專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法，特別是涉及系統(tǒng)LSI或高速LSI等的半導(dǎo)體器件的元件隔離工序中的化學(xué)機械研磨(CMP)技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨半導(dǎo)體器件的高集成化、元件的微細化，開發(fā)了各種微細加工技術(shù)。其中，CMP技術(shù)成為形成埋入結(jié)構(gòu)或平坦結(jié)構(gòu)所必須的技術(shù)。
例如，在形成系統(tǒng)LSI或高速LSI等中的淺槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)時，進行以氮化膜為阻擋層的氧化膜的CMP，但其中存在以下那樣的各種問題。
(1)因為研磨終點的檢測是困難的，故因在作為阻擋層的氮化膜的整個面露出后也被進行研磨的過研磨的緣故，氮化膜被研磨，在一個芯片內(nèi)氮化膜的膜厚變得不均勻。
(2)因為研磨終點的檢測是困難的，故因在作為阻擋層的氮化膜的整個面露出之前被停止研磨的研磨不足的緣故，在氮化膜上殘留氧化膜。
(3)受到CMP前的氧化硅膜的膜厚或硅襯底表面的臺階差的高度等的被研磨體的結(jié)構(gòu)的變動或CMP的研磨速度的變動的影響，CMP后的氧化硅膜的膜厚或最佳研磨時間發(fā)生變動。
(4)在CMP后也殘留了在CMP中發(fā)生的擦痕，使元件特性惡化。
為了解決這些問題，以往已知有監(jiān)視研磨裝置的旋轉(zhuǎn)臺的電機電流值并由此求出研磨終點的方法(例如參照美國專利第6,191,037號公報)。
此外，作為其它的現(xiàn)有例，已知有進行終點的檢測為容易的第1研磨并在終點檢測后進行附加的第2研磨的方法(例如參照美國專利第6,340,434號公報)、為了使金屬層平坦化而進行第1研磨并在其后利用使研磨劑的量減少的第2研磨在槽內(nèi)埋入金屬層的方法(例如參照美國專利第5,985,748號公報)。
但是，在這些方法中都不能全部解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一種形態(tài)，提供具備下述的步驟的半導(dǎo)體器件的制造方法使用包含研磨粒子和表面活性劑的第1研磨液在具有凹凸面的被研磨體的表面上進行第1化學(xué)機械研磨；使用包含研磨粒子且具有比第1研磨液低的表面活性劑濃度的第2研磨液在被進行了第1化學(xué)機械研磨的被研磨體的表面上進行第2化學(xué)機械研磨；以及在使被研磨體的凹凸面平坦化了時，從第1化學(xué)機械研磨轉(zhuǎn)換為第2化學(xué)機械研磨。


圖1是示出與本發(fā)明的一個實施形態(tài)有關(guān)的元件隔離形成工藝的剖面圖；圖2是示出與本發(fā)明的一個實施形態(tài)有關(guān)的元件隔離形成工藝的研磨工序中的使研磨液中的聚丙烯酸銨的濃度變化的情況的SiO2、SiN的研磨速度和其選擇比的曲線圖；圖3是示出使研磨液中的研磨粒子的濃度變化的情況的SiO2、SiN的研磨速度和其選擇比的曲線圖；圖4是比較由以往的化學(xué)機械研磨方法與有關(guān)實施例3的化學(xué)機械研磨方法得到的氮化硅膜的最大膜厚與最小膜厚而示出的曲線圖；圖5是比較由以往的化學(xué)機械研磨方法與有關(guān)實施例3的化學(xué)機械研磨方法得到的擦痕數(shù)而示出的曲線圖；圖6是示出實施例4中的研磨中的旋轉(zhuǎn)臺的電機電流值的波形的曲線圖；以及圖7是比較由以往的化學(xué)機械研磨方法與有關(guān)實施例4的化學(xué)機械研磨方法得到的氮化硅膜的最大膜厚與最小膜厚而示出的曲線圖。
具體實施例方式
以下，參照

與本發(fā)明的一個方面有關(guān)的半導(dǎo)體器件的制造方法。
在半導(dǎo)體器件的元件隔離工藝中使用的CMP工序中，氧化硅膜的平坦化和在使氮化硅膜露出為止的氧化硅膜的殘余的膜的除去這2個任務(wù)是必要的。
由于含有氧化鈰作為研磨粒子并添加了表面活性劑的研磨液中的氧化硅膜的研磨可優(yōu)先地除去圖形凸部，故在氧化硅膜的平坦化的階段中是最合適的，但由于平坦化后的研磨率慢且容易發(fā)生擦痕，故對于氮化硅膜上的氧化硅膜的殘余的膜的除去是不合適的。此外，研磨率快的研磨特性適合于殘余的膜的除去，但如果不必要地繼續(xù)進行研磨，則作為阻擋層的氮化硅膜被研磨，從而存在半導(dǎo)體芯片內(nèi)膜厚變得不均勻的問題。
因此，在元件隔離工藝中使用的CMP工序中，希望用不同的研磨液進行不同的研磨特性的研磨并在適當(dāng)?shù)臅r刻對其進行轉(zhuǎn)換。
按照與本發(fā)明的一個方面有關(guān)的方法，通過轉(zhuǎn)換表面活性劑濃度不同的研磨液來使用，即通過在使用第1研磨液的第1化學(xué)機械研磨之后進行使用其表面活性劑濃度比第1研磨液低的第2研磨液的第2化學(xué)機械研磨，可進行研磨速度快且在選擇性方面良好的研磨。
在與本發(fā)明的一個方面有關(guān)的方法中，可使用具有比第1化學(xué)機械研磨中使用的研磨液低的研磨劑濃度的研磨液來進行第2化學(xué)機械研磨。
此外，可通過在研磨布上存在研磨液的狀態(tài)下添加水而使研磨液的表面活性劑濃度減少來進行從第1化學(xué)機械研磨至第2化學(xué)機械研磨的轉(zhuǎn)換。
作為被研磨體，可使用在具有凹部并在凹部以外的表面上具有氮化硅膜的硅襯底上以填埋上述凹部內(nèi)的方式形成了氧化硅膜的被研磨體，可利用第1化學(xué)機械研磨使氧化硅膜的表面平坦化，利用第2化學(xué)機械研磨使氮化硅膜的整個面露出。
在與以上已說明的本發(fā)明的一個方面有關(guān)的方法中，通過根據(jù)第1和第2化學(xué)機械研磨各自中的研磨臺的旋轉(zhuǎn)電機電流值或按壓頭的旋轉(zhuǎn)電機電流值的隨時間的變化曲線檢測上升結(jié)束點和下降結(jié)束點，可知道從第1化學(xué)機械研磨至第2化學(xué)機械研磨的轉(zhuǎn)換的最佳時刻和研磨結(jié)束的時刻這兩者。其結(jié)果，可簡單地決定第1化學(xué)機械研磨和第2化學(xué)機械研磨的研磨時間。
此時，從上述的電機電流值的隨時間的變化曲線檢測第1分界點和第2分界點，將第1分界點定為上升結(jié)束點，由此可決定第1研磨的研磨時間，將第2分界點定為下降結(jié)束點，由此可決定第2研磨的研磨時間。
如上所述，作為被研磨體，可使用在具有凹部并在凹部以外的表面上具有氮化硅膜的硅襯底上以填埋上述凹部內(nèi)的方式形成了氧化硅膜的被研磨體，可利用第1化學(xué)機械研磨使上述氧化硅膜的表面平坦化，利用第2化學(xué)機械研磨使氮化硅膜的整個面露出，在該情況下，可利用上述第1分界點的檢測來檢測氧化硅膜的平坦化的結(jié)束，可利用第2分界點的檢測來檢測氮化硅膜的整個面的露出。
在與以上已說明的本發(fā)明的一個方面有關(guān)的方法中，作為在研磨液中包含的表面活性劑，可舉出陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑。此時，可特別有效地使用作為陰離子表面活性劑的聚丙烯酸銨。
此外，作為研磨粒子，可舉出氧化鈰(CeO2)粒子。除此以外，作為研磨粒子，還有氧化硅粒子、氧化鋁粒子，但氧化鈰粒子是較為理想的。
特別理想的研磨液是包含陰離子表面活性劑、特別是聚丙烯酸銨作為表面活性劑和包含氧化鈰粒子作為研磨粒子的研磨液。
以下說明本發(fā)明的具體的實施形態(tài)。
圖1A～1C是示出與本發(fā)明的一個實施形態(tài)有關(guān)的元件隔離工藝的剖面圖。
首先，如圖1A中所示，在被形成了槽101a、101b和氮化硅膜102的硅襯底100上通過CVD法以填埋槽的方式形成氧化硅膜103。
其次，作為第1階段的研磨，利用CMP法研磨氧化硅膜103。在CMP中使用的研磨液中，是含有例如0.3～1.0重量％的氧化鈰作為研磨粒子并含有例如0.94～3.5重量％的陰離子表面活性劑的水分散液。作為陰離子表面活性劑，例如可使用聚丙烯酸銨。
利用氧化硅膜103的CMP，如圖1B中所示，得到平坦的結(jié)構(gòu)。此時，使研磨液中的陰離子表面活性劑的濃度減少來接著進行第2階段的研磨，如圖1C中所示，使氮化硅膜102露出。再有，也可與陰離子表面活性劑的濃度同時地使研磨粒子的濃度減少。
作為使表面活性劑的濃度下降的方法，有轉(zhuǎn)換表面活性劑濃度各不相同的研磨液來供給的方法、對研磨液添加純水的方法、或停止研磨液的供給并代之以供給純水的方法。此外，作為使研磨粒子的濃度下降的方法，有轉(zhuǎn)換研磨粒子濃度各不相同的研磨液來供給的方法、對研磨液添加純水的方法、或停止研磨液的供給并代之以供給純水的方法。
希望表面活性劑的濃度例如為0.92重量％以下，特別是0.08～0.62重量％。此外，希望研磨粒子的濃度為0.5重量％以下，特別是0.05～0.25重量％。
利用使表面活性劑的濃度減少的的第2階段的研磨，可得到氧化硅膜與氮化硅膜的研磨的選擇性，即，能以更快的速度進行氧化硅膜的研磨而實質(zhì)上不研磨氮化硅膜。其結(jié)果，能以快的研磨速度制造具有良好的膜厚均勻性、擦痕少的、沒有元件特性的惡化的半導(dǎo)體器件。
再有，在因表面活性劑濃度下降而使研磨速度過快的情況下，為了抑制研磨速度而希望使研磨負(fù)載下降或使研磨粒子濃度下降。
其次，在以上已說明的實施形態(tài)中，參照圖1A～1C，與上述實施形態(tài)同樣地說明從電機電流值的隨時間的變化曲線求出第1階段的研磨與第2階段的研磨的轉(zhuǎn)換的最佳時刻和研磨結(jié)束的時刻這兩者。
首先，如圖1A中所示，形成槽101a、101b，在槽101a、101b以外的部分上并在形成了氮化硅膜102的硅襯底100上，利用CVD法以填埋槽的方式形成氧化硅膜103。如圖示那樣，氧化硅膜103的表面成為凹凸面。
其次，進行研磨氧化硅膜103的表面的第1階段的CMP。使用能監(jiān)視樣品晶片被對接地配置的旋轉(zhuǎn)臺的電機電流值或晶片按壓頭的電機電流值的CMP裝置來進行CMP。
在第1階段的CMP中使用的研磨液，與上述實施形態(tài)同樣，是含有例如0.3～1.0重量％的氧化鈰作為研磨粒子并含有例如0.94～3.5重量％的表面活性劑的水分散液。作為表面活性劑，陰離子表面活性劑是較為理想的，例如可使用聚丙烯酸銨。
如果使用這樣的研磨液對氧化硅膜103進行CMP研磨，則如圖1B中所示，得到平坦的結(jié)構(gòu)。此時，檢測電機電流值的上升結(jié)束點，停止第1階段的研磨。即，如果因研磨的緣故而接近于平坦面，則擴大旋轉(zhuǎn)臺上的研磨布與樣品面的接觸面積，因摩擦力的增大的緣故，對旋轉(zhuǎn)臺和晶片按壓頭的轉(zhuǎn)矩增大，因此，這些電機電流值增大。然后，如果可得到平坦的結(jié)構(gòu)，則研磨底面與樣品面的接觸面積為最大值，摩擦力不再繼續(xù)增大，電機電流值大致為恒定值。
可與電機電流值的上升結(jié)束點同時地進行第1階段的研磨的停止，但也可從檢測出結(jié)果算起經(jīng)過規(guī)定的時間后來進行第1階段的研磨的停止。
其后，進行使研磨液中的表面活性劑的濃度下降的第2階段的CMP，如圖1C中所示，使氮化硅膜102露出。作為使研磨液中的表面活性劑的濃度下降的方法，與上述實施形態(tài)同樣，有預(yù)先準(zhǔn)備表面活性劑濃度各不相同的研磨液轉(zhuǎn)換這些研磨液來供給的方法、對研磨液添加純水的方法、或停止研磨液的供給并代之以供給純水的方法。
關(guān)于表面活性劑的濃度的下降，希望例如使表面活性劑的濃度為0.62重量％以下。
利用第2階段的CMP來除去氮化硅膜102上的氧化硅膜103，如果氮化硅膜102開始露出，則電機電流值開始下降。然后，如果氮化硅膜102的整個面露出，則電機電流值的下降結(jié)束，大致為恒定值，在檢測出該下降結(jié)束點并在其后經(jīng)過規(guī)定的時間后停止第2階段的研磨。其結(jié)果，如圖1C中所示，可得到在槽101a、101b內(nèi)填埋了氧化硅膜103a、103b的STI結(jié)構(gòu)。
在第2階段的CMP中，如果氮化硅膜102開始露出，則電機電流值下降，之所以如此，是因為由于氮化硅膜102露出的緣故，研磨的對象發(fā)生變化。
這樣，在第2階段的研磨中，通過使研磨液中的表面活性劑的濃度下降，可使因氮化硅膜102的露出引起的電機電流值的下降變得更確切。即，通過例如使研磨液中的聚丙烯酸銨的濃度減少到極小，被研磨面與研磨布之間的微小的摩擦的變化可充分地傳遞給旋轉(zhuǎn)臺或晶片按壓頭的轉(zhuǎn)矩，由此，可容易地進行氮化硅膜102的露出結(jié)束點的檢測。
按照以上的方法，在維持了現(xiàn)有技術(shù)的平坦化特性的狀態(tài)下，可準(zhǔn)確地進行終點檢測，因此，可防止過研磨或研磨不足，可抑制氮化硅膜上的氧化硅膜的殘留或氮化硅膜的過研磨、過度的凹狀扭曲。
以下，說明與本發(fā)明的實施形態(tài)有關(guān)的具體的實施例。
實施例1本實施例是從第1階段的研磨到第2階段的研磨中使研磨液中的表面活性劑的濃度減少而不改變研磨粒子的濃度的例子。
在第1階段的研磨中，使用包含0.5重量％的氧化鈰和1.5重量％的聚丙烯酸銨的水分散液作為研磨液，在第2階段的研磨中，使用包含0.5重量％的氧化鈰和不包含表面活性劑的水分散液作為研磨液。
圖2是示出使用0.5重量％的氧化鈰作為研磨粒子并使研磨液中的聚丙烯酸銨的濃度變化的情況的SiO2、SiN的研磨速度和其研磨選擇比的曲線圖。
從圖2的曲線圖可知，氧化硅膜和氮化硅膜的研磨速度隨研磨液中的聚丙烯酸銨的濃度而變化，此時，選擇比(研磨速度的比)也變化。
在此，在本實施例中，利用了在凹凸被緩和為止使用聚丙烯酸銨的濃度高的研磨液而有選擇地只研磨凸部的研磨液的特征。然后，在到達氮化硅膜之前，轉(zhuǎn)換為聚丙烯酸銨的濃度低的研磨液，利用顯示出氧化硅膜雖然被研磨而氮化硅膜難以被研磨的選擇比的研磨液，進行了到達氮化硅膜的研磨。
通過以這種方式用2種研磨液連續(xù)地研磨，在維持了現(xiàn)有方法的有選擇地只研磨凸部的特性的狀態(tài)下，可抑制氮化硅膜的研磨。此外，根據(jù)研磨結(jié)束時的氧化硅膜的研磨速度上升的情況，減少了在被研磨面中的擦痕的數(shù)目。
實施例2本實施例是從第1階段的研磨到第2階段的研磨中，與研磨液中的表面活性劑的濃度同時，使研磨粒子的濃度也減少的例子。
在第1階段的研磨中，使用包含0.5重量％的氧化鈰和1.5重量％的聚丙烯酸銨的水分散液作為研磨液，在第2階段的研磨中，使用包含0.3重量％的氧化鈰和不包含表面活性劑的水分散液作為研磨液。
圖3是示出在使聚丙烯酸銨的濃度為零后使研磨液中的研磨粒子的濃度變化的情況的SiO2、SiN的研磨速度和其選擇比的曲線圖。
從圖3的曲線圖可知，氧化硅膜和氮化硅膜的研磨速度也隨研磨液中的氧化鈰粒子的濃度而變化，此時，選擇比(研磨速度的比)也變化。
因此，在本實施例中，利用了在被研磨面的凹凸被緩和為止使用氧化鈰粒子和聚丙烯酸銨的濃度高的研磨液而凸部的研磨速度快的研磨液的特征。然后，在到達氮化硅膜之前，轉(zhuǎn)換為氧化鈰粒子和聚丙烯酸銨的濃度低的研磨液，利用顯示出氧化硅膜雖然被研磨而氮化硅膜難以被研磨的選擇比的研磨液，進行了到達氮化硅膜的研磨。
通過以這種方式用2種研磨液連續(xù)地研磨，在維持了現(xiàn)有方法的有選擇地只研磨凸部的特性的狀態(tài)下，可抑制氮化硅膜的研磨，可提高平坦性。
此外，在顯著地提高了研磨結(jié)束時的氧化硅膜和氮化硅膜的研磨的選擇性之后，通過抑制氧化硅膜的研磨速度的過度的上升，提高了研磨的穩(wěn)定性。
再有，從圖3的曲線圖也可知，所使用的研磨液中的研磨粒子作為高濃度最好使用0.3～1.0重量％，作為低濃度，最好使用0.05～0.25重量％。
實施例3本實施例是從第1階段的研磨到第2階段的研磨中從包含研磨粒子和表面活性劑的研磨液轉(zhuǎn)換為純水的例子。
在第1階段的研磨中，使用包含0.5重量％的氧化鈰和1.5重量％的聚丙烯酸銨的水分散液作為研磨液，在第2階段的研磨中，使用純水作為研磨液。
圖4示出在全部CMP工序中由使用包含0.5重量％的氧化鈰和1.5重量％的聚丙烯酸銨的研磨液的現(xiàn)有CMP方法和在氧化硅膜的平坦化后從包含0.5重量％的氧化鈰和1.5重量％的聚丙烯酸銨的研磨液轉(zhuǎn)換為純水的本實施例的方法得到的氮化硅膜的最大膜厚與最小膜厚。從圖4可知，按照本實施例的方法，在第2階段的研磨中，由于到達氮化硅膜時的選擇比上升了的緣故，氮化硅膜的最大膜厚與最小膜厚的差大幅度地減少了，氮化硅膜的芯片內(nèi)的膜厚的離散性減小了。再有，之所以選擇比因?qū)⒀心ヒ恨D(zhuǎn)換為純水的緣故而上升，是因為，雖然從研磨布上除去了聚丙烯酸銨，但氧化鈰殘留在研磨布上，通過進行只由氧化鈰導(dǎo)致的研磨，發(fā)揮了因減少表面活性劑濃度引起的效果。
此外，圖5中同樣地示出由現(xiàn)有CMP方法和本實施例的方法得到的CMP研磨后的被研磨面的擦痕數(shù)。從圖5可知，按照本實施例的方法，利用研磨結(jié)束時的氧化硅膜的研磨速度上升了的效果，CMP研磨后的被研磨面的擦痕數(shù)雖然在現(xiàn)有CMP方法中為279個，而在本實施例的方法中大幅度地減少為50個。再有，之所以通過將研磨液轉(zhuǎn)換為純水而使氧化硅膜的研磨速度上升，是因為，雖然從研磨布上除去了聚丙烯酸銨，但氧化鈰殘留在研磨布上，在沒有抑制研磨的表面活性劑的狀態(tài)下進行只由氧化鈰導(dǎo)致的研磨。
如上所述，按照本實施例的方法，在平坦性和擦痕這兩方面大幅度地改善了特性。
實施例4圖6是示出研磨中的旋轉(zhuǎn)臺的電機電流值的波形的曲線圖。對于具有圖1A中示出的凹凸面的氧化硅膜103，使用包含0.5重量％的氧化鈰和1.1重量％的聚丙烯酸銨的研磨液，在旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)數(shù)為100rpm的研磨條件下進行了第1階段的研磨。
如果進行第1階段的研磨而使氧化硅膜103的表面接近于平坦，則旋轉(zhuǎn)臺的電機電流值開始上升。電機電流值的上升結(jié)束點P為平坦化結(jié)束點。在檢測出該電機電流值的上升結(jié)束點P后，在經(jīng)過規(guī)定的時間后的Q點處停止了第1階段的研磨。
再有，求出電機電流值的微分曲線，利用從其峰值下降并轉(zhuǎn)移到平坦區(qū)域的分界點來決定電機電流值的上升結(jié)束點P。
其次，進行了轉(zhuǎn)換研磨條件的第2階段的研磨。即，使旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)數(shù)為60rpm以下、例如為30rpm，使研磨液中的聚丙烯酸銨的濃度為0.62重量％以下、在本實施例中為零，進行了研磨。
在該第2階段的研磨中，由于在研磨液中未包含聚丙烯酸銨，故在研磨的進行的同時電機電流值上升，如果氮化硅膜開始露出，則轉(zhuǎn)為下降。電機電流值的下降結(jié)束點R是氮化硅膜的整個面露出的露出結(jié)束點。在檢測出該電機電流值的下降結(jié)束點R后，在經(jīng)過規(guī)定的時間后停止了第2階段的研磨。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在CVD氧化硅膜變厚的情況下，這樣來設(shè)定CMP條件，使得在CMP后沒有在氮化硅膜上的氧化硅膜的殘留。因此，在標(biāo)準(zhǔn)的膜結(jié)構(gòu)的情況下，成為過研磨的狀態(tài)，氮化硅膜的芯片內(nèi)的膜厚的離散性增大了。
與此不同，在本實施例的方法中，氮化硅膜的芯片內(nèi)的離散性大幅度地下降了。圖7示出由檢測1次的研磨終點的現(xiàn)有的CMP方法和檢測2次的研磨終點的本實施例的方法得到的氮化硅膜的最大膜厚與最小膜厚。從圖7可知，按照本實施例的方法，氮化硅膜的最大膜厚與最小膜厚的差大幅度地減少了，氮化硅膜的芯片內(nèi)的膜厚的離散性減小了。
對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，可容易地實現(xiàn)本發(fā)明的附加的優(yōu)點和變型。因而，本發(fā)明在其更寬的方面不限于在這里示出的和描述的特定的細節(jié)和代表性的實施例。因此，在不偏離由后附的技術(shù)方案及其等效內(nèi)容所限定的本發(fā)明的普遍性的概念的精神和范圍的情況下，可作各種各樣的修正。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備下述步驟使用包含研磨粒子和表面活性劑的第1研磨液在具有凹凸面的被研磨體的表面上進行第1化學(xué)機械研磨；使用包含研磨粒子且具有比上述第1研磨液低的表面活性劑濃度的第2研磨液在被進行了上述第1化學(xué)機械研磨的上述被研磨體的表面上進行第2化學(xué)機械研磨；以及在使上述被研磨體的凹凸面平坦化了時，從上述第1化學(xué)機械研磨轉(zhuǎn)換為第2化學(xué)機械研磨。
2.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第2研磨液包含研磨粒子和表面活性劑。
3.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于利用轉(zhuǎn)換供給第1研磨液和具有比上述第1研磨液低的表面活性劑濃度的第2研磨液的方法，進行從上述第1化學(xué)機械研磨至第2化學(xué)機械研磨的轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于利用對上述第1研磨液添加純水而成為上述第2研磨液的方法，進行從上述第1化學(xué)機械研磨至第2化學(xué)機械研磨的轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于利用停止上述第1研磨液的供給并供給純水作為上述第2研磨液的方法，進行從上述第1化學(xué)機械研磨至第2化學(xué)機械研磨的轉(zhuǎn)換。
6.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于通過在研磨布上存在研磨液的狀態(tài)下添加水而使研磨液的表面活性劑濃度減少來進行從上述第1化學(xué)機械研磨至第2化學(xué)機械研磨的轉(zhuǎn)換。
7.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述表面活性劑是陰離子表面活性劑。
8.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述陰離子表面活性劑是聚丙烯酸銨。
9.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第1研磨液中的表面活性劑濃度為0.94～3.5重量％，上述第2研磨液中的表面活性劑濃度為0.92重量％或0.92重量％以下。
10.如權(quán)利要求9中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第2研磨液中的表面活性劑濃度為0.08～0.62重量％。
11.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第2研磨液具有比上述第1研磨液低的研磨劑濃度。
12.如權(quán)利要求11中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第1研磨液中的研磨粒子的濃度為0.3～1.0重量％，上述第2研磨液中的研磨粒子的濃度為0.5重量％或0.5重量％以下。
13.如權(quán)利要求12中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第2研磨液中的研磨粒子濃度為0.05～0.25重量％。
14.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第1和第2研磨液包含氧化鈰粒子作為研磨粒子。
15.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述被研磨體在具有凹部，在凹部以外的表面上具有氮化硅膜的硅襯底上以填埋上述凹部內(nèi)的方式形成有氧化硅膜，利用上述第1化學(xué)機械研磨使上述氧化硅膜的表面平坦化，利用上述第2化學(xué)機械研磨使上述氮化硅膜的整個面露出。
16.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于以比上述第1化學(xué)機械研磨低的負(fù)載來實施上述第2化學(xué)機械研磨。
17.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于利用旋轉(zhuǎn)的按壓頭將被研磨體壓在旋轉(zhuǎn)的研磨臺上，一邊對上述研磨臺上供給研磨液，一邊對上述被研磨體的表面進行上述第1和第2化學(xué)機械研磨，監(jiān)視化學(xué)機械研磨中的上述研磨臺的旋轉(zhuǎn)電機電流值或上述按壓頭的旋轉(zhuǎn)電機電流值，從上述電流值的隨時間的變化曲線檢測出第1分界點和第2分界點，由此分別決定上述第1和第2化學(xué)機械研磨的研磨時間。
18.如權(quán)利要求17中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第1分界點是上升結(jié)束點，上述第2分界點是下降結(jié)束點。
19.如權(quán)利要求18中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述被研磨體在具有凹部，在凹部以外的表面上具有氮化硅膜的硅襯底上以填埋上述凹部內(nèi)的方式形成有氧化硅膜，利用上述第1化學(xué)機械研磨使上述氧化硅膜的表面平坦化，利用上述第2化學(xué)機械研磨使上述氮化硅膜的整個面露出，利用上述第1分界點的檢測來檢測出上述氧化硅膜的平坦化的結(jié)束，利用上述第2分界點的檢測來檢測出上述氮化硅膜的整個面的露出。
20.如權(quán)利要求19中所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述第2研磨液中的表面活性劑濃度為0.62重量％或0.62重量％以下。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件的制造方法，具備下述步驟使用包含研磨粒子和表面活性劑的第1研磨液在具有凹凸面的被研磨體的表面上進行第1化學(xué)機械研磨；使用包含研磨粒子且具有比第1研磨液低的表面活性劑濃度的第2研磨液在被進行了第1化學(xué)機械研磨的被研磨體的表面上進行第2化學(xué)機械研磨；以及在使被研磨體的凹凸面平坦化了時，從第1化學(xué)機械研磨轉(zhuǎn)換為第2化學(xué)機械研磨。
文檔編號B24B37/013GK1501451SQ20031010359
公開日2004年6月2日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者小野高稔, 人, 水野直人, 豎山佳邦, 邦, 之, 平野智之 申請人:株式會社東芝