CHEMICAL-MECHANICAL POLISHING SLURRY FORMULATION AND METHOD FOR TUNGSTEN AND TITANIUM THIN FILMS

• Main Authors: AVANZINO, STEPHEN, C, WOO, CHRISTY, MEIU, SCHONAUER, DIANA, MARIE, BURKE, PETER, AUSTIN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 01.10.1998
• Edition: 6
• Subjects: ADHESIVES; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMISTRY; DYES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FORELSEWHERE; METALLURGY; MISCELLANEOUS APPLICATIONS OF MATERIALS; MISCELLANEOUS COMPOSITIONS; NATURAL RESINS; PAINTS; POLISHES; POLISHING COMPOSITIONS OTHER THAN FRENCH POLISH; SEMICONDUCTOR DEVICES; SKI WAXES

A polishing slurry composition and its method of making for planarization of silicon semiconductor wafers by chemical mechanical polishing of the wafer. A slurry formulation utilizing a ferric salt tungsten oxidizer, an ammonium persulfate titanium oxidizer, a fatty acid suspension agent, alumina particles with a small diameter and tight diameter range, coated with a solubility coating, and a chemical stabilizer, provides high tungsten and titanium polish rates with high selectivity to silicon dioxide, and good oxide defectivity for use in tungsten local interconnect applications. A method for making a tungsten slurry includes first thoroughly blending small diameter alumina particles with a tight diameter range in an aqueous concentrate with a suspension agent, then mixing with water and oxidizers. Ferric salt tungsten slurries made by this method provide excellent tungsten polish characteristics for via plug and local interconnect applications. L'invention concerne une composition de boue de polissage et son procédé de fabrication, destinés à aplanir des tranches semiconductrices en silicium par polissage chimico-mécanique. L'invention concerne également une formulation de boue utilisant un oxydant de tungstène à base de sel ferrique, un oxydant de titane à base de persulfate d'ammonium, un agent de suspension à base d'acide gras, des particules d'alumine ayant un diamètre réduit et une plage de diamètres restreinte, revêtues d'un revêtement de solubilité, et un stabilisateur chimique. Grâce à ladite formulation, on obtient des taux de polissage de tungstène et de titane élevés faisant preuve d'une haute sélectivité en dioxyde de silicium et d'une bonne défectivité en oxyde; ladite formulation peut être utilisée dans des applications d'interconnexion locale au tungstène. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une boue tungstène, qui consiste tout d'abord à bien mélanger des particules d'alumine ayant un diamètre réduit et une plage de diamètres restreinte et un agent de suspension dans un concentré aqueux, puis à les mélanger à de l'eau et des oxydants. Les boues tungstène sel ferrique ainsi obtenues présentent d'excellentes caractéristiques de polissage du tungstène pour des applications d'interconnexion locales et de fiches d'interconnexion.