磨面的研磨中抑制产生缺陷的缺陷抑制方法中的7及的研磨液可用于研磨绝缘材料，也可用于例如将绝缘材料的至少一部分通过CMP除去而[0038]本实施方式涉及的研磨液含有磨粒(研磨粒子)。磨粒含有从由氧化铈(Ceria)及8粒子，例如可举出微晶直径为5～300nm的胶体氧化铈粒子(例如Rhodia公司制的胶体氧化含有氧化硅的磨粒可以是实质上由氧化硅构成的形式(实质上磨粒的100质量％为氧化硅9[0051]基于容易得到绝缘材料的良好的研磨速度的观点，磨粒的平均粒径优选10nm以优选50～300nm，特别优选90～300nm，极其优选超过90nm且300nm以下，非常优选100~些观点，磨粒的含量优选0.01～20质量更优选0.05～10质量进一步优选0.1～5质量特别优选0.2～3质量极其优选0.2～1质量非常优选0.4～1质量更进一步作用。所述含氮化合物含有从由(I)具有环内和环内含氮原子的环的化合物(相当于化合物(I)、化合物(II)或化合物(III)的化合物除 并用。[0058]基于进一步抑制缺陷产生的观点，所述含氮化合物的1分子中的氮原子的数量优[0059]化合物(I)是具有环内含1个氮原子的芳香环和羟基的化合物。推测化合物(I)中[0061]化合物(I)的所述羟基可以是与芳香环直接结合的羟基，也可以是不与芳香环直[0063]化合物(II)是具有环内含1个氮原子的芳香环和含氮原子的官能团的化合物。推测化合物(II)中的环内的氮原子的空轨道和硅材料上的羟基的氧原子的非共用电子对配香环中所含的1位的氮原子位于2位或3位的更优选3个以下。苯环和环内含氮原子的环可以共用构成环的碳原子，也可以不共用碳原[0073]基于进一步抑制缺陷产生的观点，化合物(IV)优选从由苯并三唑和1-苯基-3-吡合物(III)和化合物(IV)构成的群中选出的至少一种，更优选含有从由化合物(II)和化合质量进一步优选0.01～10质量特别优选0.03～5质量极其优选0.05～3质量%,非常优选0.07～1质量更进一步优选0.物的含量可以是0.2质量％以下，可以是0.1质量％以下，可以是不足0.1质量可以是[0080]本实施方式涉及的研磨液可含有从由羧酸基和羧酸盐基构成的群中选出的至少优选含有使包含从由丙烯酸和甲基丙烯酸构成的群中选出的至少一种的单体聚合而得到烯酸的均聚物(聚丙烯酸)及其盐构成的群中选出的至少一种。作为聚合物的盐(具有羧酸[0083]作为其他单体(能与丙烯酸或甲基丙烯酸共聚的其他单体)，例如可举出巴豆酸、[0084]高分子化合物(A)的重均分子量优选下述范围。基于对绝缘材料(氧化硅等)研磨时有容易获得良好的研磨速度的倾向的观点，高分子化合物(A)的重均分子量优选100以子化合物(A)的重均分子量优选100～150000，更优选1000～80000，进一步优选1000~[0096]试样：用与洗脱液相同组成的溶液调整浓度，使树脂成分浓度成为2质量用碟形缺陷量等，容易充分确保表面平坦性的观点，高分子化合物(A)的含量优选0.001质点，高分子化合物(A)的含量优选0.001～2质量更优选0.01～1质[0101]本实施方式涉及的研磨液可含有非离子性的高分子化合物(B)(相当于所述含氮化合物或高分子化合物(A)的化合物除外)。高分子化合物(B)可作为抑制停止部材料的研结构单元的共聚物；其他水溶性的非离子性化合物等。高分子化合物(B)可以单独使用一[0105]作为聚氧化烯衍生物，可举出聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚(例如第一工业制药株式系列)；聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯(例如第一工业制药株式会社制，SORGEN(注册商合醋酸乙烯基酯单体等的羧酸乙烯基酯单体而得到聚羧酸乙烯基酯后将其皂化(水解)而合物可以是在醋酸乙烯基酯单体等的羧酸乙烯基酯单体和其他含乙烯基单体(例如乙烯、[0107]乙烯醇聚合物可以是乙烯醇的均聚物(即皂化度100％的聚合物)的衍生物、乙烯[0111]高分子化合物(B)的重均分子量优选下述范围。基于有研磨绝缘材料(氧化硅等)选300～7000，进一步优选500～5000。高分子化合物(B)的重均分子量可与高分子化合物下。基于这些观点，高分子化合物(B)的含量优选0.005～2质量更优选0.01～1.5质量进一步优选0.015～1质量特别优选0.02～0.5质量极其优选0.03～0.1质[0114]本实施方式涉及的研磨液可含有pH调节剂(相当于所述含氮化合物、高分子化合物(A)或高分子化合物(B)的化合物除外)。可通过pH调节剂调节到期望的pH。作为pH调节[0121]基于容易得到绝缘材料的优异的研磨速度的观点以及容易得到磨粒的充分的保于容易抑制缺陷(凹陷缺陷等)的产生的观点以及容易确保研磨后的表面平坦性(容易抑制本实施方式涉及的研磨液的pH可以是6.0以下。基于容易得到绝缘材料的特别优异的研磨混合。本实施方式涉及的研磨液的制造方法可在研磨液制造工序前具备得到磨粒(例如含铈的磨粒)的工序和得到添加剂(例如高分子化合物(A)和/或高分子化合物(B)[0125]本实施方式涉及的研磨液的制造方法，优选具备使磨粒在水中分散的分散工分散工序例如为混合磨粒和分散剂的工序。这时，分散剂优选在获得浆液的工序中添加。[0127]本实施方式涉及的研磨液作为多液式(例如二液式)的研磨液套剂(例如CMP用研[0130]本实施方式涉及的研磨方法具备使用本实施方式涉及的研磨液或将本实施方式[0131]本实施方式涉及的研磨方法是例如具有含有硅材料的被研磨面的基体的研磨方[0132]本实施方式涉及的研磨方法可以是具有含有硅材料的第1部件、含有绝缘材料且磨液或混合本实施方式涉及的研磨液套剂中的浆液和添加液而得到的研磨液，研磨第2部式涉及的研磨液或混合本实施方式涉及的研磨液套剂中的浆液和添加液而得到的研磨液，[0135]作为基体，例如可举出在半导体元件制造所涉及的基板(形成电路元件和配线图[0136]通过使用本实施方式涉及的研磨液对在半导体基板上形上的绝缘部件(例如氧化硅膜)3的基体100。绝缘部件3例如可通过等离子体TEOS法等堆积[0139]作为研磨装置，例如可举出APPLIEDMATERIALS公司制的研磨装置(商品名：(动态随机存取存储器)、SRAM(静态随机存取存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、[0144]本实施方式涉及的研磨液不限于如上述的实施方式所述的半导体基板上形成的[0145]作为具备本实施方式涉及的研磨方法中研磨的基体的电子部件，可举出很多[0147]本实施方式涉及的缺陷抑制方法是抑制在包含停止部材料的被研磨面的研磨中方式涉及的研磨液或混合本实施方式涉及的研磨液套剂中的浆液和添加液而得到的研磨[0154]为测定磨粒的平均粒径(D50)测定，以对He-Ne激光的测定时透过率(H)为60~