[发明专利]抛光组合物

说明书

相关申请的相互参照

本申请主张日本国特开2012-081653号的优先权，通过引用纳入本申请说明书的记载中。

技术领域

本发明涉及抛光在绝缘层上形成的含钨金属层的抛光组合物。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，使用化学机械抛光法(CMP法：Chemical Mechanical Polishing)进行配线结构的制造。

使用这种CMP法的配线结构的制造方法例如为如下方法：在包含SiO或四乙氧基硅烷(TEOS)等的绝缘层上形成的凹部内及凹部周围的绝缘层上表面，形成势垒层及导电层等金属层，将凹部以外的绝缘层表面上形成的剩余的金属层用包含磨粒的抛光组合物抛光除去，直至所述绝缘层表面露出为止，形成埋入所述凹部内的配线。

所述导体层使用钨等金属，所述势垒层使用钛、氮化钛、钽、氮化钽等金属。因此，CMP法中所用的抛光组合物要求对包括所述导体层及势垒层等的金属层有高的抛光性。

另一方面，若使用对所述金属层腐蚀性高的抛光组合物，则所述凹部上的金属层会过分地除去，从而出现在配线上表面产生凹坑的凹曲。

此外，若使用对所述金属层腐蚀性高并且对绝缘层抛光速度高的抛光组合物，则会出现在微细的配线用的凹部中在配线上表面以及直至绝缘层为止被浸蚀的腐蚀。

由于发生这种凹曲或侵蚀，抛光面的平滑性低下。

因此，CMP法使用的抛光组成物中，要求对金属层有高的抛光性的同时，抑制凹曲或侵蚀的发生。

但是，在使用抛光含钨等比较硬的金属的金属层的抛光组合物的情况下，难以在抑制凹曲或侵蚀的同时对金属层选择性地提高抛光速度。

这种在CMP法中用于抛光含钨金属层的抛光组合物可以列举，例如，专利文献1至7中记载的那些。

专利文献1及2记载了包含以胶体二氧化硅作为磨粒、以过氧化氢作为氧化剂的抛光组合物。

专利文献3及4记载了包含磨粒、过碘酸的抛光组合物。

这些抛光组合物通过过氧化氢或过碘酸等氧化剂，在钨上形成脆弱的氧化膜，并对这种氧化膜用胶体二氧化硅进行机械抛光。

但是，这些抛光组合物存在对钨等金属层的抛光速度缓慢，抛光效率差的问题。

专利文献5至7记载了包含作为磨粒的胶体二氧化硅或气相法二氧化硅、过碘酸和硫酸铵的抛光组合物。

在该情况下，由于与过碘酸一起包含有硝酸铵，因此借助硝酸铵的作用，对金属层的抛光速度略有提高，但由于过碘酸对钨等金属腐蚀作用强，故难以抑制凹曲或侵蚀，还有可能腐蚀装置而生锈。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：日本国特开2008-135453号公报

专利文献2：日本国特开2008-135452号公报

专利文献3：日本国专利第4083528号公报

专利文献4：日本国特开2003-59877号公报

专利文献5：日本国专利第4083528号公报

专利文献6：日本国特开2004-123880号公报

专利文献7：日本国特开2004-123879号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明鉴于如上所述的现有技术的问题，课题在于提供一种抛光组合物，所述抛光组合物可以对绝缘层上形成的含钨金属层在抑制凹曲或侵蚀等的同时选择性地以高抛光速度进行抛光。

解决课题的方法

本发明的抛光组合物为抛光在绝缘层上形成的含钨金属层的抛光组合物，其包括

磨粒、

从由碘酸、亚碘酸和次碘酸组成的组中选择的一种以上的卤素酸、

强酸、

氢离子供给剂和

水。

本发明中，所述氢离子供给剂可为从由强酸与弱碱组成的盐和弱酸组成的组中选择的一种以上。

本发明中，所述强酸可为从由硝酸、盐酸和硫酸组成的组中选择的一种以上。

本发明中，所述磨粒可为气相法二氧化硅。

附图说明

[图1]是示出本发明的一个实施方案的抛光组合物的抛光速度的图表。

[图2]是示出本发明的一个实施方案的抛光组合物的抛光速度和配合比率的图表。

[图3]是示出使用抛光组合物抛光时凹曲状态的图表。

[图4]是示出使用抛光组合物抛光时腐蚀状态的图表。

[图5]是示出硝酸铵浓度与钨、TESO膜抛光速度的关系的图表。