JP2005116912A

JP2005116912A - 半導体集積回路の製造方法

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Publication number: JP2005116912A
Application number: JP2003351534A
Authority: JP
Inventors: Terubumi Okita; 光史沖田; Shinji Funakoshi; 真二船越
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】半導体集積回路製造の製造プロセスに関し、特に耐圧性の低い絶縁膜上に銅または銅を主体とする合金の配線を欠陥が少なくかつ平坦にする好適な製造方法を提供すること。
【解決手段】半導体集積回路の配線を形成する製造プロセスにおいて、定盤と研磨用組成物のスラリーとの作用によって平坦化を行なう研磨方法によって銅または銅を主体とする合金からなる金属膜の研磨を、酸化剤を必須成分として含み、更に砥粒を含まない研磨用組成物のスラリーおよび砥粒が固定されていないポリッシングパッドを用いて研磨した後、プラズマエッチングによってバリアメタルを除去すること。
【選択図】図９

Description

半導体集積回路（ＬＳＩ）の製造プロセスに関し、特に耐圧性の低い層間絶縁膜上に銅または銅を主体とする合金の配線を効率的に形成する方法として好適である。

ＬＳＩ技術の急速な進展により、集積回路は益々微細化や多層配線化の傾向にある。集積回路における多層配線化は、半導体表面の凹凸が極めて大きくなる要因であり、これが集積回路の微細化とも相まって断線や電気容量の低下、エレクトロマイグレーションの発生などをもたらし、歩留まりの低下や信頼性上の問題をきたす原因となっている。
このため、これまでに多層配線基板における金属配線や層間絶縁膜を平坦化する種々の加工技術が開発されてきており、その一つにＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械的研磨）技術がある。ＣＭＰ技術は、半導体製造において層間絶縁膜の平坦化、埋め込み配線形成、プラグ形成等に必要となる技術である。

ＣＭＰは定盤と研磨用組成物のスラリーとの作用によって平坦化を行なう研磨方法で、通常ポリッシングプラテンに装着された、通常半導体材料からなる平坦なウェーハを、湿ったポリッシングパッドに対し一定の圧力で押し付けながらポリッシングプラテンおよびポリッシングパッド各々を回転することにより行われる。この時ウェーハとポリッシングパッドの間に導入される研磨用組成物のスラリーにより、配線や絶縁膜の凸部を研磨し平坦化を行う。

従来、半導体基板の金属膜の研磨には種々の研磨用組成物や研磨方法の提案がなされている。土肥俊郎ら著「半導体平坦化ＣＭＰ技術」（1998年７月、工業調査会発行）２３５頁非特許文献１に示されているように、金属のＣＭＰでは研磨剤中の酸化剤により金属の表面を酸化し不動態化し、ＰＨを酸性にするなどしてわずかに金属が腐蝕する（ウェットエッチング）条件下でポリッシングパッドと砥粒で研磨してゆく。例えば半導体基板上に形成されたアルミニウム等金属膜の研磨用組成物としては、酸化アルミニウムをＰＨ３以下の硝酸水溶液中に分散してなる研磨用組成物（特許文献１）酸化アルミニウムや酸化ケイ素を硫酸、硝酸、酢酸等の酸性水溶液と混合してなる研磨用組成物（特許文献２）がある。また、酸化アルミニウムを過酸化水素とリン酸水溶液中に分散した研磨用組成物（特許文献３）など、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素等の研磨砥粒と、過酸化水素等の酸化剤よりなる研磨用組成物が通常使用されている。しかしながら、半導体基板上の金属膜の平坦化に酸化アルミニウムを用いた場合、α型では高い研磨速度を示す反面、金属膜や絶縁膜の表面にマイクロスクラッチやオレンジピール等の欠陥を発生させることがあった。

一方、γ型や非晶質アルミナまたは酸化ケイ素等の研磨砥粒を用いた場合、金属膜や絶縁膜の表面のマイクロスクラッチやオレンジピール等の欠陥発生を抑えることができるが、金属膜の研磨に際して十分な研磨速度が得られないという問題があった。また酸化ケイ素の場合、酸性領域では表面電荷が不安定になることから粒子の凝集が起こり、マイクロスクラッチ等の表面欠陥が発生し易くなるという問題があった。この他にも、前述のように液状酸化剤である過酸化水素を用いた場合や、過硫酸アンモニウム等の金属エッチャントを用いた場合（特許文献４）、ウェットエッチングが過度に進むことによりエロージョン、ディッシングやピット、ボイド等の欠陥が発生し、表面が平坦にならず、実用化に際し問題があった。

特に近年、配線が微細化するにつれて、銅または銅合金と、高融点を持つ金属や金属窒化物との２層構造を有する配線が形成されるようになった。この配線は通常ダマシンプロセスと呼ばれるプロセスによって形成される。ここで、従来技術におけるＣｕ配線の形成におけるダマシンプロセスについて、以下に具体的に説明する。

図１に示すように、まず、ＭＯＳトランジスタ、配線およびキャパシタなどの半導体素子が設けられたＳｉ基板Ａ上に、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）等からなる層間絶縁膜Ｂを製膜する。次に、図２に示すように、リソグラフィ工程およびプラズマエッチング工程により、層間絶縁膜Ｂに配線溝Ｃを形成する。次に、図３に示すように、スパッタリング法により、全面を覆うようにして膜厚が通常３０ｎｍ程度のＴａＮ等からなるバリアメタル層Ｄを製膜する。その後、バリアメタル層Ｄ上に膜厚が通常５０ｎｍから１００ｎｍのＣｕ層（図示せず）を製膜する。このＣｕ層は、次の工程の電解めっき法によるＣｕ膜の製膜においてシード層となる。次に、図４に示すように、電解めっき法により、バリアメタル層Ｄを下地とし配線溝Ｃの内部に埋め込むようにして、全面にＣｕ層Ｅを製膜する。このＣｕ層Ｅの膜厚は通常約１μｍである。次に、図５に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法により、Ｃｕ層Ｅを研磨することにより、配線溝Ｃの内部以外の部分のＣｕ膜Ｅを除去する。これにより、配線溝Ｃの内部にＣｕからなる溝配線Ｅが形成される。

ここで、このＣＭＰ法における研磨圧力は通常０．３×１０^４Ｎ／ｍ²から２．９４×１０^４Ｎ／ｍ²程度である。このＣＭＰ法による溝配線Ｅにおいては、一般的に用いられる過酸化水素系のスラリーを用いると、３０％程度のオーバー研磨では、バリアメタル層Ｄが残留してしまう。そして、このオーバー研磨により溝配線Ｅはリセス形状になってしまう。そのため、溝配線Ｅの上面はバリアメタル膜Ｄの上面に比較して凹んだ形状になる。次に、図６に示すように、バリアメタル膜研磨用スラリーを用いて残留したバリアメタル膜Ｄを除去する。しかしながら、配線が密になる領域においては、他の領域に比して研磨速度が相対的に速い。そのため、図６に示す工程において、配線が密になる領域においては、ＣＭＰ法による研磨が層間絶縁膜Ｂにまで進行するエロージョンがおこり、Ｃｕ配線Ｅの配線高さが減少してしまう。

一方、配線などのパターンが存在しない広い領域においては、バリアメタル膜Ｄの研磨速度が非常に遅いため、バリアメタル膜Ｄが残留してしまう。さらに、将来的に、配線容量を低減して、半導体集積回路の高速動作および低消費電力を実現するために、層間絶縁膜の材料として低誘電率材料を用いる必要が生じてくる。ところが、ＣＭＰ法のような高い研磨圧力を要する方法では、低誘電率材料からなる層間絶縁膜に対して負担が大きくなり、層間絶縁膜が破壊されてしまうという問題が生じる。
そこで、上述した問題を回避するために、図６に示す工程の代わりに、バリアメタル膜Ｄのエッチングに、六フッ化硫黄（ＳＦ₆）ガスや四フッ化炭素（ＣＦ₄）ガスなどのフッ素（Ｆ）系のガスを用いたプラズマエッチング法の採用が提案された。また、この方法では、フッ素（Ｆ）系ガスに窒素を混ぜて使用する方法も提案されている。（特許文献５）すなわち、図７に示すように、表面に残留したバリアメタル膜Ｄの部分を、プラズマエッチング法により低温でエッチングを行うことにより除去する。

しかしながら、この方法を採用した場合、プラズマによって配線部分がフッ化されたり、酸化されたりしてしまう事が問題であった。特に酸化は、銅または銅合金をＣＭＰ法で研磨した際に発生したエロージョンによって表面に現れた絶縁膜Ｂがプラズマにさらされることにより、酸素を放出してしまうことが原因となっている。このように、いずれの工程を採用する場合に置いてもエロージョンによって平坦化が阻害され、この問題が深刻化している。

これを改良する目的で、研磨用組成物のスラリー中に金属膜表面に保護膜を形成する化学試薬（キレート剤等）を添加する方法も提案されている（特許文献６特許文献７）。しかしこのようなキレート剤を用いると、確かにウェットエッチングが抑制されエロージョン、ディッシング等の発生を防止することができるが、研磨すべき部位にも保護膜が形成されるため研磨速度が極端に低下するため、研磨時間が非常に長くなる。このため製造効率が極端に悪くなってしまう。これを防ぐためウェットエッチング剤やキレート剤の使用量の適正化を図る試みがなされているが、欠陥の少ない配線を得る性能と、効率よく製造する性能の両者を満足する条件を見出すことは難しく、プロセス条件の影響も受けやすいため再現性のある結果が得られないという問題点がある。

更に、上記保護膜を除去すべく研磨圧力を高めることもなされるが、今後主流となるポーラス型低誘電率絶縁膜はその強度に問題があり、該材料からなる基板には過大なストレスがかかり、研磨圧力を高めることは実質的に不可能である。また、研磨圧力の増大に伴い研磨時のポリッシングパッドの影響を大きく受けるため、ポリッシングパッドの表面状態の管理が非常に難しくなり、半導体集積回路の量産適応性には大きな問題があった。
米国特許第４,７０２,７９２号明細書米国特許第４,９４４,８３６号明細書米国特許第５,２０９,８１６号明細書特開平６-３１３１６４号明細書特開２００１−１３５６１６号明細書特開平８-８３７８０号明細書特開平１１-１９５６２８号明細書土肥俊郎ら著「半導体平坦化ＣＭＰ技術」（1998年７月、工業調査会発行）２３５頁

すなわち本発明は、半導体集積回路製造の製造プロセスに関し、特に耐圧性の低い絶縁膜上に銅配線を欠陥が少なくかつ平坦にかつ効率的に形成する製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、配線を形成する製造プロセスにおいて、定盤と研磨用組成物のスラリーとの作用によって平坦化を行なう研磨方法（ＣＭＰ）によって銅または銅を主体とする合金からなる金属膜の研磨を、酸化剤を必須成分として含み、更に実質的に砥粒を含まないスラリーおよび実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッドを用いて研磨した後、プラズマエッチングによってバリアメタルを除去することによって、耐圧性の低い絶縁膜上に配線を欠陥が少なくかつ平坦にかつ効率的に形成できる事を見いだした。

すなわち、本発明の第１は層間絶縁膜上に配線を形成する製造プロセスが、定盤と研磨用組成物のスラリーとの作用によって平坦化を行なう研磨方法（ＣＭＰ）によって銅または銅を主体とする合金からなる金属膜の研磨を、酸化剤を必須成分として含み、更に実質的に砥粒を含まないスラリーおよび実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッドを用いて研磨した後、プラズマエッチングによってバリアメタルを除去することを特徴とする工程を含む半導体集積回路の製造方法。である。

発明の第２は、研磨用組成物スラリーがヘテロポリ酸を含むスラリーであることを特徴とする、発明の第１の半導体集積回路の製造方法である。
発明の第３は、プラズマエッチングに用いるエッチングガスがフッ素及び窒素を含む事を特徴とする発明の第１または第２の半導体集積回路の製造法である。
発明の第４は、バリアメタル膜がタンタル、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化チタン、窒化ニオブのいずれかである事を特徴とする発明の第１から第３いずれかの半導体集積回路の製造方法である。

配線を形成する製造プロセスにおいて、定盤と研磨用組成物のスラリーとの作用によって平坦化を行なう研磨方法によって銅または銅を主体とする合金からなる金属膜の研磨を、酸化剤を必須成分として含み、更に実質的に砥粒を含まないスラリーおよび実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッドを用いて研磨した後、プラズマエッチングによってバリアメタルを除去することによって、耐圧性の低い絶縁膜上に配線を欠陥が少なくかつ平坦にかつ効率的に形成できる。

以下本発明を詳細に説明する。
銅または銅を主体とする合金をＣＭＰ法で加工する際の研磨用組成物のスラリーは、通常、砥粒が含まれる。砥粒としては粒子の細かい酸化アルミニウムやコロイダルシリカやヒュームシリカのような酸化ケイ素等が通常用いられているが、これらは、銅または銅を主体とした合金のみならず、バリアメタルや層間絶縁膜を研磨する能力を有するため、これらが含まれたスラリーではエロージョンを完全に防ぐことはできない。また、研磨用組成物のスラリーに砥粒を含有させるのではなく、ポリッシングパッドに砥粒を固定させる方法もあるが、この方法でもエロージョンを完全に防ぐことはできない。

そこで、実質的に砥粒を含まない研磨用組成物スラリーおよび実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッドを用いることで、銅または銅を主体とする合金をＣＭＰ法で加工する際に発生するエロージョンを完全に防ぐことができることが確認できた。本発明で実質的に砥粒を含まないとは、スラリー中に含まれる砥粒１．０％未満であることを指し、実質的に砥粒が固定されていないとは固定されている砥粒が１．０％未満であることを指す。
実質的に砥粒を含まない研磨用組成物スラリーであれば特に制限はないが、なかでもヘテロポリ酸を含有する研磨用組成物スラリーが低圧力で高速に銅または銅を主体とする合金を研磨することが可能であり好ましい。ヘテロポリ酸は縮合配位元素と中心元素と酸素とから構成され、縮合配位元素としてはMo、W及びVからなる群より選ばれた少なくとも1種を含むものであるが、その他Nb、Ta等の元素を含んでも良い。

またヘテロポリ酸の中心元素は、P、Si、As、Ge、Ti、C e、Th、Mn、Ni、Te、I、Co、Cr、Fe、Ga、B、V、Pt、Be及びZnからなる群より選ばれた1種であり縮合配位元素と中心元素の原子比（縮合配位元素／中心元素）は２．５〜１２である。そして、ヘテロポリアニオンの組成・構造の具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
・ケギン（Keggin）型（A型）：［XM₁₂O40］^n-
・ケギン（Keggin）型（欠損型）：［XM₁₁O₃₉］^n-
・ドーソン（Dawson）型（欠損型）：［X₂M₁₈O₆₂］^n-
・シルバートーン（Silverton）型（B型）：［XM₁₂O₄₂］^n-
・ストランドベルグ（Strandberg）型：［X₂M₅O²³］^n-
・アンダーソン（Anderson）型（A型）：［XM₆O₂₄］^n-
・アンダーソン（Anderson）型（B型）：［XM₆O₂₄H₆］^n-
・リンドビスト（Lindqvist）型：［XM₆O₂₄］^n-
なお、ヘテロポリアニオンを表す上記の各化学式においてXは中心元素を示し、Mは縮合配位元素を示し、ｎは各ヘテロポリアニオンに固有の原子価の絶対値を示す。また、リンドビスト（Lindqvist）型のヘテロポリアニオンはアンダーソン（Anderson）型（A型）のヘテロポリアニオンの異性体である。

上述したヘテロポリ酸の具体例としては、リンタングステン酸（タングストリン酸）、ケイタングステン酸（タングストケイ酸）、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンバナドモリブデン酸、リンモリブドタングストバナジン酸、リンタングストバナジン酸、リンモリブドニオブ酸、ケイモリブドタングステン酸、ケイモリブドタングストバナジン酸、ホウタングステン酸、ホウモリブデン酸、ホウモリブドタングステン酸、ホウモリブドタングステン酸、ホウモリブドバナジン酸、ホウモリブドタングストバナジン酸、コバルトモリブデン酸、コバルトタングステン酸等が挙げられる。これらのうち、強酸、強酸化剤であるケギン構造及びドーソン構造のヘテロポリ酸が特に好ましい例として挙げられる。さらには、安定性の面からリンモリブデン酸、リンバナドモリブデン酸が特に好ましい。

また、本発明に用いる研磨用組成物のスラリーは必要に応じて界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤があげられる。
さらに本発明に用いる研磨組成物用のスラリーは必要に応じて、防食剤、を含有していてもよい。防食剤としては、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、キナルジン酸、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾールカルボン酸等のベンゾトリアゾール誘導体、そのほかのトリアゾール類、イミダゾール類、アミノ酸およびその誘導体、ハロ酢酸、グルコース、ドデシルメルカプタン等を挙げることができる。これらの防食剤の添加量は、１ｐｐｍ以上１％以下の範囲が好適である。防食剤の添加量が多いと、研磨レートが低下し目的の研磨性能が得られなくなり好ましくない。

本発明に用いる研磨用組成物のスラリーに公知の酸化剤を含有しても良い。酸化剤の使用により、オーバーエッチングを引き起こさない範囲で金属膜の研磨速度を向上させる、研磨された金属膜の不均一な溶出を防止するなどの効果が期待される。含有させる酸化剤としては、公知の酸化剤、例えば過酸化物、過塩素酸、過塩素酸塩、ヨウ素酸、ヨウ素酸塩、過硫酸、過硫酸塩、硝酸塩等を挙げることができる。
本発明に用いる研磨用組成物のスラリーには必要に応じて酸を含有してもよく、用いる酸の種類や得られる研磨用組成物のＰＨによって金属膜の研磨性能を制御することができる。含有される酸としては公知の無機酸、例えば硫酸、リン酸、硝酸等、または公知の有機酸、例えばシュウ酸、酢酸等が挙げられる。

本発明に用いる研磨用組成物のスラリーには、必要に応じてポリカルボン酸アンモニウム等の公知の分散剤やエタノール、ｎ-プロパノール、ｉｓｏ-プロパノール、エチレングリコール、グリセリン等の水溶性アルコール類等を添加することもできる。
本発明に用いるポリッシングパッドは実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッドであれば特に制限はないが、中でもIC1000/suba400およびIC1400（いずれもロデール・ニッタ社製）が、ウェーハ全体の平坦性が良好で好ましい。図４の状態のウェーハを、ＣＭＰ法にて実質的に砥粒を含まない研磨用組成物のスラリーおよび、実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッド用いて銅または銅を主体とする合金を研磨すると、図８のような状態に研磨される。

次に、銅または銅を主体とする合金をＣＭＰ法で加工した後、バリアメタルを研磨する方法であるが、バリアメタルとして通常用いられているＴａＮやＴａ等は化学的に安定で、実質的に砥粒を含む研磨用組成物のスラリーを用いなければ、ＣＭＰ法で加工することは困難である。しかし、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングによってバリアメタルを加工することによってエロージョンを完全に防ぐことができることを見いだした。プラズマエッチングに用いるガスとしてはフッ素系ガスであれば良いが六フッ化硫黄（ＳＦ₆）ガスや四フッ化炭素（ＣＦ₄）ガスを含むガスを用いるとエッチング速度が速くなるため好ましい。さらには、特にＴａＮやＷＮ等の金属窒化物をバリアメタルとして用いた場合に、フッ素系ガスに加えて窒素を含むガスを用いると、エッチング速度がより速くなり、かつエッチングガスによる銅または銅合金のフッ化も軽減されるためより好ましい。プラズマエッチングを行う温度に特に制限はないが、フッ化銅の生成を抑制するためにプラズマエッチングの際のウェーハの温度は−１００℃から２０℃であることが好ましい。図８で示されたウェーハをプラズマエッチングする場合には、表面に層間絶縁膜が現れていないため銅または銅合金の酸化を防ぐことが可能である。図８で示されたウェーハをプラズマエッチングすると、図９に示されたように良好な配線が形成される。

以下、実施例および比較例により本発明を説明する。以下実施例において、試験用ウェーハの絶縁膜としてポーラス型低誘電率絶縁膜を用いたパターンウェーハを用いた。
［合成例１］
ヘテロポリ酸を含むスラリーの調整。
リンバナドモリブデン酸（商品名ＰＶＭ-１-１１日本無機化学工業社製）１２ｇを水１８７ｇに溶解させた後、ドデシルベンゼンスルホン酸（和光純薬工業社製）１ｇを添加、混合した後、水を添加し3倍に希釈することで実質的に砥粒を含まない研磨用組成物スラリーを得た。

［実施例１］
試験ウェーハを合成例１で得られたスラリーを用いてＣＭＰ法で表面の銅を研磨した。用いた研磨布はIC1000/suba400−A21（ロデール・ニッタ社製）であり、その時の研磨圧力は９．８×１０^３Ｎ／ｍ^２であった。表面を観察したところ、エロージョンは認められず、[図８]に示すような状態であった。その後、プラズマエッチング法にてバリアメタル層のエッチングを行った。ソースパワー１．５ｋW、バイアスパワー１００Ｗ、圧力２Pa、ガスはＳＦ_６、窒素およびアルゴンを４０／４０／２０で混合した物を用い、ウェーハの温度を−５０℃で行った。その時のバリアメタルのエッチング速度は５０ｎｍ／ｍｉｎであった。プラズマエッチング後、ウェーハの表面を観察したところ、酸化銅の発生は認められず、表面は平坦であった。

［比較例１］
試験ウェーハを合成例１で得られたスラリーを用いてＣＭＰ法で表面の銅を研磨した。用いた研磨布はIC1000/suba400−A21（ロデール・ニッタ社製）であり、その時の研磨圧力は９．８×１０^３Ｎ／ｍ^２であった。表面を観察したところ、エロージョンは認められず、[図８]に示すような状態であった。その後、引き続き、研磨用組成物スラリーを砥粒が含まれている、iCu4200（Cabot Microelectronics社製）に変え、圧力を２．９４×１０^４Ｎ／ｍ^２でＣＭＰ法で研磨しバリアメタルを除去した。そのときの表面を観察したところ、エロージョンが認められ、平坦な面は得られなかった。

〔比較例２〕
試験ウェーハを砥粒が含まれているiCu5001（Cabot Microelectronics社製）を用いてＣＭＰ法で研磨した。用いた研磨布はIC1000/suba400−A21（ロデール・ニッタ社製）であり、その時の研磨圧力は１．９６×１０^４Ｎ／ｍ^２であった。ＣＭＰ後に表面を観察したところエロージョンが認められた。その後、プラズマエッチング法にてバリアメタル層のエッチングを行った。ソースパワー１．５ｋW、バイアスパワー１００Ｗ、圧力２Pa、ガスはＳＦ_６と窒素およびアルゴンを４０／４０／２０で混合した物を用い、ウェーハの温度を−５０℃で行った。その時のバリアメタルのエッチング速度は５０ｎｍ／ｍｉｎで、酸化銅の発生は認められなかったが、表面は、ＣＭＰ後のエロージョンの形跡を残しており平坦ではなかった。

本発明の半導体集積回路の製造方法は特に耐圧性の低い絶縁膜を用いる半導体集積回路を製造する分野で好適に利用できる。

層間絶縁膜製膜後のＳｉ基板の図である配線溝形成後のＳｉ基板の図であるバリアメタル製膜後のＳｉ基板の図であるＣｕ層製膜後のＳｉ基板の図である図４に示す基板のＣｕ層をＣＭＰをした後のＳｉ基板の図である図５に示す基板のバリアメタル層をＣＭＰした後のＳｉ基板の図であるバリアメタル層をエッチングにより除去した後のＳｉ基板の図であるＣｕ層を本発明記載のスラリーを用いてＣＭＰした後のＳｉ基板の図である図８に示すＳｉ基板のバリアメタル層を、エッチングによって除去した後のＳｉ基板の図である

符号の説明

ＡＳｉ基板
Ｂ層間絶縁膜
Ｃ配線溝
Ｄバリアメタル層
ＥＣｕ層
Ｆ酸化またはフッ化されたＣｕ層

Claims

層間絶縁膜上に配線を形成する製造プロセスが、定盤と研磨用組成物のスラリーとの作用によって平坦化を行なう研磨方法によって銅または銅を主体とする合金からなる金属膜の研磨を、酸化剤を必須成分として含み、更に実質的に砥粒を含まない研磨用組成物のスラリーおよび、実質的に砥粒が固定されていないポリッシングパッドを用いて研磨した後、プラズマエッチングによってバリアメタルを除去することを特徴とする工程を含む半導体集積回路の製造方法。
研磨用組成物のスラリーがヘテロポリ酸を含む研磨用組成物のスラリーであることを特徴とする、請求項１記載の半導体集積回路の製造方法。
プラズマエッチングがエッチングガスとしてフッ素及び窒素を含むエッチングガスを用いる事を特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回路の製造方法。
バリアメタルがタンタル、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化チタン、窒化ニオブのいずれかである事を特徴とする請求項１から３いずれかに記載の半導体集積回路の製造方法。