度之差例如使用光干设式膜厚测定装置来测定。
[0066] 实施例
[0067] (实施例1) W側使用表1所示组成的发明例1~12W及比较例1~9的研磨组合物，分别使用软 聚合物聚氨醋垫，对于直径200mm的Co晶圆，将研磨组合物的浆料的供给速度设为200mL/ 分钟、研磨的压力设为化si、台板转动速度设为12化pm、研磨头转动速度设为12化pm，进行 研磨，将此时的研磨速度分别示于表1中。需要说明的是，研磨组合物浆料的供给速度是指 用全部供给液的供给量的总计除W单位时间而得到的值（W下的实施例也同样）。另外，本 实施例1中使用的胶态二氧化娃的平均一次粒径约为35nm、平均二次粒径约为70nm，作为 用于调整抑的化合物，使用了氨氧化钟。 W例可知通过使用本发明的研磨组合物的发明例1~12,可W在抑制Co的蚀刻速度的 同时有效地去除Co。与此相对，比较例1~4、7和8中，Co蚀刻速度高，比较例5和9中未 见到Co去除速度的提高，比较例6中Co去除速度及Co蚀刻速度有较大变动，不稳定。 W70][表 1]
[0071]
阳〇7引（实施例。
[0073] 使用表2所示组成的发明例13~20的研磨组合物，分别使用软聚合物聚氨醋垫， 对于直径200mm的铜（化）、Co、粗（Ta)、原娃酸四乙醋（TE0巧W及作为Low-k衍生物材料 的BlackDiamond(商标）度0)晶圆，将研磨组合物的浆料的供给速度设为200mL/分钟、研 磨的压力设为化si、台板转动速度设为12化pm、研磨头转动速度设为121巧m，进行研磨，将 此时的研磨速度分别示于表3中。需要说明的是，本实施例2中使用的胶态二氧化娃的平 均一次粒径约为35nm、平均二次粒径约为70nm，作为用于调整抑的化合物，使用了氨氧化 钟。
[0074] 可知通过使用本发明的研磨组合物，尤其获得Co相对于化的高研磨速度比。可 知Co络合剂的分子量更小的情况下能够获得Co的高研磨速度和Co相对于化的高研磨速 度比。另外，可知包含2种W上的Co络合剂、或包含Co研磨促进剂时能够获得Co的高研 磨速度和Co相对于化的高研磨速度比。 W巧][表2]
[0076] 阳077][表引
[0078]
[0079](实施例如
[0080] 使用表4所示组成的发明例21W及22的研磨组合物，分别使用软聚合物聚氨醋 垫，对于直径200mm的化、Co、Ta、TEOSW及抓晶圆，将研磨组合物的浆料的供给速度设 为200mL/分钟、研磨的压力设为化si、台板转动速度设为12化pm、研磨头转动速度设为 121rpm，进行研磨，将此时的研磨速度分别示于表5中。需要说明的是，本实施例2中使用 的胶态二氧化娃的平均一次粒径约为35nm、平均二次粒径约为70nm，作为用于调整抑的化 合物，使用了表4中记载的化合物。
[0081] 可知通过使用本发明的研磨组合物，尤其获得Co相对于化的高研磨速度比。另 夕F，可知作为具备调整抑功能的Co研磨促进剂而添加的氨兼为用于调整pH的化合物的情 况下，也能够获得Co的高研磨速度和Co相对于化的高研磨速度比。 阳〇間[表"
[0083]
[0084][表引
阳0化]
[0086] 使用表6所示组成的发明例23~27,分别使用软聚合物聚氨醋垫，对于直径 200mm的化、Co、化、TEOSW及抓晶圆，将研磨组合物的浆料的供给速度设为200血/分钟、 研磨的压力设为化si、台板转动速度设为12化pm、研磨头转动速度设为121巧m，进行研磨， 将此时的研磨速度分别示于表7中。
[0087] 可知通过使用本发明的研磨组合物，尤其获得Co相对于化的高研磨速度比。
[00蝴[表6]
[0089]
[0090][表7]
[0091]
【主权项】
1. 一种研磨组合物，其特征在于，其为包含磨粒及一种以上的Co络合剂的研磨组合 物， 所述研磨组合物具有9以上的pH， 所述Co络合剂具有选自膦酸（-P( = 0) (OH)2)基或羧（-C( = 0)OH)基中的一种以上 的官能团。2. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述Co络合剂包含一种以上的膦酸衍生 物， 所述膦酸衍生物包含经由连接键或者连接体分别通过共价键附着于核的一个以上的 膦酸（-P( = 〇) (OH)2)基或其盐， 所述核选自杂原子或(；~C2。的烃基部分，所述烃基部分任选被1~5个杂原子和/或 1~5个羟基取代， 所述连接体为二价或三价的杂原子或者二价的或三价的(；~C2。的烃基部分，所述烃 基部分任选被1~5个杂原子和/或1~5个羟基取代， 所述杂原子独立地选自N、0、S、P以及N、S和P的氧化物。3. 根据权利要求2所述的研磨组合物，其中，所述膦酸衍生物还包含一个以上的羧基 或其盐。4. 根据权利要求3所述的研磨组合物，其中，所述膦酸衍生物为下述式（I)的化合物或 所述化合物的盐，下述式（I)中，〇为核，各L分别为连接键或连接体，各u分别为0~3,各 V分别为〇~3,y为1~5， 所述衍生物包含至少一种膦酸或膦酸的盐，5. 根据权利要求2所述的研磨组合物，其中，所述核为杂原子。6. 根据权利要求2所述的研磨组合物，其中，所述核为选自任选被1~3个羟基取代的 亚烷基的烃基部分。7. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述Co络合剂包含选自由2-氨基乙基 膦酸、甲基膦酸二甲酯、1-羟基乙叉-1，1-二膦酸、氨基三（亚甲基膦酸）、乙二胺四（亚甲 基膦酸）、四亚甲基二胺四（亚甲基膦酸）、六亚甲基二胺四（亚甲基膦酸）、二亚乙基三胺 五（亚甲基膦酸）、膦酰基丁烷-3-羧酸、N-(膦酰甲基）亚氨基二乙酸、2-羧基乙基膦酸、 2-羟基膦酰基乙酸、氨基甲基膦酸、N，N-双（膦酰甲基）甘氨酸、亚氨基二亚甲基膦酸及乙 二胺四（亚甲基膦酸）或它们的盐组成的组中的至少一种。8. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述Co络合剂包含柠檬酸、柠檬酸盐、乙 二胺四乙酸（EDTA)、2-羟基膦酰基乙酸（HPAA)、膦酰基丁烷-3-羧酸（PBTC)及氨基三（亚 甲基膦酸）（ATMP)的至少一种。9. 根据权利要求8所述的研磨组合物，其中，所述Co络合剂为选自柠檬酸、柠檬酸盐及 乙二胺四乙酸（EDTA)的一种以上。10. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其中，作为Co研磨促进剂，还包含氨及重碳酸 盐的一种以上。11. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述Co络合剂以质量％计在所述研磨组 合物中存在5%以下。12. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述磨粒为二氧化硅、氧化铝或二氧化 铺。13. 根据权利要求1所述的研磨组合物，其还包含氧化剂、表面活性剂及缓蚀剂的一种 以上。14. 根据权利要求13所述的研磨组合物，其中，所述氧化剂以质量％计在所述研磨组 合物中存在〇. 1~4%。15. 根据权利要求13所述的研磨组合物，其中，所述氧化剂为H202。16. 根据权利要求13所述的研磨组合物，其中，所述缓蚀剂以质量％计在所述研磨组 合物中存在〇. 1~0.4%。17. 根据权利要求13所述的研磨组合物，其中，缓蚀剂为苯并三唑（BTA)。18. 根据权利要求13所述的研磨组合物，其中，所述表面活性剂以质量％计在所述研 磨组合物中存在0.01~2%。19. 根据权利要求13所述的研磨组合物，其中，所述表面活性剂包含下述式（II)的化 合物，下述式（II)中，m和n按照使氧亚乙基和氧亚丙基以1:1~3:1的质量比存在的方 式来选择， R1-O-[CH2CH(CH3)0]n-[CH2CH2O]n-H(II) 〇20. -种研磨方法，其具有通过权利要求1~19中的任一项所述的研磨组合物对Co进 行研磨，任选对Cu进行研磨的步骤。21. 根据权利要求20所述的方法，其中，Co的去除速度为200A/分钟~24001, /分 钟。22. 根据权利要求21所述的方法，其中，Cu的去除率不足i〇()人/分钟或不足8〇人/分 钟。23. 根据权利要求22所述的方法，其中，Co相对于Cu的去除选择性为5以上。
【专利摘要】本发明提供一种钴的机械化学研磨组合物，其例如具有钴的低静态蚀刻、并且提供高的研磨速度以及对于铜的高选择性。一种研磨组合物，其特征在于，其为包含磨粒及一种以上的Co络合剂的研磨组合物，前述研磨组合物具有9以上的pH，前述Co络合剂具有选自膦酸(-P(＝O)(OH)2)基或羧(-C(＝O)OH)基中的一种以上的官能团。
【IPC分类】H01L21/321, C09K3/14
【公开号】CN105144354
【申请号】CN201480011129
【发明人】安妮·米勒, 吉米·格兰斯特伦姆
【申请人】福吉米株式会社
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月26日
【公告号】DE112014001038T5, US20140243250, WO2014132641A1