FR2974531A1 - Composition de polissage chimico-mecanique et procede pour polir des alliages a changement de phase - Google Patents

Abstract

Un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat comprenant un alliage à changement de phase chalcogénure en germanium-antimoinetellure (GST) est décrit, utilisant une composition de polissage chimico-mécanique comprenant, à titre de composants initiaux : de l'eau ; un abrasif ; au moins l'un parmi un acide phtalique, un anhydride phtalique, un composé phtalate et un dérivé d'acide phtalique ; un agent chélatant ; un copoly(acide acrylique/acide maléique) ; et un agent oxydant ; dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique facilite une vitesse élevée d'élimination du GST avec peu de défauts.

Description

L_u pré Ente invention concern Une COmpositién l ssade chimico- mécenicir e tut des procedes gour son ut Il1ubon. PI us pe ticu,lie renient, la i)resente invention co cerne une CO!npositOn d` pOiissage hImICO-n écunique pour polir un substrat ayant Un alliage à Cnai) I rrr t d 'hase e~n germenium-antimoine-tellure. Lrs dispositifs de mémoire à changement de phase (PPAM) qui utilisent des mat`nnus. a changeaient de phase qui peuvent subir un.~ transition électrique entre un etat isolant gens s aie(llent amorphe et un <etut conducteur génralemnt cristallin sont devenus les candidats princlpau: pour la nouvelle génération de dispositifs de mémoire. Ces dispositifs PRAM de nouvelle génération peuvent remplacer les dispositifs de mémoire à semi-conducteurs conventionnels tels que les dispositifs de mémoire vive dynamique (DRAM), les dispositifs de mémoire vive statique (SRAM), les dispositifs de mémoire morte reprogrammable (EPROM), et les dispositifs de mémoire morte reprogrammable électriquement (EEPROM), qui emploient des éléments de circuits microélectroniques pour chaque bit de mémoire. Ces dispositifs de mémoire à semi-conducteurs conventionnels consomment beaucoup d'espace sur la puce pour stocker des informations, ce qui limite par conséquent la densité de la puce ; et ils sont aussi relativement lents à programmer. Dus matériau/: à changement de phase utiles dans les dispositifs PRAM comprennent les matériaux chalcogenures tels que !es alliages à (h g, ment rie phase en q rmanlum-teilure (G,)-Tej) et n germenium-entirm ne-tellure (C,e- b-Te). =1 fabrication de dispositifs PPAM comprend polissage ch.imico-nl'C<.o' iciue dans sguel e l s motérlau> int de Sent nt re ir t I g uu dispositif t_: _, r due pla teliUre t, Cl î é r"t' reletivem''nt mobiL lr3rls I.,'.r lif l; en eliiec Hase hal000enule. Dans ronce tiens CP.1P, le tell 3 migrer" 't à aLiglÜn1 rer Sur lu ` UrdCe de lu gals durent25 la planarlsatlon. Ceci conduit a des films ayant des compo nions non hornog nt s et des cala'cte hstigues dom'. surface (:}I varient un emplacement à un autre sur la galette. Une composition de polissage pour polir pies substrats ayant un mjatér'lal a changement de phase chelcogénure est divulguée dans le demande de brevet US NI 20070178700 de Dysard et al. Dysard et al. divulguent une composition de polissage chimico-mécanique pour polir un substrat contenant un alliage à changement de phase, la composition comprenant (a) un matériau abrasif particulaire en une quantité d'au plus environ 3 % 10 en poids ; et (b) au moins un agent chelatant capable de chélater l'alliage à changement de phase, un composant de celui-ci, ou une substance formée à partir du matériau en alliage à changement de phase durant le polissage chimico-mécanique ; et (c) un véhicule aqueux pour ceux-ci. On a encore constamment besoin de développer de nouvelles 15 compositions de polissage chimico-mécanique (CMP) capables de retirer sélectivement les matériaux à changement de phase à des vitesses d'élimination élevées, tout en réalisant aussi une réduction des défauts totaux et des défauts dus aux résidus de Te. La présente invention met à disposition un procédé de polissage chimico- 20 mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à : fournir un substrat, lequel substrat comprend un alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure ; fournir une composition de polissage ch!miÇ e-méc inique, laquelle composition de poli sage chie ico mé'cen que constituée E erltiell ire nt C ) a titre de composant s oids d'un abrasif ; 0,001 5 ~ n poids al un acide phta i'que ~n _, rde phtaI.iq Berl d acide p Igue 0'00.1 a 0,1 ` . en leau Iur~~ nipesit on G ssunique avant 0H de 7,1 à 12 ; fournir un tampon polissage chimico-mécanicbe ; créer un contact d Tannique à l'interface entre le tampon de polissage chimico-mecanique et le substrat: et distribuer i a composition d po -,, . chine mécanique sur le tampon de polissage i nsau ou à proximité l'interface entre le tampon de polissa chine co-mécanique et le substrat ans lequel au moins une partie l'alliage a en i(igr: ment de phase en germanium-antimoine-tellure est retiree du substrat. La présente invention met aussi à disposition un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à fournir un substrat, lequel substrat comprend un alliage à changement phase germanium-antimoine-tellure ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique, laquelle composition polissage chimicomécanique comprend (est constituée essentiellement de), à titre de composants initiaux : de l'eau ; 0,1 à 5 % en poids d'un abrasif 0,001 à 5 % en poids d'au moins l'un parmi un acide phtalique, un anhydride phtalique, un composé phtalate et un dérivé d'acide phtalique ; 0,001 à 5% en poids d'un agent chélatant ; 0,001 à 0,1 % en poids d'un copoly(acide acrylique/acide maléique) ; 0,001 à 3 en poids d'un agent oxydant ; la composition de polissage chimico-mécanique ayant un pH 7,1 à 12 ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique ; créer un contact dynamique à l'interface entre le tampon polissage chimicomécanique et le substrat ; et distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur le tampon de polissage chiniaco-mécanique au u ou à proximité de rintertac i entre ( tampon de crandsos apique et substrat dans i quel au moins une par phase germanieptie Itimoine-tellure sti-at ; dans -b.Drasif est un anresif en i lic cadices .c lé' a' gb 'uloreeti ie 'r '_ mire de 110 a 30 (gym iequll' 'dam le ol 1 ent cheiatant choisi 30 1 ig ans mpositi de polissage chimico-m ii-anique essente une vitesse d'elimination de l'alliage à changement de phase s;ts [surie antimoine-tellure > 1000 A min à une vitesse dei plateau de 60 tours pan i.inutse une vitesse de support de 55 tours par minut , un dédit de composition de polissage chimicomteccinigue de 200 rnl min, et unis force descendante nominale de 0,27 kPa ( 1 , 2 p s i ) sui une machine ci polissage de 200 mm, 1 tampon polissage chimico-mécanique comprenant une couche de passa en polyurethane contenant des micropaiticules de polymére à coeur creux et un sous-tampon non tissé imprégné polyuréthane. La présente invention met aussi à disposition un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à : fournir un substrat, lequel substrat comprend un alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique, laquelle composition de polissage chimicomécanique comprend (est constituée essentiellement de), à titre de composants initiaux : de l'eau ; 0,1 à 5 % en poids d'un abrasif 0,001 à 5 % en poids d'au moins l'un parmi un acide phtalique, un anhydride phtalique, un composé phtalate et un dérivé d'acide phtalique ; 0,001 à 5 % en poids d'un agent chélatant ; 0,001 à 0,1 % en poids d'un copoly(acide acrylique/acide maléique) ; 0,001 à 3 % en poids d'un agent oxydant ; la composition de polissage chimico-mécanique ayant un pH de 12 ; toutou un tamiser) de politisas), r himico-mecanique ; créer un 'tact l'inte [fers. enta' tampon pul iseige ciiirni _c, mi canigue et 1 substrat et c' _ Ibbht la CaMpOSItla") polips,,(_ h ishlmlsorpe le u~u tampon po si ee et le ibstrat dans moli iertie alliage langer) ent de phase en gernlanicap -antifs ~n te ci! ie ?cfi "tillée * (jar -1S lequel :auras" hrasit en choies: vant niveau ou e p," granuiometrie moyenne d - 110 à 130 nm ; dans lequel Varient o ydont test fr perr ide d'hydrogène. dans lequel acier -nelatant est choisi parmi ide é:hylènediaminetetraacetique rit ses sels , dans lequel la empOSICIOn de polissege ChIniICO-mécanique prest_'nte L.ne vitesse dv.him nation de l'alliage a changement de phis , et-1 germaniumantimoine-tellure > 1000 Amin a une vitesse de plateau de 60 tours par minute, une vitesse de support de 55 tours par minute, un débit de composition de polissage chimico-mécanique de 200 ml,miri, et une force descendante nominale de 8,27 kPa (1,2 psi) sur une machine de polissage de 200 mm, le tampon de polissage chimico-mécanique comprenant une couche de polissage en polyuréthane contenant des microparticules de polymère à coeur creux et un sous-tampon non tissé imprégné de polyuréthane ; et dans lequel la composition de polissage chimicomécanique facilite une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure > 1000 Â/min avec un compte de défauts post-polissage SPI (> 0,16 pm) g 200. La présente invention met aussi à disposition un procédé de polissage chimico-mécanique d'un substrat, comprenant les étapes consistant à fournir un substrat, lequel substrat comprend un alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique, laquelle composition de polissage chïmicomécanique comprend (est constituée essentiellement de), à titre de composant initi Sus : de l'eau ; 0,1 a 5 50 e n poids d'un abrasif ; 0,001. 5 50 en poids d'au moins l'ur parmi un ac de phtalique, un anhydride n composé pltal te .fit un der e d'acide phtalique 0,001 n p~ d 'n ~ ~lE nt ~~siut ilt 0,001 Q, l'un yliqul a ide f aleiquc. 0,00 ça Lr1r,J7ds don ri ent 3 Cornpool ' Ici de polissac mi - iiei iq'OL c , ~r..t un pH (1- 12 ; fournir un tan Cn de p ;lis nll,_. ; 'hr'c. ?niciU i un !ntac namiclue ù rf 3 entre tr'lir;'Ür mecar ic;ue et le substrat, , et distribuer la composition de p_.IIS a .'11f~11ccrn . c inique sur tampon c polissage Nue du niveau ou à proximité de l'interface entre le tampon de' I usage chimico- mécanique et le substrat ; dans lequel au moins une partie d+e l'alliage P. changement de phase en germanium-antimoine-tellure est retirée du substrat ; dans lequel l'abrasif est un abrasif en silice colloïdale ayant une granulométrie moyenne de 1.10 à 130 nm ; dans lequel l'agent oxydant est e peroxyde d'hydrogène , dans lequel l'agent chélatant est choisi parmi l'acide éthylénediaminetétraacétique et ses sels ; dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique présente une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germaniumantimoine-tellure >.. 1000 A/min à une vitesse de plateau de 60 tours par minute, une vitesse de support de 55 tours par minute, un débit de composition de polissage chimico-mécanique de 200 ml/min, et une force descendante nominale de 8,27 kPa (1,2 psi) sur une machine de polissage de 200 mm, le tampon de polissage chimico-mécanique comprenant une couche de polissage en polyuréthane contenant des microparticules de polymère à coeur creux et un sous-tampon non tissé imprégné de polyuréthane ; dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique facilite une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure > 1.0001/min avec un compte de défauts post-polissage SPI (> 0,1.6 pm) = 200 et. dans lequel 175 des défauts t poli, sacre SPI- sont des défauts dus à dr s résidus de tellure. c brl 5L'.f ,~L v ratio mica rréCdnique curnii uft substrat, 1CgU a disposition un Irrr;cecie de poli trot, con) renant I:_~ , étapes consistant ;carat com r~ nc; un Tir i ~~ _ changement ruhase en ]ermanium-ant-inr irae tr_ Ure fourflli Une ~ Of1~posii 1I l ico f 1 ~i. e, la !~. 'I~~_' c rllposltlon ie ehlnlicr0- i ...en nI d U e orali 'Di st-tU ntlt titi; die f ~n~pr ants l 1 au. : de Peau ; 0 à 5 on poids d'~f asi~ ; 0,001 à %en poids d'au moins l'un parmi un acide. phtalique, un anhydride -italique, r n composé phtalate et un de `Jé d'acide phtalique 0,001 a .n poids d'un agent chélatant 0,001 à 0,1 poids d'un opoly;ccld' E-in/ que/acide maléique) , 0,001 a 3 en poids d'un agent a composition de polissage chimico-mécanique ayant un pH de 7,1 a 12 fournir un tampon de polissage chirlllco mecanlciue cré r un contact dynamique à l'interface entre le tampon de polissage chimicomécanique et le substrat ; et distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur le tampon de polissage chimico-mécanique au 10 niveau ou à proximité de l'interface entre le tampon de polissage chimicomécanique et le substrat ; dans lequel au moins une partie de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure est retirée du substrat ; dans lequel l'abrasif est un abrasif en silice colloïdale ayant une granulométrie moyenne de 110 à 130 nm ; dans lequel l'agent oxydant est 15 le peroxyde d'hydrogène ; dans lequel l'agent chélatant est choisi parmi l'acide éthylènediaminetétraacétique et ses sels ; dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique présente une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germaniumantimoine-tellure > 1000 Â/min à une vitesse de plateau de 60 tours par 20 minute, une vitesse de support de 55 tours par minute, un débit de composition de polissage chimico-mécanique de 200 ml/min, et une force descendante nominale de P,27 kPa (1,2 psi) sur une machine de polissage de 200 mm, le tampon de polissag chir ico ni c apique comprenant une uchpolissage con poly urethane contenant des nli,.ropar ricules de oeur creUs et Un sous-tampofl non t! la composition de v'_5,. 7 Ini nutiC_ n de :ail ni a chu n c,_ Cfr. '. phase n timoine-t..11' 1.000 A m.in a un r t~ J défauts SPI 10 I,ilf 20(il , dans eu 30 o lissage SPI sont des .I~tauts d'US U des s'AI , ans lequel le substrat comprend en outre du Si ; dans lequel au moins une parti' du SIN est retirée du Substrat ; et dans Iequel la con position de ss CI imi o mécanique présente une selucti.'ité du taux d e!Imination de alliage à changement. de phase en r man um- antimoine-tellure à celui du Si N.. ~a présente invention met aussi a disposition un procédé de polissage chimie o-mécanque d'un substrat, comprenant les étapes consistant à fournir un substrat, lequ, 1 substrat comprend un alliage à changement d phase en germanium-antimoine-tellure ; fournir une composition de 10 polissage chimico-mécanique, laquelle composition de polissage chimicomécanique comprend (est constituée essentiellement de),. à titre de composants initiaux : de l'eau ; 0,1 à 5 % en poids d'un abrasif ; 0,001 à 5 % en poids d'au moins l'un parmi un acide phtalique, un anhydride phtalique, un composé phtalate et un dérivé d'acide phtalique ; 0,001 à 15 5% en poids d'un agent chélatant ; 0,001 à 0,1 % en poids d'un copoly(acide acrylique/acide maléique) ; 0,001 â 3 % en poids d'un agent oxydant ; la composition de polissage chimico-mécanique ayant un pH de 7,1 à 12 ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique ; créer un contact dynamique à l'interface entre le tampon de polissage chimico- 20 mécanique et le substrat ; et distribuer a composition de polissage chimico-mécanique sur le tampon de polissage chimico-mécanique au niveau ou à proximité de l'interface entre le tampon de polissage chimico- mécanique et. le substrat dans lequel au moins une partie de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure est retirée du substrat ; dans lequel l'abrase est un abrasif en silice C(_)Il na t_' a'y'ant une ,nuls etr'e moyenne de 110 a 130 c , dans Iequel l'agent ydant est du nt ch, Litant parmi dia fiin.etetru .ra'tiq sols d;"_.r liio ~1 la p~~r t en sic s ;qo e ici rra r u ~q ~I _sente ur 30 n natic,n dË~ 1 H phase en u <:r niuniuni- antimoine-tellure > 1000 Aimin à une vitesse de plateau de 60 tours par minute une 'dites de support de 55 tours pur " minute, débit de -omposition de polissage chi llir_o mécanique d_ 200 Ill ;rmin, et une force d s tendante nominale de 021 kPu (],2 psi) sur une machine de polis sage de 200 mm, le tampon de polissage chlrsllco-mécanique con-prenant une couche de polissage en polyuréthane contenant des mis roparticules de polymère à coeur cocu, et un sous-tampon non tisse imprégné de polyuréthane ; dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique facilite une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure .000 À/min avec un compte de défauts post-polissage SPI (> 0,16 pm) < 200 ; dans lequel < 175 des défauts post-polissage SPI sont des défauts dus à des résidus de tellure ; dans lequel le substrat comprend en outre de l'orthosilicate de tétraéthyle (TEOS) ; dans lequel au moins une partie du TEOS est retirée du substrat ; et dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique présente une sélectivité du taux d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure à celui du TEOS 15/1. Description Déta'WII_ée Le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention est y0 utile pour polir un substrat contenant un alliage à changement de phase chalcogénure. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de la présente invention permet une vitesse élevée élimination de l'alliage à changement de phase chalcogénure avee une ectl'. té favorable /'I`. à %I s e matériaux x addltlonnL'.Is sur le sisbstrut, et. - p u de défauts totaux et peu de défauts dus a des dus de Te. snte In ç u ~}. areI-s d~a ,i ~_c r l é _~ r,t~lis , E_ ,~ pr, t. ad.' chif lico écanicaue comprennent un alliage "'1r5nicnl-antimoi le -tellure (GST). I subies dans e pro éiL 30 ~ssuo ch riico l'èca gu ~ cnlprur n 1! tue un 'c'Utre un nte In'.ention mattrïau additionnel choisi parmi le verre (PSG), erre de horcphesphosilicate (BPSC), verre de silicate non dope (USG), I, re produit par rotation (SOG), l'orthosilicuate de t(ti 1 (TEOS), TEOS amplifie par plasma (PETEOS), les oxydes liquides (Fox), les oxydes ostenus par dépôt chimique en phase vapeur activa par plasma haute densité (HDP-CVD), les nitrures de silicium (par exen1pire Si N. ). De preférence, le substrat comprend en outre un matériau additionnel choisi parmi Si N.. et TEOS. Les abrasifs utilisables dans la composition de polissage chimico- mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimro-mecanique de la présente invention comprennent, par exemple, les oxydes inorganiques, les hydroxydes inorganiques, les oxydes d'hydroxydes inorganiques, les borures métalliques, les carbures métalliques, les nitrures métalliques, les particules de polymères et les mélanges comprenant au moins l'un des précédents. Des oxydes inorganiques convenables comprennent, par exemple, la silice (Si02), l'alumine (AI203), la zircone (ZrO2), l'oxyde de cérium (CeO2), l'oxyde de manganèse (Mn02), l'oxyde de titane (TiO2) ou les combinaisons comprenant au moins l'un des oxydes précédents. On peut aussi utiliser, si on le souhaite, des formes modifiées de ces oxydes inorganiques, telles que des particules d'oxyde inorganique revêtues de polymère et des particules revêtues 'un composé inorganique. Des carbures, borures et nitrures métalliques convenables comprennent, par i le, carbure cium, le nitrure de silicium, le carbonitrure de liciurrl iN), le carbure ee bore, carbure d( turc) cir HUM/ Re bOrUre arburé dé antale, teane, eu d'es combinaisons comprenant au molli l' Dorure( et nitr res niétalliqu Lislessus. ferenc f utilisé abresif )Iioidale, lieu s encore l abra t utl est une colloide giiianul 0etrie h( 200 fis (mieuÀ pi ocisde de polissade chimico-miendnique titre de composant i tia 0,2 préfeiuPle, la C )rilpOrDltlCin de pO l_5 i ;e chindre-menardiaue utilisi sis H pi, 'nt ' jnOlû<n encore de 0 à 150 nm, tout spécialement de 110 a 130 nm), telle que déterminée paf des feChnIqLisi bien r_O'dlli;dP de diffusion de !un ru d'Hf i La composition de polissage utilisee dans !e procédé de polissage ChIr1l'CO-Mr2CJnIqUe la présente MvLntiOn comprend dre pe min( a titre de composant Huai, 0,1 a 5 `ïü en poids, mie u;x: encore 0,5 a 3 en poids, plus painculierement 1 a 3 % en poids, encore plus particulièrement 1,5 a 2,5 % en poids d'abrasif. De préférence, l'abrasif est un abrasif en silice cotioiciale. Tout specialement, composition cie polissage chimico-mécanique de !a présente invention comprend, a titre de composant initial, 1,5 à 2,5 % en poids d'un abrasif en silice colloïdale ayant une granulométrie moyenne de 110 à 130 nm. De préférence, la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention comprend, à titre de composant initial, 0,001 à 5 % en poids (mieux encore 0,05 à 5 % en poids, plus particulièrement 0,1 à 4 % en poids, tout spécialement 0,2 à 0,4 % en poids) d'au moins l'un parmi un acide phtalique, un anhydride phtalique, un composé phtalate et un dérivé d'acide phtalique. De préférence, l'acide phtalique est incorporé dans la composition de polissage chimico-mécanique utilisée, par addition d'un compose phtalate tel que, par exemple, rhydiogénophtalate de potassium ; ou par addition d'un dérivé d'acide phtalique tel que, par eM 'idrogénophtalate d'ammonium. De façon tout spécialement ee esphtalate d'anime ùm. en oi çompasiti ehimi, aniui dr .de c poPsdiiine ch !a i ni .s unidue de a s e 'nt( nt on -empesant initial, 0,00': 0,0 nient 0,15 15 en raids) d In agent chélatant. De p<etfsi nce, ragent chélatant est c parmi 'acide ethylenediamInetetr-aacc_`t I e (EDTA) fit _es anal,q es et s. Des analogues c'EDTA pi étér seul prennent acide nitnbtrlcice'tigloo (NTA) ; l'acide éthyle negiycoitétraacétique (EGTA) l'acide 1,2-cyclo- hexane iiaminetétraacétique (C/DTA) ; l'acide het:améthylF nediamine- trauc étique (HDT ) Laide 1,2-diaminopropane-N,N,N',N'-tétraacétique (mothyl-EDTA) ; [acide 1,3-diamino-2-propanol-N,N,N'traacotique (DPTA-CSN) ; [acide diéthyiénetriaminepentaacétique (DTPA) ; l'acide N-(2-hydro=yethyl)éthylenediamine-N,N,N',N'-triacetique (HEDTA) ; l'acide:: 10 triéthylénetétramine-N,N,N',N" N"' N"'-hexaacétique (1 I HA) ; et leurs sels. Mieux encore, l'agent chélatant est choisi parmi l'acide éthylènediaminetétraacétique et ses sels. Tout spécialement, la composition de polissage chimico-mécanique utilisée comprend, à titre de composant initial, 0,15 à 0,25 % d'un agent chélatant, l'agent chélatant 15 étant choisi parmi l'acide éthylènediaminetétraacétique et ses sels (par exemple le sel dipotassique d'acide éthylènediaminetétraacétique dihydraté). De préférence, la composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention 20 comprend, à titre de composant initial, 0,001 à 0,1 % en poids (mieux encore 0,01 à 0,1 °lo en poids, plus particuliérement 0,04 à 0,06 % en poids) d'un copoly(acide acrylique/acide maléique). Mieux encore, la lolsi ompc sitic'n de polissage chirrico-;r);lise:;~;ge chia ico 1 écanique de la on sente n e tio cürirprend, 3 titre 2100 uti''i.isc durs le r océdé 25 cor s l t initial, 0,001 a 0, i (F lu particuièr~ nient 0, po rial di avant L'ne nia se ruol 'c ci ai 5105 entre 'n n lo ,SE e- 2 500 a 2 500 5 000 ;tout i ;Ir r k u 2 500 30 3 00 De p ïférer ,e, D. composition de pull usage ch micd-mecanIque utilisée dans H procédé de plissage chimico-m, caniqu'e de la présent in/ent m C mpre nd, a titre de composent Initial, 0,001 a 3 00 en poids (mi L encore 0,01. a 3 en poids, plus pa"tl, -ulirenient. 0,05 à 0,1 l poids) d'un agent oxydant De préférence, ragent oxydant est le pers :yde _.''hydr'oogene. Tout spécialement, le composition de polissage chimicomecanique utilisé: dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention comprend, à titre de composant initial, 0,05 à 0,15 % en poids de peroxyde ci'hydrogéne. 10 De préférence, l'eau utilisée dans la composition de polissage chimicomécanique utilisée dans le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention est au moins l'une parmi l'eau désionisée et l'eau distillée pour limiter les impuretés accidentelles. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé 15 de polissage chimico-mécanique de la présente invention comprend en outre éventuellement des additifs supplémentaires choisis parmi les agents d'ajustement du pH, les dispersants, les tensioactifs, les tampons et les biocides. La composition de polissage chimico-mécanique utilisée dans le procédé 20 de polissage chimico-mécanique de la présente invention a de préférence un pH de 7,1 à 12 (de préférence de 7,5 à 10, mieux encore de 7,5 à 9, tout spécialement de 7,5 à 5Des acides convenant pour ajuster le pH a composition du polissage chimico-mécaniquecomprennent, par ~lirp l'acide nit, igue, l'a Ide sulfurique et l'ac d e chlelhydriquo. Des 25 des, s ' c enant pour ajuster rH de la c ompositiciri l oïl`", :(Kr MIL, 1ecar gC _ 10'i ûr-d1rrilon m {1 potes` i.ium, f 'cil"o y ü ' d ' t ari1E t`l`,'Dnlr l,'_ niL.Jn1 L Hi() hI< e ."utes ; de p r Térence i'Iiydr~ de de tét rrrétre lan ronruni. dans nre édé et art _ cce chilliic 30 (`~ seC (lors, le substr t comprend en outre dU D V ; 1 oln`_ un partie 'du Si N est retl ee du substrat ; et la composition Ife polissage chiraleo-mecaniclue ut !Ils s~_e pressente une selectrvite du tau,/ dSiminati,ori de liWI ace a chanuement de phase en germanium-antimoine-telle re l celui du Si .N.: 10-'1 (rnieu=: encore 5; 1 ; tout sper Ial -ment 18;1). ntuellcment, ciar~s le procédé de polissage chimico-mécan'que de la présente invention, le substrat comprend en outre de l'orthosilicate de tetraéthyle (TEOS) ; au moins une partie du TEOS est retirée du substrat ; et la composition de polissace chimico-mécanique utilisée présente une sélectivité du taux d'élimination de l'alliage à changement de phase en 10 germanium-antimoine-tellure d celui du TEOS 10/1 (de préférence mieux encore > 16/1). De préférence, le procédé de polissage chimico-mécanique de la présente invention comprend les opérations consistant à : fournir un substrat, lequel substrat comprend un alliage à changement de phase en 15 germanium-antimoine-tellure ; fournir une composition de polissage chimico-mécanique, laquelle composition de polissage chimico-mécanique comprend (est constituée essentiellement de), à titre de composants initiaux : de l'eau ; 0,1 à 5 % en poids (de préférence 0,5 à 3 % en poids, mieux encore 1 à 3 % en poids, tout spécialement 1,5 à 2,5 % en poids) 20 d'un abrasif (l'abrasif étant de préférence un abrasif en silice colloïdale, mieux encore un abrasif en silice colloidale ayant une granulométrie 1 à 200 nm, plus particuliern'o''ra de 100 à 150 nm, tout , pecialement de 1 10 à 130 nm) ; 0,001 0,05 a 5 _n froids, issus encore 0,. tout spi ( 'ale,5 c e! d'au mi_ ins l'un parmi "'`1 vide phtalique, un nopr talate d cInrmoniHn1(; 2,001, a 5 `r en p ..ici nrlru , i 5 l 0,25 ont chelatant _;tel ! du I r e ers: I Raidi etrcjcl., t ; S'..ls U,00.. U, en poids (de préférence 25 30 poids (de pre ence 0,01 à can poids, mieux encore 0,0 4 à o en po ds) d'un copoly(acide ~a,_:rylic;ue acide maléique poids ! e préférence 0,01. a a en poids, mieux encore 0,05 0, 1.5 77 en poids) d'un agent oxydant (l'agent da nt étant de pr Térence le peroxyde d'hydrdgdne) ; !a composition do polissage chimico-mécanique ayant un pH de 7,1 à 12 (de préférence de 7,5 à 10, mieux encore de 7,5 à 9, tout spécialement de 7,5 à 8,5) ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique ; créer un contact dynamique à l'interface entre le tampon de polissage chimico-mécanique et le substrat ; et distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur le tampon de polissage chimico-mécanique au niveau ou à proximité de l'interface entre le tampon de polissage chimico-mécanique et le substrat ; dans lequel au moins une partie de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure est retirée du substrat ; dans lequel la composition de polissage chimico- mécanique présente une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure > 1000 Â/min à une vitesse de plateau de 60 tours par minute, une vitesse de support de 55 tours par minute, un débit de composition de polissage chimico-mécanique de 200 ml/min, et une force descendante nominale de 8,27 kPa (1,2 psi) sur une machine de polissage de 200 mm, le tampon de polissage chimicomécanique comprenant une couche de polissage en polyuréthane contenant des microparticules polymere a coeur creux et un sous- tampon non tissé imprégné de polyuréthane dans lequel la composition s poilas chlmico-na ecanique facilite une vitesse d'élimination de (al changement de phase en c irmanium-antimoini :eiiuré 10(:d acmpte de Oissage < 200 (a ice de 0 200 faut s Te.Cidlerient -c quel (mieux ne O! ) 0 t_ sPocialement 0 ! 03) des tau lissage SPI sont de lefsl!t~ du` d ; intdp Irl outre moins und partie du Si t étant i F rée. C Li substrat et lu composition p IsSaÇ~ dc_ o 1' chImICo ~ ` 1huC~rnïCLC présentant une select] ILe du tau;,

dIHminatlon de l'aWage à changement de prase en ç ernlaniumdntim , ne-tellure à celui du Si ,N 1.5 1. (de préférence, > 18,1) ; et

éventuellement dans lequel l: substrat comprend en outre de l'crthosilicate de tetraethyle (TEOS), au moins une partie du TEOS étant. retirée du substrat et la composition de polissage chimico-mécanique présentant une sélectivité du tau/. d'ellm~nation de l'alliage a changement de phase en germanium-antimoine-tellure à celui du TEOS > 15/1 (de

préférence > 16/1).

Certains modes de réalisation de la présente invention vont maintenant être décrits en détail dans les exemples qui suivent.

Exemples

Compositions de polissage chimico-mécanique,

Les compositions de polissage chimico-mécanique (CMPC) testées sont décrites dans le Tableau 1. Les compositions de polissage chimicomécanique A à D sont des formulations comparatives, qui ne rentrent pas dans le cadre de l'invention revendiquée.

Tableau 1 CMPC AHP* EDTA Copoly(acide Abrasif H2O HCIO pH (% % acrylique/maféique)a (°l pds) (% pds) pds) pds) pds) pds) 1 0,_ 0,2 0,05 2 0,1 -- 8 A - -- S, 5 -- -- S j E 0,3 0,2 - 2 0,1 -- --~ _ u,05 2 8 D ,~ '- 25 0,2 8 f F Hvd rop nop` o anlnlon1U-ri Sel O l _otc ue d _l'`_Ic_ `h`.I rlcdl .un 1net, trac et Solution aqueuse a 50 en poids d'un co y(aside cc r. iquejaclde eigue ayant une bilasse moleculairc moyenne. masse 3 000, d'Aldrich Chemicels tt Sike colloide e Klebosol K1.680 ayant une granulométrie moy nne de 120 nm, fabriquee par Electronic Mati riels et disponible dans le commerce chez Rohm and Hees Electronic Nlaterials CMP Inc. Ajusté par l'addition d'hydroxyde de tétraméthylammonium

10 On a effectué des expériences de polissage sur des galettes de couverture en germanium-antimoine-tellure (GST) (Si / oxyde thermique 1 k / TIN 200  / film de GST 1500 A) provenant de SKW Associates Inc. en utilisant les compositions de polissage chimico-mécanique décrites dans le Tableau 1.. On a effectué les expériences de polissage en utilisant une machine de 15 polissage Applied Materials, Inc. Mirra® de 200 mm équipée d'un système détecteur ISRM utilisant un tampon de polissage en polyuréthane IC101OTM (disponible dans le commerce chez Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.) sous une force descendante de 8,27 kPa (1,2 psi), avec un débit de la composition de polissage chimico-mécanique de 20 200 ml/min, une vitesse de plateau de 60 t/min et une vitesse de support de 55 t/min. Pour conditionner le tampon de polissage, on a utilisé un conditionneur de tampon diamanté IDiagrid.P AD3BG-150885 (disponible den. T commerce chez Kinik Company). On e ro e t tampon de polissage avec T conditionneur utilisant une force descendante de 0, ~5 ke 25 (1 1,0 )pendant 20 tes puis une force sseenclente de 8,08 punirent 10 minutes aven t le polissege. outre tond ticnné H tampon ci k durant galette utilisent une Porc dc.s .~nciu te 08 d ete rn né di Iimlne rupport~ es dons Table ?, erg utilisant un outil 88 met Valley IVX-5200T. On a f galement poli, dan s les conditions indiquées galettes u'e couverture en Si..N.. et TEOS, provenant rc i_ectr-. e gent SVTL t Ai ` anh`/'. On a détermine les ses d ielrnl ,cD n du S~ 4 r TEOS, rapportées dans le Tab. au 2, en mesurant ipais~seur de film avant polissage en utilisant un outil de métrologie KLA-Tencor FX200. On a effectué l'analyse du compte de défauts pour les défauts > 0,16 dm en utilisant l'outil de métrologie SPI de KLA-Tencor. On a réexaminé un nombre indiqué (noté dans le Tableau 2) de défauts sélectionnés au hasard, en utilisant l'outil de métrologie MEB EDR5200 de KLA-Tencor, 10 pour identifier les défauts dus à des résidus de Te. On a ensuite extrapolé ces découvertes pour le reste des défauts afin d'estimer le nombre total de défauts dus à des résidus de Te. Les résultats des tests de polissage sont présentés dans le Tableau 2. Tableau 2 CMPC Vitesse Vitesse Vitesse nation du d'élimi- Défauts GST nation du nation du Défauts dus au (Â/min) TEOS SON; Défauts examinés Te (Â/min) (Â/min} totaux' au MEB résiduel 1 1045 X65 57 188 X50 165 _ I 4 i A X04 1 85 58 806 100 467 B 9"8 74 5 31? 50 21.8 C 40 J6 1 5 D 8 ~6 79 35 909 100 667 [~C-`dUt` totuu = ay'ant U tain :' 0,16 llm

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1. Pr cce'de i pol Issasie chimico-mocansiusi d'un substrat, cool pri na rit les étapes consistant a fournir un substrat, lequel substrat comprend un alliage à changement de phase ci geM10VIIUr7l-dntIMOIn -telluro ; fournir une composition polissage ohimico-mocanique, uolio composition do polissage chimico-mécanique comprend, à titre de composants initiaux de l'eau ; 0,1 à 5 % en poids d'un abrasif ; 0,001 à 5 % en poids d'au moins l'un parmi un acide phtalique, un anhydride phtalique, un composé phtalate et un dérivé d'acide phtalique ; 0,001 à 5 % en poids d'un agent chélatant ; 0,001 à 0,1 % en poids d'un copoly(acide acrylique/acide maléique) ; 0,001 à 3 % en poids d'un agent oxydant la composition de polissage chimico-mécanique ayant un pH de 7,1 à 12 ; fournir un tampon de polissage chimico-mécanique ; créer un contact dynamique à l'interface entre le tampon de polissage chimico-mécanique et substrat ; et distribuer la composition de polissage chimico-mécanique sur le tampon de polissage chimico-mécanique du niseau ou à proximité de l'interface entre tampon de poli sage: chlmlr o-mocaniotio et le substrat ; laits loriaol au moins une partir' l'alliage d cildngrilent .e phase en iiiuniumoint moine-tel urc i rouroo du substrat. osodo ,n la mira li locrt de 110 ~~ 130 nin ; ' toit nt sciant n dans Ir quel _lutent 'st ChOISI IC( éthvl nosilan i iciai ;dan- on it u `,I N ; (Lins 1 tiut Lin abriau moins une partis du Si N: est retirée du substrat ; dans lequel composition de polissage chimico-mécanique présente Une s tiVl' du taui d'el,mInatinn de l'alliage Changement ce phase n dei mat u ant molne-telluie à celui du Si N 10 3. Procédé s Ion la revendicatrt n 1, dans leguel rasif est un abrasit n silice colloïdale ayant une granulométrie moyenne de 110 à 100 nm ; dans lequel l'agent oxydant est le peroxyde d'hydrogène ; dans lequel ragent chélatant est choisi parmi l'acide ethylenediaminetetiaacétigue ses sels ; dans lequel le substrat comprend en outre de l'crthosilicate de tétraéthyle (TEOS) ; dans lequel au moins une partie du TEOS est retirée du substrat ; et dans lequel la composition de polissage chimicomécanique présente une sélectivité du taux d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure à celui du TEOS _ 10/1. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'abrasif est un abrasif en silice colloïdale ayant une granulométrie moyenne de 110 à 130 nm ; dans lequel l'agent oxydant est le peroxyde d'hydrogène ; dans lequel l'agent chélatant est choisi parmi l'acide éthylènediaminetétraacétique et ses sels ; et dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique présente une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure > 1000 'n à une vitesse de plateau de 60 tours par minute, une vitesse de sep tours par minute, un microns recules bit: J. composition de polissage Chin"11CO-mécanique de 200 ndjmig et une fores descendante nominale de >,27 kPa (1,2 psi sur une machine de 200 MM/ tampon 001I»SOOO C010-lico-mecan[gue WOrOnant: une r I.;C1.1(72 et-E-YU coeur creux e. US- r;. on Il on tiss. 11-il;Dre000 DOIyU rOtIlOrls. l e u n c t i l - 3 0 ru u 3 U01 - OlClrl's ub_ihstrat ; et dans Lequel la composition de polissage Ch1r-1ïc "c~nïc resenit Und `_ dCtivihe du toux d'élindination de l'alliage à changement prose en germanium-antimoine-tellure a celui du Si N 6. Procede selon la revendlcatlof 4, dans lequel ici su ostrot comprend en outre de i'ortnosilicate de tétror thyle (TEOS) ; dans Gquei au moins une partie du TEOS est retirée du substrat ; et dans lequel l composition de polissage cd miro-mécanique présente une sélectivité du taux d'sslinanation de l'alliage a changement de phase en germanium- antimoine-tellure à celui du TEOS 15/1. 7. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique facilite une vitesse d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure > 1000 Â/min avec un compte de défauts post-polissage SPI (> 0,16 pm) < 200. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel < 175 des défauts post-polissage SPI sont des défauts dus à des résidus de tellure. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le substrat comprend en outre du Si3N4 ; dans lequel au moins une partie du Si3N4 est retirée du substrat ; et dans lequel la composition de polissage chimico-mécanique présente une sélectivité du taux d'élimination de l'alliage à changement de phase en germanium-antimoine-tellure à celui du Si3N4 > 15/1. 10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le substrat comprend en outre de l'orthosilicate de tétraéthyle (TEOS) ; iuel au moins une partie du TEOS est retirée du substrat ; et dans lequel le compo Cition Cid pcli 5eg chimiic-niè'cenigce présente de telle oil'aq- chia dement de phase en ( n3rlium-25