專利名稱：用于化學(xué)機(jī)械拋光的漿料、拋光方法及半導(dǎo)體器件的制造方法
相互參考的有關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)基于并要求根據(jù)2003年6月18日提交的2003-173263號(hào)在先日本專利申請(qǐng)所產(chǎn)生的優(yōu)先權(quán)。這里將該文的全部內(nèi)容引入本文，作為參考。
背景技術(shù)：
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是用于CMP(化學(xué)機(jī)械拋光，Chemical MechanicalPlanarization)的漿料、使用該漿料的拋光方法和半導(dǎo)體器件的制造方法。
2、相關(guān)技術(shù)描述下一代高性能的大規(guī)模集成電路中半導(dǎo)體元件的集成度預(yù)計(jì)將必然進(jìn)一步提高。例如，用CMP制取大馬士革(damascene)布線的設(shè)計(jì)規(guī)則預(yù)計(jì)將十分嚴(yán)格，布線寬度將限制在0.07到30μm的范圍而且布線薄膜厚度將限制為不超過100nm。
因此，在設(shè)計(jì)用于CMP的漿料時(shí)要把這些因素考慮進(jìn)去，并使用相對(duì)于線寬足夠細(xì)小的磨料顆粒，這樣才有可能進(jìn)行精密拋光。例如，有人建議采用由兩種或兩種以上初級(jí)粒子直徑受控制的膠體二氧化硅組成的漿料。如果拋光面由軟材料或單一材料構(gòu)成，這些漿料在打磨拋光面時(shí)可以抑制磨蝕和劃痕的產(chǎn)生，因而使其表現(xiàn)出優(yōu)秀的CMP性能。但是，如果拋光面是由硬材料如Ta或SiO2構(gòu)成，這些漿料就不能以足夠高的拋光速度進(jìn)行拋光。另外，如果拋光面由兩種或更多的材料構(gòu)成也會(huì)有問題，很難調(diào)整使多種材料都能以相同的拋光速度進(jìn)行拋光的平衡點(diǎn)。
發(fā)明的概要根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的CMP漿料包括以下漿料其所含的第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑為5nm到30nm并且平均粒徑為d1，摻入的第一種膠粒的重量為w1；第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑比第一種大并且其平均粒徑為d2，第二種膠粒用與第一種膠粒相同的材料制成，摻入的重量為w2；其中所選擇的d1、d2、w1、w2應(yīng)同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，并排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8 (A)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.97 (B)3≤d2/d1≤5 (C)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.9(D)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的拋光方法包括以下拋光方法將半導(dǎo)體襯底的拋光面與一連接在轉(zhuǎn)盤上的拋光墊相接觸；在拋光墊上滴加CMP漿料以打磨拋光面，其中CMP漿料所含的第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑范圍從5nm到30nm并且平均粒徑為d1，摻入的第一種膠粒的重量為w1，而第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑比第一種大并且其平均粒徑為d2，第二種膠粒用與第一種膠粒相同的材料制成，摻入的重量為w2；其中所選擇的d1、d2、w1、w2應(yīng)同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8 (A)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.97(B)3≤d2/d1≤5 (C)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.9 (D)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的半導(dǎo)體器件的制造方法包括包含以下步驟的半導(dǎo)體器件的制造方法在半導(dǎo)體襯底上形成一絕緣膜；在絕緣膜中形成凹陷部分；通過阻隔膜(barrier film)在凹陷中和絕緣膜上淀積布線材料以形成導(dǎo)電層；使用CMP漿料通過CMP除去淀積在絕緣膜上的導(dǎo)電層，將絕緣膜的表面暴露出來，同時(shí)有選擇性地將導(dǎo)電層保留在凹陷中，其中CMP漿料所含的第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑范圍從5nm到30nm并且平均粒徑為d1，摻入的第一種膠粒的重量為w1，而第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑比第一種大并且其平均粒徑為d2，第二種膠粒用與第一種膠粒相同的材料制成，摻入的重量為w2；其中所選擇的d1、d2、w1、w2應(yīng)同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8 (A)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.97(B)3≤d2/d1≤5 (C)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.9 (D)附圖簡要說明

圖1所示是膠粒尺寸的分布圖；圖2A和2B是兩個(gè)截面圖，分步表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造方法。
圖3是一透視圖，示意性地表示CMP的工作狀態(tài)；圖4是一截面圖，表示使用傳統(tǒng)的漿料進(jìn)行CMP的半導(dǎo)體制造方法的一個(gè)步驟。
圖5A和5B是兩張截面圖，分步表示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造方法。
發(fā)明的詳細(xì)說明以下將解釋本發(fā)明的具體實(shí)施方法根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于CMP的漿料(以下也用“CMP漿料”來表示)中，膠粒的實(shí)例包括膠體二氧化硅顆粒。膠體二氧化硅可以用硅的醇鹽化合物如Si(OC2H5)4、Si(仲-OC4H9)4、Si(OCH3)4和Si(OC4H9)4通過水解或溶膠-凝膠法(sol-gel)制備。至于膠粒，也可以使用膠體氧化鋁。
在這些膠粒中，初級(jí)粒子直徑在5nm到30nm范圍內(nèi)的膠?？梢杂米鞯谝环N膠粒。如果膠粒的初級(jí)粒子直徑小于5nm，以其所含的這種膠粒作為磨料顆粒的漿料的拋光性能就下降。另一方面，如果膠粒的初級(jí)粒子直徑大于30nm，在使用以其所含的這種膠粒為磨料顆粒的漿料打磨拋光面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生磨損和劃痕。第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑優(yōu)選限定在10nm到20nm的范圍。
初級(jí)粒子直徑大于第一種膠粒、并用與第一種膠粒相同的材料制成的顆?？捎米鞯诙N膠粒。但是，所選第二種膠粒的平均直徑和混合比應(yīng)滿足特定的關(guān)系。
在本發(fā)明實(shí)施方案中，第一種膠粒和第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑不同，且各自的尺寸分布范圍非常狹小，不會(huì)與另一種膠粒狹小的尺寸分布范圍相重疊。圖1所示是一個(gè)尺寸分布的實(shí)例，其中第一種膠粒的平均直徑(d1)是15nm，第二種膠粒的平均直徑(d2)為75nm，不同顆粒直徑的比值(d2/d1)為5。
膠體二氧化硅初級(jí)粒子直徑可以用掃描電子顯微鏡或透射電子顯微鏡觀察確定。例如，漿料稀釋后均勻地沉積到測(cè)試片上，加熱使液體成分蒸發(fā)從而形成一個(gè)薄層。然后，通過氣相淀積將例如金淀積到薄層上，用掃描電子顯微鏡(SEM)放大100,000到500,000倍觀察并拍照獲得的薄層。然后，用卡尺測(cè)量出膠粒的最大顆粒直徑。對(duì)最大顆粒直徑作垂直平分線確定一個(gè)直徑。將根據(jù)這樣確定的直徑取得的累加平均值確定為初級(jí)粒子直徑。確定100個(gè)初級(jí)粒子直徑的值后，用這些值作累積粒度曲線，該曲線50％處的初級(jí)粒子直徑定為平均粒徑。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可以將含有第一種膠粒和第二種膠粒的磨料顆粒分散到水中(如純水)以制備CMP漿料。含有第一種膠粒和第二種膠粒的磨料顆粒在漿料中的重量比優(yōu)選0.1重量％到20重量％。如果磨料顆粒的含量低于0.1重量％，含有這種磨料顆粒的漿料的拋光性能就會(huì)降低。另一方面，如果磨料顆粒的含量超過20重量％，用含有這種磨料顆粒的漿料打磨拋光面時(shí)，拋光面就會(huì)出現(xiàn)磨損和劃痕。磨料顆粒更為適宜的含量應(yīng)限定在0.5重量％到10重量％的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，CMP漿料可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)制，使其中含有氧化劑、氧化抑制劑、表面活性劑等等。
關(guān)于氧化劑，可以使用過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫、硝酸鐵、硝酸鈰銨等等。這些氧化劑在漿料中的比重優(yōu)選為0.1到5重量％。
關(guān)于氧化抑制劑的具體實(shí)例，包括各種有機(jī)酸，如喹哪啶酸、喹啉酸、丙二酸、草酸、琥珀酸等；氨基酸，如甘氨酸、丙氨酸、色氨酸等；BTA(苯并三唑)等。其中為便于操作，優(yōu)選使用喹哪啶酸、喹啉酸和甘氨酸。氧化抑制劑在漿料中的比重優(yōu)選0.01到3重量％。
關(guān)于表面活性劑，包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑。這些表面活性劑能夠最大程度地減少拋光時(shí)的磨損和劃痕。至于表面活性劑的實(shí)例，包括十二烷基苯磺酸、聚氧乙烯烷基氨、聚氧乙烯十二烷基醚、乙炔二醇基非離子化合物等。表面活性劑在漿料中的比重優(yōu)選0.01到1重量％。
至于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CMP漿料的PH值，沒有任何特別的限制，因而PH值落入0.5到12范圍的CMP漿料都可以使用。在使用時(shí)可以用例如KOH為調(diào)節(jié)劑將PH值調(diào)節(jié)到11左右。
由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CMP漿料中不同顆粒的直徑比及兩種膠粒的混合比分別調(diào)整到特定的范圍內(nèi)，因而使用這種CMP漿料打磨拋光面可以抑制拋光面上的磨損和劃痕的產(chǎn)生。而且使用這種CMP漿料，現(xiàn)在可以以打磨軟材料表面實(shí)質(zhì)上同樣高的拋光速度打磨硬材料表面。
實(shí)施例1首先，平均粒徑(d1)為15nm的第一種膠體二氧化硅，與平均粒徑(d2)大于第一種膠體二氧化硅的第二種膠體二氧化硅以不同的比例混合，制備不同的漿料。
具體地說，第二種膠體二氧化硅的平均粒徑在15nm到135nm的范圍內(nèi)變化，以獲得范圍在1到9的不同的顆粒直徑比(d2/d1)。而且，第一種膠體二氧化硅的重量(w1)相對(duì)于膠體二氧化硅總重量(w1+w2)的比率在0.65到1.0的范圍內(nèi)變化，以制備不同的膠體二氧化硅混合物。
在純水中加入2重量％的膠體二氧化硅混合物、2重量％的過硫酸銨(作氧化劑)、0.2重量％的喹哪啶酸、0.3重量％的喹啉酸、0.3重量％的甘氨酸(作氧化抑制劑)及一種添加劑，制得不同的溶液，再向其中加入KOH將其PH值調(diào)節(jié)為9，制得不同的漿料。
使用這樣制取的漿料，可以制作Cu大馬士革布線。圖2A和2B是兩張截面圖，分別用于表示Cu大馬士革布線的制作步驟。
首先，如圖2A所示，將絕緣膜11淀積到其上形成有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體襯底10上，并制取寬0.1μm、深0.1μm的孔“A”。然后采用濺射法和電鍍法，將厚度為150nm、用于形成布線的Cu膜13淀積到阻隔膜、即厚度為10nm的Ta膜12上。整個(gè)絕緣膜(SiO2膜)11的表面布有孔“A”。
然后，如圖2B所示，通過CMP除去Ta膜12和Cu膜13中不需要的部分，暴露出絕緣膜11的表面，從而有選擇性地將Ta膜12和Cu膜13保留在孔“A”中。
用IC1000(商標(biāo)；Rodel Nitta有限責(zé)任公司)作拋光墊、按上述方法制備的漿料，按以下方法進(jìn)行CMP拋光。即如圖3所示，拋光墊21連接在轉(zhuǎn)盤20上，以100rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤20，同時(shí)，夾持半導(dǎo)體襯底22的頂層圈23以300gf/cm2的拋光負(fù)荷壓在轉(zhuǎn)盤20上。頂層圈23的轉(zhuǎn)速設(shè)定為102rpm，漿料27以200cc/min.的流速從漿料供給口25加到拋光墊21上。另外，圖3還畫出了供水口24和整理器(dresser)26。
通過使用各種漿料對(duì)Ta膜12、Cu膜13和SiO2膜11進(jìn)行打磨，以研究每種膜的拋光速度、磨蝕(dishing)和劃痕，對(duì)漿料進(jìn)行評(píng)價(jià)。即對(duì)各種漿料按以下標(biāo)準(zhǔn)分別評(píng)價(jià)Cu膜13、Ta膜12和SiO2膜11中任一個(gè)的拋光速度都不低于30nm/min.，磨損小于20nm，Cu膜13和SiO2膜11表面上劃痕數(shù)量少于10/cm2，如果某種漿料全部滿足這些條件，就被認(rèn)為性能很好并標(biāo)以符號(hào)“◎”。
如果Cu膜13和SiO2膜11表面上劃痕數(shù)量不少于10/cm2但少于20/cm2，漿料就被認(rèn)為性能良好并標(biāo)以符號(hào)“○”。如果Cu膜13和SiO2膜11表面上劃痕數(shù)量不少于20/cm2但少于40/cm2，漿料就被認(rèn)為性能尚可并標(biāo)以符號(hào)“△”。此外，如果Ta膜12和SiO2膜11中只有一個(gè)的拋光速度低于30nm/min.，漿料就被認(rèn)為性能尚可并標(biāo)以符號(hào)“△”。如果Ta膜12和SiO2膜11的拋光速度都低于30nm/min.，漿料就被認(rèn)為性能差并標(biāo)以符號(hào)“×”。如果Cu膜13和SiO2膜11表面上劃痕數(shù)量不少于40/cm2，漿料就被認(rèn)為性能差并標(biāo)以符號(hào)“×”。
獲得的結(jié)果統(tǒng)計(jì)在下列表1中。
表1
在“◎”區(qū)，由于Cu膜13、Ta膜12和SiO2膜11都可以在不低于30nm/min.的拋光速度下進(jìn)行拋光，所以落入此范圍的漿料尤其適合于制取多層Cu布線。由于使用這個(gè)區(qū)域內(nèi)的漿料能夠防止由殘留的Cu引起的線間短路現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且能夠保證有足夠的力度打磨SiO2膜11，因而能夠在Cu層構(gòu)成最上層時(shí)進(jìn)行CMP的場(chǎng)合，最大程度地減小下層(STI或W插頭)階梯部分的擴(kuò)大。
甚至在“○”區(qū)，由于產(chǎn)生的劃痕大多較淺，所以它們對(duì)于半導(dǎo)體器件不是致命缺陷。落入“◎”區(qū)和“○”區(qū)的漿料，符合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一種膠粒和第二種膠粒的條件。
如果Ta膜12和SiO2膜11中任一個(gè)的拋光速度低于30nm/min.，將不能以實(shí)質(zhì)上相同的拋光速度打磨軟材料(如Cu)和前述硬材料。那么，在如圖2B所示有選擇性地將Ta膜12和Cu膜13保留在孔“A”中時(shí)，首先要除去布置在Ta膜12上的Cu膜13中不需要的部分，然后如圖4所示單獨(dú)對(duì)Ta膜12進(jìn)行CMP(最后完工的一步)(touch-up step)以暴露出絕緣膜11的表面。
在“△”區(qū)，盡管產(chǎn)生的劃痕總數(shù)相對(duì)較少，但是以10/cm2或更高的比率存在的各個(gè)劃痕的深度都很深，這對(duì)半導(dǎo)體器件是致命的缺陷。
使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CMP漿料，現(xiàn)在可以在一個(gè)打磨步驟中除去Cu膜和Ta膜中不需要的部分并生成大馬士革布線。因此，在減少生產(chǎn)步驟和節(jié)約生產(chǎn)成本方面，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CMP漿料都具有優(yōu)勢(shì)。
如果阻隔膜的材料換為Ti、Nb、V、W或Mo，可以獲得與上述基本相同的效果，即不論阻隔膜采用什么材料，使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CMP漿料，現(xiàn)在都可以一并打磨阻隔膜和布線材料。
實(shí)施例2根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CMP漿料能夠用于制取STI(淺溝道隔離)。圖5A和5B是用于說明制取STI過程的截面圖。
首先，如圖5A所示，在布有CMP停止膜31的半導(dǎo)體襯底30上制成一溝槽，然后將絕緣膜32淀積其上。在這種情況下，可使用SiN作CMP阻隔膜31。至于絕緣膜32，可使用涂覆型絕緣膜，如有機(jī)SOG。
然后，如圖5B所示，使用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的漿料，通過CMP除去絕緣膜32中不需要的部分，暴露出CMP阻隔膜31的表面。
在本實(shí)施例中，使用第一種膠體二氧化硅(平均粒徑d110nm)和第二種膠體二氧化硅(平均粒徑d260nm)制備漿料，不同顆粒直徑的比值(d2/d1)為6。將這兩種膠體二氧化硅混合在一起，使第一種膠體二氧化硅的重量比(w1/(w1+w2))調(diào)整為0.9以制備磨料顆粒。將此磨料顆粒分散到純水中，制得含有磨料顆粒濃度為10重量％的溶液，以KOH為PH值調(diào)節(jié)劑將溶液的PH值調(diào)節(jié)為11。
然后使用這樣制得的漿料，按照以下條件打磨絕緣膜32。
漿料流速300cc/min；拋光墊IC1000(商標(biāo)；Rodel Nitta有限責(zé)任公司)；負(fù)荷300gf/cm2。
頂層圈和轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速都設(shè)定為100rpm，拋光進(jìn)行3分鐘。由于這里使用的漿料中顆粒的濃度相對(duì)較高，結(jié)果可能會(huì)產(chǎn)生劃痕。
由于使用了根據(jù)本實(shí)施例的漿料，拋光后晶片表面所產(chǎn)生劃痕的數(shù)量限制在只有兩條，磨損控制在30nm或更低。由此可以肯定，即使是在對(duì)淀積在CMP阻隔膜上、易被劃傷的絕緣膜進(jìn)行拋光時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的漿料也能有效地達(dá)到上述同樣的效果。
圖5B所示的階梯部分“B”能有效地打平，這也是根據(jù)本實(shí)施例的CMP漿料的一個(gè)特點(diǎn)。在本實(shí)施例中，CMP中的磨削一直進(jìn)行到CMP阻隔膜31處，但是使用這種CMP漿料的CMP可以按這樣的步驟進(jìn)行，即只打平階梯部分“B”，CMP停止在絕緣膜32的中間部分。
為進(jìn)行比較，可以按照以下方法制備漿料將第一種膠體二氧化硅的重量比(w1/(w1+w2))調(diào)整為0.9，步驟與以上所述相同，但是所選擇的第二種膠體二氧化硅使不同顆粒直徑的比值(d2/d1)調(diào)整為3。
使用這樣制取的漿料，在與上述相同的條件下拋光絕緣膜。結(jié)果拋光后晶片表面產(chǎn)生的劃痕數(shù)量為320條、磨損約為35nm。
如上所述，可以肯定，如果第一種和第二種膠粒的條件超出了本發(fā)明實(shí)施方案限定的范圍，拋光完成后拋光面的狀況就會(huì)惡化。
正如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可以提供一種CMP漿料，它能夠抑制磨損及劃痕的產(chǎn)生，還能夠以實(shí)踐中可以接受的、相對(duì)于各種材料都相同的拋光速度，對(duì)由兩種或兩種以上硬度不同的材料組成的拋光面進(jìn)行拋光。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，可以提供一種拋光方法，它能抑制磨損及劃痕的產(chǎn)生，還能夠以實(shí)踐中可以接受的速度對(duì)拋光面進(jìn)行拋光。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，可以提供一種具有優(yōu)異可靠性的半導(dǎo)體器件的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，現(xiàn)在可以生產(chǎn)出高性能、高處理速度、并具有符合下一代布線所要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的0.1μm或更小的精密布線的半導(dǎo)體器件。因而，本發(fā)明具有很高的工業(yè)價(jià)值。
其它優(yōu)勢(shì)和改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是淺顯的。因此，從更為寬廣的層面上講，本發(fā)明并不僅限于特定的細(xì)節(jié)和這里描述的具有代表性的實(shí)施例。因此，只要不偏離所附權(quán)利要求及其等同技術(shù)的實(shí)質(zhì)或總體發(fā)明概念的領(lǐng)域，可以做出不同的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.CMP漿料，該漿料含有初級(jí)粒子直徑范圍為5nm到30nm而且平均粒徑為d1的第一種膠粒，第一種膠粒摻入的重量為w1；及初級(jí)粒子直徑比第一種大而且平均粒徑為d2的第二種膠粒，第二種膠粒用與第一種膠粒相同的材料制成，而且其摻入的重量為w2；其中使d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8(A)0.7≤w1/(w1+w2)0.97(B)3≤d2/d1≤5(C)0.7≤w1/(w1+w2)0.9 (D)
2.根據(jù)權(quán)利要求1的CMP漿料，其中第一種膠粒和第二種膠粒都用膠體二氧化硅顆粒制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的CMP漿料，其中第一種膠粒和第二種膠粒的總含量為漿料的0.1重量％到20重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的CMP漿料，其中第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑在10nm到20nm的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的CMP漿料，其中第一種膠粒和第二種膠粒的總含量為漿料的0.5重量％到10重量％。
6.一種拋光方法，該方法包括將半導(dǎo)體襯底的拋光面與一連接在轉(zhuǎn)盤上的拋光墊相接觸；并在拋光墊上滴加CMP漿料以打磨拋光面，CMP漿料所含的第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑范圍從5nm到30nm并且平均粒徑為d1，摻入的第一種膠粒的重量為w1，第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑比第一種的大并且其平均粒徑為d2，第二種膠粒是用與第一種膠粒相同的材料制成，摻入的重量為w2，其中所選擇的d1、d2、w1、w2應(yīng)同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8 (A)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.97 (B)3≤d2/d1≤5 (C)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.9(D)
7.根據(jù)權(quán)利要求6的拋光方法，其中第一種膠粒和第二種膠粒都用膠體二氧化硅顆粒制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的拋光方法，其中第一種膠粒和第二種膠粒的總含量為漿料的0.1重量％到20重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的拋光方法，其中第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑在10nm到20nm的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的拋光方法，其中第一種膠粒和第二種膠粒的總含量為漿料的0.5重量％到10重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的拋光方法，其中拋光面是由兩種硬度互不相同的材料構(gòu)成。
12.半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成一絕緣膜；在絕緣膜中形成凹陷部分；通過阻隔膜將布線材料淀積到凹陷內(nèi)和絕緣膜上；并使用CMP漿料，通過CMP除去淀積在絕緣膜上的導(dǎo)電層以暴露出絕緣膜的表面，同時(shí)有選擇性地將導(dǎo)電層保留在凹陷部分中，CMP漿料所含的第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑范圍從5nm到30nm并且平均粒徑為d1，摻入的第一種膠粒的重量為w1，第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑比第一種大并且其平均粒徑為d2，第二種膠粒是用與第一種膠粒相同的材料制成，摻入的重量為w2，其中使d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8 (A)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.97 (B)3≤d2/d1≤5 (C)0.7≤w1/(w1+w2)≤0.9 (D)
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中第一種膠粒和第二種膠粒都用膠體二氧化硅顆粒制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中第一種膠粒和第二種膠粒的總含量為漿料的0.1重量％到20重量％。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑在10nm到20nm的范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中第一種膠粒和第二種膠粒的總含量為漿料的0.5重量％到10重量％。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中絕緣膜比布線材料的硬度大。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中絕緣膜由SiO2制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中阻隔膜比布線材料的硬度大。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中阻隔膜由Ta制成而且布線材料由Cu制成。
全文摘要
所公開的是一種CMP漿料，其所含第一種膠粒的初級(jí)粒子直徑范圍從5nm到30nm并且平均粒徑為d1，摻入的第一種膠粒的重量為w1，第二種膠粒的初級(jí)粒子直徑比第一種的大并且其平均粒徑為d2，第二種膠粒是用與第一種膠粒相同的材料制成，摻入的重量為w2，其中所選擇的d1、d2、w1、w2應(yīng)同時(shí)滿足下列條件(A)和(B)，排除d1、d2、w1、w2同時(shí)滿足下列條件(C)和(D)的情形3≤d2/d1≤8 (A)；0.7≤w1/(w1+w2)≤0.97 (B)；3≤d2/d1≤5 (C)；0.7≤w1/(w1+w2) ≤0.9 (D)。
文檔編號(hào)B82Y99/00GK1574238SQ20041004878
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者南幅學(xué), 松井之輝, 矢野博之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝