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 porte sur une composition de polissage sous forme de boue et sur son procédé de fabrication en vue d'aplanir des tranches de silicium pour semi-conducteurs par polissage chimiomécanique de la tranche. Une formulation sous forme de boue utilisant un oxydant de tungstène au sel ferrique, un oxydant de titane au persulfate d'ammonium, un agent de suspension acide gras, des particules d'alumine correspondant à une plage de petits diamètres et de diamètres serrés, enrobées d'un revêtement soluble, et un stabilisant chimique confèrent des vitesses de polissage élevées du titane et du tungstène avec une haute sélectivité par rapport au dioxyde de silicium, et une bonne aptitude à former des défauts oxydés, tous ces éléments étant destinés à être utilisés dans des applications d'interconnexions locales au tungstène. L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'une boue de tungstène et qui consiste d'abord à mélanger soigneusement des particules d'alumine de petit diamètre avec des particules correspondant à une plage de diamètres serrés dans un concentré aqueux avec un agent de suspension, puis à les mélanger avec de l'eau et des oxydants. Les boues de tungstène au sel ferrique obtenues par ce procédé confèrent d'excellentes caractéristiques de polissage et sont utilisées dans le cas d'applications d'interconnexions locales et de fiches traversantes.