发明名称 研磨剂及基板之研磨方法
摘要 本发明提供一种于半导体元件制造程序等中,适用于对基板表面进行平坦化的CMP技术之研磨剂及研磨方法。研磨剂系包含有:粒子、以及分散上述粒子中至少一部分之媒介。上述粒子系下述(1)或(2)中的任一者,(1)选择自氧化铈、卤化铈及硫化铈,且密度为3至6g/cm3,二次粒子之平均粒径为1至300nm的铈化物,(2)四价的金属氢氧化物。采用此研磨剂进行研磨的研磨方法,系活用研磨剂中的粒子化学作用,且使机械作用尽可能减小,藉此可兼顾粒子研磨损伤的减少与研磨速度的提升。
申请公布号 TW571361 申请公布日期 2004.01.11
申请号 TW091102980 申请日期 2002.02.20
申请人 日立化成工业股份有限公司 发明人 町井洋一;小山直之;西山雅也;吉田诚人
分类号 H01L21/304 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路八十号六楼
主权项 1.一种研磨剂,系含有粒子、以及上述粒子之至少一部分在其中为分散的之媒介,其特征为:上述粒子系选择自氧化铈、卤化铈及硫化铈,密度为3至6g/cm3且上述粒子之1次粒子凝聚而成之二次粒子的平均粒径为1至300nm的铈化物及四价的金属氢氧化物之至少其中一者。2.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,该粒子之比表面积系50m2/g以上。3.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,该一次粒子的平均粒径系50nm以下。4.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,该粒子系四价的金属氧化物,而二次粒子的平均粒径系300nm以下。5.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,该粒子系四价的金属氧化物,而粒子的密度系3至6g/cm3,且二次粒子的平均粒径系1至300nm。6.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,该粒子系稀土族金属氢氧化物及氢氧化锆中之至少其中一者。7.如申请专利范围第6项之研磨剂,其中,该稀土族金属氢氧化物系氢氧化铈。8.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,该粒子系四价金属盐与硷液相混合而所获得的四价金属氢氧化物。9.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中pH系在3以上且9以下。10.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中媒介为水。11.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中含有pH稳定剂。12.如申请专利范围第11项之研磨剂,其中,该pH稳定剂系由一个以上之构成成分所形成,至少其中一构成成分的pKa値,系在研磨剂pH的1.0单位以内。13.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中含有分散剂。14.如申请专利范围第13项之研磨剂,其中,该分散剂系选择自水溶性阴离子性分散剂、水溶性阳离子分散剂、水溶性非离子性分散剂、水溶性两性分散剂。15.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中含有被研磨面处理剂。16.如申请专利范围第15项之研磨剂,其中,该被研磨面处理剂系分子构造中至少包含一个具不对称电子之原子的化合物、或分子构造中至少包含氮原子或氧原子中之一者的化合物。17.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,氧化矽绝缘膜研磨速度与氮化矽绝缘膜研磨速度的比系在5以上。18.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,当含有上述粒子0.2重量%时,波长500nm之光的光穿透率在10%以上。19.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,相对于调制后之研磨剂,静置24小时后的波长500至700nm之光穿透率之差分在20%以下。20.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,导电度在30mS/cm以下。21.如申请专利范围第1项之研磨剂,其中,粒子具有正的Z电位。22.一种基板之研磨方法,其特征系为利用申请专利范围第1至21项中任一项之研磨剂来研磨基板。23.如申请专利范围第22项的基板之研磨方法,其中,利用邵尔D硬度50以上之研磨垫来研磨基板。24.如申请专利范围第22项的基板之研磨方法,其中,该基板系半导体元件制造程序中的基板。25.如申请专利范围第22项的基板之研磨方法,其中,研磨形成于基板上的氧化矽膜。26.如申请专利范围第22项的基板之研磨方法,其中,一边将研磨剂供应至研磨固定盘上的研磨垫,一边使至少形成有氧化矽绝缘膜的基板之被研磨面与研磨垫,进行相对运动而研磨。27.如申请专利范围第26项的基板之研磨方法,其中,将氧化矽绝缘膜的研磨速度设定为200nm/min以上且2000nm/min以下,并利用含有四价金属氢氧化物粒子的研磨剂进行研磨。图式简单说明:第1图系使用CMP装置的本发明实施样态之一例的模式图。第2图系可适用本发明之半导体基板研磨程序之一例的剖面模式图;(a)系在矽基板上形成沟渠的阶段;(b)系在(a)之沟渠中埋设氧化矽膜的阶段;(c)系研磨(b)之氧化矽膜而使元件分离的阶段。
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