DE10160174B4

DE10160174B4 - Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung und chemisch/mechanischer Polierprozeß und Seichtgraben-Isolationsprozeß unter Verwendung des Polierprozesses

Info

Publication number: DE10160174B4
Application number: DE10160174A
Authority: DE
Inventors: Jong-won Sungnam Lee; Jae-Dong Lee; Bo-Un Yoon; Sang-Rok Hah
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2021-12-08
Also published as: KR100459696B1; US20030148616A1; TW573001B; KR20020077636A; DE10160174A1; US6914001B2; JP2002313760A; JP3868809B2; JP2007005820A; US20030022499A1; US6540935B2; SG102648A1

Abstract

Chemisch/mechanische Polier-Aufschlämmung, mit einer wäßrigen Lösung, die – schleifende Teilchen und folgende unterschiedliche Passivierungsmittel enthält
a) ein erstes Passivierungsmittel aus einem anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tensid; und
b) ein zweites Passivierungsmittel aus einer Phthalsäure und deren Salzen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen chemisch/mechanischen Polierprozeß (CMP) von Mikroelektronikvorrichtungen und betrifft insbesondere CMP-Aufschlämmungen und einen Herstellungsprozeß unter Verwendung der CMP-Aufschlämmungen gemäß den Ansprüchen 1, 19, 20, 23 und 24.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Aus der WO 01/14496 A1 ist eine Zusammensetzung bekannt, die zum Polieren von Halbleiter-Wafersubstraten geeignet ist. Diese CMP-Zusammensetzung kann als ein erstes Mittel Polyacrylsäure enthalten, und als ein zweites Mittel ein Komplexierungsmittel, wie eine Carbonsäure, enthalten.
Aus der WO 99/47618 ist eine chemisch/mechanische Polieraufschlämmung bekannt, die ein oxidierendes Mittel, wie Tenside, und ein Komplexierungsmittel (Carbonsäuren) enthält. Diese bekannte CMP-Mischung ist dafür geeignet, beispielsweise eine Kupferlegierung, Titan, Titannitrid, Tantal und Tantal-Nitrid, die in Schichten eines Halbleitersubstrats vorkommen, abzutragen.
Mit der Fortführung und Zunahme des Integrationsgrades von Mikroelektronikvorrichtungen 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 Schichtung 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 Planierungsprozesse werden somit an verschiedene Stufen der Herstellung angepaßt und zwar in einem Bestreben, Unregelmäßigkeiten auf der Waferoberfläche minimal zu gestalten.
Eine derartiges Planierungsverfahren besteht aus einem chemisch/mechanischen Poliervorgang (CMP). Bei dem CMP-Vorgang wird die Waferoberfläche gegen ein Polierkissen gedrückt, welches sich relativ zu diesem dreht. Während des Poliervorgangs wird bewirkt, daß ein Schleifmittel und eine chemisch reaktive Lösung, die als eine CMP-Aufschlämmung bekannt ist, in das Polierkissen hinein fließt. Dieses CMP-Verfahren führt zu einer Einebnung der Waferoberfläche mit Hilfe von chemischen und physikalischen Reaktionen, d.h. durch Zuführen der chemisch reaktiven Aufschlämmung auf eine gemusterte Oberfläche des Wafers, während zur gleichen Zeit die relativ in Drehung befindliche Oberfläche des Polierkissens physikalisch gegen die Oberfläche des Wafers gedrückt wird.
1 zeigt ein schematisches Diagramm, welches ein herkömmliches Beispiel eines CMP-Gerätes wiedergibt, welches bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen verwendet wird. Das dargestellte CMP-Gerät enthält einen Polierkopf 102, einen Poliertisch 104, eine Leitung zum Zuführen der Aufschlämmung 106 und ein Polierkissen 108. Der CMP-Prozeß wird auf dem Poliertisch 104 durchgeführt, auf dem das Polierkissen 108 ausgebildet ist. D.h. während eine Aufschlämmung von der Leitung zum Zuführen der Aufschlämmung 106 zugeführt wird, dreht sich ein Polierkopf 102 und wird das Substrat 100 gegen das Polierkissen 108 gedrückt. Auf diese Weise wird ein Poliervorgang erreicht.
Eine allgemeine Anwendung von CMP ist die Seichtgraben-Isolation (shallow trench isolation; STI). Bei den STI-Verfahren werden relativ seichte Isolationsgräben 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 2(a) bis 2(d) gezeigt. Bei diesem Prozeß werden eine Kissen-Oxidschicht 202 und eine Siliciumnitrid (SiN)-Stoppschicht 204 der Reihe nach auf ein Halbleitersubstrat 200 geschichtet. Danach wird ein Fotoresistmuster (nicht gezeigt) oben auf der SiN-Stoppschicht 204 ausgebildet. 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 2(a) dargestellt ist. Anschließend wird, wie in 2(b) gezeigt ist, eine Isolations-Oxidschicht 208 (welche schließlich die Graben-Oxidzonen bildet) abgeschieden, 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 abzutragen. Als ein Ergebnis wird die Konfiguration gemäß 2(c) erhalten. Es werden dann die SiN-Stoppschicht 204 und die Kissen-Oxidschicht 202 auf den aktiven Zonen mit Hilfe eines Ätzprozesses abgetragen. Danach wird eine Gate-Oxidschicht 210 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 200 ausgebildet, wie dies in 2(d) gezeigt ist.
Während des zuerst genannten CMP-Prozesses, wird die Oxidschicht 208 abgetragen, bis die obere Fläche der SiN-Stoppschicht 204 freigelegt ist. Aufgrund unterschiedlicher chemischer und physikalischer Eigenschaften dieser Schicht zeigen die Oxid- und die SiN-Schichten unterschiedliche Abtragungsraten, wenn diese unter Verwendung von bekannten Aufschlämmungen dem CMP-Prozeß unterworfen werden. Das Verhältnis dieser Abtragungsraten definiert zumindest teilweise die "Selektivität" der verwendeten Aufschlämmung. Je niedriger die Selektivität der Aufschlämmung ist, desto mehr SiN wird während des CMP-Prozesses durch Polieren entfernt.
In idealer Weise sollte der CMP-Prozeß nichts von der SiN-Schicht abtragen, d.h. die Selektivität würde dann unendlich sein. Jedoch zeigen 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 unregelmäßig während des CMP-Prozesses abgetragen werden, wodurch die Dicke der SiN-Muster über den Wafer hinweg variieren können. Dies ist insbesondere bei dem Fall problematisch, bei dem das Halbleitersubstrat sowohl dicht verteilte als auch spärlich verteilte Muster auf der Oberfläche aufweist. Das Endergebnis besteht aus Stufendifferenzen zwischen den aktiven Zonen und den Feldzonen, wenn die Ausbildung der Feldzonen vollständig ist. Dies kann die sich anschließende Herstellung der Vorrichtung nachteilig beeinflussen, was wiederum die Transistor- und Vorrichtungs-Eigenschaften verschlechtern kann, und somit die Gewinnspanne des Prozesses reduziert.
Es ist daher in Verbindung mit einem STI-Prozeß wünschenswert, daß die SiN-Schichtmuster eine einheitliche Dicke besitzen und zwar nach dem Abtragen der Oxidschicht mit Hilfe des CMP-Prozesses. Es ist jedoch eine einheitliche Dicke der SiN-Muster nur extrem schwierig zu erzielen, da die gegenwärtigen CMP-Aufschlämmungen keine ausreichende Selektivität zwischen den Oxidschichten und den SiN-Schichten besitzen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine CMP-Aufschlämmung anzugeben, die eine verbesserte Selektivität bei der bevorzugten Abtragung der Oxidschichten im Vergleich zu Siliciumnitrid-Schichten zeigt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen CMP-Prozeß bereitzustellen, der eine verbesserte Selektivität bei der bevorzugten Abtragung der Oxidschichten im Vergleich zu Siliciumnitrid-Schichten zeigt.
Im Rahmen dieser Aufgabe soll ein STI-Prozeß realisierbar sein, bei dem eine CMP-Aufschlämmung zur Anwendung gelangt, die eine hohe Selektivtät bei der Abtragung zwischen Oxidschichten und Siliciumnitrid-Schichten erreicht.
Die genannte Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 19, 20, 23 und 24 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine CMP-Aufschlämmung bereitgestellt, die eine wäßrige Lösung enthält, die schleifende Teilchen und zwei oder mehrere unterschiedliche Passivierungsmittel enthält. In bevorzugter Weise ist die wäßrige Lösung aus entionisiertem Wasser gebildet, und die schleifenden Teilchen bestehen aus Metalloxid, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Cerdioxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkondioxid und Germaniumdioxid. Auch kann ein erstes Passivierungsmittel aus einem anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tensid und einem zweiten Passivierungsmittel in Form einer Phthalsäure bestehen. Bei einem Beispiel besteht das erste Passivierungsmittel aus einer Polyvinylsulfonsäure und das zweite Passivierungsmittel besteht aus Kaliumhydrogenphthalat.
Die wäßrige Lösung, welche die CMP-Aufschlämmung bildet, kann einen Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate enthalten, wie beispielsweise Ammoniumhydrogenphosphat. Die wäßrige Lösung kann ferner ein pH-Kontrollmittel zum Steuern eines pH-Wertes derselben enthalten.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein CMP-Verfahren bereitgestellt, bei dem man eine Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens kontaktiert, wobei eine wäßrige Lösung, die schleifende Teilchen und unterschiedliche erste und zweite Passivierungsmittel enthält, einer Zwischenschicht zugeführt wird, und zwar zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers, und wobei sich die Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens dreht.
Bei einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein STI-Verfahren bereitgestellt, bei dem eine Kissen-Oxidschicht und eine Siliciumnitrid-Schicht der Reihe nach über einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildet werden, bei dem eine Vielzahl der Gräben durch die Siliciumnitrid-Schicht und die Kissen-Oxidschicht hindurch ausgebildet werden und zwar in das Halbleitersubstrat hinein, bei dem eine Isolations-Oxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliciumnitrid-Schicht ausgebildet wird, bei dem die Isolations-Oxidschicht dem CMP-Prozeß unterzogen wird, um die isolierende Oxidschicht bis herab zu einer Ebene der Siliciumnitrid-Schicht abzutragen, und bei dem die Kissen-Oxidschicht und die Siliciumnitrid-Schicht dann abgetragen werden. Bei diesem STI-Verfahren umfaßt der CMP-Prozeß das Kontaktieren einer Oberfläche der Isolations-Oxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, die Zufuhr einer wäßrigen Lösung, die schleifende Teilchen und unterschiedliche erste und zweite Passivierungsmittel enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche der Isolations-Oxidschicht, und das Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen:
1 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen chemisch/mechanischen Polier (CMP)-Gerätes;
2(a) bis 2(d) erläutern Stufen eines herkömmlichen Seichtgraben-Isolationsprozesses (STI);
3 zeigt eine Variation in der Rate der Oxidabtragung in Bezug auf den Gewichtsprozentsatz eines Beschleunigers bezüglich der Abtragungsrate, welcher zu einer Oxid-Aufschlämmung gegeben wird;
4 zeigt eine Variation sowohl in der Oxid-Abtragungsrate als auch der Siliciumnitrid (SiN)-Abtragungsrate als eine Funktion eines Gewichtsprozentsatzes eines ersten Passivierungsmittels;
5 zeigt eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid-Abtragungsrate als auch der Siliciumnitrid (SiN)-Abtragungsrate als Funktion eines Gewichtsprozentsatzes eines zweiten Passivierungsmittels;
6 zeigt eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid-Abtragungsrate als auch der Siliciumnitrid (SiN)-Abtragungsrate als Funktion eines Gewichtsprozentsatzes des zweiten Passivierungsmittels in Kombination mit einer festen Menge des ersten Passivierungsmittels;
7 zeigt eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid-Abtragungsrate, der Siliciumnitrid (SiN)-Abtragungsrate und der Selektivität von Oxid-zu-SiN als eine Funktion des pH-Wertes;
8 ist ein Prozeß-Flußdiagramm eines CMP-Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Prozeß-Flußdiagramm eines Seichtgraben-Isolations-verfahrens der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die chemisch/mechanische Polier(CMP)-Aufschlämmung der vorliegenden Erfindung besteht aus einer wäßrigen Lösung, die beispielsweise entioniertes Wasser enthält. Wie noch weiter in Einzelheiten erläutert wird, ist die vorliegende Erfindung wenigstens teilweise gekennzeichnet durch die Entdeckung, daß die Einbeziehung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Passivierungsmitteln zusammen mit den schleifenden Teil chen der CMP-Aufschlämmung zu einer unerwartet hohen Selektivität zwischen Oxid und dem Siliciumnitrid (SiN) führt.
Ein erstes Passivierungsmittel besteht aus einem anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tensid, und ein zweites Passivierungsmittel besteht aus einer Phthalsäure. Während des CMP-Prozesses führen das erste und das zweite Passivierungsmittel lediglich zu einer selektiven Passivierung der SiN-Stoppschicht, wodurch das Ätzen der SiN-Stoppschicht reduziert wird, (was seinerseits die Selektivität erhöht). In Bezug auf das erste Passivierungsmittel kann das anionische Tensid aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einer Carbonsäure und deren Salz, einem Schwefelsäureester oder dessen Salz, einer Sulfonsäure oder deren Salz, und einem Phosphorsäureester oder dessen Salz besteht, und das kationische Tensid kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die 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, (d.h. einem quaternären Ammoniumsalz), und das nicht-ionische Tensid kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einem Tensid vom Polyethylenglycol-Typ und aus einem Tensid vom Polyhydroxy-Alkohol-Typ besteht. Bei einem Beispiel besteht das erste Passivierungsmittel aus einer Polyvinylsulfonsäure, und das zweite Passivierungsmittel besteht aus Kaliumhydrogenphthalat.
Der Gewichtsprozentsatz des ersten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung kann bei 0,001–10 Gew.-%, und bevorzugt bei 0,01–5 Gew.-% liegen. Der Gewichtsprozentsatz des zweiten Passivierungsmittels 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 bevorzugter Weise einen die Abtragungsrate betreffenden Beschleuniger. Der Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate kann aus einem solchen bestehen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Ammoniumdihydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)-phosphat, 2-Aminoethyl-dihydrogenphosphat, 4-Chlorbenzoldiazonium-hexafluorphosphat, Nitrobenzoldiazonium-hexafluorphosphat, Ammoniumhexafluorphosphat, Bis-(2,4-dichlorphenyl)-chlorphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)- hydrogenphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)-phosphit, Calciumfluorphosphat, Diethylchlorphosphat, Diethylchlorthiophosphat, Kaliumhexafluorphosphat, Pyrophosphorsäure, Tetrabutylammonium-hexafluorphosphat, und Tetraethylammonium-hexafluorphosphat. Bei einem Beispiel besteht der Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate aus Ammoniumhydrogenphosphat und der Gewichtsprozentsatz des Ammoniumhydrogenphosphats 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 ein pH-Kontrollmittel. Beispielsweise kann der pH-Wert der wäßrigen Lösung im Bereich von 2 bis 6 liegen. Die wäßrige Lösung kann aus einer Säurelösung, wie beispielsweise Schwefelsäure, Chlorsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure oder dergleichen bestehen, oder die wäßrige Lösung kann aus einer alkalischen Lösung, wie beispielsweise Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid oder dergleichen, bestehen.
Die schleifenden Teilchen der CMP-Aufschlämmung bestehen in bevorzugter Weise aus einem Metalloxid, das aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Cerdioxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid und Germaniumdioxid. Bei einem Beispiel bestehen die schleifenden Teilchen aus Cerdioxid, und ein Gewichtsprozentsatz der schleifenden Teilchen in der wäßrigen Lösung liegt bei 0,1–25 Gew.-%.
Wie weiter unten gezeigt werden wird, kann die CMP-Aufschlämmung der vorliegenden Erfindung eine Oxid-zu-Siliciumnitrid-Selektivität von 50:1 und höher liefern.
Zuerst wird jedoch auf 3 eingegangen, welche die Wirkungen eines Beschleunigers bezüglich der Abtragungsrate veranschaulicht, wie beispielsweise Ammoniumhydrogenphosphat. Insbesondere zeigt diese Figur die Variation in der Rate (in Å/Min) der Oxid-Abtragung in Bezug auf den Betrag des Gewichtsprozentsatzes von Ammoniumhydrogenphosphat, welches zu der Oxid-Aufschlämmung gegeben wird. Bei diesem Beispiel besteht das Schleifmittel, das in der Aufschlämmung enthalten ist, aus Ceroxid. Wie aus 3 ersehen werden kann, nimmt die CMP-Abtragungsrate des Oxids im Wesentlichen nach der Zugabe des Ammoniumhydrogenphosphats zu der Oxid-Aufschlämmung zu.
Um nun auf 4 einzugehen, so ist in dieser die Wirkung der Kombination aus einem einzelnen Passivierungsmittel mit dem Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate gezeigt. Insbesondere zeigt diese Figur eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid (PETEOS)-Abtragungsrate als auch hinsichtlich der Siliciumnitrid (SiN)-Abtragungsrate als Funktion eines Gewichtsprozentsatzes der Polyvinylsulfonsäure, die ein anionisches Tensid ist, welches als ein einzelnes Passivierungsmittel zu der Oxidaufschlämmung gegeben wird. Bei diesem Beispiel enthält die Oxid-Aufschlämmung auch das Ammoniumhydrogenphosphat (den Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate), der weiter oben in Verbindung mit 3 erläutert wurde. Wie aus 4 ersehen werden kann, nimmt die Oxid-Abtragungsrate relativ zu derjenigen von 3 etwas zu. Jedoch ist die Oxid-zu-SiN-Selektivität der Aufschlämmung in nachteiliger Weise niedrig.
Um nun als nächstes auf 5 einzugehen, so ist in dieser die Wirkung der Kombination aus einem unterschiedlichen einzelnen Passivierungsmittel mit einem Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate dargestellt. Insbesondere zeigt diese Figur eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid (PETEOS)-Abtragungsrate als auch hinsichtlich der Siliciumnitrid (SiN)-Abtragungsrate als Funktion eines Gewichtsprozentsatzes des Kaliumhydrogenphthalats, welches als einzelnes Passivierungsmittel zu der Oxid-Aufschlämmung gegeben wird. Bei diesem Beispiel enthält die Oxid-Aufschlämmung auch das Ammoniumhydrogenphosphat (den Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate), der weiter oben in Verbindung mit 3 erläutert wurde. Wie aus 5 ersehen werden kann, gibt es unwesentliche Änderungen in der Oxid-Abtragungsrate, und die Siliciumnitrid-Abtragungsraten nehmen etwas ab. Ferner bleibt die Oxid-zu-SiN-Selektivität niedrig.
Wie somit aus den 4 und 5 ersehen werden kann, führt die Zugabe eines einzelnen Passivierungsmittels (entweder Polyvinylsulfonsäure oder Kaliumhydro genphthalat) zu der CMP-Aufschlämmung 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 Entdeckung gekennzeichnet, daß die Einbeziehung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Passivierungsmitteln zusammen mit den schleifenden Teilchen der CMP-Aufschlämmung zu einer unerwartet hohen Oxid-zu-Siliciumnitrid (SiN)-Selektivität führt. Dies wird am Beispiel von 6 demonstriert. Insbesondere zeigt diese Figur, ähnlich wie 5, eine Variation sowohl hinsichtlich der Oxid (PETEOS)-Abtragungsrate als auch hinsichtlich der Siliciumnitrid-(SiN)-Abtragungsrate als eine Funktion des Gewichtsprozentsatzes des Kaliumhydrogenphthalats, welches als ein Passivierungsmittel zu der Oxid-Aufschlämmung gegeben wird. Im Gegensatz zu dem Beispiel von 5 enthält jedoch die Oxid-Aufschlämmung von 6 ein zusätzliches Passivierungsmittel (Polyvinylsulfonsäure) als auch Ammoniumhydrogenphosphat (den Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate). D.h. die Aufschlämmung des Beispiels von 6 enthält zwei unterschiedliche Passivierungsmittel, und zwar ein erstes Passivierungsmittel aus einer Polyvinylsulfonsäure und ein zweites Passivierungsmittel aus Kaliumhydrogenphthalat als auch einen Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate. Hier liegt die prozentuale Menge der Polyvinylsulfonsäure bei 0,05 Gew.-%. Wie leicht aus den großen Unterschieden in den Oxid- und SiN-Abtragungsraten ersichtlich ist, die in 6 gezeigt werden, kann eine überraschend hohe Oxid-zu-SiN-CMP-Selektivität erreicht werden, indem zwei unterschiedliche Passivierungsmittel (z.B. Polyvinylsulfonsäure und Kaliumhydrogenphthalat) zu der CMP-Aufschlämmung gegeben werden.
Wie an früherer Stelle dargelegt wurde, enthält die CMP-Aufschlämmung der vorliegenden Erfindung in bevorzugter Weise ein pH-Kontrollmittel. Das pH-Kontrollmittel kann den pH-Wert der Aufschlämmung dadurch steuern, dass die Zusammensetzung einer Säurelösung, wie beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure oder einer Carbonsäure, oder einer alkalischen Lösung, wie beispielsweise Ammoniumhydroxid oder Kaliumhydroxid, variiert wird, und zwar in Abhängigkeit von den Gewichtsprozentsätzen des Beschleunigers bezüglich der Abtra gungsrate und des ersten und des zweiten Passivierungsmittels, die zu der Aufschlämmung gegeben wurden. Bei dieser Ausführungsform wird der pH-Wert der Aufschlämmung unter Verwendung von Schwefelsäure und Kaliumhydroxid gesteuert.
7 zeigt die Oxid- und Siliciumnitrid-Abtragungsraten einer CMP-Aufschlämmung als Funktion des pH-Wertes. Hierbei enthält die Aufschlämmung den Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate und das erste und das zweite Passivierungsmittel, und der pH-Wert der resultierenden Aufschlämmung wurde willkürlich unter Verwendung des pH-Kontrollmittels gesteuert. Wie aus 7 ersehen werden kann, wird die höchste Oxid-zu-SiN-Selektivität bei einem pH-Wert von 4 gezeigt.
Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung noch weiter zu erhöhen, werden nachstehend eine Anzahl von unterschiedlichen Testbeispielen beschrieben.
Erste Testproben
Drei Aufschlämmungsproben wurden hergestellt, um die Variationen in den Eigenschaften der Aufschlämmung zu bewerten und zwar in Bezug auf eine Menge der Phosphatverbindung, die zu der Aufschlämmung gegeben wurde. In einem Probe-Wafer, der aus einem PETEOS Deck-Wafer (PETEOS blanket wafer) bestand, wurde das PETEOS mit einer Dicke von 10.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden und es wurde eine Cerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.-% als Poliermittel verwendet. Der Poliervorgang wurde mit einem 6'' PRESI-Gerät unter Verwendung eines IC 1400 Stapelkissens (stack pad) und eines R200 Trägerfilms von der Fa. RODEL bei einem Abwärtsdruck (down pressure) von 34,5 kPa (= 5 psi), einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl (spindle speed) von 35 Umdrehungen/Minute und einer Aufschlämmungs-Flußrate von 250 ml/Min. durchgeführt. Die Ergebnisse der Bewertung der drei Aufschlämmungs-Proben sind in der Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Wie aus der Tabelle 1 ersehen werden kann, wird dann, wenn eine kleine Menge (ca. 0,05 Gew.-%) des Ammoniumhydrogenphosphats, welches eine Phosphatverbindung ist, zu der Aufschlämmungs-Zusammensetzung gegeben wird, die Oxid-Abtragungsrate wesentlich erhöht.
Zweite Testproben
Es wurden fünf Aufschlämmungs-Proben hergestellt, um die Oxid- und SiN-Abtragungsraten und die Selektivität relativ zu dem Gewichtsprozentsatz der zugegebenen Polyvinylsulfonsäure in einem Zustand zu bewerten, bei dem die Menge des Ammoniumhydrogenphosphats bei 0,25 Gew.-% festgelegt ist. Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS-Deck-Wafer bestand, wurde PETEOS mit einer Dicke von 10.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer bestand, wurden Hochtemperatur-Oxid- und Siliciumnitrid der Reihe nach mit einer Dicke von 1.000 Å bzw. 2.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Bei dem Probe-Wafer wurde eine Cerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.-% als Poliermittel verwendet. Der Poliervorgang wurde mit einem 6'' PRESI-Gerät durchgeführt, und zwar unter Verwendung eines IC 1400 Stapelkissens und eines R200 Trägerfilms von der Fa. RODEL, bei einem Abwärtsdruck von 34,5 kPa (= 5 psi), einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und einer Aufschlämmungs-Flußrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse der Bewertung der fünf Aufschlämmungs-Proben sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Wie aus der Tabelle 2 ersehen werden kann, nehmen dann, wenn die Gewichtsprozentsätze der Polyvinylsulfonsäure zunehmen, die Abtragungsraten sowohl des Oxids als auch des SiN allgemein in einer linearen Weise zu. Als ein Ergebnis ergibt sich keine Verbesserung in der Selektivität.
Dritte Testproben
Es wurden fünf Aufschlämmungs-Proben hergestellt, um die Oxid- und SiN-Abtragungsraten und die Selektivität relativ zu dem Gewichtsprozentsatz des zugegebenen Kaliumhydrogenphthalats in einem Zustand zu bewerten, bei dem die Menge des Ammoniumhydrogenphosphats bei 0,2 Gew.-% festgelegt ist.
Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder aus einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS Deck-Wafer bestand, wurde das PETEOS mit einer Dicke von 10.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer bestand, wurden Hochtemperatur-Oxid- und Siliciumnitrid der Reihe nach mit einer Dicke von 1.000 Å bzw. 2.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Bei dem Probe-Wafer wurde eine Cerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.-% als Poliermittel verwendet. Der Poliervorgang wurde mit einem 6'' PRESI-Gerät unter Verwendung eines IC 1400 Stapelkissens und eines R200 Trägerfilms von der Fa. RODEL durchgeführt, und zwar bei einem Abwärtsdruck von 34,5 kPa (= 5 psi), einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und bei einer Aufschlämmungs-Flußrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse der Bewertung der fünf Aufschlämmungs-Proben sind in der Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Wie aus der Tabelle 3 ersehen werden kann, nimmt dann, wenn der Gewichtsprozentsatz des Kaliumhydrogenphthalats erhöht wird, die Oxid-Abtragungsrate etwas zu und die SiN-Abtragungsrate nimmt etwas ab, was zu einer Zunahme in der Selektivität führt. Nichtsdestoweniger ist die Selektivität weiterhin relativ niedrig.
Vierte Testproben
In diesem Fall wurden fünf Aufschlämmungs-Proben hergestellt, um die Oxid- und SiN-Abtragungsraten und die Selektivität relativ zu dem Gewichtsprozentsatz des zugegebenen Kaliumhydrogenphthalats zu bewerten, das ein Passivierungsmittel ist, und zwar in einem Zustand, bei dem der Gewichtsprozentsatz des Ammoniumhydrogenphosphats, das einen Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate darstellt, und der Polyvinylsulfonsäure, die ein anderes Passivierungsmittel darstellt, bei 0,05 Gew.-% festgelegt sind.
Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder aus einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS Deck-Wafer bestand, wurde PETEOS mit einer Dicke von 10.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer bestand, wurden Hochtemperatur-Oxid und Silicium-Nitrid der Reihe nach mit einer Dicke von 1.000 Å bzw. 2:000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Bei dem Probe-Wafer wurde eine Cerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.-% als Poliermittel verwendet. Der Poliervorgang wurde mit einem 6'' PRESI-Gerät unter Verwendung eines IC1400 Stapelkissens und eines R200 Trägerfilms der Fa. RODEL durchgeführt, und zwar bei einem Abwärtsdruck von 34,5 kPa (= 5 psi), einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und einer Aufschlämmungs-Flußrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse der Bewertung der fünf Aufschlämmungs-Proben sind in der Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4
Wie aus der Tabelle 4 unmittelbar ersehen werden kann, wird die Oxid-zu-SiN-Selektivität wesentlich durch die Zugabe der unterschiedlichen ersten und zweiten Passivierungsmittel (wie beispielsweise Polyvinylsulfonsäure und Kaliumhydrogenphthalat) zu der CMP-Aufschlämmung erhöht, welche auch den Beschleuniger bezüg lich der Abtragungsrate enthält. In der Tat kann eine Selektivität von 50:1 oder mehr erreicht werden. Dies steht in einem sehr günstigen Vergleichsverhältnis zu den herkömmlichen Aufschlämmungen, die in typischer Weise eine Selektivität von ca. 4:1 oder dergleichen besitzen.
Fünfte Testproben
In diesem Fall wurden drei Aufschlämmungs-Proben hergestellt, um die Oxid- und SiN-Abtragungsraten in Bezug auf unterschiedliche pH-Werte in einem Zustand zu bewerten, bei dem die Gewichtsprozentsätze des Ammoniumhydrogenphosphats, der Polyvinylsulfonsäure und des Kaliumhydrogenphthalats auf 0,05 Gew.-% festgelegt sind.
Jeder Probe-Wafer bestand aus einem PETEOS Deck-Wafer oder einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer. Wenn der Probe-Wafer aus einem PETEOS Deck-Wafer bestand, wurde PETEOS mit einer Dicke von 10.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Wenn der Probe-Wafer aus einem Siliciumnitrid-Deck-Wafer bestand, wurden Hochtemperaturoxid und Siliciumnitrid der Reihe nach mit einer Dicke von 1.000 Å bzw. 2.000 Å auf einem Polysilicium-Substrat abgeschieden. Bei dem Probe-Wafer wurde eine Cerdioxid-Polierlösung von 1 Gew.-% als Poliermittel verwendet. Der Poliervorgang wurde in einem 6'' PRESI-Gerät unter Verwendung eines IC1400 Stapelkissens und eines R200 Trägerfilms der Fa. RODEL durchgeführt, und zwar bei einem Abwärtsdruck von 34,5 kPa (= 5 psi), einer Tischdrehzahl von 65 Umdrehungen/Minute, einer Spindeldrehzahl von 35 Umdrehungen/Minute und einer Aufschlämmungs-Flußrate von 250 ml/Min. Die Ergebnisse der Bewertung der drei Aufschlämmungs-Proben sind in der Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Wie aus der Tabelle 5 ersehen werden kann, nimmt der pH-Wert der Aufschlämmung zu, die Abtragungsrate des PETEOS nimmt ab, während jedoch die Abtragungsrate des Siliciumnitrids wesentlich zunimmt. Infolgedessen nimmt die Selektivität von PETEOS in Bezug auf SiN wesentlich ab. Demzufolge wurde bei dieser speziellen Ausführungsform bestimmt, daß eine Aufschlämmung mit einem pH-Wert von 6 oder weniger eine hohe Selektivität zeigt. Als solches kann die Selektivität insbesondere durch die Verwendung des ersten und des zweiten Passivierungsmittels zusammen mit einem pH-Kontrollmittel erhöht werden, was zu einem pH Wert von 6 oder weniger führt.
Um nun auf das Prozeß-Flußdiagramm von 8 einzugehen, so soll im folgenden 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 schleifende Teilchen und unterschiedliche erste und zweite Passivierungsmittel enthält, einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers zugeführt. Dann dreht sich die Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens bei dem Schritt 806.
Wie an früherer Stelle erwähnt wurde, kann das erste Passivierungsmittel aus einer Polyvinylsulfonsäure bestehen, und das zweite Passivierungsmittel kann aus Kaliumhydrogenphthalat bestehen. Es kann auch ein Beschleuniger für die Abtragungsrate und/oder ein pH-Kontrollmittel zu der wäßrigen Lösung gegeben werden, welche die CMP-Aufschlämmung bildet.
9 zeigt ein Prozeß-Flußdiagramm eines Seichtgraben-Isolationsverfahrens 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 Siliciumnitrid-Schicht über der Kissen-Oxidschicht in solcher Weise ausgebildet, daß die Kissen-Oxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Siliciumnitrid-Schicht eingefügt wird. Als nächstes werden bei dem Schritt 906 eine Vielzahl an Gräben ausgebildet, die sich durch die Siliciumnitrid-Schicht, die Kissen-Oxidschicht und in das Halbleitersubstrat hinein erstrecken. Bei dem Schritt 908 wird eine Isolations-Oxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliciumnitrid-Schicht ausgebildet. Als nächstes wird bei dem Schritt 910 die Isolations-Oxidschicht herab bis zu einer Ebene der Siliciumnitrid-Schicht abgetragen, indem diese einem chemisch/mechanischen Polierprozeß unterworfen wird, der in Verbindung mit 8 beschrieben wurde. Wiederum kann das erste Passivierungsmittel aus der Polyvinylsulfonsäure bestehen, und das zweite Passivierungsmittel kann aus dem Kaliumhydrogenphthalat bestehen. Auch kann ein Beschleuniger bezüglich der Abtragungsrate und/oder ein pH-Kontrollmittel zu der wäßrigen Lösung gegeben werden, welche die CMP-Aufschlämmung darstellt. Dann wird bei dem Schritt 912 die Kissen-Oxidschicht und die Siliciumnitrid-Schicht abgetragen, was dazu führt, daß eine Vielzahl von Graben-Oxidzonen in der Oberfläche des Halbleitersubstrats verbleiben.
Während die vorliegende Erfindung unter Hinweis auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nicht auf die Beschreibung und die hier dargestellten Beispiele eingeschränkt, sondern wird vielmehr durch die anhängenden Ansprüche definiert.

Claims

Chemisch/mechanische Polier-Aufschlämmung, mit einer wäßrigen Lösung, die – schleifende Teilchen und folgende unterschiedliche Passivierungsmittel enthält a) ein erstes Passivierungsmittel aus einem anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tensid; und b) ein zweites Passivierungsmittel aus einer Phthalsäure und deren Salzen.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das erste Passivierungsmittel aus einer Polyvinylsulfonsäure besteht.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Gewichtsprozentsatz des ersten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung bei 0,001–10 Gew.-% liegt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Gewichtsprozentsatz des ersten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung bei 0,01–5 Gew.-% liegt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das zweite Passivierungsmittel aus Kaliumhydrogenphthalat besteht.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1 oder 5, bei der ein Gewichtsprozentsatz des zweiten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung bei 0,001–1 Gew.-% liegt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1 oder 5, bei der ein Gewichtsprozentsatz des zweiten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung bei 0,02–0,5 Gew.-% liegt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der eine Menge des ersten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung 0,001–10 Gew.-% beträgt und bei der eine Menge des zweiten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung 0,001–1 Gew.-% beträgt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der eine Menge eines ersten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung 0,01-5 Gew.-% beträgt, und bei der eine Menge des zweiten Passivierungsmittels in der wäßrigen Lösung 0,02–0,5 Gew.-% beträgt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der das anionische Tensid aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einer Carbonsäure oder deren Salz, einem Schwefelsäureester oder dessen Salz, einer Sulfonsäure oder deren Salz, und einem Phosphorsäureester oder dessen Salz, und das kationische Tensid 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 (d.h. einem quaternären Ammoniumsalz), und bei der das nicht-ionische Tensid aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Tensid vom Polyethylenglykol-Typ und einem Tensid vom Polyhydroxy-Alkohol-Typ.
Chemisch mechanische Polieraufschlämmung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die wäßrige Lösung ferner einen Beschleuniger für die Abtragungsrate enthält.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 11, wobei der Beschleuniger für die Abtragungsrate aus Ammoniumhydrogenphosphat besteht, und bei der ein Gewichtsprozentsatz des Ammoniumhydrogenphosphats in der wäßrigen Lösung im Bereich von 0,001–10 Gew.-% liegt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 11, wobei der Beschleuniger für die Abtragungsrate aus einem solchen besteht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Ammoniumdihydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)-phosphat, 2-Aminoethyl-dihydrogenphosphat, 4-Chlorbenzoldiazonium-hexafluorphosphat, Nitrobenzoldiazonium-hexafluorphosphat, Ammoniumhexafluorphosphat, Bis-(2,4-dichlorphenyl)-chlorphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)-hydrogenphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)-phosphit, Calciumfluorphosphat, Diethylchlorphosphat, Diethylchlorthiophosphat, Kaliumhexafluorphosphat, Pyrophosphorsäure, Tetrabutylammonium-hexafluorphosphat und Tetraethylammonium-hexafluorphosphat.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die wäßrige Lösung ferner ein pH-Kontrollmittel enthält.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 14, bei der die wäßrige Lösung einen pH Wert von 2 bis 6 besitzt.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der die schleifenden Teilchen aus Metalloxid bestehen und aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Cerdioxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkondioxid und Germaniumdioxid besteht.
Chemisch/mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der ein Gewichtsprozentsatz der schleifenden Teilchen in der wäßrigen Lösung im Bereich zwischen 0,1–25 Gew.-% liegt.
Chemisch mechanische Polieraufschlämmung nach Anspruch 1, bei der eine Oxid-zu-Siliciumnitrid-Selektivität der wäßrigen Lösung wenigstens 50:1 beträgt.
Chemisch/mechanisches Polierverfahren, mit den folgenden Schritten: Kontaktieren einer Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens; Zuführen einer wäßrigen Lösung, welche schleifende Teilchen und folgende unterschiedliche Passivierungsmittel enthält 1) ein erstes Passivierungsmittel aus einem anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tensid; und 2) ein zweites Passivierungsmittel aus einer Phthalsäure und deren Salzen, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers; und Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens.
Chemisch/mechanisches Polierverfahren, mit den folgenden Schritten: Kontaktieren einer Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Oberfläche eines Polierkissens; Zuführen einer wäßrigen Lösung, die schleifende Teilchen, Polyvinylsulfonsäure und Kaliumhydrogenphthalat enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche des Halbleiterwafers; und Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens.
Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 20, bei dem die zugeführte wäßrige Lösung ferner ein pH-Kontrollmittel und einen Beschleuniger für eine Abtragungsrate enthält.
Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 20, bei dem die zugeführte wäßrige Lösung einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 6 besitzt und ferner Ammoniumhydrogenphosphat enthält.
Seichtgraben-Isolationsverfahren, mit den folgenden Schritten: Ausbilden einer Kissen-Oxidschicht über einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats; Ausbilden einer Siliciumnitrid-Schicht über der Kissen-Oxidschicht in solcher Weise, daß die Kissen-Oxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Siliciumnitrid-Schicht eingefügt wird; Ausbilden einer Vielzahl von Gräben durch die Siliciumnitrid-Schicht und die Kissen-Oxidschicht hindurch bis in das Halbleitersubstrat hinein; Ausbilden einer Isolationsoxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliciumnitrid-Schicht; Aussetzen der Isolations-Oxidschicht einem chemisch/mechanischen Poliervorgang, um die Isolations-Oxidschicht herab bis zur Ebene oder Höhe der Siliciumnitrid-Schicht abzutragen, wobei der chemisch/mechanische Poliervorgang enthält: (a) Kontaktieren einer Oberfläche der Isolations-Oxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, (b) Zuführen einer wäßrigen Lösung, die schleifende Teilchen und folgende unterschiedliche Passivierungsmittel enthält: 1. ein erstes Passivierungsmittel aus einem anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tensid; und 2. ein zweites Passivierungsmittel aus einer Phthalsäure und deren Salzen, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche der Isolations-Oxidschicht, und (c) Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens; und Abtragen der Kissen-Oxidschicht und der Siliciumnitrid-Schicht.
Seichtgraben-Isolationsverfahren, mit den folgenden Schritten: Ausbilden einer Kissen-Oxidschicht über einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats; Ausbilden einer Siliciumnitrid-Schicht über der Kissen-Oxidschicht in solcher Weise, daß die Kissen-Oxidschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Siliciumnitrid-Schicht eingefügt wird; Ausbilden einer Vielzahl von Gräben durch die Siliciumnitrid-Schicht und die Kissen-Oxidschicht hindurch bis in das Halbleitersubstrat hinein, Ausbilden einer Isolations-Oxidschicht innerhalb der Vielzahl der Gräben und über der Siliciumnitrid-Schicht; Aussetzen der Isolations-Oxidschicht einem chemisch/mechanischen Poliervorgang, um die Isolations-Oxidschicht bis herab zu einer Ebene der Siliciumnitrid-Schicht abzutragen, wobei der chemisch/mechanische Poliervorgang folgendes umfaßt: (a) Kontaktieren einer Oberfläche der Isolations-Oxidschicht mit einer Oberfläche eines Polierkissens, (b) Zuführen einer wäßrigen Lösung, die schleifende Teilchen, eine Polyvinylsulfonsäure und Kaliumhydrogenphthalat enthält, zu einer Zwischenschicht zwischen der Oberfläche des Polierkissens und der Oberfläche der Isolations-Oxidschicht, und (c) Drehen der Oberfläche des Halbleiterwafers relativ zur Oberfläche des Polierkissens; und Abtragen der Kissen-Oxidschicht und der Siliciumnitrid-Schicht.
Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 24, bei dem die zugeführte wäßrige Lösung ferner ein pH-Kontrollmittel und einen Beschleuniger für die Abtragungsrate enthält.
Chemisch/mechanisches Polierverfahren nach Anspruch 24, bei dem die zugeführte wäßrige Lösung einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 6 besitzt und ferner Ammoniumhydrogenphosphat enthält.