JP2006191078A - 二酸化ケイ素及び窒化ケイ素をケミカルメカニカル研磨するための多工程法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】方法は、カルボン酸ポリマー0.01〜5重量%、砥粒0.02〜6重量%、ポリビニルピロリドン0.01〜10重量%、カチオン性化合物0〜5重量%、フタル酸及び塩0〜1重量%、双性イオン化合物0〜5重量%ならびに残余としての水を含み、ポリビニルピロリドンが100g/mol〜1,000,000g/molの平均分子量を有する第一の水性組成物でシリカを平坦化する工程を含む。方法はさらに、平坦化の終点を検出する工程と、第四級アンモニウム化合物0.001〜1重量%、フタル酸及びその塩0.001〜1重量%、カルボン酸ポリマー0.01〜5重量%、砥粒0.01〜5重量%ならびに残余としての水を含む第二の水性組成物でシリカを除去する工程とを含む。
【選択図】 なし
Description
この実験は、トレンチ酸化物の平坦化の場合について、二工程研磨法の平坦化性能を単一工程法と比較して計測した。特に、10%〜90%トレンチ酸化物におけるディッシングに対する二工程研磨法の影響を試験した。本明細書中、10%トレンチ酸化物は、有効幅/(トレンチ幅+有効幅)×100%=10%である反復構造のアレイ中のトレンチと定義する。たとえば、トレンチ幅+有効幅=100ミクロンであるならば、10%トレンチは幅90ミクロンである。同様に、90%トレンチは幅10ミクロンである。単一工程法の場合、Applied MaterialsのMirra 200mm研磨機により、IC1000(商標)ポリウレタン研磨パッド(Rohm and Haas Electronic Materials CMP社)を、2.7psiのダウンフォース条件下、85cc/minの研磨溶液流量、123rpmのプラテン速度及び44rpmのキャリヤ速度で使用して、試料を平坦化した。二工程法の第一工程では、Applied MaterialsのMirra 200mm研磨機により、IC1000(商標)ポリウレタン研磨パッド(Rohm and Haas Electronic Materials CMP社)を、3.7psiのダウンフォース条件下、125cc/minの研磨溶液流量、51rpmのプラテン速度及び68rpmのキャリヤ速度で使用して、試料を平坦化した。終点は、Luxtron Optima 9300 CMPエンドポイントコントローラを使用して決定した。二工程法の第二工程の加工条件は、単一工程法の条件と同じであった。研磨溶液は、硝酸又は水酸化アンモニウムによってpHを6.5に調節した。すべての溶液は残余として脱イオン水を含有するものであった。
この実験は、窒化物の平坦化の場合について、二工程研磨法の平坦化性能を単一工程法と比較して計測した。特に、10%〜100%サイトフィーチャにおける窒化物損失に対する二工程研磨法の影響を試験した。加工条件は実施例1の条件と同じであった。
Claims (10)
- 半導体ウェーハ上のシリカ及び窒化ケイ素を研磨する方法であって、
カルボン酸ポリマー0.01〜5重量%、砥粒0.02〜6重量%、ポリビニルピロリドン0.01〜10重量%、カチオン性化合物0〜5重量%、フタル酸及び塩0〜1重量%、双性イオン化合物0〜5重量%ならびに残余としての水を含み、前記ポリビニルピロリドンが100g/mol〜1,000,000g/molの平均分子量を有するものである第一の水性組成物で、シリカを平坦化する工程と、
平坦化の終点を検出する工程と、
第四級アンモニウム化合物0.001〜1重量%、フタル酸及びその塩0.001〜1重量%、カルボン酸ポリマー0.01〜5重量%、砥粒0.01〜5重量%ならびに残余としての水を含む第二の水性組成物で、シリカを除去する工程と
を含む方法。 - 前記ポリビニルピロリドンが1,500g/mol〜10,000g/molの平均分子量を有するものである、請求項1記載の方法。
- 前記第一及び第二の水性組成物中のカルボン酸ポリマーがポリアクリル酸である、請求項1記載の方法。
- 前記カチオン性化合物が、アルキルアミン、アリールアミン、第四級アンモニウム化合物及びアルコールアミンからなる群より選択される、請求項1記載の方法。
- 前記第一及び第二の水性組成物中の砥粒がセリアである、請求項1記載の方法。
- 前記第四級アンモニウム化合物が、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトライソプロピルアンモニウム、水酸化テトラシクロプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトライソブチルアンモニウム、水酸化テトラtert−ブチルアンモニウム、水酸化テトラsec−ブチルアンモニウム、水酸化テトラシクロブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウム、水酸化テトラシクロペンチルアンモニウム、水酸化テトラヘキシルアンモニウム、水酸化テトラシクロヘキシルアンモニウム及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1記載の方法。
- 前記フタル酸塩が、フタル酸水素アンモニウム及びフタル酸水素カリウムからなる群より選択される、請求項1記載の方法。
- 半導体ウェーハ上のシリカ及び窒化ケイ素を研磨する二工程法であって、
シリカを抑止的スラリーで平坦化する工程と、
第一の終点を検出し、平坦化を止める工程と、
シリカを選択的スラリーで除去する工程と、
第二の終点を検出し、除去を止める工程と
を含む方法。 - 半導体ウェーハ上のシリカ及び窒化ケイ素を研磨する多工程法であって、
カルボン酸ポリマー0.01〜5重量%、砥粒0.02〜6重量%、ポリビニルピロリドン0.01〜10重量%、カチオン性化合物0〜5重量%、フタル酸及び塩0〜1重量%、双性イオン化合物0〜5重量%ならびに残余としての水を含み、前記ポリビニルピロリドンが100g/mol〜1,000,000g/molの平均分子量を有するものである第一の水性組成物で、シリカを平坦化する工程と、
第一の終点を検出し、平坦化を止める工程と、
シリカを、第四級アンモニウム化合物0.001〜1重量%、フタル酸及びその塩0.001〜1重量%、カルボン酸ポリマー0.01〜5重量%、砥粒0.01〜5重量%ならびに残余としての水を含む第二の水性組成物で除去する工程と、
第二の終点を検出し、除去を止める工程と
を含む方法。
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