JP3147072B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
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- H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、詳しくは、埋め込み金属配線、特に銅配線
の化学機械研磨による表面の平坦化方法に関する。
方法に関し、詳しくは、埋め込み金属配線、特に銅配線
の化学機械研磨による表面の平坦化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置、特に埋め込み金属配
線を製造するには、例えば、図４に示すように、能動素
子を有した半導体基板１０１に絶縁膜層１０２を形成し
（図４（ａ））、該絶縁膜層１０２上にレジストパター
ン１０５を形成し、これをマスクに絶縁膜層１０２をエ
ッチングしてコンタクトホール１０６を形成する（図４
（ｂ））。形成されたコンタクトホール１０６の壁面及
び底を埋めるようにＴｉやＴａなどのバリア膜１０３を
形成した後（図４（ｃ））、導電性材料１０４を成膜し
コンタクトホール１０６を埋める（図４（ｄ））。続い
て化学機械研磨法（Chemical Mechanical Polishing、
以下「ＣＭＰ」と略す）により膜表面の平坦化を行い、
埋め込み配線を形成する（図４（ｅ））。
線を製造するには、例えば、図４に示すように、能動素
子を有した半導体基板１０１に絶縁膜層１０２を形成し
（図４（ａ））、該絶縁膜層１０２上にレジストパター
ン１０５を形成し、これをマスクに絶縁膜層１０２をエ
ッチングしてコンタクトホール１０６を形成する（図４
（ｂ））。形成されたコンタクトホール１０６の壁面及
び底を埋めるようにＴｉやＴａなどのバリア膜１０３を
形成した後（図４（ｃ））、導電性材料１０４を成膜し
コンタクトホール１０６を埋める（図４（ｄ））。続い
て化学機械研磨法（Chemical Mechanical Polishing、
以下「ＣＭＰ」と略す）により膜表面の平坦化を行い、
埋め込み配線を形成する（図４（ｅ））。
【０００３】ＣＭＰには、アルミナやシリカ等の研磨粒
子と、過酸化水素水等のエッチャントを含有する研磨ス
ラリーを供給しながら、キャリアに固定されたウエハを
研磨布を貼った回転する研磨定盤に押し当てて行う。
子と、過酸化水素水等のエッチャントを含有する研磨ス
ラリーを供給しながら、キャリアに固定されたウエハを
研磨布を貼った回転する研磨定盤に押し当てて行う。
【０００４】従来、このＣＭＰによる配線の埋め込み工
程には、ＣＭＰに使用する研磨剤の組成の改良と、研磨
されるされる側の構造の改良とに、大きく分けてこの２
つの方向から種々の提案が成されている。
程には、ＣＭＰに使用する研磨剤の組成の改良と、研磨
されるされる側の構造の改良とに、大きく分けてこの２
つの方向から種々の提案が成されている。
【０００５】研磨剤の組成に関しては、例えば、特開平
７−９４４５５号公報に見られるように、エッチャント
として塩酸水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液、酸化ク
ロム水溶液、リン酸水溶液、水酸化アンモニウム水溶
液、塩化銅アンモニウムと水酸化アンモニウムとを含む
水溶液、水酸化アンモニウムと過酸化水素とを含む水溶
液或いは前記水溶液の混合液を用いて、ＣＭＰにて配線
を形成する方法が提案されている。該公報では、上記の
ようなエッチャントを使用することで、配線溝の形成さ
れる絶縁膜とその溝に配線として埋め込まれる金属膜と
の研磨速度比を大きくすることができ、その結果、研磨
の際の絶縁膜のストッパ効果を高めることで、研磨が絶
縁膜に達した時点で、研磨の進行を停止させることがで
き、ひいては金属膜の厚さの制御が確実に達成されると
している。また該公報では、研磨粒子として、平均粒径
が０．１μｍ以下のＳｉＯ2粒子を使用しており、Ａｌ2
Ｏ3粒子に比べてＳｉＯ2粒子は硬度が低く、且つ細粒の
ため、銅を含む比較的軟質の金属膜表面に傷がつきにく
く、研磨により配線の特性が損なわれることが無いと記
載している。
７−９４４５５号公報に見られるように、エッチャント
として塩酸水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液、酸化ク
ロム水溶液、リン酸水溶液、水酸化アンモニウム水溶
液、塩化銅アンモニウムと水酸化アンモニウムとを含む
水溶液、水酸化アンモニウムと過酸化水素とを含む水溶
液或いは前記水溶液の混合液を用いて、ＣＭＰにて配線
を形成する方法が提案されている。該公報では、上記の
ようなエッチャントを使用することで、配線溝の形成さ
れる絶縁膜とその溝に配線として埋め込まれる金属膜と
の研磨速度比を大きくすることができ、その結果、研磨
の際の絶縁膜のストッパ効果を高めることで、研磨が絶
縁膜に達した時点で、研磨の進行を停止させることがで
き、ひいては金属膜の厚さの制御が確実に達成されると
している。また該公報では、研磨粒子として、平均粒径
が０．１μｍ以下のＳｉＯ2粒子を使用しており、Ａｌ2
Ｏ3粒子に比べてＳｉＯ2粒子は硬度が低く、且つ細粒の
ため、銅を含む比較的軟質の金属膜表面に傷がつきにく
く、研磨により配線の特性が損なわれることが無いと記
載している。
【０００６】しかしながら、該公報では、絶縁膜のスト
ッパ効果によるため、エッチャントにより配線中央部が
化学的にエッチングされて窪んでしまうという問題があ
り、実用的とはいえない。
ッパ効果によるため、エッチャントにより配線中央部が
化学的にエッチングされて窪んでしまうという問題があ
り、実用的とはいえない。
【０００７】これに対して、本発明者らは先に、研磨剤
の組成ではなく、研磨される側の構造を改良して、この
化学的エッチングを抑制する方法を提案している。この
方法は特開平９−１４８４３１号公報に開示されてい
る。つまり、スルーホール又は配線形成用溝の形成され
た絶縁膜上に導電性膜を形成し、該導電性膜上に保護膜
を形成して、ＣＭＰにより前記保護膜及び導電性膜を同
時に研磨し、前記スルーホール又は配線形成用溝に導電
性膜を充填する半導体装置の製造方法を提案している。
の組成ではなく、研磨される側の構造を改良して、この
化学的エッチングを抑制する方法を提案している。この
方法は特開平９−１４８４３１号公報に開示されてい
る。つまり、スルーホール又は配線形成用溝の形成され
た絶縁膜上に導電性膜を形成し、該導電性膜上に保護膜
を形成して、ＣＭＰにより前記保護膜及び導電性膜を同
時に研磨し、前記スルーホール又は配線形成用溝に導電
性膜を充填する半導体装置の製造方法を提案している。
【０００８】該公報の実施例３では、ビアホールと配線
形成用溝を形成した絶縁膜に、まずバリア膜としてチタ
ン／窒化チタン膜をスパッタ成膜し、続いてＣＶＤ法に
より銅配線をビアホールの最小径の１／３の厚さで、第
1の保護膜として厚さ０．１μｍの第１のチタン膜、配
線形成用溝の最大幅の１／３の厚さまで第２の銅配線、
最後に第２の保護膜として０．１μｍ厚の第２のチタン
膜を形成した後、アルミナ研磨粒子の固形分濃度が１２
％、水とＨ2Ｏ2の割合が１：１である研磨剤を用いて化
学的機械研磨法により、ビアホール、配線形成用溝以外
の部分の第２の保護膜のチタン膜、銅膜、第１の保護膜
のチタン膜、銅膜、バリア膜の窒化チタン膜・チタン膜
を研磨して、ビアホール、配線形成用溝内に銅膜を充填
している。尚、アルミナ研磨粒子の固形分濃度として
は、５〜３３％の範囲、水とＨ2Ｏ2の割合については
１：０．１〜１：２の範囲で良いことが記載されてい
る。
形成用溝を形成した絶縁膜に、まずバリア膜としてチタ
ン／窒化チタン膜をスパッタ成膜し、続いてＣＶＤ法に
より銅配線をビアホールの最小径の１／３の厚さで、第
1の保護膜として厚さ０．１μｍの第１のチタン膜、配
線形成用溝の最大幅の１／３の厚さまで第２の銅配線、
最後に第２の保護膜として０．１μｍ厚の第２のチタン
膜を形成した後、アルミナ研磨粒子の固形分濃度が１２
％、水とＨ2Ｏ2の割合が１：１である研磨剤を用いて化
学的機械研磨法により、ビアホール、配線形成用溝以外
の部分の第２の保護膜のチタン膜、銅膜、第１の保護膜
のチタン膜、銅膜、バリア膜の窒化チタン膜・チタン膜
を研磨して、ビアホール、配線形成用溝内に銅膜を充填
している。尚、アルミナ研磨粒子の固形分濃度として
は、５〜３３％の範囲、水とＨ2Ｏ2の割合については
１：０．１〜１：２の範囲で良いことが記載されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法は、化学的
エッチングを抑制し、ビアホールや配線溝中央部でのボ
イド発生を防止する方法としては、極めて優れたもので
あるが、導電性膜上に保護膜を形成するという工程が増
え、また、このように形成した保護膜は研磨により除去
されるため、経済的観点からも改善の余地があった。
エッチングを抑制し、ビアホールや配線溝中央部でのボ
イド発生を防止する方法としては、極めて優れたもので
あるが、導電性膜上に保護膜を形成するという工程が増
え、また、このように形成した保護膜は研磨により除去
されるため、経済的観点からも改善の余地があった。
【００１０】一方、研磨されるウエハサイズは、年々更
に大きくなる傾向にあり、６インチ（約１５ｃｍ）か
ら、更には８〜１０インチ（約２０〜２５ｃｍ）のもの
が主流になりつつある。このように大型化されたウエハ
では、面内方向の研磨の均一性が重要となってくる。つ
まり、ある部分で充分に研磨が実行されないと、絶縁膜
上に導電性膜が残り、配線間リークなどの問題が発生す
る。これを回避するために充分に研磨を行うと、今度は
ある部分で研磨されすぎて配線の高さが大きく変わり、
配線抵抗が異なることとなり、ＥＭ（エレクトロマイグ
レーション）耐性が悪くなるという問題が発生する。
に大きくなる傾向にあり、６インチ（約１５ｃｍ）か
ら、更には８〜１０インチ（約２０〜２５ｃｍ）のもの
が主流になりつつある。このように大型化されたウエハ
では、面内方向の研磨の均一性が重要となってくる。つ
まり、ある部分で充分に研磨が実行されないと、絶縁膜
上に導電性膜が残り、配線間リークなどの問題が発生す
る。これを回避するために充分に研磨を行うと、今度は
ある部分で研磨されすぎて配線の高さが大きく変わり、
配線抵抗が異なることとなり、ＥＭ（エレクトロマイグ
レーション）耐性が悪くなるという問題が発生する。
【００１１】従って、本発明の目的は、経済的にも有利
で、簡便な方法で、ＣＭＰによる金属膜の研磨面の平坦
性、すなわち、研磨速度の面内均一性を達成し得る半導
体装置の製造方法を提供することにある。
で、簡便な方法で、ＣＭＰによる金属膜の研磨面の平坦
性、すなわち、研磨速度の面内均一性を達成し得る半導
体装置の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく再び研磨剤の組成に関して鋭意検討した
結果、上記のように保護膜を設けずとも、研磨粒子とし
て含まれるアルミナ粒子の研磨スラリー中の含有量をあ
る範囲に規定することによって、きわめて高い研磨速度
の均一性が得られることを見出した。
を解決するべく再び研磨剤の組成に関して鋭意検討した
結果、上記のように保護膜を設けずとも、研磨粒子とし
て含まれるアルミナ粒子の研磨スラリー中の含有量をあ
る範囲に規定することによって、きわめて高い研磨速度
の均一性が得られることを見出した。
【００１３】すなわち本発明は、アルミナ粒子と、酸化
剤としてのＨ2Ｏ2を含むスラリーを用いた銅表面の化学
機械研磨工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記スラリーが固形分沈降性のアルミナスラリーを静置
し上澄みを捨てて得られたものに酸化剤を添加して研磨
時のアルミナ粒子の含有量がスラリー全量に対して２〜
１０重量％となるように調製されたものであることを特
徴とする半導体装置の製造方法である。
剤としてのＨ2Ｏ2を含むスラリーを用いた銅表面の化学
機械研磨工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記スラリーが固形分沈降性のアルミナスラリーを静置
し上澄みを捨てて得られたものに酸化剤を添加して研磨
時のアルミナ粒子の含有量がスラリー全量に対して２〜
１０重量％となるように調製されたものであることを特
徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１４】また、本発明の製造方法では、前記Ｈ2Ｏ2
の濃度が前記調製されたスラリー中の液体成分に対して
８〜２６重量％であることを特徴とする。
の濃度が前記調製されたスラリー中の液体成分に対して
８〜２６重量％であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】従来市販されている銅研磨用のア
ルミナスラリーは固形分濃度３重量％程度であり、これ
に過酸化水素水を添加してＣＭＰ用研磨剤を調製するた
め、研磨剤中では２重量％未満であった。通常、市販ス
ラリー中には成分不明の添加剤が含まれている。
ルミナスラリーは固形分濃度３重量％程度であり、これ
に過酸化水素水を添加してＣＭＰ用研磨剤を調製するた
め、研磨剤中では２重量％未満であった。通常、市販ス
ラリー中には成分不明の添加剤が含まれている。
【００１６】本発明では、従来使用されているものより
もアルミナ粒子の量を多くするという極めて簡単な手段
により、研磨速度の均一性が向上するという知見を得て
完成したものである。
もアルミナ粒子の量を多くするという極めて簡単な手段
により、研磨速度の均一性が向上するという知見を得て
完成したものである。
【００１７】尚、前記した従来技術では、銅よりも硬い
窒化チタンなどの保護膜を同時に研磨するという観点か
らアルミナ粒子を増やしていたが、研磨速度の均一性が
向上することについては言及されておらず、特に本発明
で規定する範囲でその効果が得られることについては全
く自明ではない。
窒化チタンなどの保護膜を同時に研磨するという観点か
らアルミナ粒子を増やしていたが、研磨速度の均一性が
向上することについては言及されておらず、特に本発明
で規定する範囲でその効果が得られることについては全
く自明ではない。
【００１８】また、本発明では、アルミナ粒子の含有量
を規定するのと同時に、エッチャントとして添加する過
酸化水素の濃度を規定することで、より顕著な効果が得
られるという知見も得ている。
を規定するのと同時に、エッチャントとして添加する過
酸化水素の濃度を規定することで、より顕著な効果が得
られるという知見も得ている。
【００１９】本発明では、アルミナ粒子の含有量は研磨
スラリー全重量に対して、２〜１０重量％の範囲である
が、好ましくは、３〜８重量％である。
スラリー全重量に対して、２〜１０重量％の範囲である
が、好ましくは、３〜８重量％である。
【００２０】また、過酸化水素の添加量としては、研磨
スラリー中の固形分を除いた液体成分に対して８〜２６
重量％の範囲、好ましくは９〜２５．５重量％、最適に
は、１０〜２０重量％の範囲である。
スラリー中の固形分を除いた液体成分に対して８〜２６
重量％の範囲、好ましくは９〜２５．５重量％、最適に
は、１０〜２０重量％の範囲である。
【００２１】本発明で使用する研磨スラリーを調製する
には、最終的に過酸化水素が添加された状態でアルミナ
粒子が前記の範囲になるように調製されたアルミナスラ
リーに過酸化水素を、好ましくは、研磨の直前に添加し
て調製する。
には、最終的に過酸化水素が添加された状態でアルミナ
粒子が前記の範囲になるように調製されたアルミナスラ
リーに過酸化水素を、好ましくは、研磨の直前に添加し
て調製する。
【００２２】アルミナスラリーは、市販のアルミナスラ
リーを静置して、固形分を沈降させてから、所望の固形
分濃度となるように上澄みを捨てて得ることができる。
この時、成分不明の添加剤も含まれるが、そのような添
加剤の存在によって本発明の効果が阻害されることはな
い。
リーを静置して、固形分を沈降させてから、所望の固形
分濃度となるように上澄みを捨てて得ることができる。
この時、成分不明の添加剤も含まれるが、そのような添
加剤の存在によって本発明の効果が阻害されることはな
い。
【００２３】研磨には、従来公知の研磨装置に研磨すべ
き銅膜を形成した基板を設置し、所望の研磨速度が得ら
れる様に研磨圧力、回転数等を調整して行えば良い。本
発明では、通常実施される研磨条件の範囲内で、どの様
に研磨速度を設定しても研磨面の面内方向において極め
て高い研磨速度の均一性が得られる。
き銅膜を形成した基板を設置し、所望の研磨速度が得ら
れる様に研磨圧力、回転数等を調整して行えば良い。本
発明では、通常実施される研磨条件の範囲内で、どの様
に研磨速度を設定しても研磨面の面内方向において極め
て高い研磨速度の均一性が得られる。
【００２４】
【実施例】実験例１ スラリー中のアルミナ濃度及び過酸化水素濃度の違いに
よる平坦性への影響を検討するために、以下の実験を行
った。
よる平坦性への影響を検討するために、以下の実験を行
った。
【００２５】まず、研磨サンプルとして、Ｓｉ基板上に
ＳｉＯ2膜、バリア膜を形成し、その上に、銅をメッキ
法により１．２μｍ一様に積層したものを用意した。銅
のメッキは、バリア膜堆積後、１００〜２００ｎｍの銅
をスパッタ法で堆積した後メッキを行い形成する。この
サンプルに対して、研磨スラリーの組成を変えてＣＭＰ
を実施し、研磨前後での銅膜厚を測定し、面内方向の研
磨速度の均一性について評価した。
ＳｉＯ2膜、バリア膜を形成し、その上に、銅をメッキ
法により１．２μｍ一様に積層したものを用意した。銅
のメッキは、バリア膜堆積後、１００〜２００ｎｍの銅
をスパッタ法で堆積した後メッキを行い形成する。この
サンプルに対して、研磨スラリーの組成を変えてＣＭＰ
を実施し、研磨前後での銅膜厚を測定し、面内方向の研
磨速度の均一性について評価した。
【００２６】研磨条件 研磨圧力： ３ｐｓｉ 回転数 ： ２５ｒｐｍ
【００２７】研磨剤の調製は、市販のアルミナスラリー
を静置し、上澄み液を捨てて、所望のアルミナ濃度とし
たスラリーと３５％過酸化水素水とを混合し、所定のア
ルミナ濃度（混合物全体に対する重量％）と所定の過酸
化水素濃度（混合物中の固形分を除く液体成分全体に対
する重量％）となるように行った。
を静置し、上澄み液を捨てて、所望のアルミナ濃度とし
たスラリーと３５％過酸化水素水とを混合し、所定のア
ルミナ濃度（混合物全体に対する重量％）と所定の過酸
化水素濃度（混合物中の固形分を除く液体成分全体に対
する重量％）となるように行った。
【００２８】図１に、アルミナ濃度２、５、８重量％に
おける過酸化水素濃度の違いによる研磨速度の不均一性
（３σ（％）で表示）を示す。３σが１５％以内であれ
ば、十分に実用に供し得ることから、過酸化水素濃度は
８〜２６重量％の範囲、好ましくは９〜２５．５重量
％、最適には、１０〜２０重量％の範囲であることがわ
かる。
おける過酸化水素濃度の違いによる研磨速度の不均一性
（３σ（％）で表示）を示す。３σが１５％以内であれ
ば、十分に実用に供し得ることから、過酸化水素濃度は
８〜２６重量％の範囲、好ましくは９〜２５．５重量
％、最適には、１０〜２０重量％の範囲であることがわ
かる。
【００２９】同様の条件で研磨速度の変化を測定した結
果を図２に示す。図２から、過酸化水素濃度の変化に対
する研磨速度の変動は少ないことが分かる。
果を図２に示す。図２から、過酸化水素濃度の変化に対
する研磨速度の変動は少ないことが分かる。
【００３０】図３には、過酸化水素濃度を１５重量％一
定とした時の、アルミナ濃度の違いによる研磨速度の不
均一性を示す。同図から、アルミナ濃度は２〜１０重量
％である場合に良好な結果が得られることが分かる。
定とした時の、アルミナ濃度の違いによる研磨速度の不
均一性を示す。同図から、アルミナ濃度は２〜１０重量
％である場合に良好な結果が得られることが分かる。
【００３１】実施例１ 図４に示す工程にしたがって、半導体装置を形成した。
能動素子を有した半導体基板１０１に絶縁膜層１０２を
形成し（図４（ａ））、該絶縁膜層１０２上にレジスト
パターン１０５を形成し、これをマスクに絶縁膜層１０
２を公知の方法でエッチングしてコンタクトホール１０
６を形成する（図４（ｂ））。形成されたコンタクトホ
ール１０６の壁面及び底を埋めるようにＴｉやＴａなど
のバリア膜１０３を形成した後（図４（ｃ））、銅膜１
０４をＣＶＤ法で成膜しコンタクトホール１０６を埋め
る（図４（ｄ））。続いてＣＭＰにより膜表面の平坦化
を行い、埋め込み配線を形成する（図４（ｅ））。
能動素子を有した半導体基板１０１に絶縁膜層１０２を
形成し（図４（ａ））、該絶縁膜層１０２上にレジスト
パターン１０５を形成し、これをマスクに絶縁膜層１０
２を公知の方法でエッチングしてコンタクトホール１０
６を形成する（図４（ｂ））。形成されたコンタクトホ
ール１０６の壁面及び底を埋めるようにＴｉやＴａなど
のバリア膜１０３を形成した後（図４（ｃ））、銅膜１
０４をＣＶＤ法で成膜しコンタクトホール１０６を埋め
る（図４（ｄ））。続いてＣＭＰにより膜表面の平坦化
を行い、埋め込み配線を形成する（図４（ｅ））。
【００３２】ＣＭＰには、アルミナ粒子を含むアルミナ
スラリーに研磨工程の直前に過酸化水素水（３４％）を
添加して、全スラリー重量に対してアルミナ粒子が５重
量％、スラリー中の液体成分全量に対して過酸化水素が
１５重量％となるように調製した研磨スラリーを使用し
た。
スラリーに研磨工程の直前に過酸化水素水（３４％）を
添加して、全スラリー重量に対してアルミナ粒子が５重
量％、スラリー中の液体成分全量に対して過酸化水素が
１５重量％となるように調製した研磨スラリーを使用し
た。
【００３３】このようにして形成した半導体装置のＥＭ
耐性を評価したところ、極めて良好な結果が得られた。
耐性を評価したところ、極めて良好な結果が得られた。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では研磨粒
子としてアルミナ粒子を含み、エッチャントとして過酸
化水素を添加した研磨スラリーを用いて銅膜の化学的機
械研磨を実行する際に、アルミナ粒子の含有量、更には
過酸化水素の添加量を規定するという、極めて簡単な操
作により、従来技術からは予想し得ない研磨速度の面内
均一性の高い研磨が可能となる。
子としてアルミナ粒子を含み、エッチャントとして過酸
化水素を添加した研磨スラリーを用いて銅膜の化学的機
械研磨を実行する際に、アルミナ粒子の含有量、更には
過酸化水素の添加量を規定するという、極めて簡単な操
作により、従来技術からは予想し得ない研磨速度の面内
均一性の高い研磨が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】過酸化水素濃度に対する研磨速度の不均一性の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図２】過酸化水素濃度に対する研磨速度の変化を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】アルミナ粒子含有量に対する研磨速度の不均一
性の変化を示すグラフである。
性の変化を示すグラフである。
【図４】銅埋め込み配線を形成する工程を示す概略断面
図である。
図である。
１０１ 半導体基板 １０２ 絶縁層膜 １０３ バリア膜 １０４ 導電性材料（銅膜） １０５ レジストパターン １０６ コンタクトホール １０７ ＣＭＰ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B24B 37/04
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミナ粒子と、酸化剤としてのＨ2Ｏ2
を含むスラリーを用いた銅表面の化学機械研磨工程を有
する半導体装置の製造方法において、前記スラリーが固
形分沈降性のアルミナスラリーを静置し上澄みを捨てて
得られたものに酸化剤を添加して研磨時のアルミナ粒子
の含有量がスラリー全量に対して２〜１０重量％、Ｈ2
Ｏ2の濃度が前記調製されたスラリー中の液体成分に対
して８〜２６重量％になるように調製され、前記スラリ
ーは化学機械研磨工程に供給される直前に、アルミナス
ラリーと過酸化水素とが混合されたものであることを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 能動素子を有した半導体基板に絶縁膜層
を形成する工程、該絶縁膜層をエッチングしてコンタク
トホールを形成する工程、形成されたコンタクトホール
の壁面及び底を埋めるようにバリア膜を形成する工程、
銅を成膜しコンタクトホールを埋める工程、及び化学的
機械研磨法により膜表面の平坦化を行い、埋め込み配線
を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載
の半導体装置の製造方法。
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|---|---|---|---|
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| TW088102815A TW425626B (en) | 1998-02-26 | 1999-02-24 | Manufacture of semiconductor device |
| CN99100859A CN1227404A (zh) | 1998-02-26 | 1999-02-26 | 半导体装置的制造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04537398A JP3147072B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
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|---|---|
| JPH11243071A JPH11243071A (ja) | 1999-09-07 |
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ID=12717474
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04537398A Expired - Fee Related JP3147072B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
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| KR (1) | KR19990073000A (ja) |
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| US6530824B2 (en) * | 2001-03-09 | 2003-03-11 | Rodel Holdings, Inc. | Method and composition for polishing by CMP |
| JP2002368203A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-20 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
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|---|---|---|---|---|
| US3429080A (en) * | 1966-05-02 | 1969-02-25 | Tizon Chem Corp | Composition for polishing crystalline silicon and germanium and process |
| JPH0794455A (ja) | 1993-09-24 | 1995-04-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 配線の形成方法 |
| US5340370A (en) * | 1993-11-03 | 1994-08-23 | Intel Corporation | Slurries for chemical mechanical polishing |
| JP3397501B2 (ja) | 1994-07-12 | 2003-04-14 | 株式会社東芝 | 研磨剤および研磨方法 |
| US5527423A (en) * | 1994-10-06 | 1996-06-18 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry for metal layers |
| US5750440A (en) * | 1995-11-20 | 1998-05-12 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for dynamically mixing slurry for chemical mechanical polishing |
| JPH09148431A (ja) | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5858813A (en) * | 1996-05-10 | 1999-01-12 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry for metal layers and films |
| US5993686A (en) * | 1996-06-06 | 1999-11-30 | Cabot Corporation | Fluoride additive containing chemical mechanical polishing slurry and method for use of same |
| US5783489A (en) * | 1996-09-24 | 1998-07-21 | Cabot Corporation | Multi-oxidizer slurry for chemical mechanical polishing |
| US5958288A (en) * | 1996-11-26 | 1999-09-28 | Cabot Corporation | Composition and slurry useful for metal CMP |
| JPH10279926A (ja) | 1997-04-01 | 1998-10-20 | Toshiba Corp | 研磨液 |
| US5897375A (en) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Motorola, Inc. | Chemical mechanical polishing (CMP) slurry for copper and method of use in integrated circuit manufacture |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP04537398A patent/JP3147072B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-24 TW TW088102815A patent/TW425626B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-02-26 US US09/258,629 patent/US6235071B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-26 CN CN99100859A patent/CN1227404A/zh active Pending
- 1999-02-26 KR KR1019990006596A patent/KR19990073000A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
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|---|---|
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| JPH11243071A (ja) | 1999-09-07 |
| TW425626B (en) | 2001-03-11 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |