DE10160174A1 - Chemisch/mechanischer Polierschlamm und chemisch/mechanischer Polierprozeß und Seichtgraben-Isolationsprozeß unter Verwendung des Polierprozesses - Google Patents
Chemisch/mechanischer Polierschlamm und chemisch/mechanischer Polierprozeß und Seichtgraben-Isolationsprozeß unter Verwendung des PolierprozessesInfo
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Abstract
Eine CMP Oxidaufschlämmung enthält eine wäßrige Lösung mit Abriebteilchen und mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Passivierungsagens. In bevorzugter Weise ist die wäßrige Lösung aus deionisiertem Wasser hergestellt und die Abriebteilchen bestehen aus Metalloxid, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zerdioxid, Silika, Tonerde, Titandioxid, Zirkondioxid und Germaniumdioxid. Auch kann ein erstes Passivierungsagens aus einem anionischen, kationischen oder nicht ionischen Tensid bestehen und ein zweites Passivierungsagens kann aus einer Phthalsäure und deren Salze bestehen. Bei einem Beispiel besteht das erste Passivierungsagens aus einer Polyvinylsulfonsäure und das zweite Passivierungsagens besteht aus Kaliumwasserstoffphthalat. Die Aufschlämmung weist eine hohe Oxid-zu-Siliziumnitrid-Beseitigungsselektivität auf.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen chemisch/mechanischen Polierprozeß
(CMP) von Mikroelektronikvorrichtungen und die vorliegende Erfindung betrifft spezi
eller CMP Aufschlämmungen und einen Herstellungsprozeß unter Verwendung der
CMP Aufschlämmungen.
Mit der Fortführung und Zunahme des Integrationsgrades von Mikroelektronik
vorrichtungen werden die Planierungsprozesse, die bei der Herstellung derartiger Vor
richtungen angewendet werden, mehr und mehr kritisch. D. h. die Anstrengungen, um
hoch integrierte Halbleitervorrichtungen zu erzielen, sind in typischer Weise mit der
Stapelung von Vielfachverbindungs- und anderen Schichten auf einem Halbleiterwafer
verknüpft. Die resultierende Unebenheit der Waferoberfläche führt zu einer Vielfalt an
Problemen, die auf dem vorliegenden Gebiet gut dokumentiert sind. Die Planierungs
prozesse werden somit an verschiedene Stufen der Herstellung angepaßt und zwar in
einem Bestreben Unregelmäßigkeiten auf der Waferoberfläche minimal zu gestalten.
Eine derartige Planierungstechnik besteht aus einem chemisch/mechanischen Po
liervorgang (CMP). Bei dem CMP Vorgang wird die Waferoberfläche gegen ein Polier
kissen angedrückt, welches sich in Rotation relativ zu diesem befindet. Während des
Poliervorgangs wird bewirkt, daß eine Abtrag- und chemischreaktive Lösung, die als ein
CMP Schlamm bekannt ist, in das Polierkissen hinein fließt. Diese CMP Technik führt
zu einer Planierung oder Ebnung der Waferoberfläche mit Hilfe von chemischen und
physikalischen Reaktionen, d. h. durch Zuführen des chemisch reaktiven Schlammes auf
eine in ein Muster gebrachte Oberfläche des Wafers, während zur gleichen Zeit die re
lativ in Drehung befindliche Oberfläche des Polierkissens physikalisch gegen die Ober
fläche des Wafers angedrückt wird.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm, welches ein herkömmliches Beispiel ei
nes CMP Gerätes wiedergibt, welches bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen
verwendet wird. Das dargestellte CMP Gerät enthält einen Polierkopf 102, einen Polier
tisch 104, eine Schlammversorgungsleitung 106 und ein Polierkissen 108. Der CMP
Prozeß wird auf dem Poliertisch 104 durchgeführt, auf dem das Polierkissen 108 ausge
bildet ist. D. h. während ein Schlamm von der Schlammversorgungsleitung 106 zuge
führt wird, wird ein Polierkopf 102 veranlaßt sich zu drehen, während das Substrat 100
gegen das Polierkissen 108 gedrückt wird. Auf diese Weise wird ein Poliervorgang er
reicht.
Eine allgemeine Anwendung von CMP ist die Seichtgraben-Isolation (STI). Bei
den STI Techniken werden relativ seichte Isoliergräben ausgebildet, die als Feldzonen
fungieren und dazu verwendet werden, die aktiven Zonen auf einem Wafer zu trennen.
Ein herkömmliches Beispiel eines STI Prozesses ist in den Fig. 2(a) bis 2(d) ge
zeigt. Bei diesem Prozeß wird eine Kissenoxidschicht 202 und eine Siliziumnitrid (SiN)
-Stoppschicht 204 aufeinanderfolgend auf einem Halbleitersubstrat 200 gestapelt. Da
nach wird ein Fotoresistmuster (nicht gezeigt) oben auf der SiN-Stoppschicht 204 aus
gebildet. Dann wird unter Verwendung eines Fotoresistmaterials als Maske die SiN-
Stoppschicht 204, die Kissen-Oxidschicht 202 und das Halbleitersubstrat 200 teilweise
geätzt, um eine Vielzahl an Gräben 207 auszubilden, wie dies in Fig. 2(a) dargestellt ist.
Anschließend wird, wie in Fig. 2(b) gezeigt ist, eine Isolieroxidschicht 208 (welche ul
timativ die Graben-Oxidzonen bildet) niedergeschlagen, um die Gräben 206 zu füllen
und um die Oberfläche der SiN-Stoppschicht 204 zu bedecken. Die Oxidschicht 208
wird dann einem CMP Prozeß unterworfen, um dadurch die Oxidschicht 208 bis herab
zur Ebene der SiN-Stoppschicht 204 zu entfernen. Als ein Ergebnis wird die Konfigura
tion gemäß Fig. 2(c) erhalten. Es werden dann die SiN-Stoppschicht 204 und die Kis
sen-Oxidschicht 202 auf den aktiven Zonen mit Hilfe eines Ätzprozesses entfernt. Da
nach wird eine Gate-Oxidschicht 210 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 200
ausgebildet, wie dies in Fig. 2(d) gezeigt ist.
Während des zuerst genannten CMP Prozesses, wird die Oxidschicht 208 so lange
entfernt, bis die obere Fläche des SiN-Stoppschicht 204 freigelegt ist. Aufgrund unter
schiedlicher chemischer und physikalischer Eigenschaften dieser Schicht zeitigt das
Oxid der SiN Schichten unterschiedliche Beseitigungsraten, wenn diese dem CMP Pro
zeß unterworfen werden und zwar unter Verwendung von bekannten Aufschlämmun
gen. Das Verhältnis dieser Beseitigungsraten definiert zumindest teilweise die "Selekti
vität" des verwendeten Schlammes. Je niedriger die Selektivität des Schlammes ist je
mehr SiN wird während des CMP Prozesses weg poliert.
In idealer Weise sollte der CMP Prozeß nichts von der SiN Schicht entfernen, d. h.
die Selektivität würde dann unendlich sein. Jedoch zeitigen die gegenwärtigen CMP
Aufschlämmungen eine niedrige Selektivität (ca. 4 bis 1, Oxid zu SiN) und sie polieren
daher die SiN Schicht mit unannehmbar hohen Raten. Als ein Ergebnis können die SiN
Muster nur irregulär während des CMP Prozesses entfernt werden, wodurch die Dic
kenwerte des SiN Muster über den Wafer hinweg variieren können. Dies ist speziell bei
dem Fall problematisch, bei dem das Halbleitersubstrat sowohl dicht verteilte als auch
spärlich verteilte Muster auf der Oberfläche aufweist. Das Endergebnis besteht aus Stu
fendifferenzen zwischen den aktiven Zonen und den Feldzonen, wenn die Ausbildung
der Feldzonen vervollständigt worden ist. Dies kann die sich anschließende Herstellung
der Vorrichtung nachteilig beeinflussen, was wiederum die Transistor- und Vorrich
tungs-Eigenschaften verschlechtern kann und somit die Grenzen des Prozesses redu
ziert.
Es ist daher in Verbindung mit einem STI Prozeß wünschenswert, daß die SiN-
Schichtmuster einheitliche Dicken besitzen und zwar nach dem Beseitigen der Oxid
schicht mit Hilfe des CMP Prozesses. Es sind jedoch einheitliche Dicken der SiN Mu
ster nur extrem schwierig zu erzielen, da die gegenwärtigen CMP Aufschlämmungen
keine ausreichende Selektivität zwischen den Oxidschichten und den SiN Schichten
besitzen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine CMP Aufschläm
mung anzugeben, die eine verbesserte Beseitigungs-Selektivität zwischen Oxidschich
ten und Siliziumnitridschichten zeitigt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen CMP Prozeß zu
schaffen, der eine verbesserte Beseitigungsselektivität zwischen Oxidschichten und Sili
ziumnitridschichten zeitigt.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen STI Pro
zeß zu schaffen, der einen CMP verwendet, der eine hohe Beseitigungsselektivität zwi
schen Oxidschichten und Siliziumnitridschichten besitzt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein CMP Schlamm geschaffen, der eine
wäßrige Lösung enthält, die Abtrag- oder Abreibteilchen und zwei oder mehrere unter
schiedliche Passivierungsagens enthält. In bevorzugter Weise ist die wäßrige Lösung
aus deionisiertem Wasser gebildet und die Abriebteilchen bestehen aus Metalloxid,
welches aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Zerdioxid, Silika, Tonerde, Ti
tandioxid, Zirkonerde und Germaniumdioxid. Auch kann ein erstes Passivierungsagens
aus einem anionischen, kationischen oder nicht ionischen Tensid und einem zweiten
Passivierungsagens in Form einer Phthalsäure bestehen. Bei einem Beispiel besteht das
erste Passivierungsagens aus einer Polyvinyl-schwefeligen Säure und das zweite Passi
vierungsagens besteht aus Kaliumwasserstoffphthalat.
Die wäßrige Lösung, die den CMP Schlamm bildet, kann einen Beseitigungsra
tenbeschleuniger enthalten wie beispielsweise Ammonium-Wasserstoffphosphat. Die
wäßrige Lösung kann ferner einen pH Controller zum Steuern eines pH Wertes dersel
ben enthalten.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein CMP Verfahren geschaffen,
bei dem eine Oberfläche eines Halbleiterwafers dazu gebracht wird, eine Oberfläche
eines Polierkissens zu kontaktieren, wobei eine wäßrige Lösung, die Abriebteilchen und
unterschiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält, einer Zwischenschicht
zugeführt wird und zwar zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche
des Halbleiterwafers und wobei die Oberfläche des Halbleiterwafers dazu gebracht wird
sich relativ zur Oberfläche des Polierkissens zu drehen.
Bei einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein STI Verfah
ren geschaffen, bei dem eine Kissen-Oxidschicht und eine Siliziumnitridschicht aufein
anderfolgend über einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildet werden, wobei
eine Vielzahl an Gräben durch die Siliziumnitridschicht und die Kissenoxidschicht hin
durch ausgebildet werden und zwar in das Halbleitersubstrat hinein, eine Isolier-
Oxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben ausgebildet wird und auch über der Sili
ziumnitridschicht, wobei dann die Isolier-Oxidschicht dem CMP Prozeß unterzogen
wird, um die isolierende Oxidschicht bis herab zu einer Ebene der Siliziumnitridschicht
zu beseitigen, und wobei die Kissenoxidschicht und die Siliziumnitridschicht dann be
seitigt oder entfernt werden. Bei diesem STI Verfahren umfaßt der CMP Prozeß einen
Schritt, bei dem eine Oberfläche der Isolieroxidschicht mit einer Oberfläche eines Po
lierkissens in Kontakt gebracht wird, eine wäßrige Lösung, die Abriebteilchen und un
terschiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält, einer Zwischenschicht zwi
schen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche der Isolieroxidschicht zuge
führt wird, und wobei die Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des
Polierkissens in Drehung versetzt wird.
Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die
beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen che
misch/mechanischen Polier (CMP) Gerätes;
Fig. 2(a) bis 2(d) Stufen eines herkömmlichen Seichtgraben-Isolationsprozesses
(STI);
Fig. 3 eine Variation in der Rate der Oxidbeseitigung in Bezug auf die
Gewichtsprozent eines Beschleunigers für die Beseitigungsrate,
welcher einem Oxidschlamm hinzugefügt ist;
Fig. 4 eine Variation sowohl in der Oxidbeseitigungsrate als auch der
Siliziumnitrid (SiN) Beseitigungsrate als eine Funktion eines Ge
wichtsprozentsatzes eines ersten Passivierungsagens;
Fig. 5 eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxidbeseitigungsrate als
auch der Siliziumnitrid (SiN) Beseitigungsrate als Funktion eines
Gewichtsprozentsatzes eines zweiten Passivierungsagens;
Fig. 6 eine Variation hinsichtlich sowohl der Oxidbeseitigungsrate als
auch der Siliziumnitrid (SiN) Beseitigungsrate als Funktion eines
Gewichtsprozentsatzes des zweiten Passivierungsagens in Kom
bination mit einer festen Menge des ersten Passivierungsagens;
Fig. 7 eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxidbeseitigungsrate, der
Siliziumnitrid (SiN) Beseitigungsrate, und eine Selektivität ge
mäß Oxid-zu-SiN als eine Funktion des pH Wertes;
Fig. 8 ein Prozeß-Flußdiagramm eines CMP Verfahrens der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 9 ein Prozeß-Flußdiagramm eines Seichtgraben-Isolations
verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Die chemisch/mechanische Polier(CMP) Aufschlämmung der vorliegenden Erfin
dung besteht aus einer wäßrigen Lösung, die beispielsweise deioniertes Wasser enthält.
Wie noch weiter in Einzelheiten erläutert wird, ist die vorliegende Erfindung wenigstens
teilweise gekennzeichnet durch die Entdeckung, daß der Einschluß von zwei oder meh
reren unterschiedlichen Passivierungsagens zusammen mit den Abreibteilchen des CMP
Schlammes zu einer unerwartet hohen Selektivität zwischen Oxid und dem Siliziumni
trid (SiN) führt.
In bevorzugter Weise besteht ein erstes Passivierungsagens aus einem anioni
schen, kationischen oder nicht ionischen Tensid, und ein zweites Passivierungsagens
besteht aus einer Phthalsäure. Während des CMP Prozesses führen das erste und das
zweite Passivierungsagens zu einer selektiven Passivierung der SiN-Stoppschicht und
zwar lediglich dazu, wodurch das Wegätzen der SiN-Stoppschicht (was seinerseits die
Selektivität erhöht) reduziert wird. In bezug auf das erste Passivierungsagens kann das
anionische Tensid aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus Karbonsäure und
deren Salz, Schwefelsäureester oder dessen Salz, Sulfosäure oder dessen Salz, und ei
nem Phosphorsäureester oder dessen Salz, wobei das kationische Tensid (surfactant) aus
der Gruppe ausgewählt sein kann, die besteht aus einem primären Amin oder dessen
Salz, einem sekundären Amin oder dessen Salz, einem tertiären Amin oder dessen Salz,
und einem quaternären Amin oder dessen Salz, und wobei das nicht ionische Tensid
aus der Gruppe ausgewählt sein kann, bestehend aus einem Polyethylenglycol-Tensid
und aus einem Polyhydroxy-Alkohol-Tensid. Bei einem Beispiel besteht das erste Pas
sivierungsagens aus einer Polyvinyl-Schwefelsäure; und das zweite Passivierungsagens
besteht aus Kalium-Wasserstoffphthalat.
Der Gewichtsprozentsatz des ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung
kann bei 0,001-10 Gew.-%, und bevorzugt bei 0,01-5 Gew.-% liegen. Der Gewichtspro
zentsatz des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung kann bei
0,001-1 Gew.-%, bevorzugt bei 0,02-0,5 Gew.-% liegen.
Auch die wäßrige Lösung, welche die CMP Aufschlämmung bildet, enthält in be
vorzugter Weise einen die Beseitigungsrate betreffenden Beschleuniger. Der Beseiti
gungsrate-Beschleuniger kann aus einem solchen bestehen, der aus der Gruppe ausge
wählt ist, bestehend aus Ammoniumdihydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat,
bis(2-Ethylhexyl)Phosphat, 2-Aminoethyldihydrogenphosphat, 4-
Chlorbenzendiazonium-Hexafluorphosphat, Nitrobenzendiazonium-Hexofluorphosphat,
Ammoniumhexafluorphosphat, bis(2,4 Dichlorphenyl)Chlorphosphat, bis(2-
Ethylhexyl)Hydrogenphosphat, bis(2-Ethylhexyl)Phosphid, Kalziumfluorphosphat,
Diethylchlorphosphat, Diethylchlorthiophosphat, Kaliumhexafluorphosphat, Pyrophos
phorsäure, Tetrabutylammoniumhexafluorphosphat, und Tetraethylammoniumhexaflu
orphosphat. Bei einem Beispiel besteht der Beseitigungsratenbeschleuniger aus Ammo
nium-Wasserstoffphosphat und der Gewichtsprozentsatz des Ammonium-
Wasserstoffphosphats in der wäßrigen Lösung kann bei 0,001-10 Gew.-% und bevorzugt
bei 0,01-1 Gew.-% liegen.
Die wäßrige Lösung, welche die CMP Aufschlämmung bildet, enthält ferner in
bevorzugter Weise einen pH-Controller. Beispielsweise kann der pH Wert der wäßrigen
Lösung zwischen 2 und 6, inklusive, liegen. Die wäßrige Lösung kann aus einer Säure
lösung wie beispielsweise Schwefelsäurelösung, Chlorsäure, Phosphorsäure, Nitridsäure
oder ähnlichem bestehen oder die wäßrige Lösung kann aus einer alkalischen Lösung
wie beispielsweise Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid oder ähnli
chem bestehen.
Die Abreibteilchen der CMP Aufschlämmung bestehen in bevorzugter Weise aus
einem Metalloxid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zerdioxid, Silika, Tonerde,
Titandioxid, Zirkoniumdioxid und Germaniumdioxid. Bei einem Beispiel bestehen die
Abreibteilchen aus Zerdioxid und ein Gewichtsprozentsatz der Abriebteilchen in der
wäßrigen Lösung liegt bei 0,1-25 Gew.-%.
Wie weiter unten gezeigt werden wird, kann der CMP Schlamm der vorliegenden
Erfindung eine Oxid-zu-Siliziumnitrid-Selektivität von 50 : 1 und höher liefern.
Zuerst wird jedoch auf Fig. 3 eingegangen, welche die Wirkungen eines Beseiti
gungsratenbeschleunigers veranschaulicht wie beispielsweise Ammonium-
Wasserstoffphosphat. Insbesondere zeigt diese Figur die Variation in der Rate (in
Å/Min) der Oxidbeseitigung in Bezug auf den Gewichtsprozentsatzbetrag von Ammoni
um-Wasserstoffphosphat, welches der Oxidaufschlämmung hinzugefügt ist. Bei diesem
Beispiel besteht der Abriebstoff, der in der Aufschlämmung enthalten ist, aus Zeroxid.
Wie aus Fig. 3 ersehen werden kann, nimmt die CMP Beseitigungsrate des Oxids im
wesentlichen nach der Hinzugabe des Ammonium-Wasserstoffphosphats zu der Oxi
daufschlämmung zu.
Um nun auf Fig. 4 einzugehen, so ist in dieser die Wirkung der Kombination aus
einem einzelnen Passivierungsagens mit dem Beseitigungsratenbeschleuniger gezeigt.
Insbesondere zeigt diese Figur eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid (PETEOS)
Beseitigungsrate als auch hinsichtlich der Siliziumnitrid (SiN) Beseitigungsrate als
Funktion eines Gewichtsprozentsatzes der Polyvinyl-Sulfonsäure, die aus einem anioni
schen Tensid (surfactant) besteht, welches als ein einziges oder einzelnes Passivie
rungsagens der Oxidaufschlämmung hinzugefügt ist. Bei diesem Beispiel enthält die
Oxidaufschlämmung auch das Ammonium-Wasserstoffphosphat (den Beseitigungsra
tenbeschleuniger), der weiter oben in Verbindung mit Fig. 3 erläutert wurde. Wie aus
Fig. 4 ersehen werden kann, nimmt die Oxidbeseitigungsrate etwas relativ zu derjenigen
von Fig. 3 zu. Jedoch ist die Oxid-zu-SiN-Selektivität der Aufschlämmung in nachteili
ger Weise niedrig.
Um nun als nächstes auf Fig. 5 einzugehen, so ist in dieser die Wirkung der Kom
bination aus einem unterschiedlichen einzelnen Passivierungsagens mit dem Beseiti
gungsratenbeschleuniger dargestellt. Insbesondere zeigt diese Figur eine Variation so
wohl hinsichtlich der Oxid (PETEOS) Beseitigungsrate als auch hinsichtlich der Silizi
umnitrid (SiN) Beseitigungsrate als Funktion eines Gewichtsprozentsatzes des Kalium
wasserstoffphthalats, welches als einziges oder einzelnes Passivierungsagens der Oxi
daufschlämmung hinzugefügt ist. Bei diesem Beispiel enthält die Oxidaufschlämmung
auch das Ammonium-Wasserstoffphosphat (den Beseitigungsratenbeschleuniger), der
weiter oben in Verbindung mit Fig. 3 erläutert wurde. Wie aus Fig. 5 ersehen werden
kann, gibt es unwesentliche Änderungen in der Oxidbeseitigungsrate und die Silizium
nitrid-Beseitigungsraten sind etwas abgefallen. Ferner bleibt die Oxid-zu-SiN-
Selektivität niedrig.
Wie somit aus den Fig. 4 und 5 ersehen werden kann, führt die Zugabe des
einzelnen Passivierungsagens (entweder Polyvinylsulfosäure oder Kaliumwasser
stoffphthalat) zu den CMP Schlamm nicht zu einer relativ hohen Oxid-zu-SiN-
Selektivität.
Wie an früherer Stelle bereits festgehalten wurde, ist die vorliegende Erfindung
wenigstens zum Teil durch die Erkenntnis gekennzeichnet, daß der Einschluß oder die
mit Einbeziehung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Passivierungsagens mit
den Abriebteilchen der CMP Aufschlämmung zu einer unerwartet hohen Oxid-zu-
Siliziumnitrid (SiN) Selektivität führt. Dies wird am Beispiel von Fig. 6 demonstriert.
Insbesondere zeigt diese Figur, ähnlich wie Fig. 5. eine Variation sowohl hinsichtlich
der Oxid (PETEOS)-Beseitigungsrate als auch hinsichtlich der Siliziumnitrid-(SiN)-
Beseitigungsrate als eine Funktion des Gewichtsprozentsatzes des Kaliumwasser
stoffphthalats, welches als ein Passivierungsagens der Oxidaufschlämmung hinzugefügt
wurde. Im Gegensatz zu dem Beispiel von Fig. 5, enthält jedoch die Oxidaufschläm
mung von Fig. 6 ein zusätzliches Passivierungsagens (Polyvinyl-Sulfosäure) als auch
das Ammonium-Wasserstoffphosphat (den Beseitigungsratenbeschleuniger). D. h. die
Aufschlämmung des Beispiels von Fig. 6 enthält zwei unterschiedliche Passivierungsa
gens und zwar ein erstes Passivierungsagens aus einer Polyvinyl-Sulfosäure, und ein
zweites Passivierungsagens aus Kaliumwasserstoffphthalat als auch einen Beseitigungs
ratenbeschleuniger. Hier liegt die prozentuale Menge der Polyvinyl-Sulfosäure bei
0,05 Gew.-%. Es kann unmittelbar aus den großen Abweichungen in den Oxid- und SiN-
Beseitigungsraten, die in Fig. 6 gezeigt werden, eine überraschend hohe Oxid-zu-SiN-
CMP-Selektivität erkannt werden, die durch Hinzufügen von zwei unterschiedlichen
Passivierungsagens (z. B. Polyvinyl-Sulfosäure und Kaliumwasserstoffphthalat) zu der
CMP Aufschlämmung erreicht wird.
Wie an früherer Stelle dargelegt wurde, enthält der CMP-Schlamm der vorliegen
den Erfindung in bevorzugter Weise einen pH Controller. Der pH Controller kann den
pH Wert des Schlammes dadurch steuern, indem die Zusammensetzung einer Säurelö
sung wie beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure, Nitrid
säure oder Karbonsäure oder eine alkaline Lösung wie beispielsweise Ammoniumhy
droxid oder Kaliumhydroxid variiert wird und zwar abhängig von den Gewichtsprozent
sätzen des Beseitigungsrate-Beschleunigers und des ersten und des zweiten Passivie
rungsagens, die zu dem Schlamm hinzugefügt wurden. Bei dieser Ausführungsform
wird der pH Wert des Schlammes unter Verwendung von Schwefelsäure und Kalium
hydroxid gesteuert.
Fig. 7 zeigt die Oxid- und Soliziumnitrid-Beseitigungsraten eines CMP-
Schlammes als Funktion des pH Wertes. Hierbei enthält der Schlamm den Beseitigungs
rate-Beschleuniger und das erste und das zweite Passivierungsagens und der pH Wert
des resultierenden Schlammes wurde willkürlich unter Verwendung des pH Controllers
gesteuert. Wie aus Fig. 7 ersehen werden kann, zeitigt die höchste Oxid-zu-SiN-
Selektivität einen pH Wert von 4.
Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung noch weiter zu erhöhen, werden
unten eine Anzahl von unterschiedlichen Testbeispielen beschrieben.
Drei Aufschlämmungsproben wurden hergestellt, um die Variationen in den Ei
genschaften der Aufschlämmung abzuschätzen und zwar in Bezug auf eine Menge der
Phosphatzusammensetzung, die der Aufschlämmung hinzu gegeben wurde. In einem
Probe-Wafer, der aus einem PEPEOS Deck-Wafer bestand, wurde das PETEOS in einer
Dicke von 10000 Å auf einem Polysiliziumsubstrat niedergeschlagen und es wurde eine
Zerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.% als Polieragens verwendet. Der Poliervorgang
wurde in einer 6" PRESI-Ausrüstung unter Verwendung eines IC 1400 Stapelkissens
und eines R200 Trägerfilms von der RODEL Gesellschaft bei einem Abwärtsdruck von
5 psi, einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35
Umdrehungen/Minute und einer Schlammflußrate von 250 ml/Min. durchgeführt. Die
Ergebnisse der Schätzung der drei Schlammproben sind in der folgenden Tabelle 1 dar
gestellt.
Wie aus der Tabelle 1 ersehen werden kann, wird dann, wenn eine kleine Menge
(ca. 0,05 Gew.-%) des Ammonium-Waserstoffphosphats, welches aus einer Phosphat
verbindung besteht, zu der Aufschlämmungszusammensetzung hinzugefügt wird, die
Oxid-Beseitigungsrate wesentlich erhöht.
Es wurden fünf Schlammproben hergestellt, um die Oxid- und SiN-
Beseitigungsraten und die Selektivität relativ zu dem Gewichtsprozentsatz der hinzuge
fügten Polyvinyl-Sulfosäure in einem Zustand zu schätzen, bei dem die Menge des
Ammonium-Wasserstoffphosphats bei 0,25 Gew.-% festgelegt ist. Jeder Probe-Wafer
bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder einem Siliziumnitrid-Deck-Wafer (blan
ket wafer). Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS-Deck-Wafer bestand, wurde
PETEOS in einer Dicke von 10000 Å auf ein Polysiliziumsubstrat niedergeschlagen.
Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliziumnitrid-Deck-Wafer bestand, wurde ein
Hochtemperatur-Oxid- und Siliziumnitrid anschließend in einer Dicke von 1000 Å bzw.
2000 Å niedergeschlagen und zwar auf ein Polysiliziumsubstrat. Bei dem Probe-Wafer
wurde eine Zerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.% als Polieragens verwendet. Der Polier
vorgang wurde mit einer 6" PRESI Ausrüstung durchgeführt und zwar unter Verwen
dung eines IC 1400 Stapelkissens und eines R200 Trägerfilms von der RODEL Gesell
schaft, bei einem Abwärtsdruck von 5 psi, einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehun
gen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und einer Schlamm-
Fließrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse der Abschätzung bzw. die Testergebnisse der
fünf Schlammproben sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
Wie aus der Tabelle 2 ersehen werden kann, nehmen dann, wenn die Gewichts
prozentsätze der Polyvinyl-Sulfosäure zunehmen die Beseitigungsraten von sowohl dem
Oxid als auch dem SiN in einer allgemein linearen Weise zu. Als ein Ergebnis ergibt
sich keine Verbesserung in der Selektivität.
Es wurden fünf Schlammproben hergestellt, um die Oxid- und SiN-
Beseitigungsraten und die Selektivität relativ zu dem Gewichtsprozentsatz des hinzuge
fügten Kalium-Wasserstoffphthalats in einem Zustand abzuschätzen oder zu ermitteln,
bei dem die Menge des Ammonium-Wasserstoffphosphats bei 0,2 Gew.-% fixiert war.
Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer (blanket wafer) oder
aus einem Siliziumnitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS
Deck-Wafer bestand, wurde das PETEOS in einer Dicke von 10000 Å auf ein Polysilizi
umsubstrat niedergeschlagen. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliziumnitrid-Deck-
Wafer bestand, wurde Hochtemperatur-Oxid- und Siliziumnitrid anschließend mit Dic
ken von 1000 Å bzw. 2000 Å auf einem Polysiliziumsubstrat niedergeschlagen. Bei dem
Probe-Wafer wurde eine Zerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.% als Polieragens verwen
det. Der Poliervorgang wurde mit einer 6" PRESI Ausrüstung unter Verwendung eines
IC 1400 Stapelkissens und eines R200 Trägerfilms von der RODEL Gesellschaft durch
geführt und zwar bei einem Abwärtsdruck von 5 psi, einer Tischdrehzahl von 65 Um
drehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und bei einer
Schlammfließrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse des Tests bzw. Schätzung von den
fünf Schlammproben sind in der folgenden Tabelle 3 wiedergegeben.
Wie aus der Tabelle 3 ersehen werden kann, nimmt dann, wenn der Gewichtspro
zentsatz des Kaliumwasserstoffphthalats erhöht wird, die Oxidbeseitigungsrate etwas zu
und die SiN-Beseitigungsrate nimmt etwas ab, was zu einer Zunahme in der Selektivität
führt. Nichtsdestoweniger ist die Selektivität weiterhin relativ niedrig.
In diesem Fall wurden fünf Schlammproben hergestellt, um die Oxid- und SiN-
Beseitigungsraten und die Selektivität relativ zu dem Gewichtsprozentsatz des hinzuge
gebenen Kalium-Wasserstoffphthalats abzuschätzen, welches ein Passivierungsagens
ist, und zwar in einem Zustand, bei dem der Gewichtsprozentsatz des Ammonium-
Wasserstoffphosphats, welches einen Beseitigungsrate-Beschleuniger darstellt, und der
Polyvinylsulfosäure, die ein anderes Passivierungsagens darstellt, bei 0,05 Gew.-% fi
xiert sind.
Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder aus einem Sili
ziumnitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS Deck-Wafer be
stand, wurde PETEOS in einer Dicke von 10000 Å auf ein Polysiliziumsubstrat nieder
geschlagen. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliziumnitrid-Deck-Wafer bestand, wur
de Hochtemperatur-Oxid und Silizium-Nitrid anschließend in einer Dicke von 1000 Å
bzw. 2000 Å auf einem Polysiliziumsubstrat niedergeschlagen. Bei dem Probe-Wafer
wurde eine Zerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.% als Polieragens verwendet. Der Polier
vorgang wurde mit einer 6" PRESI Ausrüstung unter Verwendung eines IC 1400 Stapel
kissens und eines R200 Trägerfilms der RODEL Gesellschaft durchgeführt und zwar bei
einem Abwärtsdruck (down pressure) von 5 psi, einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehun
gen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und einer Schlamm
fließrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse der Abschätzung bzw. des Tests der fünf
Schlammproben sind in der Tabelle 4 gezeigt.
Wie aus der Tabelle 4 unmittelbar ersehen werden kann, ist die Oxid-zu-SiN-
Selektivität wesentlich durch die Hinzugabe der unterschiedlichen ersten und zweiten
Passivierungsagens erhöht worden (wie beispielsweise Polyvinylsulfosäure und Kali
umwasserstoffphthalat) und zwar zu dem CMP Schlamm, der den Beseitigungsrate-
Beschleuniger enthält. In der Tat kann eine Selektivität von 50 : 1 oder mehr erreicht
werden. Dies steht in einem günstigen Vergleichsverhältnis zu den herkömmlichen Auf
schlämmungen, die in typischer Weise eine Selektivität von ca. 4 : 1 oder ähnlich besit
zen.
In diesem Fall wurden drei Schlammproben hergestellt, um die Oxid und SiN-
Beseitigungsraten relativ zu unterschiedlichen pH Werten in einem Zustand abzuschät
zen, bei der die Gewichtsprozentsätze des Ammonium-Wasserstoffphosphats, der Po
lyvinylsulfosäure und des Kaliumwasserstoffphthalats auf 0,05 Gew.-% fixiert sind.
Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder einem Silizium
nitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS Deck-Wafer bestand,
wurde PETEOS in einer Dicke von 10000 Å auf ein Polysiliziumsubstrat niedergeschla
gen. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliziumnitrid-Deck-Wafer bestand, wurde
Hochtemperaturoxid und Siliziumnitrid anschließend in einer Dicke von 1000 Å bzw.
2000 Å auf einem Polysiliziumsubstrat niedergeschlagen. Bei dem Probe-Wafer wurde
eine Zerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.% als Polieragens verwendet. Der Poliervorgang
wurde in einer 6" PRESI Ausrüstung unter Verwendung eines IC 1400 Stapelkissens und
eines R200 Trägerfilms der RODEL Gesellschaft durchgeführt und zwar bei einem Ab
wärtsdruck von 5 psi, einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spin
deldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und einer Schlammfließrate von 250 ml/Min.
Die Ergebnisse der Abschätzung bzw. Tests der drei Schlammproben sind in der fol
genden Tabelle 5 dargestellt.
Wie aus der Tabelle 5 ersehen werden kann, nimmt der pH Wert des Schlammes
zu, die Beseitigungsrate des PETEOS nimmt ab, während jedoch die Beseitigungsrate
des Siliziumnitrids wesentlich zunimmt. Konsequenter Weise nimmt die Selektivität
von PETEOS in Bezug auf SiN wesentlich ab. Demzufolge wurde bei dieser speziellen
Ausführungsform festgelegt, daß ein Schlamm mit einem pH Wert von 6 oder weniger
eine hohe Selektivität zeitigt. Als solches kann die Selektivität speziell durch die Ver
wendung des ersten und des zweiten Passivierungsagens zusammen mit einem pH Con
troller erhöht werden, was zu einem pH Wert von 6 oder weniger führt.
Um nun auf das Prozeß-Flußdiagramm von Fig. 8 einzugehen, so soll im folgen
den ein CMP Prozeß nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Bei dem
Schritt 802 wird eine Oberfläche eines Halbleiterwafers, der poliert werden soll, in
Kontakt mit der Oberfläche eines Polierkissens gebracht. Bei dem Schritt 804 wird eine
wäßrige Lösung, die Abriebteilchen enthält und die unterschiedliche erste und zweite
Passivierungsagens enthält, einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polier
kissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers zugeführt. Dann wird bei dem Schritt
806 veranlaßt, daß sich die Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des
Polierkissens dreht.
Wie an früherer Stelle erwähnt wurde, kann das erste Passivierungsagens aus einer
Polyvinyl-Sulfosäure bestehen, und das zweite Passivierungsagens kann aus Kalium-
Wasserstoffphthalat bestehen. Es kann auch ein Beseitigungsrate-Beschleuniger
und/oder ein pH Controller zu der wäßrigen Lösung hinzugefügt werden, die den CMP
Schlamm bildet.
Fig. 9 zeigt ein Prozeßflußdiagramm eines Seichtgraben-Isolierverfahrens nach
der vorliegenden Erfindung. Bei dem Schritt 902 wird eine Kissen-Oxidschicht über
einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildet. Dann wird bei dem Schritt 904
eine Siliziumnitridschicht über der Kissen-Oxidschicht in solcher Weise ausgebildet,
daß die Kissenoxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Siliziumnitrid
schicht zwischengefügt wird. Als nächstes werden bei dem Schritt 906 eine Vielzahl an
Gräben ausgebildet, die sich durch die Siliziumnitridschicht und die Kissen-Oxidschicht
erstrecken und zwar in das Halbleitersubstrat hinein. Bei dem Schritt 908 wird eine Iso
lier-Oxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliziumnitridschicht
ausgebildet. Als nächstes wird bei dem Schritt 910 die Isolieroxidschicht beseitigt und
zwar herab bis zu einer Höhe oder Ebene der Siliziumnitridschicht, in dem diese einem
chemisch/mechanischen Polierprozeß unterworfen wird, der in Verbindung mit Fig. 8
beschrieben wurde. Auch hier kann das erste Passivierungsagens aus der Polyvinyl-
Sulfosäure bestehen, und das zweite Passivierungsagens kann aus dem Kaliumwasser
stoffphthalat bestehen. Auch kann ein Beseitigungsrate-Beschleuniger und/oder ein pH
Controller zu der wäßrigen Lösung hinzugegeben werden, welche die CMP Auf
schlämmung darstellt. Dann wird bei dem Schritt 912 die Kissenoxidschicht und die
Siliziumnitridschicht entfernt, was dazu führt, daß eine Vielzahl von Graben-Oxidzonen
in der Oberfläche des Halbleitersubstrats verbleiben.
Während die vorliegende Erfindung unter Hinweis auf die offenbarten spezifi
schen Ausführungsformen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß Abwandlun
gen vorgenommen werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlas
sen. Der Rahmen der Erfindung ist nicht auf die Beschreibung und die hier dargestellten
Beispiele eingeschränkt, sondern wird vielmehr durch die anhängenden Ansprüche defi
niert.
Claims (34)
1. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung, mit einer wäßrigen Lösung, die
Abriebteilchen und unterschiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält.
2. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das erste
Passivierungsagens aus einem anionischen, kationischen oder nicht ionischen
Tensid (surfactant) besteht.
3. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das erste
Passivierungsagens aus einer Polyvinyl-Sulfosäure besteht.
4. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 2 oder 3, bei der ein
Gewichtsprozentsatz des ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung bei
0,001-10 Gew.-% liegt.
5. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 2 oder 3, bei der ein
Gewichtsprozentsatz des ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung bei
0,01-5 Gew.-% liegt.
6. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das
zweite Passivierungsagens aus einer Phthalsäure und deren Salze besteht.
7. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das
zweite Passivierungsagens aus Kaliumwasserstoffphthalat besteht.
8. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 6 oder 7, bei der ein
Gewichtsprozentsatz des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung bei
0,001-1 Gew.% liegt.
9. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 6 oder 7, bei der ein
Gewichtsprozentsatz des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung bei
0,02-0,5 Gew.-% liegt.
10. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 2, bei der das
zweite Passivierungsagens aus einer Phthalsäure und deren Salze besteht.
11. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 3, bei der das
zweite Passivierungsagens aus Kaliumwasserstoffphthalat besteht.
12. Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 10, bei der eine
Menge des ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung 0,001-10 Gew.%
beträgt und bei der eine Menge des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen
Lösung 0,001-1 Gew.-% beträgt.
13. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 11, bei der eine
Menge des ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung 0,001-10 Gew.-%
beträgt, und bei der eine Menge des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen
Lösung 0,001-1 Gew.-% beträgt.
14. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 10, bei der eine
Menge eines ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung 0,01-5 Gew.-%
beträgt, und bei der eine Menge des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen
Lösung 0,02-0,5 Gew.-% beträgt.
15. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 11, bei der eine
Menge des ersten Passivierungsagens in der wäßrigen Lösung 0,01-5 Gew.-% be
trägt, und bei der eine Menge des zweiten Passivierungsagens in der wäßrigen Lö
sung 0,02-0,5 Gew.-% beträgt.
16. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 2, bei der das
anionische Tensid aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Karbonsäure oder
deren Salz, Schwefelsäureester oder dessen Salz, Sulfonsäure oder deren Salz, und
Phosphorsäureester oder dessen Salz, wobei das kationische Tensid (surfactant)
aus der Gruppe ausgewählt ist bestehend aus einem primären Amin oder dessen
Salz, einem sekundären Amin oder dessen Salz, einem tertiären Amin oder dessen
Salz und einem quarternären Amin oder dessen Salz, und bei der das nicht ioni
sche Tensid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Polyethylengly
kol-Tensid und einem Polyhydroxi-Alkohol-Tensid.
17. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach irgendeinem der Ansprüche
1, 2, 3, 10 oder 11, bei der die wäßrige Lösung ferner einen Beschleuniger für die
Beseitigungsrate enthält.
18. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 17, bei der der
Beschleuniger für die Beseitigungsrate aus Ammoniumwasserstoffphosphat be
steht und bei der ein Gewichtsprozentsatz des Ammoniumwasserstoffphoshats in
der wäßrigen Lösung im Bereich von 0,001-10 Gew.-% liegt.
19. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 17, bei der der
Beschleuniger für die Beseitigungsrate aus einem solchen besteht, der aus der
Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Ammoniumdihydrophosphat, Kaliumdihy
drogenphosphat, bis(2-Ethylhexyl) Phosphat, 2-Aminoethyldihydrogenphoshat,
4-Chlorbenzendiazonhexafluorphoshat, Nitrobenzendiazonhexafluorphosphat,
Ammoniumhexafluorphosphat, bis(2,4-Dichlorphenyl)Chlorphosphat, bis(2-
Ethylhexyl)Hydrogenphosphat, bis(2-Ethylhexyl)Phosphid, Kalziumfluorphos
phat, Diethylchlorphosphat, Diethylchlorthiophosphat, Kaliumhexafluorphosphat,
Pyrophosphorsäure, Tetrapothylammoniumhexafluorphosphat und Tetraethylam
moniumhexafluorphoshat.
20. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach irgendeinem der Ansprüche
1, 2, 3, 10 oder 11, bei der die wäßrige Lösung ferner einen pH Controller enthält.
21. Chemischer/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 17, bei der die
wäßrige Lösung ferner einen pH Controller enthält.
22. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 21, bei der die
wäßrige Lösung einen pH Wert zwischen 2 und 6, inklusive, enthält.
23. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der die Ab
riebteilchen aus Metalloxid bestehen und aus der Gruppe ausgewählt sind, die be
steht aus Zerdioxid, Silika, Tonerde, Titandioxid, Zirkondioxid und Germanium
dioxid.
24. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der ein Ge
wichtsprozentsatz der Abriebteilchen in der wäßrigen Lösung im Bereich zwi
schen 0,1-25 Gew.-% liegt.
25. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der eine
Oxid-zu-Siliziumnitrid-Selektivität der wäßrigen Lösung wenigstens 50 : 1 beträgt.
26. Chemisch/mechanischer Polieraufschlämmung nach Anspruch 11, bei der eine
Oxid-zu-Siliziumnitrid-Selektivität der wäßrigen Lösung bei wenigstens 50 : 1
liegt.
27. Chemisch/mechanisches Polierverfahren, mit den folgenden Schritten:
in Kontaktbringen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens;
Zuführen einer wäßrigen Lösung, welche Abriebteilchen und unterschiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers; und
Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkis sens.
in Kontaktbringen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens;
Zuführen einer wäßrigen Lösung, welche Abriebteilchen und unterschiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers; und
Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkis sens.
28. Chemisch/mechanisches Polierverfahren, mit den folgenden Schritten:
in Kontaktbringen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens;
Zuführen einer wäßrigen Lösung, die Abriebteilchen, Polyvinyl-Sulfosäure, und Kaliumwasserstoffphthalat enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Ober fläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers; und
Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkis sens.
in Kontaktbringen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens;
Zuführen einer wäßrigen Lösung, die Abriebteilchen, Polyvinyl-Sulfosäure, und Kaliumwasserstoffphthalat enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Ober fläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers; und
Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkis sens.
29. Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 28, bei dem die zuge
führte wäßrige Lösung ferner einen pH Controller und einen Beschleuniger für ei
ne Beseitigungsrate enthält.
30. Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 28, bei dem die zuge
führte wäßrige Lösung einen pH Wert im Bereich zwischen 2 und 6, inklusive,
enthält und ferner Ammonium-Wasserstoffphosphat enthält.
31. Seichtgraben-Isolierverfahren, mit den folgenden Schritten:
Ausbilden einer Kissenoxidschicht über einer Oberfläche eines Halbleitersub strats;
Ausbilden einer Siliziumnitridschicht über der Kissen-Oxidschicht in solcher Weise, daß die Kissen-Oxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Sili ziumnitridschicht zwischengefügt wird;
Ausbilden einer Vielzahl an Gräben durch die Siliziumnitridschicht und die Kis sen-Oxidschicht hindurch bis in das Halbleitersubstrat hinein;
Ausbilden einer Isolieroxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliziumnitridschicht;
Aussetzen der Isolieroxidschicht einem chemisch/mechanischen Poliervorgang, um die Isolieroxidschicht herab bis zur Ebene oder Höhe der Siliziumnitridschicht zu beseitigen, wobei der chemisch/mechanische Poliervorgang enthält: (a) in Kontaktbringen einer Oberfläche der Isolieroxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, (b) Zuführen einer wäßrigen Lösung, die Abriebteilchen und unter schiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche der Isolieroxid schicht, und (c) Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens; und
Entfernen der Kissenoxidschicht und der Siliziumnitridschicht.
Ausbilden einer Kissenoxidschicht über einer Oberfläche eines Halbleitersub strats;
Ausbilden einer Siliziumnitridschicht über der Kissen-Oxidschicht in solcher Weise, daß die Kissen-Oxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Sili ziumnitridschicht zwischengefügt wird;
Ausbilden einer Vielzahl an Gräben durch die Siliziumnitridschicht und die Kis sen-Oxidschicht hindurch bis in das Halbleitersubstrat hinein;
Ausbilden einer Isolieroxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliziumnitridschicht;
Aussetzen der Isolieroxidschicht einem chemisch/mechanischen Poliervorgang, um die Isolieroxidschicht herab bis zur Ebene oder Höhe der Siliziumnitridschicht zu beseitigen, wobei der chemisch/mechanische Poliervorgang enthält: (a) in Kontaktbringen einer Oberfläche der Isolieroxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, (b) Zuführen einer wäßrigen Lösung, die Abriebteilchen und unter schiedliche erste und zweite Passivierungsagens enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche der Isolieroxid schicht, und (c) Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens; und
Entfernen der Kissenoxidschicht und der Siliziumnitridschicht.
32. Seichtgraben-Isolierverfahren, mit den folgenden Schritten:
Ausbilden einer Kissenoxidschicht über einer Oberfläche eines Halbleitersub strats;
Ausbilden einer Siliziumnitridschicht über der Kissenoxidschicht in solcher Wei se, daß die Kissenoxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Silizium nitridschicht zwischengefügt wird;
Ausbilden einer Vielzahl von Gräben durch die Siliziumnitridschicht und die Kis senoxidschicht hindurch bis in das Halbleitersubstrat hinein,
Ausbilden einer Isolieroxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliziumnitridschicht;
Aussetzen der Isolieroxidschicht einem chemisch/mechanischen Poliervorgang, um die Isolieroxidschicht bis herab zu einer Ebene oder Höhe der Siliziumnitrid schicht zu beseitigen, wobei der chemisch/mechanische Poliervorgang folgendes umfaßt: (a) in Kontaktbringen einer Oberfläche der Isolieroxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, (b) Zuführen einer wäßrigen Lösung, die Abrieb teilchen, eine Polyvinyl-Sulfosäure und Kaliumwasserstoffphthalat enthält, zu ei ner Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberflä che der Isolieroxidschicht, und (c) Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens; und
Entfernen der Kissenoxidschicht und der Siliziumnitridschicht.
Ausbilden einer Kissenoxidschicht über einer Oberfläche eines Halbleitersub strats;
Ausbilden einer Siliziumnitridschicht über der Kissenoxidschicht in solcher Wei se, daß die Kissenoxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Silizium nitridschicht zwischengefügt wird;
Ausbilden einer Vielzahl von Gräben durch die Siliziumnitridschicht und die Kis senoxidschicht hindurch bis in das Halbleitersubstrat hinein,
Ausbilden einer Isolieroxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliziumnitridschicht;
Aussetzen der Isolieroxidschicht einem chemisch/mechanischen Poliervorgang, um die Isolieroxidschicht bis herab zu einer Ebene oder Höhe der Siliziumnitrid schicht zu beseitigen, wobei der chemisch/mechanische Poliervorgang folgendes umfaßt: (a) in Kontaktbringen einer Oberfläche der Isolieroxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, (b) Zuführen einer wäßrigen Lösung, die Abrieb teilchen, eine Polyvinyl-Sulfosäure und Kaliumwasserstoffphthalat enthält, zu ei ner Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberflä che der Isolieroxidschicht, und (c) Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens; und
Entfernen der Kissenoxidschicht und der Siliziumnitridschicht.
33. Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 32, bei dem die zuge
führte wäßrige Lösung ferner einen pH Controller und einen Beschleuniger für die
Beseitigungsrate enthält.
34. Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 32, bei dem die zuge
führte wäßrige Lösung einen pH Wert im Bereich zwischen 2 und 6, inklusive,
und ferner Ammoniumwasserstoffphosphat enthält.
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