ES2216490T3

ES2216490T3 - Composicion abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor y procedimiento para producir un dispositivo semiconductor con la misma.

Info

Publication number: ES2216490T3
Application number: ES99906467T
Authority: ES
Inventors: Takanori Kido; Kagetaka Ichikawa
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2004-10-16
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: TW510917B; KR20010041248A; US6410444B1; WO1999043761A1; EP1061111B1; JP3672493B2; DE69917010D1; EP1061111A1; DE69917010T2; US6436835B1; KR100583842B1; EP1061111A4; US20020045350A1; ATE266071T1

Abstract

Una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor en el procedimiento de aislamiento de ranuras poco profundas, comprendiendo dicha composición principalmente agua, polvo de óxido de cerio y uno o más compuestos orgánicos solubles en agua que tienen al menos un grupo -COOH, un grupo COOMx (en el que Mx es un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de H para formar una sal), un grupo -SO3H y un grupo -SO3My (en el que My representa un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de H para formar una sal), en el que el tamaño de partícula primario de dicho polvo de óxido de cerio es 0, 005 a 0, 5 m y en el que cuando una capa de nitruro de silicio y una capa de óxido de silicio, formadas por separado sobre un sustrato de silicio mediante el método CVD se pulen independientemente bajo las mismas condiciones, la relación de la tasa de pulido para la última respecto a la de la primera es 10 o más.

Description

Composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor y procedimiento para producir un dispositivo semiconductor con la misma.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor, más específicamente, a una composición abrasiva para uso en el aislamiento de un elemento de un dispositivo semiconductor mediante el procedimiento de aislamiento por una ranura poco profunda, así como un procedimiento para elaborar un dispositivo semiconductor que utiliza dicha composición abrasiva.

Técnica precedente

Como método para aislar elementos de un dispositivo semiconductor, un gran tema de atención es cambiar del procedimiento LOCOS (Oxidación local del silicio) a un procedimiento de aislamiento mediante una ranura poco profunda donde se forma una capa de nitruro de silicio sobre un sustrato de silicio, se forman ranuras poco profundas y se deposita una capa de óxido sobre ellas y luego se aplana mediante la técnica CMP que utiliza una capa de nitruro de silicio como empaste, ya que como la región del elemento eficaz es amplia, se puede fabricar un dispositivo semiconductor de densidad más alta.

En muchos de los procedimientos de aislamiento mediante ranura poco profunda, se forma una capa de nitruro de silicio como una capa inferior de la capa de óxido que se va a pulir, la capa de nitruro de silicio se usa como empaste en el pulido, la superficie que se va a aplanar se pule para dar un espesor separado uniforme y exacto, y el pulido se termina cuando se consigue un espesor predeterminado separado.

Como composición abrasiva usada a este efecto, el documento JP-A-9-194832 describe una composición que usa nitruro de silicio, carburo de silicio o grafito como el abrasivo en particular, y el documento JP-A-9-208933 describe una composición abrasiva que comprende polvo fino de nitruro de silicio al que se le ha añadido un ácido tal como el ácido glucónico.

Estas composiciones abrasivas contienen un abrasivo que tiene alta dureza y que aseguran con certeza una alta tasa de pulido, sin embargo, tienen el inconveniente de que se generan muchas rayas sobre la superficie pulida y origina una reducción en el comportamiento del dispositivo semiconductor.

El documento EP-A-0786504 describe composiciones abrasivas para pulir un dispositivo semiconductor en un procedimiento de aislamiento mediante una ranura poco profunda, que pueden comprender agua, óxido de cerio y ácido oxálico o ácido málico. Sin embargo, el polvo de óxido de cerio aquí utilizado tiene un tamaño de partícula primario de 0,98 \mum que tiene influencia en la selectividad la etapa de pulido.

El documento EP-A-1043379, un documento que tiene una prioridad anterior, se refiere a una composición de pulido que comprende agua, óxido de cerio y poli(ácido acrílico) para pulir dispositivos semiconductores. Sin embrago, el poli(ácido acrílico) usado como dispersante está presente en una cantidad de 0,01 a 5 partes, basadas en 100 partes de partículas de óxido de cerio, que da como resultado una relación de polímero de poli(ácido acrílico) respecto a óxido de cerio de 0,0001 a 0,05. Por eso, no se puede conseguir una selectividad en la etapa de pulido de 10 o más.

Además, las técnicas anteriormente descritas, son insuficientes en la "relación de selectividad" que es un valor obtenido dividiendo la tasa de pulido para una capa de óxido por la tasa de pulido para una capa de nitruro de silicio y muestra la facilidad que tiene la capa de óxido, en muchos casos la capa de dióxido de silicio, de pulirse comparada con la capa de empaste de nitruro de silicio. Por eso, Hay una necesidad de aumentar la relación de selectividad.

El objeto de la presente invención es proporcionar una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor, que puede superar los problemas anteriormente descritos.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo semiconductor que ha resuelto los problemas anteriormente descritos.

Descripción de la invención

Como resultado de las intensas investigaciones para resolver estos problemas, los presentes inventores han hallado (1) una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor en el procedimiento de aislamiento mediante ranura poco profunda, comprendiendo dicha composición principalmente polvo de óxido de cerio y uno o más compuestos orgánicos solubles en agua que tienen al menos un grupo -COOH, un grupo -COOM_{x} (en el que M_{x} es un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de hidrógeno para formar una sal), un grupo -SO_{3}H y un grupo -SO_{3}M_{y} (en el que M_{y} es un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de hidrógeno para formar una sal), en la que cuando una capa de nitruro de silicio y una capa de óxido de silicio formadas por separado sobre un sustrato de silicio mediante un procedimiento CVD, se pulen independientemente bajo las mismas condiciones, la relación de tasa de pulido para la última respecto a la de la primera es 10 o más.

Preferiblemente, usando la composición abrasiva para fabricar un dispositivo semiconductor de la presente invención, (2) en la que la concentración de óxido de cerio en la composición abrasiva es de 0,1 a 10% por ciento en peso, y la cantidad añadida del compuesto orgánico soluble en agua, en términos de la relación de pesos respecto al óxido de cerio, es de 0,001 a 20, y (3) en la que cuando una capa de nitruro de silicio y una capa de óxido de silicio, formadas por separado, sobre un sustrato de silicio mediante el procedimiento CVD y se pulen independientemente bajo las mismas condiciones, la relación de la tasa de pulido para la última respecto a la de la primera es 10 o más, las rayas sobre la superficie pulida se pueden reducir significativamente y el valor de la relación de selectividad puede aumentar significativamente. La presente invención proporciona también un procedimiento para fabricar un dispositivo semiconductor, que comprende las etapas de

formar una capa de nitruro de silicio sobre un sustrato semiconductor,

separar selectivamente una porción de dicha capa de nitruro de silicio para exponer dicho sustrato semiconductor,

grabar dicho sustrato semiconductor usando dicha capa de nitruro de silicio como una máscara para formar una ranura,

depositar una capa de óxido de silicio sobre dicha capa de nitruro de silicio y dicho sustrato semiconductor para llenar completamente dicha ranura con la capa de óxido de silicio, y

pulir aplanando dicha capa de óxido de silicio usando dicha capa de nitruro de silicio como empaste para que permanezca selectivamente dicho óxido de silicio en dicha ranura,

en el que dicho pulido y aplanamiento se realiza usando una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor, comprendiendo dicha composición principalmente agua, polvo de óxido de cerio y uno o más compuestos orgánicos solubles en agua que tiene al menos un grupo -COOH, grupo -COOM_{x} (en el que M_{x} es un átomo o grupo funcional capaz de reemplazar un átomo de H para formar una sal), en la que cuando una capa de nitruro de silicio y una capa de óxido de silicio, formadas por separado sobre un sustrato de silicio mediante el método CVD, se pulen independientemente bajo las mismas condiciones, la relación de la tasa de pulido para la última respecto a la de la primera es 10 o más.

En este procedimiento, el aislamiento de la ranura poco profunda se puede formar con rayas reducidas sobre la superficie pulida y con alta capacidad de control.

Breve descripción de la invención

Las figuras 1-4 son vistas de cortes transversales de un dispositivo semiconductor en el orden de las etapas para ilustrar un procedimiento para formar un aislamiento de una ranura poco profunda.

El polvo fino de óxido de cerio usado en la presente invención es, preferiblemente, de alta pureza, específicamente la pureza es, preferiblemente del 99% o más, más preferiblemente 99,9% o más. Si la pureza es inferior a este intervalo, es difícil separar de la superficie del dispositivo semiconductor los elementos de impurezas que tienen efectos adversos sobre las propiedades del semiconductor, incluso si el dispositivo semiconductor se limpia después del pulido, como resultado, aumenta los defectuosos y la producción inconvenientemente disminuye.

El tamaño medio de partícula del polvo fino de óxido de cerio es, preferiblemente, de 0,01 a 1,0 \mum, más preferiblemente de 0,1 a 0,5 \mum. Si el tamaño medio de partícula es inferior a 0,01 \mum, la tasa de pulido para la capa de óxido, en muchos casos, capa de dióxido de silicio, se reduce, mientras que si excede a 1,0 \mum, se generan fácilmente rayas finas sobre la superficie pulida.

El tamaño primario de partícula de óxido de cerio es de 0,005 a 0,5 \mum, preferiblemente de 0,02 a 0,2 \mum. Si el tamaño primario de partícula es inferior a 0,005 \mum, la tasa de pulido para la capa de óxido se reduce extremadamente y no se puede conseguir una relación de selectividad suficientemente grande, mientras que si excede de 0,5 \mum, se generan fácilmente rayas finas sobre la superficie pulida.

La concentración de óxido de cerio (polvo fino) en la composición abrasiva de la presente invención depende de las condiciones de pulido tal como la presión de trabajo, sin embargo, es preferible de 0,1 a 10% en peso, más preferiblemente de 0,3 a 5% en peso. Si la concentración es inferior a 0,1% en peso, la tasa de pulido para la capa de óxido se reduce, mientras que incluso si excede el 10%, la mejora en el efecto, es decir, la mejora de la tasa de pulido para la capa de óxido no se incrementa por el aumento de la concentración y la rentabilidad disminuye de forma inconveniente.

A continuación se describe el compuesto orgánico soluble en agua para uso en la presente invención.

Este es un compuesto orgánico soluble en agua que tiene al menos un grupo -COOH, grupo -COOM_{x} (en el que M_{x} es un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de H para formar una sal), grupo -SO_{3}H y un grupo -SO_{3}M_{y} (en el que M_{y} es un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de H para formar una sal). En el caso de una sal, preferiblemente no está contenido un metal alcalino. El compuesto orgánico soluble en agua para uso en la presente invención no está particularmente limitado, en la medida de lo posible tiene al menos uno de los grupos anteriormente descritos. El compuesto orgánico soluble en agua se puede usar solo o en combinación.

Sus ejemplos específicos preferidos incluyen poli(ácidos acrílicos) ((CH_{2}CHCOOH)_{n}, peso molecular: 500-10000), poli(ácido metacrílico) (CH_{2}CCH_{3}COOH) , peso molecular: 500-10000), sus sales de amonio, condensados de ácido naftaleno-sulfónico (de la siguiente fórmula:

1

peso molecular: 500-10000), su sal de amonio, así como ácido málico (HOOCCH(OH)CH_{2}COOH), peso molecular: 134,09), ácido láctico (CH_{3}CH(OH)COOH, peso molecular: 90,08), ácido tartárico (HOOC(CHOH)_{3}COOH, peso molecular: 150,09), ácido glucónico (HOCH_{2}(HCOH)_{4}COOH, peso molecular: 196,16), ácido cítrico monohidratado (HOOCCH_{2}C(OH)(COOH)CH_{2}COOH\cdotH_{2}O, peso molecular: 210,14), ácido succínico (HOOC(CH_{2})_{2}COOH, peso molecular: 118,09), ácido adípico (HOOC(CH_{2})_{4}COOH, peso molecular: 146,14), ácido fumárico (HOOCCH=CHCOOH), peso molecular: 116,07) y otros ácido orgánicos, sus sales de amonio, ácido aspártico (HOOCCH_{2}CH(NH_{2})COOH, peso molecular: 133,10), ácido glutámico (HOOCCH_{2}CH_{2}CH(NH_{2})COOH, peso molecular: 147,13 y otros aminoácidos ácidos, sus sales de amonio, glicina (H_{2}NCH_{2}COOH), peso molecular: 75,07), ácido 4-aminobutírico (H_{2}N(CH_{2})_{3}COOH, peso molecular: 103,12), ácido 6-aminohexanoico (H_{2}N(CH_{2})_{5}COOH, peso molecular: 131,17), ácido 12-aminoláurico (H_{2}N(CH_{2})_{11}COOH, peso molecular: 215,33), arginina (H_{2}NC(=NH)NH(CH_{2})_{3}CH(NH_{3})COOH, peso molecular: 174,20), glicilglicina (H_{2}NCH_{2}CONHCH_{2}COOH), peso molecular: 132,12) y otros aminoácido básicos o neutros, ácido laurilbenceno-sulfónico (CH_{3}(CH_{2})_{11}C_{6}H_{4}SO_{3}H, peso molecular: 326,501) y sus sales de amonio, etc.

La cantidad añadida de compuesto orgánico soluble en agua varía dependiendo de la clase del compuesto, la concentración de polvo fino de óxido de cerio en la composición de la presente invención, el valor del pH de la composición o las condiciones de pulido tal como la presión de trabajo, sin embargo es preferiblemente, en términos de la relación de peso respecto al óxido de cerio, de 0,001 a 20, más preferiblemente de 0,005 a 10, todavía más preferiblemente de 0,005 a 5. Si la relación de pesos es inferior a 0,1, la cantidad de compuesto orgánico soluble en agua que absorbe respecto a la superficie de la capa de nitruro de silicio es pequeña comparada con el grano de abrasivo que actúa en el proceso de pulido y se forma una pobre capa de adsorción, como resultado, el efecto de prevenir el contacto directo del polvo fino de óxido de cerio con la capa de nitruro de silicio no es suficientemente grande, y la tasa de pulido para la capa de nitruro de silicio no se puede reducir, mientras que incluso si excede de 20, el efecto no se potencia más por el aumento en la cantidad, y la rentabilidad disminuye de forma inconveniente.

El pH de la composición abrasiva de la presente invención se describe a continuación.

El pH se puede controlar si es necesario, ya que tiene influencia en las tasas de pulido tanto de la capa de dióxido de silicio como la de nitruro de silicio. Si se va a disminuir el pH, se pueden usar ácidos inorgánicos tales como el ácido nítrico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácidos orgánicos tales como ácido málico, ácido láctico, ácido tartárico, ácido glucónico, ácido cítrico monohidratado, ácido succínico, ácido adípico, y ácido fumárico, y aminoácidos ácidos tales como ácido aspártico y ácido glutámico. Si se va a aumentar el pH se puede usar amoníaco, aminas tales como etanolamina, o aminoácidos básicos o neutros tales como glicina, ácido 4-aminobutírico, ácido 6-aminohexanoico, ácido 12-aminoláurico, ácido argírico, y glicilglicina. El pH de 4 o más es preferible en algunos casos, pero se puede usar el pH inferior a 4.

La composición abrasiva de la presente invención puede además contener un abrasivo distinto del óxido de cerio, y aditivos comúnmente usados en composiciones abrasivas, tal como un agente que ajuste la viscosidad, una solución tampón, un agente tensioactivo y un agente quelante.

La composición abrasiva de la presente invención se caracteriza por una alta selectividad en la tasa de pulido entre el óxido de silicio y el nitruro de silicio y la relación de selectividad puede ser al menos 10, preferiblemente 30 o más, y más preferiblemente 50 o más. Además, se caracteriza por una gran disminución en las rayas respecto a la superficie pulida.

El proceso para la formación de aislamientos de ranuras poco profundas en un dispositivo semiconductor que utiliza la composición abrasiva se describe ahora.

Los dibujos se refieren a é. como se muestra en la figura 1, la superficie de un sustrato semiconductor tal como silicio se oxida para formar una fina capa 2 de óxido de silicio, sobre la que se deposita una capa 3 de nitruro de silicio con un espesor de, por ejemplo, 200 nm, mediante CVD. Mediante fotolitografía que utiliza una fotorresistencia, por ejemplo, se forman las aberturas 4 con una anchura de, por ejemplo, 500-5000 nm sobre la capa de nitruro de silicio en lugares donde se van a formar las ranuras.

Usando la capa 3 de nitruro de silicio con las aberturas como una máscara, el sustrato 1 semiconductor se somete a un grabado selectivo para formar ranuras poco profundas que tienen una profundidad de, por ejemplo, 500 nm.

El óxido de silicio 5 se deposita sobre la superficie completa del sustrato semiconductor 1 que tiene sobre él la capa 3 de nitruro de silicio, por ejemplo, por el método CVD con polarización, que permite un propiedad de excelente llenado, de forma que las ranuras 4 se puedan llenar completamente con el óxido de silicio 5 (Fig. 2).

Si el pulido con aplanamiento que utiliza una composición abrasiva se efectúa sobre esta construcción, la superficie de la capa 5 de óxido de silicio se pule gradualmente como una superficie plana a pesar de la presencia de las porciones huecas sobre las ranuras 4. A medida que continúa el pulido, la superficie pulida alcanza la superficie de la capa 3 de nitruro de silicio, delante de la cual la superficie se hace completamente plana y los huecos sobre las ranuras desaparecen. El pulido se termina en la etapa en la que queda expuesta la superficie de la capa de nitruro de silicio. Por eso, los aislamientos 5' de las ranuras poco profundas se forman como se muestra en la Fig. 3. La capa 3 de nitruro de silicio se puede usar como una capa aislante sobre el dispositivo semiconductor, pero normalmente se retira como se muestra en la Fig. 4.

En el pulido con aplanamiento para la formación de aislamientos de ranuras poco profundas, como anteriormente se describió, la relación de la relación de pulido del óxido de silicio respecto al nitruro de silicio, es decir, la relación de selectividad, deberá ser alta para pulir eficazmente el óxido de silicio y asegurar la detención del pulido en la localización del nitruro de silicio. También, no se desea que haya rayas sobre la superficie pulida ya que pueden originar el deterioro de las características del dispositivo semiconductor.

La composición abrasiva de la presente invención anteriormente descrita, se desarrolló para proporcionar una composición muy adecuada para el pulido con aplanamiento. Con la composición abrasiva de la presente invención, se puede obtener una relación de selectividad de al menos 10, preferiblemente 50 o más, incluso 60 o más, por lo que se puede hacer un pulido con aplanamiento muy controlado y también se puede conseguir la prevención de rayas sobre la superficie pulida.

El método de llevar a cabo el pulido usando la composición abrasiva de la presente invención puede ser cualquier método de pulido conocido o método de pulido mecanoquímico.

Ejemplos

La presente invención se describe con mayor detalle a continuación, haciendo referencia a los Ejemplos; sin embargo, la presente invención no deberá interpretarse que está limitada a ellos.

Ejemplo 1

Se mezclaron 100 g de una suspensión de óxido de cerio de alta pureza (GPL-C1010, producida por Showa Denko KK, d_{50} = 0,5 \mum, tamaño de partícula primario: 0,1 \mum, concentración de óxido de cerio que tiene una pureza de 99,9% en peso o más: 10% en peso) con 100 g de una solución obtenida disolviendo 10 g de poli(acrilato de amonio) en agua. Se añadió más agua para preparar una composición abrasiva en suspensión, en una cantidad total de 1.000 g. La composición obtenida tenía un pH de 7,2, una concentración de óxido de cerio del 1% y una concentración de poli(acrilato de amonio) del 1%. La cantidad de compuesto orgánico soluble en agua añadida, en términos de la relación de peso respecto al óxido de cerio, era 1,0.

Las cualidades de pulido de esta suspensión abrasiva para la capa de dióxido de silicio y para la capa de nitruro de silicio se evaluó como sigue.

Condiciones de pulido Material pulido

(1): capa de dióxido de silicio (espesor: aproximadamente 1 \mum) formada sobre una oblea de silicio que tiene un diámetro de 15,24 cm y un espesor de 625 \mum mediante el procedimiento CVD.

(2): capa de nitruro de silicio (espesor: aproximadamente 0,5 \mum) formada sobre una oblea de silicio que tiene un diámetro de 15,24 cm y un espesor de 625 \mum mediante el procedimiento CVD.

Almohadilla

almohadilla de dos capas para pulir un dispositivo semiconductor IC1000/Suba 400, fabricado por Rodel-Nitta Co. Ltd,).

Maquina pulidora

máquina pulidora de una única cara para pulir un dispositivo semiconductor (Modelo SH-24, fabricado por Speedfam Co. Ltd. diámetro del tablero de trabajo: 610 mm).

Número de revoluciones del tablero:	70 rpm
Presión de trabajo:	29,4 kPa
Velocidad de alimentación de la suspensión:	100 ml/min
Tiempo de pulido:	1 minuto

Elemento de evaluación y método de evaluación

Tasa de pulido:	aparato para medir espesores del tipo de interferencia luminosa.
Rayas:	\begin{minipage}[t]{130mm} observación con microscopio óptico, con campo oscuro, (se observó el 3% de la superficie de la oblea a 200 aumentos y el número de rayas se convirtió en piezas/oblea).\end{minipage}

Como resultado del ensayo de pulido anteriormente descrito, la tasa de pulido de la capa de dióxido de silicio era alta y 5.050 \ring{A}/min y la tasa de pulido para la capa de nitruro de silicio era extremadamente baja, de 77 \ring{A}/min. Por consiguiente, la relación de selectividad era tan elevada como 66.

No se observaron rayas ni sobre la capa de dióxido de silicio ni sobre la capa de nitruro de silicio.

Ejemplos 2 a 9

Se prepararon suspensiones en las mismas condiciones que en el Ejemplo 1 excepto en cambiar la concentración de óxido de cerio y la concentración de poli(acrilato de amonio), y luego se evaluó en cuanto a las cualidades del pulido de la misma forma que el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1 junto con los resultados del Ejemplo 1.

Ejemplos 10 a 15

Se prepararon suspensiones usando el mismo óxido de cerio que el usado en el Ejemplo 1, pero cambiando la clase de compuesto orgánico acuoso. La concentración de óxido de cerio y la concentración de compuesto orgánico soluble en agua se estableció que iban a ser las mismas, y cada una del 1% en peso. La relación de pesos entre ellas era, por consiguiente, de 1. El pH de cada suspensión abrasiva se ajustó hasta que era aproximadamente 7, añadiendo amoníaco. Las cualidades del pulido se evaluaron de la misma forma que en el Ejemplo 1 y los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 2.

Ejemplos 16 a 23

Se prepararon suspensiones usando el mismo óxido de cerio que el usado en el Ejemplo 1, pero cambiando la clase del compuesto orgánico acuoso. La concentración de óxido de cerio se estableció en el 1% en peso, y la concentración de compuesto orgánico soluble en agua se estableció en 0,1% en peso. La relación de pesos entre ellas era, por consiguiente, 0,1. Las cualidades del pulido se evaluaron de la misma forma que en el Ejemplo 1 y los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 3.

Ejemplo comparativo 1

Se preparó una suspensión del 10% diluyendo una suspensión de sílice (SC-1, producida por Cabot Corporation, 30% en peso) y se evaluó en cuanto a las cualidades del pulido. Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Ejemplo comparativo 2

Se preparó una solución del 1% en peso diluyendo el mismo óxido de cerio usado en el Ejemplo 1. No se añadió el compuesto orgánico soluble en agua. Se realizó el ensayo de pulido de la misma manera que en el Ejemplo 1 y los resultados se muestran en la Tabla 3.

Como se ha visto a partir de los resultados, cuando se pulen independientemente la capa de nitruro de silicio y la capa de óxido de silicio formadas por separado, sobre un sustrato de silicio mediante el método CVD bajo las mismas condiciones, la relación de la tasa de pulido para la última respecto a la de la primera, es decir la relación de selectividad, excede mucho de 10 en el caso de la presente invención.

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Aplicabilidad industrial

La composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor de la presente invención es de elevada tasa de pulido para la capa de dióxido y de óxido de silicio, tiene una gran relación de selectividad respecto a la tasa de pulido para la capa de nitruro de silicio, y es reducida en lo que se refiere a rayas generadas sobre la superficie pulida, de ahí que sea adecuada como composición para pulir un dispositivo semiconductor, usada en pulir la capa de óxido, en muchos casos, capa de dióxido de silicio, con una capa de nitruro de silicio como empaste.

Claims

1. Una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor en el procedimiento de aislamiento de ranuras poco profundas, comprendiendo dicha composición principalmente agua, polvo de óxido de cerio y uno o más compuestos orgánicos solubles en agua que tienen al menos un grupo -COOH, un grupo COOM_{x} (en el que M_{x} es un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de H para formar una sal), un grupo -SO_{3}H y un grupo -SO_{3}M_{y} (en el que M_{y} representa un átomo o grupo funcional capaz de desplazar un átomo de H para formar una sal), en el que el tamaño de partícula primario de dicho polvo de óxido de cerio es 0,005 a 0,5 \mum y en el que cuando una capa de nitruro de silicio y una capa de óxido de silicio, formadas por separado sobre un sustrato de silicio mediante el método CVD se pulen independientemente bajo las mismas condiciones, la relación de la tasa de pulido para la última respecto a la de la primera es 10 o más.

2. La composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor como se reivindica en la reivindicación 1, en la que la concentración de óxido de cerio en la composición abrasiva es de 0,1 a 10% en peso, y la cantidad añadida de compuesto orgánico soluble en agua, en términos de relación de pesos respecto al óxido de cerio, es de 0,001 a 20.

3. La composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor como la reivindicada en la reivindicación 1, en la que el compuesto soluble en agua se selecciona del grupo consistente en un condensado de ácido naftalenosulfónico-formalina, ácido málico, ácido láctico, ácido tartárico, ácido laurilbencenosulfónico, ácido aspártico, ácido glutámico, ácido succínico, ácido fumárico y ácido adípico.

4. Una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor como el reivindicado en la reivindicación 1, en la que el compuesto soluble en agua es poli(acrilato de amonio).

5. Un procedimiento para fabricar un dispositivo semiconductor que comprende las etapas de

formar una capa de nitruro de silicio sobre un sustrato semiconductor,

depositar una capa de óxido de silicio sobre dicha capa de nitruro de silicio y dicho sustrato semiconductor para llenar completamente dicha ranura con la capa de óxido de silicio, y pulir aplanando dicha capa de óxido de silicio usando dicha capa de nitruro de silicio como empaste para que permanezca selectivamente dicho óxido de silicio en dicha ranura,

en el que dicho pulido y aplanamiento se realiza usando una composición abrasiva para pulir un dispositivo semiconductor, comprendiendo dicha composición principalmente agua, polvo de óxido de cerio y uno o más compuestos orgánicos solubles en agua que tiene al menos un grupo -COOH, grupo -COOM_{y} (en el que M_{y} es un átomo o grupo funcional capaz de reemplazar un átomo de H para formar una sal), un grupo -SO_{3}H o un grupo -SO_{3}M_{y} ( en el que M_{y} es un átomo o grupo funcional capaz de reemplazar un átomo de H para formar una sal), en la que cuando una capa de nitruro de silicio y una capa de óxido de silicio, formadas por separado sobre un sustrato de silicio mediante el método CVD, se pulen independientemente bajo las mismas condiciones, la relación de la tasa de pulido para la última respecto a la de la primera es 10 o más.

6. El procedimiento para fabricar un dispositivo semiconductor como se expone en la reivindicación 5, en el que la concentración de óxido de cerio en la composición abrasiva es de 0,1 a 10% en peso, y la cantidad añadida de compuesto orgánico soluble en agua, en términos de relación de peso respecto al óxido de cerio es de 0,001 a 20.