JP2000091415A

JP2000091415A - Ｓｔｉの形成方法

Info

Publication number: JP2000091415A
Application number: JP10255055A
Authority: JP
Inventors: Takeo Tsukamoto; 丈夫塚本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2000-03-31
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: JP3161425B2

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨ばらつきの発生し難いＳＴＩの形成方法
を提供する。【解決手段】本方法は、シリコン基板上にＳＴＩを形
成する方法である。本方法は、シリコン基板上にストッ
パー層を成膜する工程と、ストッパー層を貫通してシリ
コン基板に達するＳＴＩ用分離溝を形成する工程と、絶
縁膜でＳＴＩ用分離溝を埋め込みつつ、シリコン基板上
に絶縁膜を成膜する工程と、第１の除去方法で急峻な凹
凸を除去して絶縁膜を平坦化する第１の絶縁膜除去工程
と、第１の除去方法とは異なる第２の除去方法でストッ
パー層まで絶縁膜を除去してＳＴＩを形成する第２の絶
縁膜除去工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＴＩ（Shallow
Trench Isolation）の形成方法に関し、更に詳細には、
ＳＴＩの形成に際し、ＳＴＩを埋め込んだ絶縁膜をばら
つきなく研磨、平坦化して、ＳＴＩを形成する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩの微細化が進行するにつれ
て、素子分離は、ＬＯＣＯＳからＳＴＩ（Shallow Tren
ch Isolation）に移行しつつある。ＳＴＩは、半導体基
板に溝（Trench）を形成し、その中に絶縁膜を埋め込む
ことにより、素子間の電気的絶縁を行うものである。

【０００３】ここで、図５及び図６を参照して、従来の
ＳＴＩの形成方法を説明する。図５（ａ）〜（ｄ）、及
び図６（ｅ）〜（ｈ）は、従来の方法に従ってＳＴＩを
形成する際の工程毎の基板断面を示す断面図である。ま
ず、図５（ａ）に示すように、半導体基板２１、例えば
シリコン基板２１上に、２００Åの膜厚のパッド酸化膜
２２を形成し、次いでパッド酸化膜２２上に、研磨スト
ッパーとして、ＣＭＰによる研磨速度が小さい膜、例え
ば窒化膜２３を１５００Åの膜厚で成膜する。パッド酸
化膜２２の役割は、窒化膜２３とシリコン基板２１との
間に発生する応力の緩和、窒化膜２３を除去する時の基
板保護等である。通常、パッド酸化膜２２は、簡便に良
質の膜が得られる熱酸化により形成される。次に、周知
のフォトリソグラフィー技術により、拡散層となる領域
に選択的にマスク２４を形成する。

【０００４】次に、図５（ｂ）に示すように、マスク２
４で覆われていない領域、つまり素子分離領域のストッ
パー膜２３及びパッド酸化膜２２を異方性エッチング技
術により除去する。更に、半導体基板２１を３０００Å
だけ異方性エッチングして、半導体基板２１に達するト
レンチ２５を素子分離領域に形成する。続いて、マスク
２４を除去する。

【０００５】次に、図５（ｃ）に示すように、ウェハー
上全面に、絶縁膜２６として膜厚６０００Åの酸化膜を
ＣＶＤ法により形成し、トレンチ２５を埋め込む。小さ
い拡散層パターン上には微細で急峻な凸部２７ができ
る。

【０００６】次に、図５（ｄ）から図６（ｅ）に示すよ
うに、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）に
より、全ての拡散層領域上で窒化膜２３上の酸化膜２６
を研磨し、最終的には、図６（ｆ）のように、酸化膜２
６を除去する。

【０００７】この従来のＣＭＰ研磨では、スラリーに平
均粒子径１００ｎｍのシリカ（ＳｉＯ２）砥粒をアルカ
リ性水溶液、例えばｐＨ１０程度の水酸化カリウム水溶
液に分散させた研磨液を使う。研磨パッドには、例えば
ロデール社のＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４００積層パッ
ドを使う。研磨条件は、一例を挙げると、研磨荷重が７
ｐｓｉ、ウェハーと研磨テーブルの回転数は、共に２０
ｒｐｍである。シリカ砥粒のスラリーを使用した通常の
ＣＭＰでは、凸部のパターン密度が小さい場所程、研磨
が速く進み、凸部のパターン密度が大きい場所では遅く
なる。こうした研磨のばらつきは、ストッパーの窒化膜
２３で研磨を止めることができれば問題ない。

【０００８】しかし、シリカを砥粒としたスラリーで
は、研磨レートの選択比（酸化膜／窒化膜）が、３程度
しかなく、窒化膜は十分ストッパーとしての機能を果た
せず、研磨が速い場所で１０００Å〜遅い場所で２００
Å程度研磨される。その結果、拡散層上の窒化膜残膜厚
は、薄い箇所で５００Å、厚い箇所で１３００Å程度と
大きくばらつく。

【０００９】次に、図６（ｇ）に示すように、エッチン
グにより窒化膜２３を除去すると、ＳＴＩが形成され
る。エッチングには、通常、酸化膜との選択比が高い、
燐酸によるウェットエッチが用いられる。しかし、窒化
膜の厚さがばらつくため、できたＳＴＩの上面の高さは
拡散層領域のシリコン表面の高さを基準にすると、窒化
膜の厚さにパッド酸化膜の厚さ２００Åを加えた７００
〜１５００Åとばらつく。

【００１０】その後、図６（ｈ）に示すように、パッド
酸化膜除去等のために、フッ酸もしくはフッ酸を含む液
により酸化膜ウェットエッチングを行うと、ＳＴＩ部分
は１２００Å程度エッチングされ低くなる。この結果、
ＳＴＩの上面の高さは拡散層領域の高さを基準にして、
−５００Å／＋３００Åとなり、段差が発生する。段差
があると、リソグラフィー技術を使用してゲート電極の
パターニングを行うときにフォトレジストの膜厚ばらつ
きが生じ、ゲート寸法が変動したり、後に続くエッチン
グ時にゲート電極材が段部に残る、等の問題が生じる可
能性がある(S.S.Cooperman他 J.Electrochm.Soc.,Vol.
142,pp3180-3185,1995) 。

【００１１】段差の大きさは、ウェットエッチングの量
や、イニシャルの窒化膜の厚さにより調整することも可
能ではあるが、ばらついているため、全てのパターンで
拡散層とＳＴＩ上面の高さをそろえることはできない。

【００１２】研磨のパターン差を低減するには、酸化膜
と窒化膜の研磨レートの選択比（酸化膜／窒化膜）が高
いスラリーが求められる(D.R.Evans他 Proceedingof C
MP-MIC,pp347-350,1998.)。高い選択比を出せるスラリ
ーとして、砥粒にセリア（ＣｅＯ２）を使用したスラリ
ーが知られている。しかし、セリアを砥粒としたスラリ
ーでは、パターンが小さくなるほど、研磨速度が低下す
るという現象が観察され(D.R.Evans他 Proceedingof C
MP-MIC,pp347-350,1998.)、微細で急峻な凸部は、ほと
んど研磨できない。その結果、図７に示すような研磨形
状になる。

【００１３】この現象は、次のように説明できる。光学
的に測定したセリア砥粒の平均２次粒子径は、典型的に
は３００〜４００ｎｍ程度で、シリカ砥粒の１００ｎｍ
程度と比べて大きい。微細で急峻なパターンが存在し、
パッドとウェハー間のスラリー層が薄くなる場所では、
シリカの小さい砥粒は入り込む事ができ研磨が進行する
が、セリア砥粒は大きいため入り込めず、研磨が進行し
ない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、通
常のシリカを砥粒としたスラリーのみによるＣＭＰで
は、研磨レートの選択比（酸化膜／窒化膜）が３程度し
かなく、窒化膜がストッパーとして十分機能しないため
に、パターンによる研磨のばらつきを抑えきれない。そ
のため、ＳＴＩ部の上面と拡散層の段差を無くすことは
できない。また、極端な場合には、オーバー研磨時に窒
化膜がなくなり、シリコンのバルク部分まで研磨してし
まうことになるという欠点がある。これを防ぐために
は、選択比が大きいスラリーが必要である。選択比の大
きなスラリーとして、砥粒にセリア（ＣｅＯ２）を用い
たスラリーがある。しかし、このスラリーでは、微細で
急峻な凸部は研磨できない。

【００１５】そこで、本発明の目的は、研磨ばらつきの
発生し難いＳＴＩの形成方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るＳＴＩの形成方法は、シリコン基板上
にＳＴＩを形成する方法であって、シリコン基板上にス
トッパー層を成膜する工程と、ストッパー層を貫通して
シリコン基板に達するＳＴＩ用分離溝を形成する工程
と、絶縁膜でＳＴＩ用分離溝を埋め込みつつ、シリコン
基板上に絶縁膜を成膜する工程と、第１の除去方法で急
峻な凹凸を除去して絶縁膜を平坦化する第１の絶縁膜除
去工程と、第１の除去方法とは異なる第２の除去方法で
ストッパー層まで絶縁膜を除去する第２の絶縁膜除去工
程と、ストッパー層を除去してＳＴＩを形成する工程と
を有することを特徴としている。

【００１７】上記目的を達成するために、本発明に係る
別のＳＴＩの形成方法は、シリコン基板上にＳＴＩを形
成する方法であって、シリコン基板上にストッパー層を
成膜する工程と、ストッパー層を貫通してシリコン基板
に達するＳＴＩ用分離溝を形成する工程と、非ＳＯＧ絶
縁膜でＳＴＩ用分離溝を埋め込みつつ、シリコン基板上
に非ＳＯＧ絶縁膜を成膜する工程と、非ＳＯＧ絶縁膜上
にＳＯＧ絶縁膜を成膜する工程と、第１の除去方法でＳ
ＯＧ絶縁膜を除去する第１の絶縁膜除去工程と、第１の
除去方法とは異なる第２の除去方法でストッパー層まで
非ＳＯＧ絶縁膜を除去する第２の絶縁膜除去工程と、ス
トッパー層を除去してＳＴＩを形成する工程とを有する
ことを特徴としている。

【００１８】例えば、第１の絶縁膜除去工程では、非Ｃ
ＭＰ加工による絶縁膜除去を行い、第２の絶縁膜除去工
程では、ＣＭＰ加工による絶縁膜除去を行う。その際、
非ＣＭＰ加工による絶縁膜を除去する第１の絶縁膜除去
工程では、リフロー加工又はエッチバック加工を使う。

【００１９】また、第１の絶縁膜除去工程では、第１の
研磨剤を使って絶縁膜の急峻な凹凸を除去して絶縁膜を
平坦化し、次いで第２の絶縁膜除去工程では、第１の研
磨剤とは異なる第２の研磨剤を使って、絶縁膜をストッ
パー層まで研磨、除去してＳＴＩを形成する。また、第
１の絶縁膜除去工程では、第１の研磨剤を使って絶縁膜
の急峻な凹凸を除去して絶縁膜を平坦化し、次いで第２
の絶縁膜除去工程では、第１の研磨剤の砥粒の平均粒径
より大きな平均粒径の第２の研磨剤を使って、絶縁膜を
ストッパー層まで研磨、除去する。その際、例えば第１
の研磨剤の砥粒の平均粒径が２００ｎｍ未満であり、第
２の研磨剤の砥粒の平均粒径が２００ｎｍ以上である。

【００２０】第１の研磨剤がシリカ砥粒の研磨剤であっ
て、第２の研磨剤が非シリカ砥粒の研磨剤である。例え
ば非シリカ砥粒の研磨剤としてセリア砥粒の研磨剤を使
用する。

【００２１】絶縁膜及びストッパー層が、それぞれ、シ
リコン酸化膜及びシリコン窒化膜である場合には、第１
の研磨剤はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との間の研
磨レート選択比（シリコン酸化膜／シリコン窒化膜）が
小さく、第２の研磨剤はその研磨レート選択比が第１の
研磨剤より大きい。好適には、第２の研磨剤の研磨レー
ト選択比が、第１の研磨剤の研磨レート選択比の１０倍
以上大きい。

【００２２】第１の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去時間
が、第２の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去時間より短い。
第１の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去量は、パターンの無
いウエハ上での被研磨膜の研磨量換算で、第２の絶縁膜
除去工程の絶縁膜除去量より小さい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明
する。実施形態例１本実施形態例は、本発明に係るＳＴＩの形成方法の実施
形態の一例であって、図１（ａ）〜（ｄ）、及び図２
（ｅ）、（ｆ）は、それぞれ、本実施形態例のＳＴＩの
形成方法に従ってＳＴＩを形成する際の基板断面を示す
断面図である。本実施形態例で使用するシリコンウエハ
では、図１（ａ）に示すように、半導体基板１の拡散層
領域上に膜厚２００Åのパッド酸化膜２を介してＣＭＰ
時にストッパーとなる膜３、例えば窒化膜が膜厚１００
０Åが成膜されている。素子分離領域には、深さ３００
０Åのトレンチ５が形成されており、その上から絶縁膜
４、例えば膜厚６０００Åの酸化膜が成膜されている。
拡散層領域上には微細で急峻な凸部６ができている。

【００２４】まず、第１の研磨を行い、図１（ｂ）に示
すように、微細で急峻な段差を平坦化する。第１の研磨
では、スラリーは平均粒子径１００ｎｍのシリカ（Ｓｉ
Ｏ２）砥粒をアルカリ性水溶液、例えばｐＨ１０程度の
水酸化カリウム水溶液に分散させた物を使う。研磨パッ
ドは、例えばロデール社のＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４
００積層パッドを使う。研磨条件は、一例を挙げると、
研磨荷重は７ｐｓｉ、ウエハと研磨テーブルの回転数は
共に２０ｒｐｍである。

【００２５】シリカ砥粒のスラリーを使用したＣＭＰで
は、微細で急峻な凸部のようにパターン密度が小さい部
分は単位面積当たりにかかる力が大きくなり、速く研磨
されるので、微細で急峻な凸部がほぼ平坦化されたら、
窒化膜が露出する前に研磨をとめる。この時、凸部のパ
ターン密度が大きい場所では、まだほとんど研磨が進行
していない。

【００２６】次に、第２の研磨を行い、図１（ｄ）に示
すように全ての拡散層領域上で窒化膜上の酸化膜を除去
する。第２の研磨では、スラリーは平均粒子径３００ｎ
ｍのセリア（ＣｅＯ２）砥粒を中性の分散媒に分散させ
た物を使う。研磨パッドは、例えばロデール社のＩＣ−
１０００／ＳＵＢＡ４００積層パッドを使う。研磨条件
は、一例を挙げると、研磨荷重が７ｐｓｉ、ウエハと研
磨テーブルの回転数は共に２０ｒｐｍである。図１
（ｃ）はこの時の研磨途中の様子を示す。パターン密度
が大きく研磨が遅い箇所の酸化膜が研磨されている間、
パターン密度が小さく研磨が速い箇所では窒化膜が露出
し研磨される。しかし、研磨レート選択比（酸化膜／窒
化膜）は、シリカスラリーが３程度なのに対して１５０
と、５０倍あるので、窒化膜の研磨量は、シリカ砥粒で
研磨すると最大１０００Åのところが２０Åとほとんど
無視でき、均一な研磨が可能である。

【００２７】２つの研磨は、別々の研磨装置で行っても
良いし、複数の研磨テーブルを持つ装置では、２つの研
磨テーブルを使い、連続して行っても良い。また、一つ
の研磨テーブルで、スラリーのみを切り替えて行っても
良い。

【００２８】次に、図２（ｅ）に示すようにエッチング
により窒化膜３を除去する。エッチングには通常、酸化
膜との選択比が高い、燐酸によるウェットエッチが用い
られる。窒化膜３がほとんど研磨されていないので、形
成されたＳＴＩ上面の、拡散層領域のシリコン表面を基
準にした高さは、窒化膜の厚さ１０００Åにパッド酸化
膜の厚さ２００Åを加えた１２００Åとなり、ばらつか
ない。

【００２９】次に、図２（ｆ）に示すように、パッド酸
化膜除去等のためにフッ酸もしくはフッ酸を含む液によ
り酸化膜のウェットエッチを行うと、ＳＴＩ部分は１２
００Å程度エッチングされ、低くなる。この結果、ＳＴ
Ｉの上面の高さは拡散層領域の高さとほぼ同じになる。

【００３０】実施形態例２本実施形態例は、本発明に係るＳＴＩの形成方法の実施
形態の別の例であって、図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞ
れ、本実施形態例のＳＴＩの形成方法に従ってＳＴＩを
形成する際の基板断面を示す断面図である。本実施形態
例では、微細で急峻な凸部をなくすために、シリカによ
る研磨でなくＳＯＧ（スピン・オン・グラス）を用い
る。図２（ａ）に示すウエハは、図１（ａ）と同じ状態
に形成されたシリコンウエハである。先ず、図３（ｂ）
に示すように、膜厚３０００Åの有機ＳＯＧ１３をスピ
ン塗布により成膜する。

【００３１】次に、図３（ｃ）に示すように、異方性の
ドライエッチングで４０００Åの厚さだけエッチバック
する。この時のエッチングは、有機ＳＯＧ１３による平
坦化の効果をできるだけ維持するために、酸化膜のエッ
チレートと、有機ＳＯＧのエッチレートをできるだけ近
い値に設定するのが望ましい。この方法ではグローバル
な段差は平坦化できないが、微細で急峻な凸部は平坦化
できる。

【００３２】次に、図３（ｄ）に示すように、全ての拡
散層領域上で窒化膜上の酸化膜が除去されるまで、研磨
を行う。この研磨では、スラリーに平均粒子径３００ｎ
ｍのセリア（ＣｅＯ２）砥粒を中性の分散媒に分散させ
た物を使う。研磨パッドには、例えばロデール社のＩＣ
−１０００／ＳＵＢＡ４００積層パッドを使う。研磨条
件は、一例を挙げると研磨荷重が７ｐｓｉ、ウエハと研
磨テーブルの回転数は共に２０ｒｐｍである。微細で急
峻な凸部はなく、支障無く高選択比の研磨を行える。

【００３３】実施形態例３本実施形態例は、本発明に係るＳＴＩの形成方法の実施
形態の更に別の例であって、図４（ａ）〜（ｄ）は、そ
れぞれ、本実施形態例のＳＴＩの形成方法に従ってＳＴ
Ｉを形成する際の基板断面を示す断面図である。図４
（ａ）に示すウエハは、図１（ａ）と同じ状態のウエハ
である。まず、図４（ｂ）に示すように、リンを５ｍｏ
ｌ％ドープし、融点が低くなった酸化膜２０を、３００
０Å成膜する。次に、図４（ｃ）に示すように、９００
度で３０分の熱処理を加え酸化膜２０をリフローさせ、
微細で急峻な凸部を平坦化する。

【００３４】次に、図４（ｄ）に示すように、全ての拡
散層領域上で窒化膜上の酸化膜が除去されるまで研磨を
行う。この研磨では、スラリーに平均粒子径３００ｎｍ
のセリア（ＣｅＯ２）砥粒を中性の分散媒に分散させた
物を使う。研磨パッドには、例えばロデール社のＩＣ−
１０００／ＳＵＢＡ４００積層パッドを使う。研磨条件
は、一例を挙げると研磨荷重が７PSI、ウエハと研磨テ
ーブルの回転数は共に２０ｒｐｍである。微細で急峻な
凸部はなく、支障無く高選択比の研磨を行える。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、第１の除去方法とは異
なる第２の除去方法でストッパー層まで絶縁膜を除去し
てＳＴＩを形成する、例えば微細で急峻な凸部の平坦化
を予め行ってからセリアを砥粒としたスラリーで研磨を
行うため、パターンに依らずストッパーの窒化膜に対し
て高選択比で酸化膜を研磨できるので、基板上のパター
ンに依存した研磨のばらつきを吸収することができる。
また、埋め込む酸化膜厚やＣＭＰの面内の不均一性等も
吸収し、均一なＣＭＰが可能になるので、拡散層領域と
ＳＴＩ上面の段差を一定にでき、絶対値を小さくでき
る。このように、本発明により段差の絶対値を小さくで
きるので、リソグラフィによるゲート電極のパターンニ
ングや、その後のゲート電極のエッチングが容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施形態例
１のＳＴＩの形成方法に従ってＳＴＩを形成する際の基
板断面を示す断面図である。

【図２】図２（ｅ）、（ｆ）は、それぞれ、図１（ｄ）
似続いて、実施形態例１のＳＴＩの形成方法に従ってＳ
ＴＩを形成する際の基板断面を示す断面図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施形態例
２のＳＴＩの形成方法に従ってＳＴＩを形成する際の基
板断面を示す断面図である。

【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施形態例
３のＳＴＩの形成方法に従ってＳＴＩを形成する際の基
板断面を示す断面図である。

【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、従来の方法
に従ってＳＴＩを形成する際の工程毎の基板断面を示す
断面図である。

【図６】図６（ｅ）〜（ｈ）は、それぞれ、図５（ｄ）
に続いて、従来の方法に従ってＳＴＩを形成する際の工
程毎の基板断面を示す断面図である。

【図７】

【符号の説明】

１、７、１４、２１、２８半導体基板２、８、１５、２２、２９パッド酸化膜３、９、１６、２３、３０ストッパー膜４、１０、１７、２６、３１絶縁膜５、１１、１８、２５トレンチ６、１２、１９、２７微細で急峻な凸部１３ＳＯＧ２０リンドープ酸化膜２４マスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコン基板上にＳＴＩ（Shallow Tren
ch Isolation）を形成する方法であって、シリコン基板上にストッパー層を成膜する工程と、ストッパー層を貫通してシリコン基板に達するＳＴＩ用
分離溝を形成する工程と、絶縁膜でＳＴＩ用分離溝を埋め込みつつ、シリコン基板
上に絶縁膜を成膜する工程と、第１の除去方法で急峻な凹凸を除去して絶縁膜を平坦化
する第１の絶縁膜除去工程と、第１の除去方法とは異なる第２の除去方法でストッパー
層まで絶縁膜を除去する第２の絶縁膜除去工程と、ストッパー層を除去してＳＴＩを形成する工程とを有す
ることを特徴とするＳＴＩの形成方法。
【請求項２】シリコン基板上にＳＴＩを形成する方法
であって、シリコン基板上にストッパー層を成膜する工程と、ストッパー層を貫通してシリコン基板に達するＳＴＩ用
分離溝を形成する工程と、非ＳＯＧ絶縁膜でＳＴＩ用分離溝を埋め込みつつ、シリ
コン基板上に非ＳＯＧ絶縁膜を成膜する工程と、非ＳＯＧ絶縁膜上にＳＯＧ絶縁膜を成膜する工程と、第１の除去方法でＳＯＧ絶縁膜を除去する第１の絶縁膜
除去工程と、第１の除去方法とは異なる第２の除去方法でストッパー
層まで非ＳＯＧ絶縁膜を除去する第２の絶縁膜除去工程
と、ストッパー層を除去してＳＴＩを形成する工程とを有す
ることを特徴とするＳＴＩの形成方法。
【請求項３】第１の絶縁膜除去工程では、非ＣＭＰ加
工による絶縁膜除去を行い、第２の絶縁膜除去工程で
は、ＣＭＰ加工による絶縁膜除去を行うことを特徴とす
る請求項１又は２に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項４】非ＣＭＰ加工による絶縁膜を除去する第
１の絶縁膜除去工程では、リフロー加工又はエッチバッ
ク加工を使うことを特徴とする請求項３に記載のＳＴＩ
の形成方法。
【請求項５】第１の絶縁膜除去工程では、第１の研磨
剤を使って絶縁膜の急峻な凹凸を除去して絶縁膜を平坦
化し、次いで第２の絶縁膜除去工程では、第１の研磨剤
とは異なる第２の研磨剤を使って、絶縁膜をストッパー
層まで研磨、除去してＳＴＩを形成することを特徴とす
る請求項１又は２に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項６】第１の絶縁膜除去工程では、第１の研磨
剤を使って絶縁膜の急峻な凹凸を除去して絶縁膜を平坦
化し、次いで第２の絶縁膜除去工程では、第１の研磨剤
の砥粒の平均粒径より大きな平均粒径の第２の研磨剤を
使って、絶縁膜をストッパー層まで研磨、除去すること
を特徴とする請求項５に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項７】第１の研磨剤の砥粒の平均粒径が２００
ｎｍ未満であり、第２の研磨剤の砥粒の平均粒径が２０
０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載のＳ
ＴＩの形成方法。
【請求項８】第１の研磨剤がシリカ砥粒の研磨剤であ
って、第２の研磨剤が非シリカ砥粒の研磨剤であること
を特徴とする請求項５に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項９】非シリカ砥粒の研磨剤としてセリア砥粒
の研磨剤を使用することを特徴とする請求項８に記載の
ＳＴＩの形成方法。
【請求項１０】絶縁膜及びストッパー層が、それぞ
れ、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜であって、第１
の研磨剤はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との間の研
磨レート選択比（シリコン酸化膜／シリコン窒化膜）が
小さく、第２の研磨剤はその研磨レート選択比が第１の
研磨剤より大きいことを特徴とする請求項５に記載のＳ
ＴＩの形成方法。
【請求項１１】第２の研磨剤の研磨レート選択比が、
第１の研磨剤の研磨レート選択比の１０倍以上大きいこ
とを特徴とする請求項１０に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項１２】第１の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去時
間が、第２の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去時間より短い
ことを特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか１
項に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項１３】第１の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去量
は、パターンの無いウエハ上での被研磨膜の研磨量換算
で、第２の絶縁膜除去工程の絶縁膜除去量より小さいこ
とを特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか１項
に記載のＳＴＩの形成方法。
【請求項１４】シリコン基板とストッパー層との間に
パッド酸化膜を成膜することを特徴とする請求項１から
１３のうちのいずれか１項に記載のＳＴＩの形成方法。