发明名称 用于金属之化学机械抛光浆液及以其制造半导体装置之金属线接触栓之方法
摘要 本发明揭示一种用于金属的化学机械抛光(下文中称之为‘ CMP ’)浆液,更明确地,本发明揭示一种利用用于又包括氧化剂及复合剂之氧化物膜之酸性CMP浆液制造半导体装置的金属线接触栓的方法,其以类似速度对金属、氧化物膜及氮化物膜抛光,因而易于分离金属线接触栓。
申请公布号 TWI242032 申请公布日期 2005.10.21
申请号 TW091138022 申请日期 2002.12.31
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 安基彻;权判起;郑锺九;李相益
分类号 C09G1/00;H01L21/302 主分类号 C09G1/00
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 1.一种用于氧化物膜之化学机械抛光(CMP)浆液,其 包含: (i)选自由H2O2、H5IO6、FeNO3及其组合所成之组群之 氧化剂;及 (ii)选自由含硝基(-NO2)之烃化合物、含酯基(-COO-) 之烃化合物、含醚基(-O-)之烃化合物及其组合所 成之组群之复合剂, 其中该CMP浆液具有2~7的pH。 2.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该CMP浆液具 有2~3的pH。 3.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该CMP浆液对 氮化物膜:氧化物膜:金属层具有1:1~2:1~3的抛光选 择性。 4.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该氧化剂存 在量按CMP浆液计,为0.5至10体积%。 5.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该氧化剂存 在量按CMP浆液计,为2至6体积%。 6.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该复合剂系 选自下式4至9所成组群: 其中R为支链或直链之经取代C1-C50烷基或芳基。 7.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该复合剂具 有40至1000的分子量。 8.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该复合剂存 在量按CMP浆液计,为0.001至5体积%。 9.如申请专利范围第8项之CMP浆液,其中该复合剂存 在量按CMP浆液计,为0.01至1体积%。 10.如申请专利范围第1项之CMP浆液,其中该浆液包 括选自SiO2、CeO2、ZrO2、Al2O3及其组合所成组群之 研磨剂。 11.如申请专利范围第10项之CMP浆液,其中该CMP浆液 包括用量为0.5至30重量%之研磨剂。 12.如申请专利范围第11项之CMP浆液,其中该CMP浆液 包括用量为10至30重量%之研磨剂。 13.一种制造半导体装置的金属线接触栓之方法,其 包括利用如申请专利范围第1项之CMP浆液之CMP制程 。 14.一种制造半导体装置的金属线接触栓的方法,该 方法包括: 在半导体基材上形成位元线的堆叠图案和掩模绝 缘薄膜图案; 在所得结构整个表面上形成中间层绝缘薄膜; 选择性地蚀刻掉中间层绝缘薄膜,以形成金属线接 触孔; 在金属线接触孔侧壁上、位元线堆叠图案上及金 属线接触孔中的掩膜绝缘薄膜上形成氧化物膜隔 离体; 在所得结构整个表面上沈积金属层;及 利用如申请专利范围第1项之CMP浆液进行CMP制程, 以形成金属线接触栓。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该掩模绝缘 薄膜为氮化物膜。 16.如申请专利范围第14项之方法,其中该中间层绝 缘薄膜为氧化物膜。 17.如申请专利范围第14项之方法,其中该金属层系 选自TiN、W、Al、其合金及其组合所成之组群。 图式简单说明: 图1a为形成位元线图案之后的上视图。 图1b为蚀刻金属线接触栓之后的上视图。 图2a至图2d图示地说明制备半导体装置的金属线接 触栓的习知方法。 图3为习知金属线接触栓的CD SEM照片。 图4a为依据本发明形成位元线图案之后的上视图 。 图4b为依据本发明蚀刻金属线接触栓之后的上视 图。 图5a至图5d图示地说明本发明所揭示之制造半导体 装置的金属线接触栓的方法。 图6为本发明的金属线接触栓的CD SEM照片。 图7为说明利用所揭示的CMP浆液抛光掩蔽晶圆( blanket wafer)中的金属、氧化物和氮化物膜时的抛 光速度和选择性的图表。
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