TW586157B - Slurry composition for polishing semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents

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586157 A7 _____ B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關用於一般的半導體裝置之硏磨的硏磨劑 組成物，及使用其製造該半導體裝置之製造方法。 發明背景 半導體裝置之元件分離方式，近來有淺溝槽隔離（ Shallow Trench Isolation )法因係可用於半導體裝置之高密 度化的製造方法而備受囑目。該方法係取代以往之 L 0 C〇S (矽局部氧化）法，其技術之具體係於矽基板 形成氮化砂膜，再形成淺溝槽（Shallow Trench )，於其上 沉積氧化膜後，用C Μ P技術以氮化矽爲停止膜進行硏磨 ’可對於平坦加工面之硏磨更新，無超過或不足，均勻拋 光，並可依預定去除程度良好控制硏磨，令其終止。 適用於如此方法之硏磨劑組成物，於日本專利特開平 9 — 194823號公報，揭示有含氮化矽，碳化矽，石 墨等硏磨粒者，而特開平9 一 2 0 8 9 3 3號公報揭示有 ，於氮化矽粉末添加葡糖酸等之酸的硏磨劑組成物。 經濟部智慧財凌苟員工消費合作钍印製 然而，此等硏磨劑組成物雖因含高硬度之硏磨材而硏 磨速度快，但亦因而多有硏磨表面損傷之發生，有導致 L S I之性能下降等問題。 再者，相對於氮化矽停止膜的氧化膜（多係使用二氧 化矽膜）之硏磨指標（通常係將氧化膜之硏磨速度除以氮 化矽膜之硏磨速度之値「選擇比」），在先前技術中尙不 理想，而有對更大値之需求。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 586157 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明人等鑒於如此之問題，在先前的W0 9 9/ 4 3 7 6 1號公報中，揭示有含水，氧化鈽，及具 —C〇〇H，一 C〇〇Mx基（Mx係取代Η原子可形成鹽 之原子或官能基），一 S〇3H，一S〇3My基（My係取 代Η原子可形成鹽之原子或官能基）之至少一種官能基的 水溶性有機化合物之半導體裝置硏磨劑組成物，以及必要 時更於該硏磨劑組成物添加螯合劑之該組成物，並提議使 用該硏磨劑組成物，藉淺溝槽隔離法之形成方法。 然而，使用該公報所記載之硏磨劑組成物時，固具可 獲高「選擇比」且晶圓表面少有損傷之優點，但硏磨後晶 圓之淸洗性卻不理想。 美國專利5， 738， 800號公報中揭示有，使用 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印災 含水，磨粒，界面活性劑，可與氧化矽及氮化矽絡合之化 合物的組成物，及使用該組成物之淺溝槽隔離的形成方法 。該方法直陳若無界面活性劑存在則不得高「選擇比」， 故有添加界面活性劑之必要，具體言之，係於該硏磨組成 物添加約0 · 1 %至約0 . 5 %之氟系界面活性劑使用。 然而，界面活性劑有強界面活性，發泡性，於半導體裝置 硏磨用之硏磨劑組成物未必可謂完善。 又，特開平1 0 - 1 6 3 1 40號公報揭示有’包括 用第一硏磨液硏磨之主硏磨步驟，及用螯合劑之終段硏磨 步驟，將半導體裝置之表面平坦化的硏磨方法。 然而，該方法分成二段之硏磨步驟效率差，有生產力 低之問題。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -5 · 586157 A7 ____B7 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 特開平7 - 7 0 5 5 3號公報揭示有，用於硏磨含鋁 之基材，含與鋁形成絡合物之螯合劑之硏磨液。然而，該 公報所記載之技術的利用領域，乃玻璃基材等之硏磨，本 發明之對象的淺溝槽隔離所要求之性能則全然不同。 如此，淺溝槽隔離係對「選擇比」大，硏磨面之損傷 少，磨粒之淸洗性佳的硏磨劑組成物有高度要求。 發明要旨 本發明之目的在提供可解決如上述之問題及課題的硏 磨半導體裝置用硏磨劑組成物。又，本發明之另一目的係 在提供，如上述之問題獲解決的半導體裝置之製造方法。 本發明人等爲解決上述課題，精心努力結果終於完成 以下發明。亦即，本發明係在提供， 經濟部智慧財/i^7a(工消費合作社印製 (1 )水，硏磨材微粒及螯合劑所成之硏磨半導體裝 置用硏磨劑組成物中，該硏磨材係氧化鈽，該氧化鈽微粒 之平均粒徑爲0 . 0 1至1 . 0微米，使用該硏磨劑組成 物，各自獨立以相同條件硏磨經C V D法個別形成於矽基 板上之氮化矽膜及氧化矽膜時，後者之硏磨速度對前者之 硏磨速度之比10以上爲其特徵之硏磨半導體裝置用硏磨 劑組成物， (2)上述硏磨材係氧化铈微粒及其它硏磨用微粒所 成之記載於（1 )的硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物， (3 )其它硏磨用微粒係選自氧化鋁、氧化锆、二氧 化矽、二氧化鈦、二氧化錳、三氧化二錳、氧化鉻、氧化 本紙張尺度適元中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐1 7〇1 586157 A7 B7 五、發明説明（4 ) 鐵、氧化錫、氧化鋅、氧化鋁氧化鎂尖晶石、多鋁紅柱石 、鉻石、氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氮化矽、氮化 欽、氮化硼、碳化矽、碳化鈦、鑽石所成群之至少一種的 記載於（2 )之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物， (4)上述氧化鈽之濃度爲〇 · 1至1 〇質量％，螯 合劑之添加量相對於該氧化鈽之質量，爲〇 · 〇 1至1 〇 質量倍的記載於（1 )之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物

J (5 )氧化铈微粒及其它硏磨用微粒之合計微粒濃度 爲0 · 1至1 0質量％，螯合劑之添加量，相對於該合計 微粒之質量，爲0 · 01至10質量倍的記載於（2)之 硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物， (6 )上述螯合劑係選自乙二胺四醋酸（EDTA) 、環己烷二胺四醋酸（CyDTA)、氮川三醋酸（ NTA)、羥乙基乙二胺三醋酸（HEDTA)、二乙三 胺五醋酸（DTPA)、三乙四胺六醋酸（TTHA)、 L 一谷氨酸二醋酸（GLDA)、胺基三（亞甲膦酸）、 1—羥基亞乙基一 1 ，1 一二膦酸、乙二胺四（亞甲膦酸 )、二乙三胺五（亞甲膦酸）、/3 —丙氨酸二醋酸（ ADA)、α -丙氨酸二醋酸- ADA)、天冬氨酸 二醋酸（ASDA)、乙二胺二琥珀酸（EDDS)、亞 氨二醋酸（I DA)、羥乙基亞氨二醋酸（HE I DA) 、1 ，3 -丙二胺四醋酸（1 ，3 — PDTA)所成群之 至少一種化合物，或其鹽之記載於（1 )或（2 )之硏磨

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 ZJZ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — m - - : - - - I - 1 ΙΊΙ .1 —1 -I» - ! · 訂 經濟部智慧財凌笱員工消費合作社印製 586157 A7 ___B7 五、發明説明（5 ) 半導體裝置用硏磨劑組成物， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (7 )記載於（1 )之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成 物中更添加以分散劑，該分散劑之濃度爲0 . 〇 8質量％ 以下之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物， (8)記載於（1 )之半導體裝置硏磨用硏磨劑組成 物中更添加以分散劑，該分散劑含聚丙烯酸基或聚甲基丙 烯酸基，該分散劑之濃度在0 · 0 8質量％以下之硏磨半 導體裝置用硏磨劑組成物， (9 )上述硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物中，除硏 磨材微粒成分外，含選自元素Mg、A 1、K、Ca、 經濟部智慧財4局肖工消費合作钍印焚

Fe、 Ni、 Cu、 Μη、 Th、 U所成群之至少一種元 素雜質，該元素之含有濃度在3 0 p pm以下之記載於（ 1 )或（7 )之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物，（1 0 )記載於（1 )或（7)之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成 物中所使用之氧化鈽微粒的純度在9 9 . 9質量％以上， 含選自元素Mg、 Al、 K、 Ca、 Fe、 Ni、 Cu、 Μη、 Th、 U所成群之至少一種元素雜質，該元素之含 有濃度在3 0 p pm以下爲其特徵之氧化鈽微粒， (1 1 )於半導體基板上形成氮化矽膜後，選擇性去 除氮化矽膜之一部分，露出半導體基板，其次以該氮化矽 膜爲遮罩將半導體基板蝕刻形成溝槽、，於該氮化矽膜及該 半導體基板上沉積氧化矽膜，以氧化矽膜覆蓋溝槽，以氮 化矽膜爲停止膜對氧化矽膜作平坦化硏磨，使該氧化矽選 擇性留存於溝槽內之步驟中，用記載於（1 )或（2 )之 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 586157 經濟部智慧財產局0(工消費合作钍印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物進行平坦化硏磨爲其特徵 的半導體裝置之製造方法， (1 2 )具有藉由在半導體基板上形成氮化矽膜後， 將氮化矽膜之一部分選擇性去除使半導體基板外露，再以 該氮化矽膜爲遮罩蝕刻半導體基板形成溝槽，於該氮化砂 膜及該半導體基板上沉積氧化矽膜以氧化矽膜覆蓋溝槽， 以氮化矽膜爲停止膜作氧化矽膜之平坦化硏磨使該氧化砂 選擇性留存於溝槽內之步驟中，平坦化硏磨係用記載於（ 1 )或（2 )之硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物進行所製 造之具有元件分離構造的半導體基板。 根據本發明之方法，可良好形成硏磨表面損傷減少， 並具高度控制性之淺溝槽隔離，硏磨後磨粒自晶圓之淸洗 性良好。 圖面之簡單說明 第1至4圖係說明淺溝槽隔離之形成方法的順序之半 導體裝置的剖視圖。 發明之詳細說明 以下說明本發明之硏磨半導體基板用硏磨劑組成物。 淺溝槽隔離法中形成元件分離構造之際，有將具元件 分離構造之基板表面（亦泛稱，例如，半導體裝置）。平 坦化之必要。本發明之硏磨用硏磨劑組成物，即供有效使 用於形成符合相關要求之元件分離構造之組成物。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - J. - II —^1 - i— - - I— 士-0^ ϋ ϋ^—---- — I 1 - US. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

586157 A7 ____B7 五、發明説明（8 ) 傷害而不佳。而在此所謂平均粒徑（d 5 Q )可用動態光散 射法測定者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，氧化鈽之一次粒徑係以0 · 〇 〇 5微米至0 . 5 微米爲佳，0 · 02微米至0 · 2微米爲更佳。不足 0·005微米時，氧化膜之硏磨速度顯著變慢，不得高 選擇比’而超過0 · 5微米則易於硏磨表面造成細小損傷 而不佳。而在此所謂一次粒徑者，可用B E T法求出之比 表面積値，假定粒子形狀爲球形所算出之値。 本發明之硏磨劑組成物中氧化铈（微粒）之濃度，固 亦依硏磨時之加工壓力等硏磨條件而異，但以〇 . 1至 10質量％爲佳，0 · 3至5質量％爲更佳。不足0 · 1 質量％時，氧化膜之硏磨速度變慢，超過1 〇質量％則濃 度再增加效果之提升，即氧化膜之硏磨速度的加快少，經 濟上不佳。 而在此所謂氧化鈽之濃度，係指使用時硏磨劑組成物 中之濃度。 其次說明本發明之硏磨劑組成物中所使用之螯合劑。 經濟部智慈財產笱員工消費合作钍印繁 螯合劑可用已知之螯合劑，無化學構造之限定。然而 ，本發明中較佳之具體例，可舉乙二胺四醋酸（EDTA )、環己烷二胺四醋酸（CyDTA)、氮川三醋酸（ NTA)、羥乙基乙二胺三醋酸（HEDTA)、二乙三 胺五醋酸（DTPA)、三乙四胺六醋酸（TTHA)、 L 一谷氨酸二醋酸（GLDA)、胺基三（亞甲膦酸）、 1—羥基亞乙基—1 ，1 一二膦酸、乙二胺四（亞甲膦酸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 11 - 586157 A7 B7_ _ _ 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )、二乙三胺五（亞甲膦酸）、/3 -丙氨酸二醋酸（ ADA)、α —丙氨酸二醋酸（α — ADA)、天冬氨酸 二醋酸（ASDA)、乙二胺二琥珀酸（EDDS)、亞 氨二醋酸（IDA)、羥乙基亞氨二醋酸（HE IDA) 、1，3 -丙二胺四醋酸（1，3 — PDTA)等。 一般而言，螯合劑可用游離酸或鹽之形式’游離酸因 水中溶解度低，高濃度添加受限。因此，以用鹽形式者爲 佳。本發明中，鹽之種類並無特殊限定，對L S I特性有 不良影響之疑慮時，以用四級銨鹽爲佳。 較佳鹽之具體例可舉鋰鹽，鈉鹽，鉀鹽，鉋鹽等。又 ，形成上述四級銨鹽之胺類的較佳例，可舉氨，碳原子數 1至1 0之直鏈或分枝狀之飽和或不飽和基的一級胺，二 級胺，三級胺，或至少一碳原子數6至1 0之芳環的一級 胺，二級胺，三級妥，以及哌啶，哌哄等有環狀構造之胺 〇 經濟部智慧財產局肖工消費合作钍印製 螯合劑之添加量因依本發明之組成物中氧化鈽微粒之 濃度，組成物之p Η値，硏磨時之加工壓力等硏磨條件而 異，通常相對於氧化鈽，係以0 · 0 1至1 0質量倍爲佳 ，0 · 05至5質量倍爲更佳，0 . 1至3質量倍爲又更 佳。不足0 . 0 1質量倍，則相對於硏磨加工時起作用之 磨粒，吸附於氮化矽膜表面之量少，吸附層薄弱之故，防 止氧化铈微粒與氮化矽膜直接接觸之效果小，無法降低氮 化矽膜之硏磨速度，另一方面，當超過1 0質量倍時，再 增加亦效果提升不大，經濟上不佳。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 586157 A7 B7 五、發明説明（10 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，本發明之硏磨劑組成物中，除氧化鈽外亦可倂 用其它硏磨材。此時，其它硏磨材之倂用，宜在硏磨材合 計之0·01至50質量％，較佳者爲0·1至20質量 %，更佳者爲0.5至10質量％之範圍。又，氧化鈽微 粒與其它硏磨用微粒之合計微粒濃度，以該組成物質量的 0 . 1至1 0質量％爲佳，螯合劑之添加量，對該合計微 粒之質量，以用0 · 0 1至1 0質量倍爲佳。又’氧化鈽 以外之其它硏磨材之平均粒徑，以在0 · 0 1至1 · 〇微 米之範圍爲佳，0 . 1微米至0 . 5微米之範圍則更佳。 在此，可倂用之硏磨材，較佳者可任意選自氧化鋁、 氧化鉻、二氧化矽、二氧化鈦、二氧化錳、三氧化二錳、 氧化鉻、氧化鐵、氧化錫、氧化鋅、氧化鋁氧化鎂尖晶石 、多鋁紅柱石、锆石、氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂、 氮化矽、氮化鈦、氮化硼、碳化矽、碳化鈦、鑽石等。 經濟部智慧財產苟肖工消費合作钍印製 本發明中，可更於上述硏磨劑組成物添加分散劑，此 時該濃度係以在0 . 0 8質量％以下調製成硏磨半導體裝 置用硏磨劑組成物爲佳。分散劑可用已知之分散劑，其中 以聚有機羧酸爲佳。可舉例如，含聚丙烯酸基或甲基丙烯 酸基之分散劑。本發明中，該聚有機羧酸亦可與氨形成銨 鹽，或成其它有機胺之四級銨鹽用於上述硏磨劑組成物。 本發明之硏磨劑組成物，其特徵爲：氧化矽膜及氮化 矽膜之硏磨速度的選擇比大，該選擇比至少在1 0以上， 較佳者爲3 0以上，甚至可達5 0以上。而且，因使用本 發明之硏磨劑組成物，對硏磨面之損傷大減，且硏磨後磨 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 586157 Α7 Β7 五、發明説明（12 ) ，若平坦化硏磨後表面有損傷，則因可能使L S I之特性 變差，不欲其發生。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之硏磨劑組成物，即以該平坦化硏磨之最適進 行爲目的而開發。使用本發明之硏磨劑組成物，上述選擇 比至少在1 0以上，較佳者3 0以上，5 0以上亦有可能 ，故可作控制性良好之平坦化硏磨。又，另一優點係可不 損傷硏磨平面，而硏磨後易將磨粒從晶圓淸洗去除。 使用本發明之硏磨劑組成物的硏磨之進行方法，可用 已知的硏磨方法，化學機械硏磨（CMP )方法。 發明之最佳實施形態 以下舉實施例更詳細說明本發明，唯本發明不爲此等 實施例所限定。 實施例1 經濟部智慧財產工消費合作社印製 以市售碳酸鈽經熱處製備高純度氧化铈。該氧化鈽具 平均粒徑（d5。）爲〇 · 2微米，一次粒徑0 · 08微米 ，純度99 · 9質量％以上（化學分析：Mg、Al、K 、Ca、Fe、Ni、Cu、Μη、Th、U 各在 3 p pm以下）之特色。其次，製成含該氧化鈽微粒1質 量％，乙二胺四醋酸之三銨鹽（EDTA· H· 3 ( N Η 4 ))0 · 3質量％，其餘爲水之漿液狀硏磨劑組成物。該 組成物中，E D T A . Η · 3 ( Ν Η 4 )之添加量，相對於 氧化鈽，爲〇 · 3質量倍。該組成物之P Η値爲7 · 2。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNs ) Α4規格（210X297公釐）-15 - 586157 A7 _B7_ 五、發明説明（13 ) 然後，從該漿液去除硏磨材微粒後之水溶液作雜質元素分 析，則 Mg、Al、K、Ca、Fe、Ni、Cu、Mn 、丁h、 U各元素濃度在0·5ppm以下。 其次，用以下方法評估該硏磨材漿液對二氧化矽膜及 氮化矽膜之硏磨性能。 〔硏磨條件〕 被硏磨劑：①6英吋0，厚6 2 5微米之矽晶圓上以 CVD法形成之二氧化矽膜（膜厚約1 微米） ②6英吋0，厚6 2 5微米之砂晶圓上以 C V D法形成之氮化矽膜（膜厚約 0 · 5微米） 硏磨墊：雙層型硏磨半導體裝置用硏磨墊（「羅選尼 塔」（股）公司製，IC1000/ Suba400) 硏磨機··硏磨半導體裝置用硏磨機（「司匹法姆」（ 股）公司製，型號SH - 24 ’轉盤直 徑6 1 0毫米） 轉盤轉速：7 0 r p m 加工壓力：300公克力/平方公分 漿液供給速度：1 0 0毫升/分鐘 硏磨時間：1分鐘 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝· 訂 經濟部智慈財凌笱貨工消费合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 586157 A7 B7 五、發明説明（14 ) 〔評估項目及評估方法〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 硏磨速度：光干涉式膜厚測定裝置 損傷：光學顯微鏡暗視界觀察 (以2 0 0倍作晶圓表面3 %之觀察，以檢出 個數換算爲個/平方公分） 殘留磨粒：光學顯微鏡暗視界觀察 (以2 0 0倍作晶圓表面3 %之觀察，以檢出 個數換算爲個/平方公分） 進行上述硏磨試驗，以純水抹拭淸洗，旋轉後作晶圓 之評估，二氧化矽膜之硏磨速度高達4 3 4 0埃/分鐘， 氮化矽膜之硏磨速度爲3 6埃/分鐘之極低値。因此，選 擇比高達1 2 1。 又，二氧化矽膜，氮化矽膜全無損損之發現。 又，至於殘留磨粒，二氧化砂膜爲〇 · 1 9個/平方 公分，氮化矽膜爲0 · 3 8個/平方公分’達良好淸洗水 準。 經濟部智慈財產笱Μ工消費合作社印发 實施例2至8 除氧化鈽濃度，E D T A · Η · 3 ( Ν Η 4 )濃度變動 以外，如同實施例1製作漿液，進行如同實施例1之評估 。結果不於表1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -17 - 586157

A B 經濟部智慧財447資工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 殘留磨粒 (個/平方公分） SiN4 膜 0.38 0.19 0.19 0.19 0.38 0.19 0.00 0.00 0.19 0.19 0.19 0.38 0.00 0.19 2.07 0.38 0.38 I- SiCb 膜 0.19 0.38 0.00 1 i 0.38 0.38 0.56 0.19 0.19 0.19 0.19 0.00 0.19 0.19 0.38 3.20 0.38 0.56 SiN，| 〇 〇 ο o o O ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο Sl〇2膜 〇 o ο o o o ο ο ο ο ο ο ο ο ο 〇〇 ο 選擇比 ι Π m ό T—< v〇 νη α\ <Γ^Ί Ον 1-—ί γ··Η S f—ί CN un 硏磨速度 (埃/分鐘） SiN4 膜 VO cn 8 cn t*-4 8 un CM cs 〇〇 CN Οί m ΟΟ 1050 S s SK)2 膜 4340 4690 3750 3780 5710 5940 1240 1100 4030 3370 2880 3720 3380 3630 6130 5590 ο < 漿液 pH Ο] cn p 04 CO CN ΟΝ IT) ρ οι CN 質量比 (螯合劑/ 氧化铈） cn in r-H 0.02 wn cn ΓΟ iT) ιη ο rn cn 螯合劑 濃度 (質量％) m· 1—# f—H 0.02 I1· ί CO Γ〇 iT) WO ΙΟ ο ro cn 螯合劑種類 EDTA · H · 3(NH4) EDTA · H * 3(NH.) EDTA · H · 3(NH4) EDTA · H · 3(NH.) EDTA · H · 3(NH〇 EDTA · H · 3(NH〇 EDTA · H · 3(NH.) EDTA . Η · 3(ΝΒ〇 EDTA · Η · 3(·) ADA ΝΤΑ HEIDA ASDA EDDS 1 EDTA . Η · 3(ΝΗ.) EDTA · H · 3(NB〇 氧化鈽 濃度 (質量％) — 一 — 一 ”· < ψ Η 1 ' < r—Η r < ι Η f i 1—H 編號 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 比較例1 比較例2 比較例3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝· 訂 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） · 18 · ^6157 A7 B7 五、發明説明（16 ) 實施例9 於實施例1之硏磨劑組成物中更添加以聚丙烯酸銨成 0 · 0 0 4質量％製作漿液，如同實施例1進行評估。結 果示於表1。 實施例1 0 螯合劑EDTA· H· 3 (NH4)以沒一丙氛酸二醋 酸（A D A )取代，添加氨水將漿液之ρ η調爲中性附近 以外，如同實施例1製作漿液，進行如同實施例1之評估 。結果不於表1。 貫施例l l 螯合劑E D T A · Η · 3 ( Ν Η 4 )以氮川三醋酸（ N T A )取代，螯合劑濃度改爲〇 · 5質量％，添加氨水 調整漿液之ρ Η於中性附近以外，如同實施例1製作漿液 ’進行如同實施例1之評估。結果示於表1。 實施例1 2 螯合劑EDTA· Η· 3 (ΝΗ4)以羥乙基亞氨二醋 酸（HE I DA)取代，螯合劑濃度改爲〇 · 5質量％， 添加氨水調整漿液之ρ Η於中性附近以外，如同實施例1 製作漿液，進行如同實施例1之評估。結果示於表i。 實施例 I ^ ^----裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財4^78工消費合作社印焚 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 586157 A7 B7 五、發明説明（17 ) 螯合劑EDTA· H· 3 (NH4)以天冬氨酸二醋酸 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (A S D A )取代，螯合劑之濃度改爲0 · 5質量％，添 加氨水調整漿液之P Η於中性附近以外，如同實施例1製 作漿液，進行如同實施例1之評估。結果示於表1。 實施例1 4 螯合劑E D T A · Η · 3 ( Ν Η 4 )以乙二胺二琥珀酸 (E D D S )取代，螯合劑濃度改爲0 · 5質量％，添加 氨水調整漿液之P Η於中性附近以外，製作如同實施例1 之漿液，進行如同實施例1之評估。結果示於表1。 比較例1 除不添加E D T A · Η · 3 ( Ν Η 4 )以外，製作如同 實施例1之漿液，進行如同實施例1之評估。結果示於表 1 〇 當無螯合劑存在時，選擇比小，而且硏磨後磨粒從晶 圓之淸除性差。 經濟部智慧財產^7肖工消費合作社印製 比較例2 除用平均粒徑（d 5 〇 )= 1 · 9微米，一次粒徑 0 · 1 3微米之氧化鈽以外，製作如同實施例1之漿液， 進行如同實施例1之評估。結果示於表1。 當氧化鈽之平均粒徑超過1 · 0微米時，晶圓表面多 有損傷發生。 -20- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 586157 年月3 ^ J JZ補史 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第90106100號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國92年5月30日修正 1 · 一種硏磨半導體裝置用之硏磨劑組成物，係由水 ，硏磨材微粒及螯合劑所成之硏磨半導體裝置用硏磨劑組 成物，其特徵爲：該硏磨材係氧化鈽，該氧化鈽微粒之平 均粒徑爲0 · 0 1至1 · 0微米，藉該硏磨劑組成物之使 用，各自獨立以相同條件硏磨以C V D法個別形成於矽基 板上之氮化矽膜及氧化矽膜時，對前者之硏磨速度，·後者 之硏磨速度比在1 0以上。 2 ·如申請專利範圍第1項之硏磨半導體裝置用之硏 磨劑組成物，其中上述硏磨材係由氧化鈽微粒及其它硏磨 用微粒所成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ·如申請專利範圍第2項之硏磨半導體裝置用之硏· 磨劑組成物，其中其它硏磨用微粒係選自氧化鋁、氧化銷 、二氧化矽、二氧化鈦、二氧化錳、三氧化二錳、氧化鉻 、氧化鐵、氧化錫、氧化鋅、氧化鋁氧化鎂尖晶石、多鋁 紅柱石、鉻石、氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氮化矽 、氮化鈦、氮化硼、碳化矽、碳化鈦、鑽石所成群之至少 一種。 4 ·如申請專利範圍第1項之硏磨半導體裝置用之硏 磨劑組成物，其中上述氧化鈽之濃度爲0 · 1至1 0質量 %，螯合劑之添加量，相對於該氧化鈽之質量爲0 · 0 1 至1 0質量倍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 586157 A8 B8 C8 D8 ^：、申請專利範圍 5 ·如申請專利範圍第2項之硏磨半導體裝置用之硏 磨劑組成物，其中氧化鈽微粒與其它硏磨用微粒之合計微 粒濃度爲0 · 1至1 0質量％，螯合劑之添加量，相對於 合計微粒質量爲0·01至1〇質量倍。 6 ·如申請專利範圍第1或2項之硏磨半導體裝置用 之硏磨劑組成物，其中上述螯合劑係選自乙二胺四醋酸（ EDTA)、環己烷二胺四醋酸（CyDTA)、氮川三 醋酸（NTA)、羥乙基乙二胺三醋酸（HEDTA)、 二乙三胺五醋酸（D T P A )、三乙四胺六醋酸（ TTHA)、L 一谷氨酸二醋酸（GLDA)、胺基三（ 亞甲膦酸）、1—羥基亞乙基—1 ，1—二膦酸、乙二胺 四（亞甲膦酸）、二乙三胺五（亞甲膦酸）、々一丙氨酸 二醋酸（ADA)、α -丙氨酸二醋酸（α - ADA)、 天冬氨酸二醋酸（ASDA)、乙二胺二琥珀酸（ EDDS)、亞氨二醋酸（I DA)、羥乙基亞氨二醋酸 (HEIDA)、1，3 - 丙二胺四醋酸（1，3 — PDTA)所成群之至少一種化合物，或其鹽。 7 . —種硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物，其係於如 申請專利範圍第1項之硏磨半導體裝置用之硏磨劑組成物 中，更添加有聚有機羧酸銨鹽或聚羧酸四級有機銨鹽之分 散劑，且該分散劑之濃度在〇 . 〇 8質量％以下。 8 · —種硏磨半導體裝置用硏磨劑組成物，其係於如 申請專利範圍第1項之硏磨半導體裝置用之硏磨劑組成物 中，更添加有分散劑，且該分散劑含聚丙烯酸基或聚甲基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 - ! - 18 I ;·1— - - It— 1! I- I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ’II 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 586157 A8 B8 C8 D8 ___ 六、申請專利範圍 丙烯酸基，該分散劑之濃度在〇 · 〇 8質量％以下。 9 .如申請專利範圍第1項之硏磨半導體裝置用之硏 磨劑組成物’其中除硏磨材微粒成分外，含選自元素M g 、A 1 > K > Ca、Fe、Ni、Cu、Mn、Th、U 所成群之至少一種元素爲雜質，該元素之含有濃度在3 0 p p m以下。 1 〇 .如申請專利範圍第7項之硏磨半導體裝置用之 硏磨劑組成物，其中除硏磨材微粒成分外，含選自元素 Mg、Al、K、Ca、Fe、Ni、Cu、Mn、Th 、11所成群之至少一種元素爲雜質，該元素之含有濃度在 3 Ο ρ p m以下。 1 1 · 一種氧化鈽微粒，係使用於如申請專利範圍第 1或7項之硏磨半導體裝置用之硏.磨劑組成物的氧化鈽微 粒，其特徵爲：純度在99 . 9質量％以上，含選自Mg· 、Al、K、Ca、Fe、Ni、Cu、Mn、Th、U 元素所成群之至少一種元素爲雜質，該元素之含有濃度在 3 Ο ρ p m以下。 1 2 · —種半導體裝置之製造方法，其特徵爲：於半 導體基板上形成氮化矽膜後，將氮化矽膜之一部份選擇性 去除露出半導體基板，其次以該氮化矽膜爲遮罩蝕刻半導 體基板形成溝槽，於該氮化矽膜及該半導體基板上沉積氧 化矽膜以氧化矽膜覆蓋溝槽，將氧化矽膜藉以氮化矽膜爲 停止膜作平坦化硏磨使該氧化矽於溝槽內選擇性留存之步 驟中，平坦化硏磨係以如申請專利範圍第1或2項之硏磨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3- 586157 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 半導體裝置用之硏磨劑組成物進行 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -4 *