发明名称 制造半导体装置之方法
摘要 一半导体晶圆受到一抛光处理且同时供应一含有许多金属离子之基本CMP研浆至该半导体晶圆上,以至少部分地移除金属材料层,该半导体晶圆在一半导体基板上包含一基底层及一金属材料层,该基底层包括一于其中具有至少一凹部之绝缘膜,且该金属材料层系形成在该基底层之顶面上且充填该凹部。然后,添加一螫合该等金属离子之有机酸至该基本CMP研浆,且利用该添加有机酸之CMP研浆来进行抛光,直到该绝缘膜之一表面外露出来为止。
申请公布号 TWI250554 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW094102482 申请日期 2005.01.27
申请人 东芝股份有限公司 发明人 重田厚;井田和彦;松井嘉孝
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种制造一半导体装置之方法,其包含:使一半导 体晶圆受到一抛光处理且同时供应一含有许多金 属离子之基本CMP研浆至该半导体晶圆上,以至少部 分地移除金属材料层,该半导体晶圆在一半导体基 板上包含一基底层及一金属材料层,该基底层包括 一于其中具有至少一凹部之绝缘膜,且该金属材料 层系形成在该基底层之顶面上且充填该凹部;且然 后添加一螯合该等金属离子之有机酸至该基本CMP 研浆,且利用该添加有机酸之CMP研浆来进行抛光, 直到该绝缘膜之一表面外露出来为止。 2.如请求项1之方法,其中该基本CMP研浆之供应在完 成该抛光之后便停止,且在供应有机酸至该半导体 晶圆之经抛光表面的同时,将半导体晶圆之经抛光 的表面予以清洗。 3.如请求项1之方法,其中该金属材料层包含钨。 4.如请求项1之方法,其中该基底层包括一形成在该 至少一凹部之内部表面上的屏障层,且该屏障层覆 于该绝缘膜之一顶面上。 5.如请求项1之方法,其中该等金属离子包含铁离子 。 6.如请求项5之方法,其中该等铁离子系以铁之一有 机酸盐或一无机酸盐的型式被包含在该CMP研浆中 。 7.如请求项1之方法,其中该有机酸系选自由草酸及 柠檬酸所构成之群。 8.如请求项1之方法,其中该有机酸系以一量値被添 加至该基本CMP研浆中,该量値系使得该金属材料层 之抛光率对该绝缘膜之抛光率之比値为0.5或以上 及3或以下。 9.如请求项4之方法,其中该有机酸系以一量値被添 加至该基本CMP研浆中,该量値系使得该金属材料层 之抛光率对该绝缘膜之抛光率之比値为0.5或以上 及3或以下,且该金属材料层之抛光率对该屏障层 之抛光率之比値为2或以下。 10.如请求项2之方法,其中该抛光及清洗系在一相 同工站中来进行。 11.如请求项2之方法,其中该清洗系在抛光之后来 进行,且在抛光与清洗之间未以水来进行该经抛光 表面之冲洗。 12.一种制造一半导体装置之方法,其包含:在一抛 光工站上使一半导体晶圆受到一抛光处理且同时 供应一添加有机酸之CMP研浆至该半导体晶圆上,直 到该绝缘膜之一表面外露出来为止,该半导体晶圆 在一半导体基板上包含一基底层及一金属材料层, 该基底层包括一于其中具有至少一凹部之绝缘膜, 且该金属材料层系形成在该基底层之顶面上且充 填该凹部,该添加有机酸之CMP研浆包含一含有许多 金属离子并且被添加一有机酸之基本CMP研浆;且然 后停止供应该基本CMP研浆,并且在该抛光工站上清 洗该半导体晶圆之经抛光表面,同时供应该有机酸 至该半导体晶圆之经抛光表面。 13.如请求项12之方法,其中该金属材料层包含钨。 14.如请求项12之方法,其中该基底层包括一形成在 该至少一凹部之内部表面上的屏障层,且该屏障层 覆于该绝缘膜之一顶面上。 15.如请求项12之方法,其中该等金属离子包含铁离 子。 16.如请求项15之方法,其中该等铁离子系以铁之一 有机酸盐或一无机酸盐的型式被包含在该CMP研浆 中。 17.如请求项12之方法,其中该有机酸系选自由草酸 及柠檬酸所构成之群。 18.如请求项12之方法,其中该有机酸系以一量値被 添加至该基本CMP研浆中,该量値系使得该金属材料 层之抛光率对该绝缘膜之抛光率之比値为0.5或以 上及3或以下。 19.如请求项14之方法,其中该有机酸系以一量値被 添加至该基本CMP研浆中,该量値系使得该金属材料 层之抛光率对该绝缘膜之抛光率之比値为0.5或以 上及3或以下,且该金属材料层之抛光率对该屏障 层之抛光率之比値为2或以下。 20.如请求项12之方法,其中该清洗系在抛光之后来 进行,且在抛光与清洗之间未以水来进行该经抛光 表面之冲洗。 图式简单说明: 图1A至1E系概要截面视图,其用以阐释依照本发明 制造一具有埋入之插塞之半导体装置的方法; 图2系一概要视图,其中显示一可使用在本发明实 施例中之CMP设备; 图3A至3C系概要截面视图,其中阐释使用在稍后将 说明之实例1中的半导体晶圆样本; 图4系一图表,其中显示钨、钛及二氧化矽以不同 研浆之相对抛光率; 图5系一图表,其中显示在实例2中被抛光之半导体 晶圆与一对照例之半导体晶圆的腐蚀;及 图6系一图表,其中显示在实例3中之抛光后进行清 洗之后以及以习知技术清洗及不清洗之情况下余 留在一半导体晶圆之表面上的铁离子数量。
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