JP2008021704A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】CMPによる膜の研磨を安定的に行い、研磨残りの発生を抑制する。
【解決手段】シリコン基板101の上部にSiO2膜104を形成し、SiO2膜104を化学機械研磨する。化学機械研磨する工程は、研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第一研磨剤を供給しながらSiO2膜104を研磨する第一研磨工程、第一研磨工程の後、上記添加剤を溶解させるとともに研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤とを含まない液体を供給しながら前記膜を研磨しつつ研磨パッドをドレッシングする第二研磨工程、および第二研磨工程の後、研磨粒子および界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第二研磨剤を供給するとともに上記液体を供給せずにSiO2膜104をさらに研磨する第三研磨工程を含む。
【選択図】図4

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板の上部に形成した膜を化学機械研磨する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
半導体製造における高集積化、微細化はますます進んでおり、研磨による平坦化技術として、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)が注目を集めている。
たとえば、素子分離(Shallow Trench Isolation:STI)のCMP(以下、STICMPとも呼ぶ。)技術については、使用する絶縁膜の埋め込み技術およびその研磨方法が検討されている。STICMPで使用される研磨剤は、過剰研磨を抑制し、平坦化を達成するために、界面活性剤等からなる添加剤を含むことが一般的である(特許文献1)。
ところが、この添加剤を添加した研磨剤を使用する場合、膜の表面がほぼ平坦化すると、研磨の進行が阻害されてしまう。このため、研磨残りが発生し、歩留まりが低下する懸念があった。
この研磨残りの対策として、同文献および特許文献2〜5に記載のものがある。
たとえば、特許文献2においては、仕上げ研磨工程において、研磨剤と純水を同時に供給し、研磨する方法がとられている。この方法により、研磨を抑制する添加剤濃度を低減しつつ、砥粒が供給されるので、研磨速度が増加するとされている。
また、他の文献においても、仕上げ研磨工程において、研磨剤および水を供給する方法や、研磨剤を使用せず水のみで研磨する方法が提案されている。
以上、STICMPの場合を例に説明したが、他のプロセス中でのCMP工程においても、安定的な研磨が求められる。
たとえば、特許文献6においては、CMPの第一段階と第二段階との間で、研磨パッドに対してコンディショニングを行うことが記載されている。コンディショニングは、ダイヤモンドで研磨パッドの表面を荒らす工程である。
特開2004−296600号公報 特開2005−64450号公報 特開2005−340325号公報 特開2004−47676号公報 特開2004−296591号公報 特開2003−31577号公報
上述したように、CMP工程について種々の技術が提案されているが、特許文献1〜5に記載の方法では、研磨パッド上に存在する研磨粒子および添加剤の濃度が研磨中に徐々に変化するため、安定的な研磨が行われないことがあった。また、水のみで仕上げ研磨を行った場合、研磨残りが発生することがあった。
また、特許文献6の技術においては、研磨パッドのみをコンディショニングするため、ウェーハ表面に添加剤および研磨粒子および添加剤が残存しており、研磨残りが発生する懸念があった。
本発明によれば、
半導体基板の上部に膜を形成する工程と、
前記膜を化学機械研磨する工程と、
を含み、
膜を化学機械研磨する前記工程が、
研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第一研磨剤を供給しながら前記膜を研磨する第一研磨工程と、
前記第一研磨工程の後、前記添加剤を溶解させるとともに研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤とを含まない液体を供給しながら前記膜を研磨しつつ研磨パッドをドレッシングする第二研磨工程と、
前記第二研磨工程の後、研磨粒子および界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第二研磨剤を供給するとともに前記液体を供給せずに前記膜をさらに研磨する第三研磨工程と、
を含む半導体装置の製造方法が提供される。
従来の方法においては、背景技術の項で前述したように、界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤と研磨粒子とを含む研磨剤を用いる場合、膜の表面が平坦化してくると、研磨が抑制されて、研磨残りが発生する懸念があった。
なお、この原因は必ずしも明らかではないが、膜の表面に添加剤が付着するためと推察される。
そこで、本発明においては、膜を化学機械研磨する工程において、第一研磨工程の後、第三研磨工程の前に、第二研磨工程が行われる。第二研磨工程においては、添加剤を溶解させるとともに研磨粒子および界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含まない液体を供給しながら、膜を研磨しつつ研磨パッドをドレッシングする。
これにより、第一研磨工程の後、研磨パッドおよび半導体基板の表面近傍に残存している添加剤が、第二研磨工程において液体中に溶解し、洗い流される。このため、研磨パッドおよび半導体基板の表面近傍に残存する添加剤を第二研磨工程において確実に除去することができる。なお、上記液体を供給しながら、膜を研磨しつつ研磨パッドをドレッシングする際に、研磨パッドおよび半導体基板の表面近傍に残存する研磨粒子が洗い流されて除去されてもよい。
このように、本発明においては、第二研磨工程において、研磨パッドおよび半導体基板の表面がリフレッシュされるため、その後の第三研磨工程において、半導体基板の研磨が安定的に進行する。よって、第一および第三研磨工程の研磨剤が、いずれも、研磨剤および添加剤を含む場合にも、第三研磨工程後の研磨残りの発生を抑制できる。
なお、本発明において、第一研磨工程で用いる第一研磨剤と第三研磨工程で用いる第二研磨剤とは、同じ研磨剤であってもよいし、異なる研磨剤であってもよい。第二研磨工程を設けない場合には、第一および第二研磨剤を同じものとすると、背景技術の項で前述したように、研磨が阻害される場合があるが、本発明によれば、第二研磨工程において、半導体基板および研磨パッドの表面がリフレッシュされるため、第一および第二研磨剤に同じものを用いた場合においても、第三研磨工程で膜を確実に研磨することができる。
また、背景技術の項で前述した特許文献2には、研磨剤を供給するメイン研磨と、研磨剤と純水とを供給する仕上げ研磨との間に、純水を噴射して添加剤を除去することが記載されている。この場合、仕上げ研磨工程において、研磨剤と純水とを別々に供給するため、研磨パッドの面内で研磨剤濃度にばらつきが生じる場合があった。このため、発明が解決しようとする課題の項で前述したように、研磨が安定的に行われない懸念があった。
これに対し、本発明においては、第三研磨工程において、第二研磨剤を供給するとともに前記液体を供給せずに研磨するため、研磨パッドの面内の研磨剤濃度がばらつかず、研磨を安定的に行うことができる。
なお、本発明において、第三研磨工程で供給される第二研磨剤が、第二研磨工程で供給される液体の成分を含んでいてもよい。
以上説明したように本発明によれば、CMPによる膜の研磨を安定的に行い、研磨残りの発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、共通の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
(第一の実施形態)
図1〜図3は、図4に示した半導体装置の製造工程を示す断面図である。図4は、本実施形態の半導体装置の構成を示す断面図である。
図4に示した半導体装置においては、シリコン基板101の素子形成面に、SiO2膜102およびSiN膜103がこの順に積層されている。また、SiN膜103からシリコン基板101にわたって、所定の領域に溝状の凹部108が設けられている。凹部108中に埋設されたSiO2膜により、STIによる素子分離領域109が構成されている。
次に、図4に示した半導体装置の製造方法を説明する。
この製造方法は、
シリコン基板101の上部に膜(SiO2膜104)を形成する工程、および
SiO2膜104を化学機械研磨する工程、
を含む。
本実施形態および以下の実施形態では、研磨される膜が絶縁膜(第一絶縁膜)の場合を例に説明する。
また、本実施形態の製造方法は、さらに、以下の工程を含む。
SiO2膜104を形成する工程の前に、シリコン基板101の上部に接して第二絶縁膜(SiN膜103)を形成する工程、および
SiN膜103を形成する工程の後、SiO2膜104を形成する工程の前に、SiN膜103およびシリコン基板101の所定の位置を選択的に除去して、SiN膜103からシリコン基板101の内部にわたる凹部108を形成する工程。
さらに具体的には、まず、図1に示すように、シリコン基板101上に、SiO2膜102およびSiN膜103を順次成膜する。シリコン基板101は、たとえばシリコンウェーハである。また、SiO2膜102は、たとえば熱酸化膜とする。次に、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術により、SiN膜103、SiO2膜102およびシリコン基板101の所定の領域を選択的に除去し、トレンチ(凹部108)を形成する。次に、凹部108およびSiN膜103上に、凹部108を埋め込むようにSiO2膜104を形成する。このSiO2膜104は、たとえばHDP(High-Density Plasma:高密度プラズマ)膜またはSACVD(Sub-Atmospheric Chemical Vapor Deposition:準常圧CVD)膜とする。これにより、凹部108への埋め込み性をさらに向上させることができる。また、SiO2膜104の膜厚は、たとえば600nm程度とする。
その後、CMPにより、SiN膜103の表面が露出するまでSiO2膜104を研磨する。図9は、本実施形態の半導体装置の製造方法におけるCMP手順を示すフローチャートである。本実施形態および以下の実施形態においては、このCMP工程を以下の手順で行う。
図9に示したように、CMP工程においては、
ステップ11(S11):第一研磨工程(1st step)、
ステップ15(S15):第二研磨工程(2nd step)、および
ステップ17(S17):第三研磨工程(3rd step)
が順次行われる。本実施形態では、ステップ11がSiO2膜104を平坦化する工程であって、ステップ17が、平坦化したSiO2膜104をさらに研磨する工程である。
ステップ11の第一研磨工程は、研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第一研磨剤を供給しながらSiO2膜104を研磨する工程である。ステップ11では、SiO2膜104のうち、図2に示した膜上部105が研磨除去されて、被研磨面が平坦化される(図3)。
第一研磨剤中の研磨粒子は、たとえば、セリアまたはシリカである。以下、研磨粒子がセリアである場合を例に説明する。また、添加剤は、研磨が過剰に進行するのを抑制する機能を有し、たとえばポリカルボン酸ポリマー等の界面活性剤またはポリマー塩からなる。
第一研磨工程の終点が検知されたら(S13のYES)、第一研磨剤の供給を停止する。終点の検知は、たとえば、膜上部105が平坦化されることによるモータトルクの変化を電流等の電気的信号として検知することにより行う。第一研磨工程が終了した段階で、SiN膜103上に残存する膜下部106の膜厚は、たとえば50nm以上とする。こうすることにより、後述する第三研磨工程の終点検知(S19)をさらに安定的に行うことができる。また、SiN膜103上に残存させる膜下部106の膜厚は、たとえば200nm以下とする。こうすることにより、研磨粒子をセリアとした場合であっても、第三研磨工程において膜下部106を確実に研磨し、SiN膜103の上面を露出させることができる。SiN膜103上に残存させるSiO2膜104の膜厚は、さらに具体的には100nm程度とする。
つづいて、ステップ15の第二研磨工程を所定の時間行う。この工程は、添加剤を溶解させるとともに研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤とを含まない液体を供給しながらSiO2膜104を研磨しつつ研磨パッドをドレッシングする工程である。ドレッシングにより研磨パッド表面に残留した研磨屑、研磨剤を除去し、次の研磨のためパッド表面を目立てするために、たとえばダイヤモンド砥粒を複数有するプレートを用いてパッド表面に流体(液体)を流しながら所定の圧力、回転数で研磨パッド表面を研削する。
第一研磨剤中の添加剤を溶解させるとともに、研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤とを含まない液体として、たとえば水が挙げられ、中でも純水が好ましく用いられる。
ステップ15において、純水は、研磨装置のノズルから供給される。純水は、たとえば、研磨パッドの中心付近の領域に供給される。また、研磨パッドの半径方向にカーテン状に純水を供給してもよい。こうすることにより、研磨パッド全体に純水が供給されるため、研磨パッドおよびシリコン基板101の表面全面において、ステップ11で用いられた添加剤をさらに確実に洗い流し、除去することができる。
ステップ15は、第一および第三研磨工程よりも低圧で行う。これにより、第一研磨工程で用いられた第一研磨剤中の添加剤および研磨粒子を確実に除去し、研磨パッドおよびシリコン基板101の表面をリフレッシュすることができる。第二研磨工程の研磨圧力は、たとえば、1psi以下とする。これにより、第一研磨剤の添加剤および研磨粒子がさらに確実に除去されるとともに、シリコン基板101表面におけるスクラッチの発生がさらに確実に抑制される。なお、第二研磨工程の研磨圧力の下限に特に制限はないが、たとえば0.01psi以上とする。
また、第二研磨工程の研磨時間は、第一研磨剤中の添加剤が除去される程度であればよく、たとえば10秒以上とする。また、第二研磨工程の研磨時間は、たとえば30秒以下とする。研磨時間が長すぎると、スループットの低下や研磨パッドの寿命の短縮を引き起こす懸念がある。また、研磨時間を30秒以下とすることにより、研磨粒子および上記添加剤を含まない液体を供給して研磨する場合であっても、シリコン基板101表面のスクラッチの発生をさらに確実に抑制できる。
その後、ステップ17の第三研磨工程を行う。この工程は、ステップ15の後、研磨粒子および界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第二研磨剤を供給するとともにステップ15で用いた液体を供給せずにSiO2膜104をさらに研磨する工程である。本実施形態では、ステップ17はSiO2膜104のオーバー研磨工程である。図3および図4に示したように、この工程において、SiN膜103の上部に形成されたSiO2膜104を除去し、凹部108の形成領域以外の領域において、SiN膜103の表面を露出させる。
ステップ17で用いる第二研磨剤は、研磨粒子と上記添加剤を含むものであれば、第一研磨剤と同じ研磨剤であってもよいし、異なる研磨剤であってもよい。
ステップ17の研磨の終点は、たとえばSiN膜103の表面が露出することによるモータトルクの変化を電流等の電気的信号として検知することにより行う。終点が検知されたら(S19のYES)、第二研磨剤の供給を停止する。そして、研磨パッド上に純水を供給して、研磨パッドおよびシリコン基板101の表面を洗浄する。
以上により、図4に示した半導体装置が得られる。なお、その後、シリコン基板101上にトランジスタ等の所定の素子を形成したり、多層配線構造を形成してもよい。
本実施形態では、ステップ11とステップ17の間にステップ15の低圧水研磨同時ドレス工程、つまり研磨圧力を低圧とし水で研磨すると同時にドレッシングする工程が設けられている。これにより、シリコン基板101の被研磨面および研磨パッド上に存在する研磨粒子(砥粒)と添加剤とが確実に除去され研磨パッド表面がリフレッシュされる。このため、ステップ15を設けない場合に対し、ステップ17において、膜下部106の研磨を確実に進行させることができる。なお、本実施形態では、ステップ15を設けることにより、第一および第二研磨剤を同じ研磨剤とした場合にも、ステップ17において膜下部106を確実に研磨することができるが、研磨の目的に応じて、第二研磨剤として、第一研磨剤と異なる研磨剤を用いてもよい。
また、本実施形態では、前述した特許文献2とは異なり、ステップ17において、純水と研磨剤とを別々に供給するのではなく、研磨剤のみを供給するため、研磨開始から終了までの間、砥粒および添加剤共に安定的な濃度で使用することができる。よって、シリコン基板101として用いたウェーハの面内における研磨の進行のばらつきを抑制し、研磨を安定的に行うことができる。なお、第二研磨剤中に、ステップ15で用いた液体が、具体的には水が含まれていてもよい。
このように、本実施形態においては、終点検知(S13のYES)以降のいわゆるオーバー研磨領域において研磨の進行が阻害されることによる研磨残りの発生を抑制できる。よって、後の拡散工程において、SiO2膜104の下層のSiN膜103残りが発生することを抑制し、製品歩留まりを向上させることができる。
以下の実施形態においては、第一の実施形態と異なる点を中心に説明する。
(第二の実施形態)
本実施形態においては、第一の実施形態で前述した研磨方法を、層間絶縁膜の平坦化工程に用いる。
図5〜図7は、図8に示した半導体装置の製造工程を示す断面図である。図8は、本実施形態の半導体装置の構成を示す断面図である。
図8に示した半導体装置は、シリコン基板(不図示)の上部にSiO2膜113を有する。SiO2膜113は層間絶縁膜であり、SiO2膜113中に配線111が埋設されている。配線111の下面はSiO2膜113の下面と同一水準に位置する。配線111の材料は、たとえば銅含有金属とする。なお、シリコン基板(不図示)とSiO2膜113との間に、所定の数の層間絶縁膜が積層されていてもよく、この層間絶縁膜中に、配線、接続プラグ等の導電部材が埋設されていてもよい。
次に、図8に示した半導体装置の製造方法を説明する。この製造方法の基本的な手順としては、第一の実施形態に記載の方法が用いられる。
はじめに、図6に示したように、シリコン基板(不図示)の上部の所定の膜(不図示)上に、配線111を形成する。その後、配線111上に、配線111を被覆するSiO2膜113を形成する。
次に、図9を参照した前述した手順でSiO2膜113を平坦化する。
まず、ステップ11の第一研磨工程により、膜上部117を研磨除去する(図7)。ステップ13において、終点は、たとえば、膜上部117が研磨されてSiO2膜113表面がある程度平坦化された段階で検知されるように設定される。
終点が検知されたら(S13のYES)、第一研磨剤の供給を停止し、ステップ15の第二研磨工程として、水研磨同時ドレスを行う。
その後、ステップ17の第三研磨工程として、残存する膜下部115をさらに研磨し、表面を平坦化するとともに、所定の厚さまで薄化する。ステップ19において、終点は、たとえば、膜下部115が所定の厚さになった段階で検知されるように設定される。終点が検知されたら(S19のYES)、第二研磨剤の供給を停止する。
以上の手順により、図8に示した半導体装置が得られる。
本実施形態においても、SiO2膜113の研磨工程において、ステップ11とステップ17の間にステップ15を設けているため、第一の実施形態と同様の効果が得られる。また、層間絶縁膜であるSiO2膜113の研磨工程に上述した手順を適用することにより、SiO2膜113の面内均一性をさらに向上させて、平坦性を向上させることができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
たとえば、以上の実施形態においては、シリコン基板101の上部に形成した絶縁膜のCMP工程の場合を例に説明したが、本発明の製造方法は、絶縁膜のCMP工程に限られず、導電膜のCMP工程にも適用できる。
(実施例)
平面視で1辺が800μmの正方形のブロック内に、縦10個、横10個(計100個)の小さな正方形状の溝をSi基板に形成し配列したものを複数ブロック形成したSiウェーハに、SiN膜およびSiO2膜(膜厚600nm)を順次形成し、SiO2膜をCMPで研磨除去した。研磨手順は、図9を参照して前述した通りであり、具体的には、以下の条件とした。
第一研磨工程(S11):セリアスラリー、6psi、35秒
第二研磨工程(S15):純水、1psi、15秒
第三研磨工程(S17):セリアスラリー、3psi、75秒
なお、第一および第三研磨工程で、同じセリアスラリーを用いた。
図10は、研磨後のウェーハ表面の様子を示す図である。本実施例においては、ウェーハ全面においてSiO2膜を安定的に研磨することができた。また、図10に示したように、ウェーハ表面に研磨残りは生じなかった。
(比較例)
実施例において、第二研磨工程を設けず、第一および第三研磨工程を連続して行った。図11は、研磨後のウェーハ表面の様子を示す図である。図11に示したように、本比較例の方法では、ウェーハ表面にSiO2膜の研磨残り207が発生した。
図4の半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図4の半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図4の半導体装置の製造工程を示す断面図である。 実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。 図8の半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図8の半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図8の半導体装置の製造工程を示す断面図である。 実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。 実施形態における研磨手順を示すフローチャートである。 実施例におけるウェーハ表面の様子を示す図である。 比較例におけるウェーハ表面の様子を示す図である。
符号の説明
101 シリコン基板
102 SiO2
103 SiN膜
104 SiO2
105 膜上部
106 膜下部
108 凹部
109 素子分離領域
111 配線
113 SiO2
115 膜下部
117 膜上部

Claims (11)

  1. 半導体基板の上部に膜を形成する工程と、
    前記膜を化学機械研磨する工程と、
    を含み、
    膜を化学機械研磨する前記工程が、
    研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第一研磨剤を供給しながら前記膜を研磨する第一研磨工程と、
    前記第一研磨工程の後、前記添加剤を溶解させるとともに研磨粒子と界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤とを含まない液体を供給しながら前記膜を研磨しつつ研磨パッドをドレッシングする第二研磨工程と、
    前記第二研磨工程の後、研磨粒子および界面活性剤またはポリマー塩からなる添加剤を含む第二研磨剤を供給するとともに前記液体を供給せずに前記膜をさらに研磨する第三研磨工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。
  2. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記液体が水である、半導体装置の製造方法。
  3. 請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法において、前記研磨粒子が、セリアまたはシリカである、半導体装置の製造方法。
  4. 請求項1乃至3いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第二研磨剤が、前記第一研磨剤と同じ研磨剤である半導体装置の製造方法。
  5. 請求項1乃至4いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第二研磨工程における研磨圧力を1psi以下とする半導体装置の製造方法。
  6. 請求項1乃至5いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記膜が第一絶縁膜である、半導体装置の製造方法。
  7. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第一絶縁膜が、SiO2膜である、半導体装置の製造方法。
  8. 請求項6または7に記載の半導体装置の製造方法において、
    膜を形成する前記工程の前に、前記半導体基板の上部に接して第二絶縁膜を形成する工程と、
    第二絶縁膜を形成する前記工程の後、膜を形成する前記工程の前に、前記第二絶縁膜および前記半導体基板の所定の位置を選択的に除去して、前記第二絶縁膜から前記半導体基板の内部にわたる凹部を形成する工程と、
    をさらに含み、
    膜を形成する前記工程が、前記凹部を埋め込むように前記第一絶縁膜を形成する工程であって、
    前記第三研磨工程において、
    前記凹部以外の領域において前記第二絶縁膜の上部に形成された前記第一絶縁膜を除去し、前記第二絶縁膜の表面を露出させる半導体装置の製造方法。
  9. 請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、第一絶縁膜がSiO2膜であり、第二絶縁膜がSiN膜である、半導体装置の製造方法。
  10. 請求項8または9に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第一研磨工程が、前記第一絶縁膜を平坦化する工程であって、
    前記第三研磨工程が、平坦化した前記第一絶縁膜をさらに研磨する工程である、半導体装置の製造方法。
  11. 請求項6または7に記載の半導体装置の製造方法において、
    膜を形成する前記工程の前に、前記半導体基板の上部に配線を形成する工程をさらに含み、
    膜を形成する前記工程において、前記配線を被覆する前記第一絶縁膜を形成する、半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071215A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Corp 研磨方法および半導体装置の製造方法
JP2012134343A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Lapis Semiconductor Co Ltd 素子間分離層の形成方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5261065B2 (ja) * 2008-08-08 2013-08-14 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
CN103377912B (zh) * 2012-04-23 2016-08-17 中国科学院微电子研究所 浅沟槽隔离化学机械平坦化方法
CN110838436A (zh) * 2019-11-06 2020-02-25 上海新阳半导体材料股份有限公司 一种湿制程工艺及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11156718A (ja) * 1997-11-21 1999-06-15 Sony Corp 研磨装置および研磨方法
JP2000216120A (ja) * 1999-01-27 2000-08-04 Mitsubishi Electric Corp 研磨装置およびこれを用いた半導体装置の製造方法
JP2005311242A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
JP2006135072A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Fujimi Inc 研磨方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003530713A (ja) * 2000-04-11 2003-10-14 キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション 酸化ケイ素の優先除去系
US6866793B2 (en) * 2002-09-26 2005-03-15 University Of Florida Research Foundation, Inc. High selectivity and high planarity dielectric polishing
US6984166B2 (en) * 2003-08-01 2006-01-10 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Zone polishing using variable slurry solid content

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11156718A (ja) * 1997-11-21 1999-06-15 Sony Corp 研磨装置および研磨方法
JP2000216120A (ja) * 1999-01-27 2000-08-04 Mitsubishi Electric Corp 研磨装置およびこれを用いた半導体装置の製造方法
JP2005311242A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
JP2006135072A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Fujimi Inc 研磨方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071215A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Corp 研磨方法および半導体装置の製造方法
JP2012134343A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Lapis Semiconductor Co Ltd 素子間分離層の形成方法

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