JPH06124932A - 研磨方法 - Google Patents
研磨方法Info
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- JPH06124932A JPH06124932A JP4272645A JP27264592A JPH06124932A JP H06124932 A JPH06124932 A JP H06124932A JP 4272645 A JP4272645 A JP 4272645A JP 27264592 A JP27264592 A JP 27264592A JP H06124932 A JPH06124932 A JP H06124932A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコン窒化膜に研磨技術を導入することを
可能にする。 【構成】 リン酸あるいはリン酸誘導体を研磨剤に加
え、シリコン窒化膜の研磨を行う。 【効果】 リン酸あるいはリン酸誘導体を研磨剤に加
え、シリコン窒化膜の研磨速度を大幅に増加させる事に
より、シリコン窒化膜に研磨技術を導入することを容易
にする。さらに、シリコン窒化膜の研磨を行う際に、シ
リコン酸化膜やポリシリコン膜などをストッパーとして
用いることが可能となる。
可能にする。 【構成】 リン酸あるいはリン酸誘導体を研磨剤に加
え、シリコン窒化膜の研磨を行う。 【効果】 リン酸あるいはリン酸誘導体を研磨剤に加
え、シリコン窒化膜の研磨速度を大幅に増加させる事に
より、シリコン窒化膜に研磨技術を導入することを容易
にする。さらに、シリコン窒化膜の研磨を行う際に、シ
リコン酸化膜やポリシリコン膜などをストッパーとして
用いることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨方法に関わり、特
に半導体装置の製造方法に関する。
に半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、研磨剤としてＳｉＯ2 粒子を水に
懸濁しＫＯＨで水素イオン濃度を調整したコロイダルシ
リカが主に用いられてきた。しかしながら、ＳｉＯ2 粒
子を水に懸濁させたものに、ＫＯＨを添加し、水素イオ
ン濃度を調整することにより、ＫＯＨを添加しない場合
に比べ、シリコン酸化膜およびシリコン膜の研磨速度は
著しく増大するが、シリコン窒化膜の研磨速度の増大は
僅かである。
懸濁しＫＯＨで水素イオン濃度を調整したコロイダルシ
リカが主に用いられてきた。しかしながら、ＳｉＯ2 粒
子を水に懸濁させたものに、ＫＯＨを添加し、水素イオ
ン濃度を調整することにより、ＫＯＨを添加しない場合
に比べ、シリコン酸化膜およびシリコン膜の研磨速度は
著しく増大するが、シリコン窒化膜の研磨速度の増大は
僅かである。
【０００３】この様に、シリコン酸化膜やポリシリコン
膜の研磨に対しては実用的な速度で研磨が行える研磨剤
があっても、シリコン窒化膜に対しては実用的な速度で
研磨が行える研磨剤が無かった。
膜の研磨に対しては実用的な速度で研磨が行える研磨剤
があっても、シリコン窒化膜に対しては実用的な速度で
研磨が行える研磨剤が無かった。
【０００４】また、生産効率を犠牲にし、研磨速度が遅
いままシリコン窒化膜の研磨を半導体装置の製造工程に
応用しようとしても、シリコン窒化膜の研磨速度がシリ
コン酸化膜やポリシリコン膜の研磨速度に比べて遅いた
め、シリコン窒化膜のみの選択的な研磨が行えないとい
う問題が生じていた。
いままシリコン窒化膜の研磨を半導体装置の製造工程に
応用しようとしても、シリコン窒化膜の研磨速度がシリ
コン酸化膜やポリシリコン膜の研磨速度に比べて遅いた
め、シリコン窒化膜のみの選択的な研磨が行えないとい
う問題が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この様に、従来の研磨
技術では、シリコン窒化膜の研磨速度は非常に遅く、実
用的ではなかった。
技術では、シリコン窒化膜の研磨速度は非常に遅く、実
用的ではなかった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなさたものであ
り、その目的とするところは、シリコン窒化膜の研磨速
度を増大させ、シリコン窒化膜の研磨工程の実用を可能
にするものである。
り、その目的とするところは、シリコン窒化膜の研磨速
度を増大させ、シリコン窒化膜の研磨工程の実用を可能
にするものである。
【０００７】さらに、シリコン酸化膜やポリシリコン膜
に比べて、シリコン窒化膜の研磨速度を大きくすること
により、シリコン酸化膜やポリシリコン膜をストッパー
としてシリコン窒化膜の研磨を制御可能にするものであ
る。
に比べて、シリコン窒化膜の研磨速度を大きくすること
により、シリコン酸化膜やポリシリコン膜をストッパー
としてシリコン窒化膜の研磨を制御可能にするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はシリコン窒化膜
を研磨する工程において、リン酸又はその誘導体を含む
研磨剤を用いる研磨方法を提供することを特徴とする。
を研磨する工程において、リン酸又はその誘導体を含む
研磨剤を用いる研磨方法を提供することを特徴とする。
【０００９】
【作用】リン酸又はその誘導体を研磨粒子を含んだ研磨
剤に加えることにより、研磨という機械的な研削にリン
酸のシリコン窒化膜への化学的浸蝕作用が加わり、シリ
コン窒化膜の研磨速度が著しく増大する。
剤に加えることにより、研磨という機械的な研削にリン
酸のシリコン窒化膜への化学的浸蝕作用が加わり、シリ
コン窒化膜の研磨速度が著しく増大する。
【００１０】さらに、リン酸又はその誘導体を研磨剤に
加えることによる、シリコン酸化膜やポリシリコン膜な
どの研磨速度の増大は僅かなので、シリコン窒化膜の研
磨を行う際、シリコン酸化膜やポリシリコン膜などをス
トッパーとして用いることが可能となる。
加えることによる、シリコン酸化膜やポリシリコン膜な
どの研磨速度の増大は僅かなので、シリコン窒化膜の研
磨を行う際、シリコン酸化膜やポリシリコン膜などをス
トッパーとして用いることが可能となる。
【００１１】
【実施例】表１には本発明の実施例に係わる研磨速度の
表を示す。
表を示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】ここで、研磨剤としては、粒径４０ｎｍの
ＳｉＯ2 粒子を水に８ｗｔ％懸濁させたものに５ｗｔ％
のリン酸を加えたもの、および比較のためリン酸を加え
ていないものを用いた。
ＳｉＯ2 粒子を水に８ｗｔ％懸濁させたものに５ｗｔ％
のリン酸を加えたもの、および比較のためリン酸を加え
ていないものを用いた。
【００１４】また、研磨は、従来例と同様、直径６００
ｍｍのＳＵＳ製のターンテーブルに研磨布としてフェル
トにポリウレタンを含浸させた１ｍｍ厚の布をはり、こ
こに先述の研磨剤を５００ｃｃ／ｍｉｎで供給し、これ
に、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜あるいはシリコン
窒化膜を成膜した直径１５０ｍｍのシリコン基板を２５
０ｇｆ／ｃｍ2 の加重で加圧し、ターンテーブルおよび
成膜した基板をそれぞれ同方向に５０ｒｐｍの速度で回
転させて行った。
ｍｍのＳＵＳ製のターンテーブルに研磨布としてフェル
トにポリウレタンを含浸させた１ｍｍ厚の布をはり、こ
こに先述の研磨剤を５００ｃｃ／ｍｉｎで供給し、これ
に、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜あるいはシリコン
窒化膜を成膜した直径１５０ｍｍのシリコン基板を２５
０ｇｆ／ｃｍ2 の加重で加圧し、ターンテーブルおよび
成膜した基板をそれぞれ同方向に５０ｒｐｍの速度で回
転させて行った。
【００１５】表１の結果より、５ｗｔ％のリン酸を加え
ることにより、シリコン窒化膜の研磨速度は著しく増大
し、１２０ｎｍ／ｍｉｎという値が得られた。この１２
０ｎｍ／ｍｉｎという値は十分量産への実用に耐え得る
値だと考えられる。尚、研磨剤中のリン酸濃度が増加す
るに従って、研磨速度も増加することが実験により確認
されている。リン酸濃度と研磨速度の関係を図１に示
す。
ることにより、シリコン窒化膜の研磨速度は著しく増大
し、１２０ｎｍ／ｍｉｎという値が得られた。この１２
０ｎｍ／ｍｉｎという値は十分量産への実用に耐え得る
値だと考えられる。尚、研磨剤中のリン酸濃度が増加す
るに従って、研磨速度も増加することが実験により確認
されている。リン酸濃度と研磨速度の関係を図１に示
す。
【００１６】シリコン窒化膜を研磨する場合、ＳｉＯ2
懸濁液のみでは研磨速度は５ｎｍ／ｍｉｎだが、このＳ
ｉＯ2 懸濁液中に１．０ｗｔ％のリン酸を含む研磨剤を
用いると１０ｎｍ／ｍｉｎとほぼ２倍の研磨速度が得ら
れる。よって、シリコン窒化膜を研磨する場合、リン酸
を１．０ｗｔ％以上含む研磨剤を用いることが望まし
い。また、２．０ｗｔ％のリン酸を含む研磨剤では、２
０ｎｍ／ｍｉｎとほぼ４倍の研磨速度が得られ、より信
頼性が向上する。
懸濁液のみでは研磨速度は５ｎｍ／ｍｉｎだが、このＳ
ｉＯ2 懸濁液中に１．０ｗｔ％のリン酸を含む研磨剤を
用いると１０ｎｍ／ｍｉｎとほぼ２倍の研磨速度が得ら
れる。よって、シリコン窒化膜を研磨する場合、リン酸
を１．０ｗｔ％以上含む研磨剤を用いることが望まし
い。また、２．０ｗｔ％のリン酸を含む研磨剤では、２
０ｎｍ／ｍｉｎとほぼ４倍の研磨速度が得られ、より信
頼性が向上する。
【００１７】ここで、リン酸の添加による研磨速度の著
しい増大は、研磨という機械的な研削にリン酸のシリコ
ン窒化膜への化学的浸蝕作用が加わり、これらの相乗作
用により達成されているものと思われ、シリコン窒化膜
に対してのみ選択的に働いているものと思われる。
しい増大は、研磨という機械的な研削にリン酸のシリコ
ン窒化膜への化学的浸蝕作用が加わり、これらの相乗作
用により達成されているものと思われ、シリコン窒化膜
に対してのみ選択的に働いているものと思われる。
【００１８】実際、シリコン酸化膜やポリシリコン膜の
研磨速度はリン酸を加えることによっても大きく変化す
ることはなかった。表１に示すように、シリコン窒化膜
の研磨速度が１２０ｎｍ／ｍｉｎに対し、シリコン酸化
膜１５ｎｍ／ｍｉｎ、ポリシリコン膜７０ｎｍ／ｍｉｎ
と、シリコン窒化膜の研磨速度に比べシリコン酸化膜や
ポリシリコン膜の研磨速度は遅く、シリコン窒化膜の研
磨を行う際、シリコン酸化膜やポリシリコン膜などをス
トッパーとして用いることの可能性が見い出された。
研磨速度はリン酸を加えることによっても大きく変化す
ることはなかった。表１に示すように、シリコン窒化膜
の研磨速度が１２０ｎｍ／ｍｉｎに対し、シリコン酸化
膜１５ｎｍ／ｍｉｎ、ポリシリコン膜７０ｎｍ／ｍｉｎ
と、シリコン窒化膜の研磨速度に比べシリコン酸化膜や
ポリシリコン膜の研磨速度は遅く、シリコン窒化膜の研
磨を行う際、シリコン酸化膜やポリシリコン膜などをス
トッパーとして用いることの可能性が見い出された。
【００１９】さらに、図１より、シリコン窒化膜の研磨
速度はリン酸濃度１．０ｗｔ％以上でシリコン酸化膜、
３．８ｗｔ％以上でポリシリコン膜の研磨速度より速く
なっており、リン酸濃度を適宜設定することにより、シ
リコン酸化膜及びポリシリコン膜をストッパー膜として
使用できることがわかる。なお、上述したリン酸濃度の
上限は、下地材料に対する影響が無視できる範囲内であ
れば、１００％であってもよい。実際にリン酸を加えた
前記研磨剤を半導体装置製造に応用した際の一例を図２
乃至図３を用いて説明する。図２は前記研磨剤を用いた
半導体装置製造の素子分離工程の工程断面図である。ま
ず、図２（ａ）に示す如く、シリコン基板１上にＬＶＤ
法あるいは熱酸化法によりシリコン酸化膜２を４００ｎ
ｍの厚さに堆積する。
速度はリン酸濃度１．０ｗｔ％以上でシリコン酸化膜、
３．８ｗｔ％以上でポリシリコン膜の研磨速度より速く
なっており、リン酸濃度を適宜設定することにより、シ
リコン酸化膜及びポリシリコン膜をストッパー膜として
使用できることがわかる。なお、上述したリン酸濃度の
上限は、下地材料に対する影響が無視できる範囲内であ
れば、１００％であってもよい。実際にリン酸を加えた
前記研磨剤を半導体装置製造に応用した際の一例を図２
乃至図３を用いて説明する。図２は前記研磨剤を用いた
半導体装置製造の素子分離工程の工程断面図である。ま
ず、図２（ａ）に示す如く、シリコン基板１上にＬＶＤ
法あるいは熱酸化法によりシリコン酸化膜２を４００ｎ
ｍの厚さに堆積する。
【００２０】次に図２（ｂ）に示す如く、シリコン酸化
膜２をパターニングした後、図２（ｃ）に示す如く、平
行平板のＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）装置
により、Ｃｌ2 を主成分とするガスを用い、シリコン酸
化膜２をマスクとしてシリコン基板１に深さ７００ｎｍ
の素子分離のための溝を形成する。この時シリコン酸化
膜２もエッチングされ、厚さは２３０ｎｍになってい
た。
膜２をパターニングした後、図２（ｃ）に示す如く、平
行平板のＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）装置
により、Ｃｌ2 を主成分とするガスを用い、シリコン酸
化膜２をマスクとしてシリコン基板１に深さ７００ｎｍ
の素子分離のための溝を形成する。この時シリコン酸化
膜２もエッチングされ、厚さは２３０ｎｍになってい
た。
【００２１】これに、素子分離のための埋込材としてシ
リコン窒化膜３を８００ｎｍ堆積したのが図２（ｄ）で
ある。ここで、リシコン窒化膜はＳｉＨ4 とＮＨ3 を原
料とし１５０Ｔｏｒｒの減圧下で熱分解により成膜し
た。
リコン窒化膜３を８００ｎｍ堆積したのが図２（ｄ）で
ある。ここで、リシコン窒化膜はＳｉＨ4 とＮＨ3 を原
料とし１５０Ｔｏｒｒの減圧下で熱分解により成膜し
た。
【００２２】この後、研磨を４分間および６分間行った
ものをそれぞれ図３（ａ）、図３（ｂ）に示す。ここ
で、研磨剤としては、粒径４０ｎｍのＳｉＯ2 粒子を水
に８ｗｔ％懸濁させたものに５ｗｔ％のリン酸を加えた
ものを用いた。また、研磨は、直径６００ｍｍのＳＵＳ
製のターンテーブルに研磨布としてフェルトにポリウレ
タンを含浸させた１ｍｍ厚の布をはり、ここに先述の研
磨剤を５００ｃｃ／ｍｉｎで供給する。これに、シリコ
ン酸化膜、ポリシリコン膜あるいはシリコン窒化膜を成
膜した直径１５０ｍｍのシリコン基板を２５０ｇｆ／ｃ
ｍ2 の加重で加圧し、ターンテーブルおよび成膜した基
板をそれぞれ同方向に５０ｒｐｍの速度で回転させて行
った。
ものをそれぞれ図３（ａ）、図３（ｂ）に示す。ここ
で、研磨剤としては、粒径４０ｎｍのＳｉＯ2 粒子を水
に８ｗｔ％懸濁させたものに５ｗｔ％のリン酸を加えた
ものを用いた。また、研磨は、直径６００ｍｍのＳＵＳ
製のターンテーブルに研磨布としてフェルトにポリウレ
タンを含浸させた１ｍｍ厚の布をはり、ここに先述の研
磨剤を５００ｃｃ／ｍｉｎで供給する。これに、シリコ
ン酸化膜、ポリシリコン膜あるいはシリコン窒化膜を成
膜した直径１５０ｍｍのシリコン基板を２５０ｇｆ／ｃ
ｍ2 の加重で加圧し、ターンテーブルおよび成膜した基
板をそれぞれ同方向に５０ｒｐｍの速度で回転させて行
った。
【００２３】図３（ａ）に示した、４分間研磨を行った
ものでは、シリコン基板１に掘った素子分離のための溝
部分以外のシリコン窒化膜３は直径１５０ｍｍのウエハ
ー全面にわたり完全に除去されているのが確認された。
また、この時、シリコン基板１が研磨により浸蝕されて
いる箇所は全く観察されなかった。
ものでは、シリコン基板１に掘った素子分離のための溝
部分以外のシリコン窒化膜３は直径１５０ｍｍのウエハ
ー全面にわたり完全に除去されているのが確認された。
また、この時、シリコン基板１が研磨により浸蝕されて
いる箇所は全く観察されなかった。
【００２４】図３（ｂ）に示した、６分間研磨を行った
ものでは、図３（ａ）に示した状態からさらに２分間オ
ーバーに研磨を行ったものであり、溝に埋め込まれたシ
リコン窒化膜３がやや薄くなってはいるもののシリコン
基板１が研磨により浸蝕されている箇所は全く観察され
なかった。次に、比較例として、ＳｉＯ2 粒子を水に懸
濁しＫＯＨ等で水素イオン濃度を調整した研磨剤を用い
て、上述の工程を行った。この様な研磨剤によって、シ
リコン酸化膜、ポリシリコン膜やシリコン窒化膜を研磨
した際の研磨速度を表１２に示す。
ものでは、図３（ａ）に示した状態からさらに２分間オ
ーバーに研磨を行ったものであり、溝に埋め込まれたシ
リコン窒化膜３がやや薄くなってはいるもののシリコン
基板１が研磨により浸蝕されている箇所は全く観察され
なかった。次に、比較例として、ＳｉＯ2 粒子を水に懸
濁しＫＯＨ等で水素イオン濃度を調整した研磨剤を用い
て、上述の工程を行った。この様な研磨剤によって、シ
リコン酸化膜、ポリシリコン膜やシリコン窒化膜を研磨
した際の研磨速度を表１２に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】表１２の結果より、ＳｉＯ2 粒子を水に懸
濁させただけのものでは、シリコン酸化膜、ポリシリコ
ン膜、シリコン窒化膜のいずれにおいても、研磨速度は
非常に遅く、生産効率の面から考えると実用的なもので
はない。また、通常用いられているＳｉＯ2 粒子を水に
懸濁させたものにＫＯＨを添加し水素イオン濃度を調整
したものでは、シリコン酸化膜およびポリシリコン膜の
研磨速度は、ＫＯＨ添加の効果により著しく増大し、実
用に耐えると考えられる速度が得られるが、シリコン窒
化膜の研磨速度の増大は僅かである。
濁させただけのものでは、シリコン酸化膜、ポリシリコ
ン膜、シリコン窒化膜のいずれにおいても、研磨速度は
非常に遅く、生産効率の面から考えると実用的なもので
はない。また、通常用いられているＳｉＯ2 粒子を水に
懸濁させたものにＫＯＨを添加し水素イオン濃度を調整
したものでは、シリコン酸化膜およびポリシリコン膜の
研磨速度は、ＫＯＨ添加の効果により著しく増大し、実
用に耐えると考えられる速度が得られるが、シリコン窒
化膜の研磨速度の増大は僅かである。
【００２７】まず、前述の条件で、図２（ａ）乃至図２
（ｄ）の工程を行う。次に、粒径４０ｎｍのＳｉＯ2 粒
子を水に８ｗｔ％懸濁させたものに０．２ｗｔ％のＫＯ
Ｈを加えた研磨剤を用い、前述の条件で研磨を行う。研
磨を４０分間および６０分間行ったものをそれぞれ図４
（ａ）、図４（ｂ）に示す。図４（ａ）に示した、４０
分間研磨を行ったものでは、まだ全面にシリコン窒化膜
３が残っており研磨が不足している。
（ｄ）の工程を行う。次に、粒径４０ｎｍのＳｉＯ2 粒
子を水に８ｗｔ％懸濁させたものに０．２ｗｔ％のＫＯ
Ｈを加えた研磨剤を用い、前述の条件で研磨を行う。研
磨を４０分間および６０分間行ったものをそれぞれ図４
（ａ）、図４（ｂ）に示す。図４（ａ）に示した、４０
分間研磨を行ったものでは、まだ全面にシリコン窒化膜
３が残っており研磨が不足している。
【００２８】図４（ｂ）に示した、６０分間研磨を行っ
たものでは、まだシリコン窒化膜３が残っているところ
もあるが、場所によってはシリコン窒化膜３がなくなっ
たあと、マスクであったシリコン酸化膜２が研磨によっ
て取り除かれ、研磨がシリコン基板１にまで及んでいる
ところもある。
たものでは、まだシリコン窒化膜３が残っているところ
もあるが、場所によってはシリコン窒化膜３がなくなっ
たあと、マスクであったシリコン酸化膜２が研磨によっ
て取り除かれ、研磨がシリコン基板１にまで及んでいる
ところもある。
【００２９】素子分離工程においては、シリコン基板１
の溝部分にのみ絶縁膜であるシリコン窒化膜３を残す事
が必要であり、また、シリコン基板１の溝以外の部分に
は素子が形成されるため研磨されてはならない。したが
って、図４（ａ）や図４（ｂ）のような研磨の状態では
使い物にはならない。
の溝部分にのみ絶縁膜であるシリコン窒化膜３を残す事
が必要であり、また、シリコン基板１の溝以外の部分に
は素子が形成されるため研磨されてはならない。したが
って、図４（ａ）や図４（ｂ）のような研磨の状態では
使い物にはならない。
【００３０】この様な状況は、シリコン窒化膜の研磨速
度がシリコン酸化膜やシリコンに比べ非常に遅いために
生じるものであり、シリコン窒化膜の研磨速度がシリコ
ン酸化膜やシリコンに比べ速ければ、シリコン酸化膜表
面やシリコン表面で研磨を止めることが可能になる。
度がシリコン酸化膜やシリコンに比べ非常に遅いために
生じるものであり、シリコン窒化膜の研磨速度がシリコ
ン酸化膜やシリコンに比べ速ければ、シリコン酸化膜表
面やシリコン表面で研磨を止めることが可能になる。
【００３１】すなわち、本発明の研磨剤を用いて、オー
バーに研磨を行ってもシリコン基板１が研磨により浸蝕
されることがないのは（図３（ｂ））、シリコン窒化膜
の研磨速度が１２０ｎｍ／ｍｉｎに対し、シリコン酸化
膜１５ｎｍ／ｍｉｎと、シリコン酸化膜の研磨速度が非
常に遅いためである。
バーに研磨を行ってもシリコン基板１が研磨により浸蝕
されることがないのは（図３（ｂ））、シリコン窒化膜
の研磨速度が１２０ｎｍ／ｍｉｎに対し、シリコン酸化
膜１５ｎｍ／ｍｉｎと、シリコン酸化膜の研磨速度が非
常に遅いためである。
【００３２】シリコン窒化膜３が速やかに研磨され除去
された後、シリコン酸化膜２が露出しシリコン酸化膜２
の研磨が進行するが、シリコン酸化膜２の研磨速度は非
常に遅く、見掛上シリコン酸化膜２の表面で研磨が停止
しているように見える。すなわち、シリコン酸化膜２が
ストッパーとして働いているためである。
された後、シリコン酸化膜２が露出しシリコン酸化膜２
の研磨が進行するが、シリコン酸化膜２の研磨速度は非
常に遅く、見掛上シリコン酸化膜２の表面で研磨が停止
しているように見える。すなわち、シリコン酸化膜２が
ストッパーとして働いているためである。
【００３３】リン酸を添加した研磨剤を用いたシリコン
窒化膜研磨においてのストッパーの効果はシリコン酸化
膜のみならず、ポリシリコン膜においても当然の事なが
ら、シリコン窒化膜の研磨速度が１２０ｎｍ／ｍｉｎに
対し、ポリシリコン膜７０ｎｍ／ｍｉｎと、ポリシリコ
ン膜の方が研磨速度が遅いため達成される。
窒化膜研磨においてのストッパーの効果はシリコン酸化
膜のみならず、ポリシリコン膜においても当然の事なが
ら、シリコン窒化膜の研磨速度が１２０ｎｍ／ｍｉｎに
対し、ポリシリコン膜７０ｎｍ／ｍｉｎと、ポリシリコ
ン膜の方が研磨速度が遅いため達成される。
【００３４】なお、上記実施例では、研磨剤は、粒径４
０ｎｍの酸化シリコン粒子を水に８ｗｔ％懸濁させたも
のについて述べたが、粒子の種類、粒径、濃度はこれに
限定されるものではない。酸化アルミニウム粒子、酸化
チタン粒子、酸化セリウム粒子等を用いても、同様の効
果が得られる。さらに、リン酸以外にリン酸の誘導体を
使用することができ、該誘導体には、二量体、三量体等
のリン酸の重合物や、リン酸基を含む化合物が含まれ
る。また、研磨装置、荷重、回転数等も実施例に述べた
ものに限られるものではない。さらに、ストッパーの有
無、種類についても変更可能である。その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
０ｎｍの酸化シリコン粒子を水に８ｗｔ％懸濁させたも
のについて述べたが、粒子の種類、粒径、濃度はこれに
限定されるものではない。酸化アルミニウム粒子、酸化
チタン粒子、酸化セリウム粒子等を用いても、同様の効
果が得られる。さらに、リン酸以外にリン酸の誘導体を
使用することができ、該誘導体には、二量体、三量体等
のリン酸の重合物や、リン酸基を含む化合物が含まれ
る。また、研磨装置、荷重、回転数等も実施例に述べた
ものに限られるものではない。さらに、ストッパーの有
無、種類についても変更可能である。その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
リン酸を研磨剤に加えることにより、シリコン窒化膜の
研磨速度を大幅に増加させることができる。
リン酸を研磨剤に加えることにより、シリコン窒化膜の
研磨速度を大幅に増加させることができる。
【００３６】また、リン酸を研磨剤に加えることによる
シリコン酸化膜やポリシリコン膜などの研磨速度の増加
は僅かなので、シリコン窒化膜の研磨を行う際のストッ
パーとして用いることが可能となる。
シリコン酸化膜やポリシリコン膜などの研磨速度の増加
は僅かなので、シリコン窒化膜の研磨を行う際のストッ
パーとして用いることが可能となる。
【図１】 本発明の実施例の特性図。
【図２】 本発明の実施例の素子分離工程を示す図。
【図３】 本発明の実施例の素子分離工程を示す図。
【図４】 従来の素子分離工程を示す図。
１…シリコン基板 ２…シリコン酸化膜 ３…シリコン窒化膜
Claims (3)
- 【請求項１】 リン酸又はその誘導体を含む研磨剤を用
い、シリコン窒化膜を研磨することを特徴とする研磨方
法。 - 【請求項２】 前記研磨剤に含まれるリン酸の濃度が
１．０重量％以上であることを特徴とする請求項１記載
の研磨方法。 - 【請求項３】 前記シリコン窒化膜の下層にシリコン酸
化膜あるいはシリコン膜を形成して、前記シリコン窒化
膜を前記シリコン酸化膜あるいはシリコン膜に対して選
択的に研磨することを特徴とする請求項１記載の研磨方
法。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5736462A (en) * | 1995-05-15 | 1998-04-07 | Sony Corporation | Method of etching back layer on substrate |
| US6239032B1 (en) | 1997-12-12 | 2001-05-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polishing method |
| JP2004214667A (ja) * | 2002-12-30 | 2004-07-29 | Hynix Semiconductor Inc | ナイトライド用ｃｍｐスラリー及びこれを利用したｃｍｐ方法 |
| JP2006120728A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Fujimi Inc | 窒化シリコン膜選択的研磨用組成物およびそれを用いる研磨方法 |
| WO2008117592A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体、および半導体装置の化学機械研磨方法 |
| WO2008117593A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の化学機械研磨方法 |
| WO2010047314A1 (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-29 | ニッタ・ハース株式会社 | 窒化ケイ素研磨用組成物およびこれを用いた選択比の制御方法 |
| JP2011223018A (ja) * | 2005-11-11 | 2011-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 酸化ケイ素用研磨剤、添加液および研磨方法 |
| WO2012026329A1 (ja) | 2010-08-23 | 2012-03-01 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
| US8419970B2 (en) | 2008-07-11 | 2013-04-16 | Fujifilm Corporation | Silicon nitride polishing liquid and polishing method |
| US9048195B2 (en) | 2010-07-29 | 2015-06-02 | Fujifilm Corporation | Polishing fluid and polishing method |
| JP2015174953A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 日立化成株式会社 | 研磨方法及びｃｍｐ研磨液 |
| US10508219B2 (en) | 2007-09-21 | 2019-12-17 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing composition and method utilizing abrasive particles treated with an aminosilane |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP27264592A patent/JP3190742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5736462A (en) * | 1995-05-15 | 1998-04-07 | Sony Corporation | Method of etching back layer on substrate |
| US6239032B1 (en) | 1997-12-12 | 2001-05-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polishing method |
| JP2004214667A (ja) * | 2002-12-30 | 2004-07-29 | Hynix Semiconductor Inc | ナイトライド用ｃｍｐスラリー及びこれを利用したｃｍｐ方法 |
| JP2006120728A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Fujimi Inc | 窒化シリコン膜選択的研磨用組成物およびそれを用いる研磨方法 |
| KR101153756B1 (ko) * | 2004-10-19 | 2012-06-13 | 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 | 질화실리콘층을 선택적으로 연마하기 위한 조성물 및 이 조성물을 사용하는 연마 방법 |
| JP2011223018A (ja) * | 2005-11-11 | 2011-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 酸化ケイ素用研磨剤、添加液および研磨方法 |
| EP2437285A2 (en) | 2007-03-26 | 2012-04-04 | JSR Corporation | Chemical mechanical polishing method for semiconductor device using an aqueous dispersion |
| KR101431299B1 (ko) * | 2007-03-26 | 2014-08-20 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 화학 기계 연마용 수계 분산체, 및 반도체 장치의 화학 기계 연마 방법 |
| JPWO2008117593A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2010-07-15 | Jsr株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の化学機械研磨方法 |
| JP5403262B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2014-01-29 | Ｊｓｒ株式会社 | 化学機械研磨用水系分散体、および半導体装置の化学機械研磨方法 |
| WO2008117593A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の化学機械研磨方法 |
| WO2008117592A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Jsr Corporation | 化学機械研磨用水系分散体、および半導体装置の化学機械研磨方法 |
| US8349207B2 (en) | 2007-03-26 | 2013-01-08 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing method for semiconductor device |
| US10508219B2 (en) | 2007-09-21 | 2019-12-17 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing composition and method utilizing abrasive particles treated with an aminosilane |
| US8419970B2 (en) | 2008-07-11 | 2013-04-16 | Fujifilm Corporation | Silicon nitride polishing liquid and polishing method |
| WO2010047314A1 (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-29 | ニッタ・ハース株式会社 | 窒化ケイ素研磨用組成物およびこれを用いた選択比の制御方法 |
| US10421884B2 (en) | 2008-10-20 | 2019-09-24 | Nitta Haas Incorporated | Method of controlling selectivity using composition for polishing silicon nitride |
| US9048195B2 (en) | 2010-07-29 | 2015-06-02 | Fujifilm Corporation | Polishing fluid and polishing method |
| WO2012026329A1 (ja) | 2010-08-23 | 2012-03-01 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
| EP3059050A1 (en) | 2010-08-23 | 2016-08-24 | Fujimi Incorporated | Method for preparing a polishing composition |
| EP3398716A1 (en) | 2010-08-23 | 2018-11-07 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
| US10508222B2 (en) | 2010-08-23 | 2019-12-17 | Fujimi Incorporated | Polishing composition and polishing method using same |
| JP2015174953A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 日立化成株式会社 | 研磨方法及びｃｍｐ研磨液 |
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| Publication number | Publication date |
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