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公開番号2025110966
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005059
出願日2024-01-17
発明の名称化学機械研磨用組成物及び研磨方法
出願人JSR株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250723BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モリブデン膜の研磨速度を大きくするとともに、モリブデン膜の腐食を低減することができる化学機械研磨用組成物、及びそれを用いた研磨方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る化学機械研磨用組成物は、(A)砥粒と、(B)下記一般式(1)で表される化合物と、(F)液状媒体と、を含有し、pHが1以上5以下である。
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(式(1)中、R¹、R²、R⁴、及びR⁶は各々独立して水素原子、アルキル基、又はヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を有する炭素数1～3の有機基を表し、R³及びR⁷は各々独立してアルカンジイル基を表し、R⁵は炭素数8以上のアルキル基を表す。)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）砥粒と、
（Ｂ）下記一般式（１）で表される化合物と、
（Ｆ）液状媒体と、
を含有し、
ｐＨが１以上５以下である、化学機械研磨用組成物。
TIFF
2025110966000017.tif
34
134
（式（１）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
４
、及びＲ
６
は各々独立して水素原子、アルキル基、又はヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を有する炭素数１～３の有機基を表し、Ｒ
３
及びＲ
７
は各々独立してアルカンジイル基を表し、Ｒ
５
は炭素数８以上のアルキル基を表す。）
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
（Ｃ）鉄（ＩＩＩ）化合物及び（Ｄ）酸化剤からなる群より選択される少なくとも１種を更に含有する、請求項１に記載の化学機械研磨用組成物。
【請求項３】
（Ｃ）鉄（ＩＩＩ）化合物と、（Ｅ）アミノ基及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を１～３個有する化合物と、を更に含有する、請求項１に記載の化学機械研磨用組成物。
【請求項４】
前記（Ａ）成分の平均二次粒子径が１０ｎｍ～１２０ｎｍである、請求項１に記載の化学機械研磨用組成物。
【請求項５】
化学機械研磨用組成物の全質量を１００質量％としたときに、前記（Ａ）成分の含有量が０．１質量％～５質量％である、請求項１に記載の化学機械研磨用組成物。
【請求項６】
モリブデン膜を有する被研磨面を研磨するために用いられる、請求項１に記載の化学機械研磨用組成物。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の化学機械研磨用組成物を用いて、モリブデン膜を有する被研磨面を研磨する工程を含む、研磨方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学機械研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造技術の向上に伴い、半導体素子の高集積化、高速動作が求められている。これに伴い、半導体素子における微細回路の製造工程において要求される半導体基板表面の平坦性は益々厳しくなってきており、化学機械研磨（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）が半導体素子の製造工程に不可欠な技術となっている。
【０００３】
ＣＭＰを経て製造される半導体基板の配線間を上下縦方向に電気的に接合するコンタクトホールには、従来、埋め込み性に優れたタングステンが多用されており、このようなタングステン膜を研磨するための化学機械研磨用組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。一方、近年、微細化に伴うタングステン配線の抵抗値増加の改善のために、タングステンに代えてモリブデンの使用が検討されている。このようなモリブデン膜を研磨するための化学機械研磨用組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２００８－５０３８７５号公報
国際公開第２０１３／１８８２９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モリブデンが使用されたコンタクトホールを形成するためのＣＭＰにおいては、シリコン酸化膜上に堆積したモリブデン膜を高速で研磨し、コンタクトホール内に充填されたモリブデン部位以外を除去し平坦化する必要がある。これを実現するために、モリブデン膜の研磨速度が大きい化学機械研磨用組成物が要求されている。また、モリブデンはタングステンに比べて酸化されやすいために、ＣＭＰにおいて腐食がより発生しやすく、従来のタングステン研磨用組成物をそのまま適用できないという課題があった。
【０００６】
本発明に係る幾つかの態様は、モリブデン膜を含む半導体ウエハのＣＭＰにおいて、モリブデン膜の研磨速度を大きくするとともに、モリブデン膜の腐食を低減することができる化学機械研磨用組成物、及びそれを用いた研磨方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る化学機械研磨用組成物の一態様は、
（Ａ）砥粒と、
（Ｂ）下記一般式（１）で表される化合物と、
（Ｆ）液状媒体と、
を含有し、
ｐＨが１以上５以下である。
TIFF
2025110966000002.tif
34
134
（式（１）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
４
、及びＲ
６
は各々独立して水素原子、アルキル基、又はヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を有する炭素数１～３の有機基を表し、Ｒ
３
及びＲ
７
は各々独立してアルカンジイル基を表し、Ｒ
５
は炭素数８以上のアルキル基を表す。）
【０００８】
前記化学機械研磨用組成物の一態様において、
（Ｃ）鉄（ＩＩＩ）化合物及び（Ｄ）酸化剤からなる群より選択される少なくとも１種を更に含有してもよい。
【０００９】
前記化学機械研磨用組成物の一態様において、
（Ｃ）鉄（ＩＩＩ）化合物と、（Ｅ）アミノ基及びその塩からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を１～３個有する化合物と、を更に含有してもよい。
【００１０】
前記化学機械研磨用組成物の一態様において、
前記（Ａ）成分の平均二次粒子径が１０ｎｍ～１２０ｎｍであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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