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研磨劑、研磨方法和半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法

文檔序號(hào):3360770閱讀:169來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:研磨劑、研磨方法和半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中的化學(xué)機(jī)械研磨用的研磨劑、研磨方法和半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法。更詳細(xì)而言,涉及適用于使含有多結(jié)晶硅(以下表示為多晶硅)膜的被研磨面平坦化的研磨劑和研磨方法,以及使用該研磨方法的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法,所述多晶硅膜在半導(dǎo)體集成電路裝置的多層布線形成工序中用于電容器、柵電極等中。
背景技術(shù)
近年來(lái),隨著半導(dǎo)體集成電路裝置的高集成化、高功能化,尋求用于元件的微細(xì)化、高密度化的微細(xì)加工技術(shù)的開(kāi)發(fā)。特別是,利用化學(xué)機(jī)械研磨法(Chemical Mechanical Polishing 以下,表示為CMP)的平坦化技術(shù)的重要性提高。例如,隨著半導(dǎo)體集成電路裝置的微細(xì)化和布線的多層化的發(fā)展,制造工序中各層中的表面凹凸(高差)容易增大。為了防止該高差超過(guò)光刻法的焦點(diǎn)深度、得不到充分的分辨率的問(wèn)題,CMP成為不可或缺的技術(shù)。具體而言,CMP在層間絕緣膜(ILD膜 Inter-Level Dielectrics)的平坦化、淺溝槽隔離(STI Shallow Trench Isolation)、鎢插塞形成、包含銅和低介電常數(shù)膜的多層布線形成工序等中使用。在這些情況下,多晶硅膜常用于電容器、柵電極等中,含有多晶硅膜的被研磨面的平坦化中也采用CMP。半導(dǎo)體集成電路裝置的制造工序中,進(jìn)行含有多晶硅膜的被研磨面的平坦化時(shí), 通過(guò)在作為研磨對(duì)象的多晶硅膜的下層形成二氧化硅膜作為阻止層(成膜),增大多晶硅膜的研磨速度與二氧化硅膜的研磨速度之比(以下,將(A的研磨速度)/(B的研磨速度) 稱為“A與B的研磨速度比”),能夠?qū)崿F(xiàn)阻止層露出時(shí)被研磨面的平坦化。作為用于該含有多晶硅膜的被研磨面的平坦化的研磨劑,提出了一種組合物,其含有煅制二氧化硅和膠體二氧化硅中的至少一種磨粒以及作為堿性化合物的胺(例如,參考專利文獻(xiàn)1)。但是,使用該研磨用組合物時(shí)存在的問(wèn)題是,不僅需要研磨的部分就連需要保留的部分也通過(guò)化學(xué)蝕刻被除去,容易產(chǎn)生稱為凹陷的低洼部分。另外,作為含有多晶硅膜的被研磨面的研磨方法,提出了利用含有二氧化鈰粒子的研磨用組合物平坦化之后進(jìn)一步利用含有二氧化硅磨粒的研磨劑進(jìn)行研磨的技術(shù)(例如,參考非專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)該非專利文獻(xiàn)1,利用含有二氧化鈰粒子的研磨用組合物的研磨對(duì)壓力具有非線性,能夠僅對(duì)施加高壓力的部分進(jìn)行研磨,因此,能夠抑制凹陷的同時(shí)進(jìn)行平坦化。并且,通過(guò)利用二氧化硅磨粒研磨除去其后殘余的多晶硅膜,能夠得到高度平坦化的被研磨面。但是,非專利文獻(xiàn)1中所公開(kāi)的研磨方法中,將分別含有不同種類磨粒(二氧化鈰粒子和二氧化硅粒子)的研磨用組合物(研磨劑)組合來(lái)進(jìn)行研磨,因此,研磨劑的供給裝置整體變得復(fù)雜,成本和設(shè)備的設(shè)置空間增大。另外存在的問(wèn)題有,兩種磨粒由于混合發(fā)生磨粒的凝集,容易產(chǎn)生研磨損傷的發(fā)生和平坦性的惡化等?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利第3457144號(hào)(實(shí)施例)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn) 1: “ Planarization of the Poly-Si gate for Non Volatile Memories " , L. Baud, L. Canevari, C. Romanelli, G. Spinolo, M. Rivoire, International Conference on Planarization/CMP Technology proceedings October,2007, P87-9
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明是為了解決這些問(wèn)題而作出的,目的在于提供一種在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中,能夠合適地用于對(duì)含多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨、不發(fā)生凹陷和研磨損傷、能夠?qū)崿F(xiàn)高度平坦化的研磨劑和研磨方法。本發(fā)明的其它的目的和優(yōu)點(diǎn),由以下的說(shuō)明而更加明確。用于解決課題的方法本發(fā)明的第一方面是一種研磨方法,用于在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,其中所述研磨方法包括第一研磨工序,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)上述多晶硅膜進(jìn)行研磨將其平坦化;和第二研磨工序,利用至少含有二氧化鈰粒子、水、 酸和水溶性多胺或其鹽的第二研磨劑對(duì)在上述第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨,并通過(guò)上述二氧化硅膜露出而使研磨停止。本發(fā)明的第二方面是一種研磨方法,用于在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,其中所述研磨方法包括第一研磨工序,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)上述多晶硅膜進(jìn)行研磨將其平坦化;和第二研磨工序,利用在上述第一研磨劑中添加水溶性多胺和水而制備的第二研磨劑對(duì)在上述第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨, 通過(guò)上述二氧化硅膜露出而使研磨停止。本發(fā)明的第三方面是一種研磨劑,用于在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜, 其中所述研磨劑含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺或其鹽,pH為7 13。另外,本發(fā)明的第四方面是半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法,包括利用上述第一方面和第二方面的研磨方法對(duì)被研磨面進(jìn)行研磨的工序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的研磨方法,在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中,通過(guò)對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨的第一研磨工序,能夠?qū)Χ嗑Ч枘さ陌疾亢屯共康母卟钸M(jìn)行凹陷的抑制并且進(jìn)行平坦化,進(jìn)一步通過(guò)第二研磨工序,能夠在多晶硅膜和緊鄰所述多晶硅膜的下方的二氧化硅膜之間得到合適的研磨速度比。因此,能夠有效地對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行高度平坦化。另外,根據(jù)本發(fā)明的研磨劑,在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨時(shí),由于能夠在多晶硅膜和緊鄰所述多晶硅膜的下方的二氧化硅膜之間得到合適的研磨速度比,因此能夠?qū)崿F(xiàn)被研磨面的高度平坦化。


圖1(a) (C)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中含有多晶硅膜的被研磨面的研磨狀態(tài)的截面圖。圖2是表示本發(fā)明的研磨方法中所能夠使用的研磨裝置的一個(gè)例子的圖。符號(hào)說(shuō)明1硅基板2 二氧化硅膜3多晶硅膜4研磨后的被研磨面11半導(dǎo)體器件12研磨頭13研磨臺(tái)板14研磨墊15研磨劑16研磨劑供給配管
具體實(shí)施例方式以下,使用圖、表、式子、實(shí)施例等說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外,這些圖、表、式子、 實(shí)施例和說(shuō)明是用于例示本發(fā)明,而不是用于限定本發(fā)明的范圍。只要符合本發(fā)明的要旨, 其它實(shí)施方式也屬于本發(fā)明的范疇。另外,圖中相同的符號(hào)表示相同要素。本發(fā)明的實(shí)施方式的研磨方法,在半導(dǎo)體集成電路裝置(以下也稱為半導(dǎo)體器件)的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,其中所述研磨方法具有第一研磨工序,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)多晶硅膜進(jìn)行研磨將其平坦化;和第二研磨工序,利用含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺或其鹽的第二研磨劑對(duì)在該第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨,在設(shè)于緊鄰所述多晶硅膜的下方的二氧化硅膜露出的時(shí)刻使研磨停止。另外,本發(fā)明中,在一個(gè)半導(dǎo)體器件中可以在兩處以上含有多晶硅膜。另外,“被研磨面”是指在制造半導(dǎo)體器件的過(guò)程中出現(xiàn)的中間階段的表面。本發(fā)明的實(shí)施方式中,第一研磨工序中使用的第一研磨劑是用于對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨的研磨劑,分別含有二氧化鈰、水和酸??梢怨泊嬗蟹稚?。使用含有二氧化鈰粒子的第一研磨劑的第一研磨工序中,對(duì)被研磨面的多晶硅膜的研磨速度相對(duì)于壓力具有非線性,能夠選擇性地對(duì)施加更高壓力的凸部以高速進(jìn)行研磨。因此,能夠消除多晶硅膜的凹部與凸部的高差,并使被研磨面平坦化。另外,第一研磨劑中,由于作為磨粒的二氧化鈰粒子不發(fā)生凝集,因此分散穩(wěn)定性優(yōu)異、不產(chǎn)生研磨缺陷。第二研磨工序中使用的第二研磨劑是用于對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨的研磨劑,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,其中所述第二研磨劑分別含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺。也可以共存有分散劑。為了簡(jiǎn)化研磨劑的供給裝置從而降低成本和設(shè)備的設(shè)置空間,第二研磨劑可以是在第一研磨劑中進(jìn)一步添加水溶性多胺和水而得到的液體(漿液)。在按這樣制備的情形下,第二研磨劑為含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺的組合物。利用第二研磨劑的多晶硅膜的研磨中,由于該研磨劑中含有的胺物質(zhì)(水溶性多胺)的存在,在多晶硅膜的表面形成帶負(fù)電的硅烷醇基,因此,通過(guò)使用二氧化鈰粒子代替目前的二氧化硅粒子作為研磨磨粒,利用化學(xué)反應(yīng)的研磨作用得到提高。因此,第二研磨劑對(duì)多晶硅膜顯示高的研磨速度。另外,該第二研磨劑中,由于作為磨粒的二氧化鈰粒子不發(fā)生凝集,因此具有分散穩(wěn)定性優(yōu)異、不發(fā)生研磨缺陷的優(yōu)點(diǎn)。在緊鄰多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜的所述多晶硅膜的研磨中,如果使用含有二氧化鈰粒子、水和水溶性多胺的第二研磨劑,則能夠增大多晶硅膜的研磨速度(Vps)和二氧化硅膜的研磨速度(Vso)之比(即,研磨速度比Vps/Vso)。因此,能夠在二氧化硅膜露出的時(shí)刻容易地使研磨停止,能夠?qū)⒆鳛楸谎心ッ娴亩嗑Ч枘さ陌纪垢叨绕教够?yōu)選研磨速度比Vps/Vso為10以上,更優(yōu)選為20以上。該第二研磨劑是將二氧化硅膜作為阻止膜對(duì)在上述第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨的第二研磨工序中使用的研磨劑,但是,其使用不限定于在第一研磨工序之后的多晶硅膜的研磨使用。在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中,能夠廣泛地用于對(duì)含有在緊鄰的下方具有二氧化硅膜的多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨的用途中。作為第一研磨劑和第二研磨劑中配合的磨粒的二氧化鈰粒子,例如,能夠使用日本特開(kāi)平11-12561號(hào)公報(bào)或日本特開(kāi)2001-35818號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的二氧化鈰粒子。即,能夠優(yōu)選地使用在硝酸鈰(IV)銨水溶液中添加堿而制作氫氧化鈰凝膠,并進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、 燒制而得到的二氧化鈰粉末。另外,也能夠優(yōu)選地使用將高純度的碳酸鈰粉碎后進(jìn)行燒制, 再進(jìn)行粉碎、分級(jí)而得到的二氧化鈰粒子,但并不特別地限定于此。另外,作為磨粒,優(yōu)選僅為不含二氧化硅等的二氧化鈰。從研磨特性和分散穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),二氧化鈰粒子的平均粒徑(直徑)優(yōu)選 0. 01 0. 5μπι的范圍。更優(yōu)選0. 02 0. 3μπι的范圍,更加優(yōu)選0. 05 0. 2μπι的范圍。 如果平均粒徑過(guò)大,則在半導(dǎo)體基板等的表面易于產(chǎn)生刮痕等的研磨損傷。如果平均粒徑過(guò)小,則存在研磨速度過(guò)度降低的可能。另外,由于每單位體積的表面積增大,容易受到表面狀態(tài)的影響。因此,存在由于ΡΗ、添加劑濃度等的條件而容易發(fā)生凝集的情形。如果發(fā)生凝集,則容易在基板表面產(chǎn)生刮痕等研磨損傷。作為在第一研磨劑中配合的酸,能夠列舉硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、硼酸、碳酸等無(wú)機(jī)酸以及草酸、檸檬酸、甲酸、乙酸、苯磺酸等有機(jī)酸。這些酸的價(jià)數(shù)優(yōu)選為10以下,更優(yōu)選價(jià)數(shù)為8以下的酸,更加期望是價(jià)數(shù)為5以下的酸。如果使用該范圍內(nèi)的酸,則解離性良好, 能夠抑制酸的添加量。如果使用價(jià)數(shù)大于該值的酸,則解離性變差,酸的添加量變多。另外, 一分子的酸釋放出η個(gè)氫離子時(shí),稱為η價(jià)的酸。第一研磨劑中,通過(guò)配合這些酸,優(yōu)選將研磨劑的ρΗ調(diào)整為3. 5 6、更優(yōu)選為 4 5. 5的范圍。在該ρΗ范圍內(nèi),由于二氧化鈰粒子的表面的正電位升高,因此后述的分散劑容易吸附于二氧化鈰粒子的表面。因此,即使分散劑的濃度低,也能夠充分顯現(xiàn)多晶硅膜的研磨中的平坦化特性。作為第一研磨劑和第二研磨劑中配合的水,沒(méi)有特別限制,從減少對(duì)其它成分的影響、雜質(zhì)的混入和對(duì)PH等的影響的觀點(diǎn)出發(fā),能夠優(yōu)選地使用純水、超純水、離子交換水 (去離子水)等。水的含量?jī)?yōu)選為95. 0 99. 99質(zhì)量%,特別優(yōu)選98. 0 99. 5質(zhì)量%。作為第二研磨劑中配合的水溶性多胺,只要是一分子中具有兩個(gè)以上氨基的水溶性化合物即可,能夠使用任意的該種物質(zhì)。另外,水溶性是指在作為研磨劑使用的濃度中, 完全溶解于該研磨劑的液體中的狀態(tài),通常是指在純水中溶解1質(zhì)量%以上,優(yōu)選溶解5質(zhì)量%以上。具體而言,作為水溶性多胺,優(yōu)選選自由水溶性聚醚多胺、水溶性多亞烷基多胺、 聚乙烯亞胺、水溶性聚乙烯基胺、水溶性聚烯丙胺、水溶性多聚賴氨酸和水溶性殼聚糖組成的組中的一種以上化合物。特別優(yōu)選的水溶性多胺為水溶性聚醚多胺和水溶性多亞烷基多胺。另外,可以配合這些水溶性多胺的鹽。作為形成鹽的酸,能夠列舉硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、硼酸、碳酸等無(wú)機(jī)酸以及草酸、檸檬酸、甲酸、乙酸、苯磺酸等有機(jī)酸。另外,可以在第二研磨劑中配合通過(guò)在第一研磨劑中添加上述水溶性多胺而形成的鹽(中和物)。水溶性多胺的分子量只要是具有水溶性的范圍的分子量則沒(méi)有特別限定,以重均分子量(Mw)計(jì),優(yōu)選100 100000的范圍,更優(yōu)選100 2000的范圍。重均分子量(Mw) 不足100時(shí),配合的效果小。如果重均分子量(Mw)超過(guò)100000,則即使是水溶性的多胺,也存在對(duì)研磨劑的流動(dòng)性等物性產(chǎn)生不好影響的可能。如果重均分子量(Mw)超過(guò)2000,則大多時(shí)候?qū)兯娜芙庑缘?。特別優(yōu)選的水溶性多胺為重均分子量為100 2000的水溶性聚醚多胺和水溶性多亞烷基多胺。從對(duì)二氧化鈰粒子的分散穩(wěn)定化效果高的觀點(diǎn)出發(fā),水溶性多胺的更優(yōu)選的重均分子量(Mw)為150 800,更加優(yōu)選的重均分子量(Mw)為150 400。這里,聚醚多胺是指具有兩個(gè)以上的氨基和兩個(gè)以上的醚性氧原子的化合物。作為氨基,可以是具有仲氨基(-NH-)或叔氨基,但更優(yōu)選具有伯氨基(-NH2)。即,作為聚醚多胺,優(yōu)選具有兩個(gè)以上伯氨基而基本不具有其它氨基的化合物,特別優(yōu)選僅具有兩個(gè)伯氨
基的聚醚二胺。另外,作為聚醚多胺,優(yōu)選為具有將多元醇或聚醚多元醇的羥基中的氫原子取代為氨基烷基后所得結(jié)構(gòu)的化合物。這里,作為多元醇,優(yōu)選2 6元醇,特別優(yōu)選2元醇,作為聚醚多元醇,優(yōu)選2 6元的聚氧化烯多元醇,特別優(yōu)選聚氧化烯二醇。作為氨基烷基, 優(yōu)選2-氨基乙基、2-氨基丙基、2-氨基-1-甲基乙基、3-氨基丙基、2-氨基-1,1- 二甲基乙基、4-氨基丁基等碳數(shù)為2 6的氨基烷基。作為上述多元醇,優(yōu)選乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等碳數(shù)為2 8的二元該二元醇可以具有醚性氧原子。作為上述聚醚多元醇,優(yōu)選如三乙二醇和四乙二醇的聚乙二醇(即,聚氧化乙烯二醇),如三丙二醇和四丙二醇的聚丙二醇(即,聚氧化丙烯二醇),如聚(氧化丙烯 氧化乙烯)二醇的具有兩種以上氧化烯基的聚氧化烯二醇,等等重復(fù)單元是碳數(shù)2 6的氧化烯基的聚醚多元醇。多亞烷基多胺是指三個(gè)以上的氨基通過(guò)亞烷基結(jié)合的化合物。優(yōu)選末端的氨基為伯氨基,分子內(nèi)的氨基為仲氨基。更優(yōu)選在分子兩末端具有伯氨基、在分子內(nèi)具有一個(gè)以上仲氨基的線狀多亞烷基多胺。夾于氨基與其它氨基之間的由亞烷基構(gòu)成的結(jié)合部分在一個(gè)分子內(nèi)存在兩處以上,這些多個(gè)氨基間結(jié)合部分相互之間可以相同或者不同。優(yōu)選完全相同,或者結(jié)合至兩末端伯氨基的兩個(gè)氨基間結(jié)合部分相同并且與其它氨基間結(jié)合部分不同。一個(gè)氨基間結(jié)合部分中含有的碳數(shù)優(yōu)選為2 8,特別地,結(jié)合至兩末端伯氨基的2個(gè)氨基間結(jié)合部分中含有的碳數(shù)優(yōu)選為2 8,除此以外的氨基間結(jié)合部分中含有的碳數(shù)優(yōu)選為2 6。作為上述聚醚二胺和多亞烷基多胺,優(yōu)選具有下述式(1)所示結(jié)構(gòu)的化合物。H2N- (R-X-) k-R-NH2 (1)式中,R表示碳數(shù)為2 8的亞烷基,X表示氧原子或者-NH-。另外,k在聚醚二胺的情形下表示2以上的整數(shù),在多亞烷基多胺的情形下表示1 以上的整數(shù)。1分子中的多個(gè)R可以相互不同。特別地,作為聚醚二胺優(yōu)選具有下述式(2)所示結(jié)構(gòu)的化合物,作為多亞烷基多胺優(yōu)選具有下述式(3)所示結(jié)構(gòu)的化合物。H2N-R2-O-(R1-O-) m-R2_NH2 (2)H2N-R4-NH-(R3-NH-) n-R4-NH2 (3)這些式中,R1表示亞乙基或者亞丙基,R2表示碳數(shù)為2 6的亞烷基、R3表示碳數(shù)為2 6的亞烷基,R4表示碳數(shù)為2 8的亞烷基,m表示1以上的整數(shù),η表示1以上的整數(shù)。R1和R2可以相同也可以不同,R3和R4可以相同也可以不同。作為式O)中所示的聚醚二胺,例如有聚氧化丙烯二胺(R1、R2為亞丙基、m為1 以上的化合物)、聚氧化乙烯二胺(R1、R2為亞乙基、m為1以上的化合物)、4,7,10-三氧雜-十三烷-1,13-二胺(R1為亞乙基、R2為三亞甲基、m為2的化合物)等。作為式(3) 中所示的多亞烷基多胺,例如有四亞乙基五胺(R3、R4為亞乙基、η為2的化合物)、五亞乙基六胺(R3、R4為亞乙基、η為3的化合物)、七亞乙基八胺(R3、R4為亞乙基、η為5的化合物)、N,N'-雙(3-氨基丙基)_乙二胺(R3為亞乙基、R4為三亞甲基、η為1的化合物)、 N,N'-雙O-氨基乙基)-1,4_ 丁烷二胺(R3為四亞甲基、R4為亞乙基、η為1的化合物)。這些水溶性多胺所起的作用是,促進(jìn)利用第二研磨劑對(duì)多晶硅膜的研磨并且抑制對(duì)二氧化硅膜的研磨速度。當(dāng)添加水溶性多胺時(shí),能夠促進(jìn)多晶硅膜的研磨和抑制二氧化硅膜的研磨速度,其原因據(jù)認(rèn)為是,在第二研磨劑中的二氧化鈰粒子的表面和被研磨面的二氧化硅膜上吸附水溶性多胺(例如,聚氧化丙烯二胺)。通過(guò)這樣的水溶性多胺的吸附, 阻礙了二氧化鈰粒子與被研磨面的二氧化硅膜的接觸,由此抑制二氧化硅膜的研磨的進(jìn)行。至于多晶硅膜,其由于水溶性多胺而受到化學(xué)變化從而在表面形成硅烷醇基,容易通過(guò)作為磨粒的二氧化鈰粒子的機(jī)械作用被削去,由此使研磨得以促進(jìn)。上述水溶性多胺中,特別優(yōu)選五亞乙基六胺(PEHA)或聚醚二胺(例如,聚氧化丙烯二胺)的使用。以這些作為水溶性多胺的研磨劑中,多晶硅膜和二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/ Vso)變高,在配合有聚氧化乙烯二胺時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)研磨速度比為20以上,在配合有PEHA時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)研磨速度比為100以上。為了充分得到上述多晶硅膜的研磨促進(jìn)和二氧化硅膜的研磨抑制的效果,第二研磨劑中水溶性多胺或其鹽的含量?jī)?yōu)選在0. 01 20質(zhì)量%的范圍內(nèi),考慮研磨速度、研磨劑漿料的均一性、水溶性多胺的重均分子量(Mw)等而合適地設(shè)定。相對(duì)于第二研磨劑整體, 水溶性多胺或其鹽的含量更優(yōu)選為0. 01 5質(zhì)量%的范圍。從分散性的觀點(diǎn)出發(fā),可將第二研磨劑的pH設(shè)為4 13的范圍,為了使第二研磨工序中研磨向堿性側(cè)的一方促進(jìn),更優(yōu)選PH為7 13。更加期望為pH 8 13的范圍。第一研磨劑和第二研磨劑中,可以共存有其它成分。代表性的物質(zhì)中可以列舉分散劑和多晶硅膜保護(hù)劑。分散劑是指用于使二氧化鈰粒子在純水等分散介質(zhì)中穩(wěn)定分散而添加的物質(zhì)。多晶硅膜保護(hù)劑是用于吸附至多晶硅膜的表面從而保護(hù)該表面的物質(zhì),由此使凹陷形成被抑制??梢詫⒎稚┖投嗑Ч枘けWo(hù)劑組合使用,也可以使用兼具分散作用和多晶硅膜保護(hù)作用的化合物(例如,水溶性聚合物)。作為分散劑,能夠使用陰離子性、陽(yáng)離子性、非離子性、兩性的表面活性劑或具有表面活性作用的水溶性聚合物。這里,將表面活性劑設(shè)定為重均分子量(Mw)500以下的物質(zhì)。另外規(guī)定,表面活性劑或具有表面活性作用的水溶性聚合物中不含具有氨基的化合物。 作為重均分子量(Mw)為500以下的表面活性劑,能夠列舉烷基苯磺酸鹽、四烷基銨鹽、聚氧化乙烯烷基醚等。作為具有表面活性作用的水溶性聚合物,能夠列舉聚丙烯酸鹽等具有羧酸鹽基的水溶性聚合物和聚乙烯基吡咯烷酮等其它的水溶性聚合物。特別優(yōu)選具有羧酸銨鹽基的水溶性聚合物。具體而言,可以列舉聚丙烯酸的羧酸基的至少一部分被羧酸銨鹽基取代得到的聚合物(以下,以聚丙烯酸銨表示)。優(yōu)選具有表面活性作用的水溶性聚合物的重均分子量(Mw)超過(guò)500,特別優(yōu)選800 100000的范圍。作為多晶硅膜保護(hù)劑,可以列舉聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯基醇、多糖類等水溶性聚合物。作為多糖類,可以列舉支鏈淀粉、纖維素、糊精、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等。特別優(yōu)選重均分子量(Mw)為 10000以上的多糖類。使用分散劑(包括具有分散作用的水溶性聚合物)時(shí),相對(duì)于二氧化鈰粒子的質(zhì)量,優(yōu)選分散劑的配合比例為0. 1 2. 0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0. 3 1. 5質(zhì)量%。如果分散劑的配合比例低于該范圍,則作為磨粒的二氧化鈰粒子的分散性容易變得不充分。另外,如果分散劑的配合比例高于該范圍,則出現(xiàn)對(duì)研磨時(shí)的平坦性和研磨速度產(chǎn)生影響的傾向。分散劑以外的多晶硅膜保護(hù)劑的配合比例相對(duì)于研磨劑的總量?jī)?yōu)選為0.01 10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.02 1.0質(zhì)量%。如果多晶硅膜保護(hù)劑的配合比例低于該范圍,則不能夠抑制蝕刻引起的凹陷。另外,如果多晶硅膜保護(hù)劑的配合比例高于該范圍,則研磨速度降低,并且分散性惡化。第一研磨劑和第二研磨劑不需要一定以預(yù)先混合全部上述構(gòu)成成分得到的混合物形式向研磨工序供給??梢栽谙蜓心スば蚬┙o時(shí)才將全部構(gòu)成成分混合而形成研磨劑的組成。例如,可以在第二研磨工序中,分為含有二氧化鈰粒子、水、酸和根據(jù)需要的分散劑 (例如,聚丙烯酸銨)的液體和含有水溶性多胺的液體,在研磨時(shí)調(diào)整為合適混合比例而使用。另外,也可以將以其它分開(kāi)方法分開(kāi)的兩種液體調(diào)整合適比例而混合使用。例如,可以在將二氧化鈰粒子、水溶性多胺、水和根據(jù)需要的分散劑混合而得到的液體中,添加用于pH 調(diào)節(jié)等的酸,由此制備第二研磨劑。本發(fā)明的實(shí)施方式中,首先,在第一研磨工序中,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨,將多晶硅膜平坦化。接著,在第二研磨工序中,利用含有二氧化鈰粒子、水、水溶性多胺的第二研磨劑對(duì)在第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨,在緊鄰所述多晶硅膜的下方的二氧化硅膜露出的時(shí)刻使研磨停止。第二研磨劑優(yōu)選為在第一研磨劑中添加水和水溶性多胺而制備。在圖1中示出了第一研磨工序和第二研磨工序中的研磨狀態(tài)。圖1(a)是示意性地示出研磨前的半導(dǎo)體器件的截面的圖。該半導(dǎo)體器件具有如下形成的結(jié)構(gòu)在硅基板1 上作為阻止層的二氧化硅膜2形成圖案狀,在其上層疊多晶硅膜3。第一研磨工序中,如圖1(b)所示,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)多晶硅膜3進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨,使表面(被研磨面)的凹凸(高差)被平坦化。第一研磨工序優(yōu)選進(jìn)行至多晶硅膜3的凸部和凹部的高差減小、達(dá)到基本平坦化。由該高差減小而變得越平坦,則后述第二研磨工序中的研磨就變得越容易,但是存在第一研磨工序中需要的時(shí)間變得過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,因此,只要在實(shí)用范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平坦化即可。例如,優(yōu)選多晶硅膜3的凹部和凸部的高差為IOOnm以下,更優(yōu)選為50nm以下。多晶硅膜3 的高差可利用表面高差儀進(jìn)行測(cè)定。另外,也能夠從多晶硅膜3的凹部和凸部的膜厚之差算得。另外,在自動(dòng)研磨裝置中,通過(guò)從研磨臺(tái)的驅(qū)動(dòng)電流的變化獲知研磨時(shí)被研磨面與研磨墊的接觸電阻的變動(dòng),也能夠檢測(cè)高差的消除(平坦化)。一般而言,當(dāng)通過(guò)研磨減小凸部而增大被研磨面和研磨墊的接觸面積時(shí),則研磨阻力增大。通過(guò)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電流的拐點(diǎn),能夠檢測(cè)高差消失而平坦化。接著,第二研磨工序中,如圖1(c)所示,利用含有二氧化鈰粒子、水和水溶性多胺的第二研磨劑對(duì)在第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜3進(jìn)行研磨。此時(shí),通過(guò)利用第二研磨劑將多晶硅膜3的研磨速度(Vps)和二氧化硅膜2的研磨速度(Vso)的比(Vps/Vso)優(yōu)選設(shè)定為10以上、更優(yōu)選為20以上,能夠在二氧化硅膜2露出的時(shí)刻將被研磨面4的凹凸高度平坦化。第一研磨工序和第二研磨工序中,作為研磨裝置能夠使用公知的研磨裝置。圖2 是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方式中使用的研磨裝置的一例的圖。該研磨裝置具有將具有含多晶硅膜的被研磨面的半導(dǎo)體器件11保持的研磨頭12、研磨臺(tái)板13、粘貼至研磨臺(tái)板13 表面的研磨墊14和對(duì)研磨墊14供給研磨劑15的研磨劑供給配管16。并且,其構(gòu)成使得保持于研磨頭12的半導(dǎo)體器件11與研磨墊14接觸,使研磨頭12和研磨臺(tái)板13相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行研磨。另外,本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的研磨裝置不限定于這樣的結(jié)構(gòu)。 研磨頭12不僅可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),也可以進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。另外,研磨臺(tái)板13和研磨墊14可以是與半導(dǎo)體器件11同等程度的大小或者比半導(dǎo)體器件11更小。此時(shí),優(yōu)選通過(guò)使研磨頭12和研磨臺(tái)板13相對(duì)移動(dòng),使得能夠?qū)Π雽?dǎo)體器件11的整個(gè)面進(jìn)行研磨。另外,研磨臺(tái)板13和研磨墊14也可以不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),可以例如以帶式向一個(gè)方向移動(dòng)。這樣的研磨裝置的研磨條件沒(méi)有特別限制,通過(guò)向研磨頭12施加負(fù)荷而擠壓研磨墊14,能夠進(jìn)一步提高研磨壓力、使研磨速度提高。研磨壓力優(yōu)選約0. 5 50kPa,從半導(dǎo)體器件11內(nèi)研磨速度的均一性、平坦性、防止劃痕等的研磨缺陷的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選約3 40kPa。研磨臺(tái)板13和研磨頭12的轉(zhuǎn)速優(yōu)選約50 500rpm,但不限定于此。作為研磨墊14,能夠使用由通常的無(wú)紡布、發(fā)泡聚氨酯、多孔樹脂、非多孔樹脂等構(gòu)成的研磨墊。另外,為了促進(jìn)研磨劑15向研磨墊14的供給或者使研磨墊14中積存一定量的研磨劑15,可以對(duì)研磨墊14的表面實(shí)施格子狀、同心圓狀、螺旋狀等的溝槽加工。根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的研磨方法,在半導(dǎo)體器件的制造中,能夠?qū)卸嗑Ч枘さ谋谎心ッ嬉圆划a(chǎn)生凹陷的方式進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨,并高度平坦化。另外,第一研磨工序和第二研磨工序中,由于使用含有同種磨粒(二氧化鈰粒子)的研磨劑進(jìn)行研磨,能夠使研磨劑的供給裝置簡(jiǎn)易化,能夠抑制成本和設(shè)備空間的增大。另外,由于不發(fā)生因異種磨粒的混合產(chǎn)生的凝集,因此不容易發(fā)生研磨損傷的產(chǎn)生和平坦性的劣化。另外,通過(guò)使用本發(fā)明的研磨方法對(duì)作為電容器或柵電極使用的多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨,能夠制造高集成化、高功能化的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件的制造能夠例如以以下所示的順序進(jìn)行。S卩,在硅基板上,以等離子體-CVD法、低壓-CVD法、濺射法、旋涂法等方法形成二氧化硅膜之后,通過(guò)蝕刻除去二氧化硅膜的規(guī)定區(qū)域形成開(kāi)口部,接著,在該二氧化硅膜上的整個(gè)面堆疊多晶硅膜,形成如圖 1 (a)所示的疊層結(jié)構(gòu)之后,通過(guò)依次進(jìn)行上述第一研磨工序和第二研磨工序?qū)Χ嗑Ч枘みM(jìn)行研磨,在二氧化硅膜露出的時(shí)刻停止研磨。由此,完全除去了二氧化硅膜上的多晶硅膜, 僅留下開(kāi)口部?jī)?nèi)的多晶硅膜,實(shí)現(xiàn)了平坦化,從而形成了多晶硅柵極或者插塞。實(shí)施例以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在實(shí)施例中的“ % ”,只要沒(méi)有特別限定,則表示質(zhì)量%。另外,特性值通過(guò)下述的方法進(jìn)行測(cè)定評(píng)價(jià)。[pH]使用橫河電機(jī)社制的pH 81-11,以25°C測(cè)得。[磨粒的平均粒徑]使用激光散射衍射裝置(崛場(chǎng)制作所制,商品名LA_920)求得。[研磨特性](1)研磨條件使用全自動(dòng)CMP研磨裝置(應(yīng)用材料公司(Applied Materials社)制,商品名Mirra)進(jìn)行研磨。此時(shí),研磨墊使用羅德?tīng)柟?Rodel社)制的雙層墊IC-1400的 K-groove或者單層墊IC-1000的K-groove,研磨墊的調(diào)節(jié)中,使用三菱綜合材料社制的 MEC100-PH3. 5L。研磨劑的供給速度為200毫升/分鐘,研磨臺(tái)板和研磨頭的轉(zhuǎn)速分別為 127rpm 和 123rpm。(2)被研磨物實(shí)施例1 16和比較例1中得到的第二研磨劑的研磨特性的測(cè)定中,分別使用利用CVD法將多晶硅膜成膜得到的8英寸硅晶片基板和利用熱氧化法將二氧化硅膜成膜得到的8英寸硅晶片基板。另外,實(shí)施例17 19和比較例2、3中的研磨特性的測(cè)定中,使用利用熱氧化法將二氧化硅膜成膜并利用光刻法形成開(kāi)口部之后、在其上利用CVD法堆疊多晶硅膜得到的、根據(jù)Semtech規(guī)定的864圖案8英寸硅晶片。(3)研磨特性的測(cè)定、評(píng)價(jià)方法研磨速度的測(cè)定中,使用KLA-Tencor社制的膜厚計(jì)UV-U80SE。凹陷量的測(cè)定中, 使用KLA-Tencor社制的iler P-16,對(duì)于在864圖案晶片的圖案結(jié)構(gòu)中,將二氧化硅膜以50 μ m間隔線狀地進(jìn)行光刻、并在其上部堆疊多晶硅膜之后得到的結(jié)構(gòu)(通常稱為50 μ m 寬度的線和空間)進(jìn)行測(cè)定。首先,制備第一研磨工序中使用的第一研磨劑A、B。[第一研磨劑A、B的制備]在去離子水中將二氧化鈰粒子、重均分子量(Mw)5000的聚丙烯酸銨和硝酸攪拌并混合,制備相對(duì)于液體的總質(zhì)量二氧化鈰粒子的濃度為1.0%、聚丙烯酸銨的濃度為 850ppm、硝酸的濃度為420ppm的研磨劑A。該研磨劑A的pH為5. 0,磨粒(二氧化鈰粒子)的平均粒徑為0. 17 μ m。另外,在去離子水中將二氧化鈰粒子、重均分子量(Mw) 5000的聚丙烯酸銨和草酸攪拌并混合,制備相對(duì)于液體的總質(zhì)量二氧化鈰粒子的濃度為1.0%、聚丙烯酸銨的濃度為 850ppm、草酸的濃度為3040ppm的研磨劑B。該研磨劑B的pH為5. 0,磨粒(二氧化鈰粒子)的平均粒徑為0. 17 μ m。接著,以研磨壓力13. SkPa分別測(cè)定上述得到的第一研磨劑A、B的研磨特性(二氧化硅膜的研磨速度和多晶硅膜的研磨速度)。在表1中將測(cè)定結(jié)果與第一研磨劑A、B的組成和PH —道示出。表 1
第一研磨CeO2粒子濃酸的酸濃度聚丙烯酸pH二氧化硅膜的研多晶硅膜的研磨劑度(%)種類(ppm)銨濃度(%)磨速度(nm/分鐘)速度(nm/分鐘)A1.0硝酸4208505.01963B1.0草酸30408505.01019(實(shí)施例1 7)以1 3的質(zhì)量比混合第一研磨劑A和去離子水(S卩,以去離子水進(jìn)行4倍稀釋),向其中相對(duì)于液體總質(zhì)量以表2所示各比例的量添加作為水溶性多胺的五亞乙基六胺(PEHA)。由此分別制備出具有表2中所示pH值的研磨劑(第二研磨劑)A1 A7。接著,使用由此得到的第二研磨劑Al A7,分別以表3所示的研磨壓力對(duì)上述被研磨物(形成有二氧化硅膜的硅晶片基板和形成有多晶硅膜的硅晶片基板)進(jìn)行60秒研磨,分別測(cè)定研磨特性(二氧化硅膜的研磨速度Vso和多晶硅膜的研磨速度Vps)。并且,分別從這些測(cè)定值計(jì)算出多晶硅膜與二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/Vso)。在表3中示出這些結(jié)果。(實(shí)施例8、9)實(shí)施例8中以1 9的質(zhì)量比、實(shí)施例9中以1 99的質(zhì)量比分別混合第一研磨劑A和去離子水,向其中相對(duì)于液體的總質(zhì)量添加0. 的PEHA。由此,分別制備出具有表 2所示pH值的研磨劑(第二研磨劑)A8和A9。接著,使用由此得到的第二研磨劑A8、A9,分別以表3所示的研磨壓力對(duì)上述被研磨物(形成有二氧化硅膜的硅晶片基板和形成有多晶硅膜的硅晶片基板)進(jìn)行60秒研磨, 分別測(cè)定二氧化硅膜的研磨速度Vso和多晶硅膜的研磨速度Vps。并且,分別從這些測(cè)定值計(jì)算出多晶硅膜和二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/Vso)。在表3中示出這些結(jié)果。(實(shí)施例10 13)以1 3的質(zhì)量比混合第一研磨劑A和去離子水,向其中相對(duì)于液體總質(zhì)量以表 2所示各比例添加作為水溶性多胺的重均分子量(Mw) 230的聚氧化丙烯二胺(POPD)(巴斯夫公司(BASF社)制,商品名,POLYETHERAMINE)。由此分別制備出具有表2中所示pH值的研磨劑(第二研磨劑)A10 A13。接著,使用由此得到的第二研磨劑AlO A13,分別以表3所示的研磨壓力對(duì)上述被研磨物(形成有二氧化硅膜的硅晶片基板和形成有多晶硅膜的硅晶片基板)進(jìn)行60秒研磨,分別測(cè)定二氧化硅膜的研磨速度Vso和多晶硅膜的研磨速度Vps。并且,分別從這些測(cè)定值計(jì)算出多晶硅膜和二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/Vso)。在表3中示出這些結(jié)果。(實(shí)施例14、15)以1 9的質(zhì)量比混合第一研磨劑A和去離子水,向其中相對(duì)于液體總質(zhì)量以表2 所示的各比例添加P0PD。由此分別制備出具有表2所示pH值的研磨劑(第二研磨劑)A14 和 A15。接著,使用由此得到的第二研磨劑A14、A15,分別以表3所示的研磨壓力對(duì)上述被研磨物(形成有二氧化硅膜的硅晶片基板和形成有多晶硅膜的硅晶片基板)進(jìn)行60秒研磨,分別測(cè)定二氧化硅膜的研磨速度Vso和多晶硅膜的研磨速度Vps。并且,分別從這些測(cè)定值計(jì)算出多晶硅膜和二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/Vso)。在表3中示出這些結(jié)果。(實(shí)施例16)以1 3的質(zhì)量比混合第一研磨劑B和去離子水,向其中相對(duì)于液體總質(zhì)量添加 0.5%的P0PD。由此制備出具有表2所示pH值的研磨劑(第二研磨劑)B1。接著,使用由此得到的第二研磨劑Bl,以研磨壓力20. 7kPa對(duì)上述被研磨物(形成有二氧化硅膜的硅晶片基板和形成有多晶硅膜的硅晶片基板)進(jìn)行60秒研磨,分別測(cè)定二氧化硅膜的研磨速度Vso和多晶硅膜的研磨速度Vps。并且,從這些測(cè)定值計(jì)算出多晶硅膜和二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/Vso)。在表3中示出這些結(jié)果。(比較例1)以1 3的質(zhì)量比混合第一研磨劑A和去離子水,制備出具有表2所示pH值的研磨劑AO。接著,使用該研磨劑A0,以研磨壓力20. 對(duì)上述被研磨物(形成有二氧化硅膜的硅晶片基板和形成有多晶硅膜的硅晶片基板)進(jìn)行60秒研磨,分別測(cè)定二氧化硅膜的研磨速度Vso和多晶硅膜的研磨速度Vps。并且,從這些測(cè)定值計(jì)算出多晶硅膜和二氧化硅膜的研磨速度比(Vps/Vso)。在表3中示出這些結(jié)果。表權(quán)利要求
1.一種研磨方法,用于在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,其中所述研磨方法包括第一研磨工序,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)所述多晶硅膜進(jìn)行研磨將其平坦化;和第二研磨工序,利用至少含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺或其鹽的第二研磨劑對(duì)在所述第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨,并通過(guò)所述二氧化硅膜露出而使研磨停止。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨方法,其中,所述第二研磨劑是通過(guò)在所述第一研磨劑中添加水溶性多胺和水而制備的研磨劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的研磨方法,其中,所述水溶性多胺是選自由水溶性聚醚多胺和水溶性多亞烷基多胺組成的組中的至少一種化合物。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的研磨方法,其中,所述水溶性多胺的重均分子量為 100 100000。
5.如權(quán)利要求3所述的研磨方法,其中,所述水溶性多胺是選自五亞乙基六胺和聚氧化丙烯二胺中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的研磨方法,其中,相對(duì)于所述研磨劑的總質(zhì)量,所述水溶性多胺或其鹽的含量為0. 01 20質(zhì)量%。
7.如權(quán)利要求1或2所述的研磨方法,其中,所述第一研磨劑和所述第二研磨劑含有水溶性聚合物,所述水溶性聚合物具有羧酸基或羧酸鹽且其酸的價(jià)數(shù)為20以上。
8.如權(quán)利要求7所述的研磨方法,其中,所述水溶性聚合物是聚丙烯酸或聚丙烯酸銨。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的研磨方法,其中,所述第一研磨工序和第二研磨工序的至少一個(gè)工序是對(duì)研磨墊供給所述第一研磨劑或所述第二研磨劑,使所述研磨墊與所述被研磨面接觸并通過(guò)兩者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研磨的工序。
10.一種研磨劑,用于在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,其中所述研磨劑含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺或其鹽,且pH為7 13。
11.如權(quán)利要求10所述的研磨劑,其中,所述水溶性多胺是選自由水溶性聚醚多胺和水溶性多亞烷基多胺組成的組中的至少一種化合物。
12.如權(quán)利要求10或11所述的研磨劑,其中,所述水溶性多胺的重均分子量為100 100000。
13.如權(quán)利要求11所述的研磨劑,其中,所述水溶性多胺是選自五亞乙基六胺和聚氧化丙烯二胺中的至少一種。
14.如權(quán)利要求10 13中任一項(xiàng)所述的研磨劑,其中,相對(duì)于所述研磨劑的總質(zhì)量,所述水溶性多胺或其鹽的含量為0. 01 20質(zhì)量%。
15.如權(quán)利要求10 14中任一項(xiàng)所述的研磨劑,其中,所述研磨劑含有水溶性聚合物, 所述水溶性聚合物具有羧酸基或羧酸鹽且其酸的價(jià)數(shù)為20以上。
16.如權(quán)利要求15所述的研磨劑,其中,所述水溶性聚合物是聚丙烯酸或聚丙烯酸銨。
17. 一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法,其具有利用權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的研磨方法對(duì)被研磨面進(jìn)行研磨的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中對(duì)含有多晶硅膜的被研磨面進(jìn)行研磨的研磨方法,所述多晶硅膜在緊鄰所述多晶硅膜的下方具有二氧化硅膜,所述研磨方法包括第一研磨工序,利用含有二氧化鈰粒子、水和酸的第一研磨劑對(duì)上述多晶硅膜進(jìn)行研磨將其平坦化;和第二研磨工序,利用至少含有二氧化鈰粒子、水、酸和水溶性多胺或其鹽的第二研磨劑對(duì)在上述第一研磨工序中平坦化的多晶硅膜進(jìn)行研磨,并通過(guò)所述二氧化硅膜露出而使研磨停止。
文檔編號(hào)B24B37/00GK102210012SQ200980144459
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者中澤伯人, 鈴木勝 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社
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