JPH07297193A - 集積回路平坦化方法 - Google Patents
集積回路平坦化方法Info
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- JPH07297193A JPH07297193A JP9190694A JP9190694A JPH07297193A JP H07297193 A JPH07297193 A JP H07297193A JP 9190694 A JP9190694 A JP 9190694A JP 9190694 A JP9190694 A JP 9190694A JP H07297193 A JPH07297193 A JP H07297193A
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨速度の変動や埋め込み膜、低研磨速度膜
の膜厚の変動が平坦性に与える影響を少なくする。 【構成】 凹部と凸部とを有する基板１の表面に研磨停
止膜２を形成し、研磨停止膜２上に研磨停止膜２より研
磨速度が速いか、或は研磨停止膜２に比較して研磨の摩
擦係数が異なる埋め込み膜３を凹部の埋め込み膜３の表
面位置が凸部の研磨停止膜２の表面位置より低くなる膜
厚で形成し、埋め込み膜３上に埋め込み膜３より研磨速
度が低い低研磨速度膜４を凸部の研磨停止２膜の表面位
置と凹部の低研磨速度膜４の表面位置とが略等しい高さ
になる膜厚で堆積し、凸部の低研磨速度膜４および埋め
込み膜３を凸部の研磨停止膜２が露出するまで研磨除去
する。
の膜厚の変動が平坦性に与える影響を少なくする。 【構成】 凹部と凸部とを有する基板１の表面に研磨停
止膜２を形成し、研磨停止膜２上に研磨停止膜２より研
磨速度が速いか、或は研磨停止膜２に比較して研磨の摩
擦係数が異なる埋め込み膜３を凹部の埋め込み膜３の表
面位置が凸部の研磨停止膜２の表面位置より低くなる膜
厚で形成し、埋め込み膜３上に埋め込み膜３より研磨速
度が低い低研磨速度膜４を凸部の研磨停止２膜の表面位
置と凹部の低研磨速度膜４の表面位置とが略等しい高さ
になる膜厚で堆積し、凸部の低研磨速度膜４および埋め
込み膜３を凸部の研磨停止膜２が露出するまで研磨除去
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体集積回路におけ
る溝埋め込み型素子間分離工程、多層配線工程等に含ま
れる集積回路平坦化方法に関するものである。
る溝埋め込み型素子間分離工程、多層配線工程等に含ま
れる集積回路平坦化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路における溝埋め込み型素
子間分離工程や急峻な段差を有する配線を高密度で配置
する多層配線工程では、工程途中で生じた表面の高低差
を低減する方法すなわち集積回路平坦化方法が重要な役
割をはたしている。特に、研磨を利用した集積回路平坦
化方法は、広い範囲に亙って（グローバルに）平坦化で
きること、工程が簡略であること等の理由により近年注
目を集めている。
子間分離工程や急峻な段差を有する配線を高密度で配置
する多層配線工程では、工程途中で生じた表面の高低差
を低減する方法すなわち集積回路平坦化方法が重要な役
割をはたしている。特に、研磨を利用した集積回路平坦
化方法は、広い範囲に亙って（グローバルに）平坦化で
きること、工程が簡略であること等の理由により近年注
目を集めている。
【０００３】図７は従来の研磨を利用した集積回路平坦
化方法の説明図である。まず、図７(ａ)に示すように、
平坦化すべき凹凸のある基板１の上に、凹凸の段差より
厚い埋め込み膜３を堆積する。つぎに、図７(ｂ)に示す
ように、公知の方法で研磨を行ない、埋め込み膜３が基
板１の凹部に埋め込まれた構造を形成する。
化方法の説明図である。まず、図７(ａ)に示すように、
平坦化すべき凹凸のある基板１の上に、凹凸の段差より
厚い埋め込み膜３を堆積する。つぎに、図７(ｂ)に示す
ように、公知の方法で研磨を行ない、埋め込み膜３が基
板１の凹部に埋め込まれた構造を形成する。
【０００４】しかし、この集積回路平坦化方法では、図
７(ｂ)に示すように、基板１の凹凸を軽減はできるもの
の、完全には平坦化することができず、基板１の凹凸を
反映した凹凸が研磨後の表面にも残ってしまう。例え、
独立気泡構造ポリウレタンからなる硬い研磨布を用いる
等の工夫を行なったとしても、１０００μｍ以上の広い
範囲に亙って平坦化することはできない。
７(ｂ)に示すように、基板１の凹凸を軽減はできるもの
の、完全には平坦化することができず、基板１の凹凸を
反映した凹凸が研磨後の表面にも残ってしまう。例え、
独立気泡構造ポリウレタンからなる硬い研磨布を用いる
等の工夫を行なったとしても、１０００μｍ以上の広い
範囲に亙って平坦化することはできない。
【０００５】この問題を解決するために、図８に示すよ
うな改良された集積回路平坦化方法（例えば、エス キ
シイ（S. Kishii）他、１９９３年国際固体素子材料コ
ンファレンス予稿集１８９〜１９１頁）が提案されてい
る。この集積回路平坦化方法では、まず図８(ａ)に示す
ように、平坦化すべき凹凸のある基板１上に、凹凸の段
差より厚い埋め込み膜３を堆積し、埋め込み膜３の上層
に埋め込み膜３より研磨速度の低い低研磨速度膜４を薄
く堆積する。つぎに、図８(ｂ)に示すように、凸部の膜
は凹部の膜より速く研磨される性質を利用して、凸部の
低研磨速度膜４を選択的に研磨除去する。つぎに、図８
(ｃ)に示すように、その後研磨を継続すると、埋め込み
膜３は研磨速度が低研磨速度膜４より高く、しかも露出
した埋め込み膜３は凸状に突出しているため、露出した
埋め込み膜３は選択的に研磨除去され、表面が平坦化さ
れる。その際、基板１の凹部に埋め込まれた埋め込み膜
３の平坦な表面は低研磨速度膜４に保護されているた
め、平坦な状態が保たれる。
うな改良された集積回路平坦化方法（例えば、エス キ
シイ（S. Kishii）他、１９９３年国際固体素子材料コ
ンファレンス予稿集１８９〜１９１頁）が提案されてい
る。この集積回路平坦化方法では、まず図８(ａ)に示す
ように、平坦化すべき凹凸のある基板１上に、凹凸の段
差より厚い埋め込み膜３を堆積し、埋め込み膜３の上層
に埋め込み膜３より研磨速度の低い低研磨速度膜４を薄
く堆積する。つぎに、図８(ｂ)に示すように、凸部の膜
は凹部の膜より速く研磨される性質を利用して、凸部の
低研磨速度膜４を選択的に研磨除去する。つぎに、図８
(ｃ)に示すように、その後研磨を継続すると、埋め込み
膜３は研磨速度が低研磨速度膜４より高く、しかも露出
した埋め込み膜３は凸状に突出しているため、露出した
埋め込み膜３は選択的に研磨除去され、表面が平坦化さ
れる。その際、基板１の凹部に埋め込まれた埋め込み膜
３の平坦な表面は低研磨速度膜４に保護されているた
め、平坦な状態が保たれる。
【０００６】この集積回路平坦化方法においては、研磨
を停止させる時点を適正に選べば、幅５０００μｍの範
囲でも平坦化することができる。
を停止させる時点を適正に選べば、幅５０００μｍの範
囲でも平坦化することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな集積回路平坦化方法においては、図８(ｃ)に示した
状態を過ぎて研磨が進行すると、基板１の凹部上の平坦
面は低研磨速度膜４に保護されて略平坦に保たれるが、
基板１の凸部上の埋め込み膜３は低研磨速度膜４より速
く研磨されるため、図８(ｄ)に示すように、中央部が窪
んだ形状となり、全体の平坦性が失われる結果になりや
すい。このため、研磨速度の変動や埋め込み膜３、低研
磨速度膜４の厚さの変動により、最終的に得られる平坦
性が影響を受ける。また、研磨の初期から埋め込み膜３
の研磨速度が低研磨速度膜４の研磨速度より大きい研磨
条件で研磨するため、図８(ｂ)の状態に達した後で凸部
の埋め込み膜３が急速に研磨されることになる。このた
め、研磨速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜４の厚さ
のウエハ面内分布のバラツキにより、図８(ｂ)に示した
状態に達する時刻がウエハ面内で変動するから、凸部に
残る埋め込み膜３の厚さが非常に大きく変動するので、
最終的に得られる平坦性が影響を受ける。
うな集積回路平坦化方法においては、図８(ｃ)に示した
状態を過ぎて研磨が進行すると、基板１の凹部上の平坦
面は低研磨速度膜４に保護されて略平坦に保たれるが、
基板１の凸部上の埋め込み膜３は低研磨速度膜４より速
く研磨されるため、図８(ｄ)に示すように、中央部が窪
んだ形状となり、全体の平坦性が失われる結果になりや
すい。このため、研磨速度の変動や埋め込み膜３、低研
磨速度膜４の厚さの変動により、最終的に得られる平坦
性が影響を受ける。また、研磨の初期から埋め込み膜３
の研磨速度が低研磨速度膜４の研磨速度より大きい研磨
条件で研磨するため、図８(ｂ)の状態に達した後で凸部
の埋め込み膜３が急速に研磨されることになる。このた
め、研磨速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜４の厚さ
のウエハ面内分布のバラツキにより、図８(ｂ)に示した
状態に達する時刻がウエハ面内で変動するから、凸部に
残る埋め込み膜３の厚さが非常に大きく変動するので、
最終的に得られる平坦性が影響を受ける。
【０００８】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、研磨速度の変動や埋め込み膜、低研磨速
度膜の膜厚の変動があったとしても、平坦性を保つこと
ができる集積回路平坦化方法、研磨速度のウエハ面内分
布や低研磨速度膜の厚さのウエハ面内分布にバラツキが
あったとしても、平坦性を保つことができる集積回路平
坦化方法を提供することを目的とする。
されたもので、研磨速度の変動や埋め込み膜、低研磨速
度膜の膜厚の変動があったとしても、平坦性を保つこと
ができる集積回路平坦化方法、研磨速度のウエハ面内分
布や低研磨速度膜の厚さのウエハ面内分布にバラツキが
あったとしても、平坦性を保つことができる集積回路平
坦化方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、凹部と凸部とを有する基板表
面に研磨停止膜を形成する工程と、前記研磨停止膜上
に、前記研磨停止膜より研磨速度が速いか、或は前記研
磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異なる埋め込み膜
を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位置が前記凸部の
前記研磨停止膜の表面位置より低くなる膜厚で形成する
工程と、前記埋め込み膜上に、前記埋め込み膜より研磨
速度が低い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止膜
の表面位置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置と
が略等しい高さになる膜厚で堆積する工程と、前記凸部
の前記低研磨速度膜および前記埋め込み膜を、前記凸部
の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを
行なう。
め、この発明においては、凹部と凸部とを有する基板表
面に研磨停止膜を形成する工程と、前記研磨停止膜上
に、前記研磨停止膜より研磨速度が速いか、或は前記研
磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異なる埋め込み膜
を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位置が前記凸部の
前記研磨停止膜の表面位置より低くなる膜厚で形成する
工程と、前記埋め込み膜上に、前記埋め込み膜より研磨
速度が低い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止膜
の表面位置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置と
が略等しい高さになる膜厚で堆積する工程と、前記凸部
の前記低研磨速度膜および前記埋め込み膜を、前記凸部
の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを
行なう。
【００１０】また、凹部と凸部とを有する基板表面に研
磨停止膜を形成する工程と、前記研磨停止膜上に、第１
の研磨条件下で、前記研磨停止膜より研磨速度が速い
か、或は前記研磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異
なる埋め込み膜を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位
置が前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置より低くなる
膜厚で形成する工程と、前記埋め込み膜上に、前記第１
の研磨条件下では前記埋め込み膜より研磨速度が低く、
第２の研磨条件下では前記埋め込み膜に対する相対研磨
速度が前記第１の研磨条件下より高い低研磨速度膜を、
前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置と前記凹部の前記
低研磨速度膜の表面位置とが略等しい高さになる膜厚で
堆積する工程と、前記第２の研磨条件下で、前記凸部の
前記低研磨速度膜を、前記凸部の前記埋め込み膜が露出
するまで研磨除去する工程と、前記第１の研磨条件下
で、前記凸部の前記埋め込み膜を、前記凸部の前記研磨
停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを行なう。
磨停止膜を形成する工程と、前記研磨停止膜上に、第１
の研磨条件下で、前記研磨停止膜より研磨速度が速い
か、或は前記研磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異
なる埋め込み膜を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位
置が前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置より低くなる
膜厚で形成する工程と、前記埋め込み膜上に、前記第１
の研磨条件下では前記埋め込み膜より研磨速度が低く、
第２の研磨条件下では前記埋め込み膜に対する相対研磨
速度が前記第１の研磨条件下より高い低研磨速度膜を、
前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置と前記凹部の前記
低研磨速度膜の表面位置とが略等しい高さになる膜厚で
堆積する工程と、前記第２の研磨条件下で、前記凸部の
前記低研磨速度膜を、前記凸部の前記埋め込み膜が露出
するまで研磨除去する工程と、前記第１の研磨条件下
で、前記凸部の前記埋め込み膜を、前記凸部の前記研磨
停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを行なう。
【００１１】また、基板表面全体に研磨停止膜を堆積す
る工程と、前記研磨停止膜および前記基板を選択的にエ
ッチングすることにより凹部を形成し、上面に前記研磨
停止膜が存在する凸部を残存させる工程と、前記基板上
に、前記研磨停止膜より研磨速度が速いか、或は前記研
磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異なる埋め込み膜
を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位置が前記凸部の
前記研磨停止膜の表面位置より低くなる膜厚で形成する
工程と、前記埋め込み膜上に、前記埋め込み膜より研磨
速度が低い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止膜
の表面位置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置と
が略等しい高さになる膜厚で堆積する工程と、前記凸部
の前記低研磨速度膜および前記埋め込み膜を、前記凸部
の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを
行なう。
る工程と、前記研磨停止膜および前記基板を選択的にエ
ッチングすることにより凹部を形成し、上面に前記研磨
停止膜が存在する凸部を残存させる工程と、前記基板上
に、前記研磨停止膜より研磨速度が速いか、或は前記研
磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異なる埋め込み膜
を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位置が前記凸部の
前記研磨停止膜の表面位置より低くなる膜厚で形成する
工程と、前記埋め込み膜上に、前記埋め込み膜より研磨
速度が低い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止膜
の表面位置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置と
が略等しい高さになる膜厚で堆積する工程と、前記凸部
の前記低研磨速度膜および前記埋め込み膜を、前記凸部
の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを
行なう。
【００１２】また、基板表面全体に研磨停止膜を堆積す
る工程と、前記研磨停止膜および前記基板を選択的にエ
ッチングすることにより凹部を形成し、上面に前記研磨
停止膜が存在する凸部を残存させる工程と、前記基板上
に、第１の研磨条件下で、前記研磨停止膜より研磨速度
が速いか、或は前記研磨停止膜に比較して研磨の摩擦係
数が異なる埋め込み膜を、前記凹部の前記埋め込み膜の
表面位置が前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置より低
くなる膜厚で形成する工程と、前記埋め込み膜上に、前
記第１の研磨条件下では前記埋め込み膜より研磨速度が
低く、第２の研磨条件下では前記埋め込み膜に対する相
対研磨速度が前記第１の研磨条件下より高い低研磨速度
膜を、前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置と前記凹部
の前記低研磨速度膜の表面位置とが略等しい高さになる
膜厚で堆積する工程と、前記第２の研磨条件下で、前記
凸部の前記低研磨速度膜を、前記凸部の前記埋め込み膜
が露出するまで研磨除去する工程と、前記第１の研磨条
件下で、前記凸部の前記埋め込み膜を、前記凸部の前記
研磨停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを行な
う。
る工程と、前記研磨停止膜および前記基板を選択的にエ
ッチングすることにより凹部を形成し、上面に前記研磨
停止膜が存在する凸部を残存させる工程と、前記基板上
に、第１の研磨条件下で、前記研磨停止膜より研磨速度
が速いか、或は前記研磨停止膜に比較して研磨の摩擦係
数が異なる埋め込み膜を、前記凹部の前記埋め込み膜の
表面位置が前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置より低
くなる膜厚で形成する工程と、前記埋め込み膜上に、前
記第１の研磨条件下では前記埋め込み膜より研磨速度が
低く、第２の研磨条件下では前記埋め込み膜に対する相
対研磨速度が前記第１の研磨条件下より高い低研磨速度
膜を、前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置と前記凹部
の前記低研磨速度膜の表面位置とが略等しい高さになる
膜厚で堆積する工程と、前記第２の研磨条件下で、前記
凸部の前記低研磨速度膜を、前記凸部の前記埋め込み膜
が露出するまで研磨除去する工程と、前記第１の研磨条
件下で、前記凸部の前記埋め込み膜を、前記凸部の前記
研磨停止膜が露出するまで研磨除去する工程とを行な
う。
【００１３】
【作用】この集積回路平坦化方法においては、研磨によ
る平坦化の最終段階において、基板の凸部上の研磨停止
膜表面が露出し、凹部の埋め込み膜上の低研磨速度膜表
面と略同一平面上に並ぶ。このため、研磨停止膜が研磨
速度が埋め込み膜の研磨速度より低い性質を有する場合
には、研磨が上記平面で停止するから、研磨時間が長引
いても研磨は進行しない。また、研磨停止膜の摩擦係数
が埋め込み膜の摩擦係数と異なる場合には、研磨停止膜
が露出し平坦化が終了した時点で、被研磨ウエハを回転
させるモータや研磨布の付いた定盤を回転させるモータ
の駆動トルクが変化するため、この変化を検出して過分
の研磨を行なうことなく研磨を停止できる。
る平坦化の最終段階において、基板の凸部上の研磨停止
膜表面が露出し、凹部の埋め込み膜上の低研磨速度膜表
面と略同一平面上に並ぶ。このため、研磨停止膜が研磨
速度が埋め込み膜の研磨速度より低い性質を有する場合
には、研磨が上記平面で停止するから、研磨時間が長引
いても研磨は進行しない。また、研磨停止膜の摩擦係数
が埋め込み膜の摩擦係数と異なる場合には、研磨停止膜
が露出し平坦化が終了した時点で、被研磨ウエハを回転
させるモータや研磨布の付いた定盤を回転させるモータ
の駆動トルクが変化するため、この変化を検出して過分
の研磨を行なうことなく研磨を停止できる。
【００１４】また、第２の研磨条件下で、凸部の低研磨
速度膜を、凸部の埋め込み膜が露出するまで研磨除去
し、第１の研磨条件下で、凸部の埋め込み膜を、凸部の
研磨停止膜が露出するまで研磨除去したときには、埋め
込み膜と低研磨速度膜との研磨速度比が大きくない研磨
条件で凸部の低研磨速度膜を除去することができるか
ら、研磨速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜の厚さの
ウエハ面内分布にバラツキがあったとしても、凸部の埋
め込み膜が露出するまでの時間がウエハ面内で変動する
ことがないので、凸部に残る埋め込み膜の厚さが大きく
変動することがない。
速度膜を、凸部の埋め込み膜が露出するまで研磨除去
し、第１の研磨条件下で、凸部の埋め込み膜を、凸部の
研磨停止膜が露出するまで研磨除去したときには、埋め
込み膜と低研磨速度膜との研磨速度比が大きくない研磨
条件で凸部の低研磨速度膜を除去することができるか
ら、研磨速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜の厚さの
ウエハ面内分布にバラツキがあったとしても、凸部の埋
め込み膜が露出するまでの時間がウエハ面内で変動する
ことがないので、凸部に残る埋め込み膜の厚さが大きく
変動することがない。
【００１５】
【実施例】図１はこの発明に係る集積回路平坦化方法の
説明図である。まず、図１(ａ)に示すように、平坦化す
べき凹凸のある基板１の表面全体に、研磨停止膜２、埋
め込み膜３、低研磨速度膜４を順次堆積する。この場
合、埋め込み膜３は凹部の埋め込み膜３の表面位置が凸
部の研磨停止膜２の表面位置より低くなる膜厚で形成
し、低研磨速度膜４は凸部の研磨停止膜２の表面位置と
凹部の低研磨速度膜４の表面位置とが略等しい高さにな
る膜厚で堆積する。また、研磨停止膜２としては、後の
研磨工程で埋め込み膜３が除去されて研磨停止膜２が露
出したときに研磨が停止するように、埋め込み膜３と比
較して研磨速度が低い膜を選ぶか、研磨停止膜２が露出
したことが容易に検出できるように、埋め込み膜３と比
較して研磨係数の異なった膜を選ぶ。
説明図である。まず、図１(ａ)に示すように、平坦化す
べき凹凸のある基板１の表面全体に、研磨停止膜２、埋
め込み膜３、低研磨速度膜４を順次堆積する。この場
合、埋め込み膜３は凹部の埋め込み膜３の表面位置が凸
部の研磨停止膜２の表面位置より低くなる膜厚で形成
し、低研磨速度膜４は凸部の研磨停止膜２の表面位置と
凹部の低研磨速度膜４の表面位置とが略等しい高さにな
る膜厚で堆積する。また、研磨停止膜２としては、後の
研磨工程で埋め込み膜３が除去されて研磨停止膜２が露
出したときに研磨が停止するように、埋め込み膜３と比
較して研磨速度が低い膜を選ぶか、研磨停止膜２が露出
したことが容易に検出できるように、埋め込み膜３と比
較して研磨係数の異なった膜を選ぶ。
【００１６】表１は減圧化学的気相成長法（ＬＰＣＶＤ
法）で堆積した酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）、多結晶シ
リコン膜（ポリＳｉ）、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）、ボ
ロン・リン添加酸化シリコン膜（ＢＰＳＧ）の研磨速度
と摩擦係数を、２種類の研磨剤（アンモニア添加ヒュー
ムド・シリカとアミン添加コロイダル・シリカ）で研磨
した場合について示したものである。
法）で堆積した酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）、多結晶シ
リコン膜（ポリＳｉ）、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）、ボ
ロン・リン添加酸化シリコン膜（ＢＰＳＧ）の研磨速度
と摩擦係数を、２種類の研磨剤（アンモニア添加ヒュー
ムド・シリカとアミン添加コロイダル・シリカ）で研磨
した場合について示したものである。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１から明らかなように、研磨剤にフュー
ムド・シリカを用い、研磨停止膜２として研磨速度が低
い膜を選ぶ場合には、研磨停止膜２と埋め込み膜３との
組合せとして、（ＳｉＮ、ＳｉＯ2）、（ＳｉＮ、ポリ
Ｓｉ）、（ＳｉＮ、ＢＰＳＧ）、（ＳｉＯ2、ポリＳ
ｉ）、（ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ）、（ポリＳｉ、ＢＰＳ
Ｇ）等が考えられる。また、研磨剤にコロイダル・シリ
カを用い、研磨停止膜２として研磨速度が低い膜を選ぶ
場合には、研磨停止膜２と埋め込み膜３の組合せとし
て、（ＳｉＮ、ポリＳｉ）、（ＳｉＯ2、ポリＳｉ）等
が考えられる。研磨停止膜２として摩擦係数が異なる膜
を選ぶ場合には、研磨剤の種類に関わりなく、研磨停止
膜２と埋め込み膜３との組合せとして、（ＳｉＯ2、ポ
リＳｉ）、（ＳｉＮ、ポリＳｉ）、（ポリＳｉ、ＳｉＯ
2）、（ポリＳｉ、ＳｉＮ）等が考えられる。
ムド・シリカを用い、研磨停止膜２として研磨速度が低
い膜を選ぶ場合には、研磨停止膜２と埋め込み膜３との
組合せとして、（ＳｉＮ、ＳｉＯ2）、（ＳｉＮ、ポリ
Ｓｉ）、（ＳｉＮ、ＢＰＳＧ）、（ＳｉＯ2、ポリＳ
ｉ）、（ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ）、（ポリＳｉ、ＢＰＳ
Ｇ）等が考えられる。また、研磨剤にコロイダル・シリ
カを用い、研磨停止膜２として研磨速度が低い膜を選ぶ
場合には、研磨停止膜２と埋め込み膜３の組合せとし
て、（ＳｉＮ、ポリＳｉ）、（ＳｉＯ2、ポリＳｉ）等
が考えられる。研磨停止膜２として摩擦係数が異なる膜
を選ぶ場合には、研磨剤の種類に関わりなく、研磨停止
膜２と埋め込み膜３との組合せとして、（ＳｉＯ2、ポ
リＳｉ）、（ＳｉＮ、ポリＳｉ）、（ポリＳｉ、ＳｉＯ
2）、（ポリＳｉ、ＳｉＮ）等が考えられる。
【００１９】また、低研磨速度膜４は、後の研磨工程で
基板１の凸部上の埋め込み膜３が研磨されている時に、
基板１の凹部に埋め込まれた埋め込み膜３の表面を覆っ
て研磨されぬよう保護する役目を果たすので、研磨速度
が低い必要がある。表１に従うと、研磨剤にフュームド
・シリカを用いた場合には、埋め込み膜３と低研磨速度
膜４との組合せとして、（ＢＰＳＧ、ＳｉＮ）、（ＢＰ
ＳＧ、ＳｉＯ2）、（ＢＰＳＧ、ポリＳｉ）、（ポリＳ
ｉ、ＳｉＮ）、（ポリＳｉ、ＳｉＯ2）、（ＳｉＯ2、Ｓ
ｉＮ）等が考えられる。また、研磨剤にコロイダル・シ
リカを用いた場合には、埋め込み膜３と低研磨速度膜４
との組合せとして、（ポリＳｉ、ＳｉＮ）、（ポリＳ
ｉ、ＳｉＯ2）等が考えられる。
基板１の凸部上の埋め込み膜３が研磨されている時に、
基板１の凹部に埋め込まれた埋め込み膜３の表面を覆っ
て研磨されぬよう保護する役目を果たすので、研磨速度
が低い必要がある。表１に従うと、研磨剤にフュームド
・シリカを用いた場合には、埋め込み膜３と低研磨速度
膜４との組合せとして、（ＢＰＳＧ、ＳｉＮ）、（ＢＰ
ＳＧ、ＳｉＯ2）、（ＢＰＳＧ、ポリＳｉ）、（ポリＳ
ｉ、ＳｉＮ）、（ポリＳｉ、ＳｉＯ2）、（ＳｉＯ2、Ｓ
ｉＮ）等が考えられる。また、研磨剤にコロイダル・シ
リカを用いた場合には、埋め込み膜３と低研磨速度膜４
との組合せとして、（ポリＳｉ、ＳｉＮ）、（ポリＳ
ｉ、ＳｉＯ2）等が考えられる。
【００２０】なお、この発明の実施にあたり使用する膜
や研磨剤は、上述のものに限定されることはなく、研磨
速度や研磨の摩擦係数が所定の条件を満足しておれば、
いかなる膜や研磨剤を用いてもよい。また、研磨に対す
る性質を基本的に変えない限り、研磨停止膜２等に多層
膜を用いてもよい。例えば、ポリＳｉやＳｉＮの下層に
薄いＳｉＯ2を入れた多層膜も利用可能である。
や研磨剤は、上述のものに限定されることはなく、研磨
速度や研磨の摩擦係数が所定の条件を満足しておれば、
いかなる膜や研磨剤を用いてもよい。また、研磨に対す
る性質を基本的に変えない限り、研磨停止膜２等に多層
膜を用いてもよい。例えば、ポリＳｉやＳｉＮの下層に
薄いＳｉＯ2を入れた多層膜も利用可能である。
【００２１】つぎに、図１(ｂ)に示すように、凸部の膜
は凹部の膜より速く研磨される性質を利用して、凸部の
低研磨速度膜４を選択的に研磨除去する。この際、埋め
込み膜３と低研磨速度膜４との研磨速度比が大きいと、
図１(ｂ)の状態に達した後で凸部の埋め込み膜３が急速
に研磨され、基板１の凸部上に残る埋め込み膜３の厚さ
が非常に大きく変動するので、埋め込み膜３と低研磨速
度膜４との研磨速度比が小さい研磨条件で研磨すること
が望ましい。例えば、埋め込み膜３と低研磨速度膜４と
にそれぞれポリＳｉとＳｉＯ2とを用いる場合には、研
磨剤としてアミン添加コロイダル・シリカを用いるより
もアンモニア添加フュームド・シリカを用いる方がよ
い。
は凹部の膜より速く研磨される性質を利用して、凸部の
低研磨速度膜４を選択的に研磨除去する。この際、埋め
込み膜３と低研磨速度膜４との研磨速度比が大きいと、
図１(ｂ)の状態に達した後で凸部の埋め込み膜３が急速
に研磨され、基板１の凸部上に残る埋め込み膜３の厚さ
が非常に大きく変動するので、埋め込み膜３と低研磨速
度膜４との研磨速度比が小さい研磨条件で研磨すること
が望ましい。例えば、埋め込み膜３と低研磨速度膜４と
にそれぞれポリＳｉとＳｉＯ2とを用いる場合には、研
磨剤としてアミン添加コロイダル・シリカを用いるより
もアンモニア添加フュームド・シリカを用いる方がよ
い。
【００２２】つぎに、図１(ｃ)に示すように、研磨停止
膜２、埋め込み膜３、低研磨速度膜４を選択した際に想
定した条件で研磨を行なう。この場合、露出した埋め込
み膜３は研磨速度が低研磨速度膜４より速く、しかも凸
状に突出しているため、選択的に研磨除去されて表面が
次第に平坦になる。さらに研磨を進めると、基板１の凸
部上の研磨停止膜２表面が露出し、基板１の凹部上の低
研磨速度膜４の表面と略同一平面上に並ぶ。この際、例
えば、埋め込み膜３と低研磨速度膜４とにそれぞれポリ
ＳｉとＳｉＯ2とを用いる場合には、研磨剤としてアミ
ン添加コロイダル・シリカを用いると、埋め込み膜３と
低研磨速度膜４との研磨速度比を大きくすることができ
る。
膜２、埋め込み膜３、低研磨速度膜４を選択した際に想
定した条件で研磨を行なう。この場合、露出した埋め込
み膜３は研磨速度が低研磨速度膜４より速く、しかも凸
状に突出しているため、選択的に研磨除去されて表面が
次第に平坦になる。さらに研磨を進めると、基板１の凸
部上の研磨停止膜２表面が露出し、基板１の凹部上の低
研磨速度膜４の表面と略同一平面上に並ぶ。この際、例
えば、埋め込み膜３と低研磨速度膜４とにそれぞれポリ
ＳｉとＳｉＯ2とを用いる場合には、研磨剤としてアミ
ン添加コロイダル・シリカを用いると、埋め込み膜３と
低研磨速度膜４との研磨速度比を大きくすることができ
る。
【００２３】この集積回路平坦化方法においては、研磨
による平坦化の最終段階において、基板１の凸部上の研
磨停止膜２の表面が露出し、凹部の埋め込み膜３上の低
研磨速度膜４の表面と略同一平面上に並ぶ。このため、
研磨停止膜２が研磨速度が埋め込み膜３の研磨速度より
低い性質を有する場合には、研磨が上記平面で停止する
から、研磨時間が長引いても研磨は進行しない。また、
研磨停止膜２の摩擦係数が埋め込み膜３の摩擦係数と異
なる場合には、研磨停止膜２が露出し平坦化が終了した
時点で、被研磨ウエハを回転させるモータや研磨布の付
いた定盤を回転させるモータの駆動トルクが変化するた
め、この変化を検出して過分の研磨を行なうことなく研
磨を停止できる。したがって、いずれの場合にも、研磨
速度の変動や埋め込み膜３、低研磨速度膜４の膜厚の変
動があったとしても、平坦性を保つことができる。ま
た、例えば、埋め込み膜３と低研磨速度膜４とにそれぞ
れポリＳｉとＳｉＯ2とを用いる場合に、凸部の低研磨
速度膜４を凸部の研磨停止膜２が露出するまで研磨除去
するときには研磨剤としてアンモニア添加フュームド・
シリカを用い、凸部の埋め込み膜３を凸部の研磨停止膜
２が露出するまで研磨除去するときには研磨剤としてア
ミン添加コロイダル・シリカを用いたときには、埋め込
み膜３と低研磨速度膜４との研磨速度比が大きくない研
磨条件で凸部の低研磨速度膜４を除去することができる
から、研磨速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜４の厚
さのウエハ面内分布にバラツキがあったとしても、凸部
の埋め込み膜３が露出するまでの時間がウエハ面内で変
動することがないので、凸部に残る埋め込み膜３の厚さ
が大きく変動することがないため、平坦性を保つことが
できる。
による平坦化の最終段階において、基板１の凸部上の研
磨停止膜２の表面が露出し、凹部の埋め込み膜３上の低
研磨速度膜４の表面と略同一平面上に並ぶ。このため、
研磨停止膜２が研磨速度が埋め込み膜３の研磨速度より
低い性質を有する場合には、研磨が上記平面で停止する
から、研磨時間が長引いても研磨は進行しない。また、
研磨停止膜２の摩擦係数が埋め込み膜３の摩擦係数と異
なる場合には、研磨停止膜２が露出し平坦化が終了した
時点で、被研磨ウエハを回転させるモータや研磨布の付
いた定盤を回転させるモータの駆動トルクが変化するた
め、この変化を検出して過分の研磨を行なうことなく研
磨を停止できる。したがって、いずれの場合にも、研磨
速度の変動や埋め込み膜３、低研磨速度膜４の膜厚の変
動があったとしても、平坦性を保つことができる。ま
た、例えば、埋め込み膜３と低研磨速度膜４とにそれぞ
れポリＳｉとＳｉＯ2とを用いる場合に、凸部の低研磨
速度膜４を凸部の研磨停止膜２が露出するまで研磨除去
するときには研磨剤としてアンモニア添加フュームド・
シリカを用い、凸部の埋め込み膜３を凸部の研磨停止膜
２が露出するまで研磨除去するときには研磨剤としてア
ミン添加コロイダル・シリカを用いたときには、埋め込
み膜３と低研磨速度膜４との研磨速度比が大きくない研
磨条件で凸部の低研磨速度膜４を除去することができる
から、研磨速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜４の厚
さのウエハ面内分布にバラツキがあったとしても、凸部
の埋め込み膜３が露出するまでの時間がウエハ面内で変
動することがないので、凸部に残る埋め込み膜３の厚さ
が大きく変動することがないため、平坦性を保つことが
できる。
【００２４】図２はこの発明に係る他の集積回路平坦化
方法の説明図である。まず、図２(ａ)に示すように、研
磨停止膜２を平坦な基板１の全面に堆積し、凸部を画定
するレジストパタン５を公知のリソグラフィー技術によ
り形成する。つぎに、図２(ｂ)に示すように、レジスト
パタン５をマスクに研磨停止膜２と基板１とをエッチン
グしたのち、レジストパタン５を除去する。この際、研
磨停止膜２をエッチングした直後にレジストパタン５を
除去し、研磨停止膜２をマスクに基板１をエッチングし
てもよい。つぎに、図２(ｃ)に示すように、埋め込み膜
３と低研磨速度膜４とを順次堆積する。この場合、研磨
停止膜２、埋め込み膜３、低研磨速度膜４の種類や厚さ
は図１で説明した集積回路平坦化方法と同様にする。つ
ぎに、図１で説明した集積回路平坦化方法と同様の方法
で、図２(ｄ)に示すように、凸部の低研磨速度膜４を除
去したのち、図２(ｅ)に示すように、全面を平坦化す
る。
方法の説明図である。まず、図２(ａ)に示すように、研
磨停止膜２を平坦な基板１の全面に堆積し、凸部を画定
するレジストパタン５を公知のリソグラフィー技術によ
り形成する。つぎに、図２(ｂ)に示すように、レジスト
パタン５をマスクに研磨停止膜２と基板１とをエッチン
グしたのち、レジストパタン５を除去する。この際、研
磨停止膜２をエッチングした直後にレジストパタン５を
除去し、研磨停止膜２をマスクに基板１をエッチングし
てもよい。つぎに、図２(ｃ)に示すように、埋め込み膜
３と低研磨速度膜４とを順次堆積する。この場合、研磨
停止膜２、埋め込み膜３、低研磨速度膜４の種類や厚さ
は図１で説明した集積回路平坦化方法と同様にする。つ
ぎに、図１で説明した集積回路平坦化方法と同様の方法
で、図２(ｄ)に示すように、凸部の低研磨速度膜４を除
去したのち、図２(ｅ)に示すように、全面を平坦化す
る。
【００２５】この集積回路平坦化方法においては、基板
１の凸部の上面にのみ研磨停止膜２を形成することがで
きるから、後述するような素子間分離工程などで平坦化
後に研磨停止膜２を除去して基板１の凸部のみを露出さ
せる場合に有用である。また、研磨停止膜２を基板１を
エッチングする際のマスクとしても使える場合、例えば
ＳｉＯ2やＳｉＮをマスクにシリコンからなる基板１を
エッチングする場合などでは、後で研磨停止膜２を別個
に堆積する手間を省くことができる。
１の凸部の上面にのみ研磨停止膜２を形成することがで
きるから、後述するような素子間分離工程などで平坦化
後に研磨停止膜２を除去して基板１の凸部のみを露出さ
せる場合に有用である。また、研磨停止膜２を基板１を
エッチングする際のマスクとしても使える場合、例えば
ＳｉＯ2やＳｉＮをマスクにシリコンからなる基板１を
エッチングする場合などでは、後で研磨停止膜２を別個
に堆積する手間を省くことができる。
【００２６】図３は図２で説明した集積回路平坦化方法
を含む溝埋め込み型素子間分離工程の説明図である。こ
の工程においては、図２(ａ)〜(ｅ)の工程を経た後、研
磨停止膜２を選択的に除去して、シリコンからなる基板
１の素子形成領域となる凸部表面を露出させる。例え
ば、研磨停止膜２として薄いＳｉＯ2膜上のポリＳｉを
用い、埋め込み膜３としてＳｉＯ2を用い、低研磨速度
膜４としてＳｉＮを用いた場合には、塩素ガスを主たる
エッチングガスとした反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）等でポリＳｉを選択的に除去し、僅かのフッ化水素
酸ウェットエッチングを行なって薄いＳｉＯ2を除去し
て、基板１の表面を露出させる。
を含む溝埋め込み型素子間分離工程の説明図である。こ
の工程においては、図２(ａ)〜(ｅ)の工程を経た後、研
磨停止膜２を選択的に除去して、シリコンからなる基板
１の素子形成領域となる凸部表面を露出させる。例え
ば、研磨停止膜２として薄いＳｉＯ2膜上のポリＳｉを
用い、埋め込み膜３としてＳｉＯ2を用い、低研磨速度
膜４としてＳｉＮを用いた場合には、塩素ガスを主たる
エッチングガスとした反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）等でポリＳｉを選択的に除去し、僅かのフッ化水素
酸ウェットエッチングを行なって薄いＳｉＯ2を除去し
て、基板１の表面を露出させる。
【００２７】図４は図２で説明した集積回路平坦化方法
を含む他の溝埋め込み型素子間分離工程の説明図であ
る。この工程においては、研磨停止膜２として薄いＳｉ
Ｏ2膜上のＳｉＮを用い、埋め込み膜３としてＳｉＯ2を
用い、低研磨速度膜４としてＳｉＮを用いた場合、図２
(ａ)〜(ｅ)の工程を経た後、１６０℃の熱リン酸ウェッ
トエッチングを行なって、研磨停止膜２と低研磨速度膜
４とのＳｉＮを選択的に除去し、僅かのフッ化水素酸ウ
ェットエッチングを行なって薄いＳｉＯ2を除去して、
シリコンからなる基板１の表面を露出させる。
を含む他の溝埋め込み型素子間分離工程の説明図であ
る。この工程においては、研磨停止膜２として薄いＳｉ
Ｏ2膜上のＳｉＮを用い、埋め込み膜３としてＳｉＯ2を
用い、低研磨速度膜４としてＳｉＮを用いた場合、図２
(ａ)〜(ｅ)の工程を経た後、１６０℃の熱リン酸ウェッ
トエッチングを行なって、研磨停止膜２と低研磨速度膜
４とのＳｉＮを選択的に除去し、僅かのフッ化水素酸ウ
ェットエッチングを行なって薄いＳｉＯ2を除去して、
シリコンからなる基板１の表面を露出させる。
【００２８】図５は図２で説明した集積回路平坦化方法
を含む他の溝埋め込み型素子間分離工程の説明図であ
る。この工程においては、研磨停止膜２として薄いＳｉ
Ｏ2膜上のＳｉＮを用い、埋め込み膜３としてＳｉＯ2を
用い、低研磨速度膜４としてＳｉＮを用いた場合、図２
(ａ)〜(ｅ)の工程を経た後、図５(ａ)に示すように、フ
ッ化水素酸を用いて埋め込み膜３を基板１の凸部の高さ
までエッチングする。つぎに、図５(ｂ)に示すように、
１６０℃の熱リン酸ウェットエッチングを行なって、研
磨停止膜２と低研磨速度膜４とのＳｉＮを選択的に除去
し、僅かのフッ化水素酸ウェットエッチングを行なって
薄いＳｉＯ2を除去して、シリコンからなる基板１の表
面を露出させる。
を含む他の溝埋め込み型素子間分離工程の説明図であ
る。この工程においては、研磨停止膜２として薄いＳｉ
Ｏ2膜上のＳｉＮを用い、埋め込み膜３としてＳｉＯ2を
用い、低研磨速度膜４としてＳｉＮを用いた場合、図２
(ａ)〜(ｅ)の工程を経た後、図５(ａ)に示すように、フ
ッ化水素酸を用いて埋め込み膜３を基板１の凸部の高さ
までエッチングする。つぎに、図５(ｂ)に示すように、
１６０℃の熱リン酸ウェットエッチングを行なって、研
磨停止膜２と低研磨速度膜４とのＳｉＮを選択的に除去
し、僅かのフッ化水素酸ウェットエッチングを行なって
薄いＳｉＯ2を除去して、シリコンからなる基板１の表
面を露出させる。
【００２９】この素子間分離工程では、基板１の凸部
（素子形成領域）の両脇に、埋め込み膜３が突出した部
分が生ずることがない。
（素子形成領域）の両脇に、埋め込み膜３が突出した部
分が生ずることがない。
【００３０】図６はこの発明に係る他の集積回路平坦化
方法を含む多層配線工程の説明図である。まず、図６
(ａ)に示すように、シリコンからなる基板１上に第１の
層間絶縁膜６を形成し、公知の方法で第１の金属配線層
７を形成する。図６(ａ)の状態は、表面形状としては図
１(ａ)の状態と同じである。つぎに、図６(ｂ)に示すよ
うに、図１で説明したと同様の方法で研磨停止膜２、埋
め込み膜３、低研磨速度膜４を順次堆積し、図６(ｃ)に
示すように、研磨を行なって平坦な表面を得る。つぎ
に、図６(ｄ)に示すように、第２の層間絶縁膜８をさら
に堆積する。つぎに、図６(ｅ)に示すように、公知の方
法で、スルーホール９を開口し、第２の金属配線層１０
を形成する。以降、上記工程を繰り返し、必要な層数の
多層配線を形成する。
方法を含む多層配線工程の説明図である。まず、図６
(ａ)に示すように、シリコンからなる基板１上に第１の
層間絶縁膜６を形成し、公知の方法で第１の金属配線層
７を形成する。図６(ａ)の状態は、表面形状としては図
１(ａ)の状態と同じである。つぎに、図６(ｂ)に示すよ
うに、図１で説明したと同様の方法で研磨停止膜２、埋
め込み膜３、低研磨速度膜４を順次堆積し、図６(ｃ)に
示すように、研磨を行なって平坦な表面を得る。つぎ
に、図６(ｄ)に示すように、第２の層間絶縁膜８をさら
に堆積する。つぎに、図６(ｅ)に示すように、公知の方
法で、スルーホール９を開口し、第２の金属配線層１０
を形成する。以降、上記工程を繰り返し、必要な層数の
多層配線を形成する。
【００３１】この多層配線工程においては、層間絶縁膜
８を堆積するから配線層間の寄生容量を減らすことがで
きる。
８を堆積するから配線層間の寄生容量を減らすことがで
きる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る集
積回路平坦化方法においては、研磨停止膜が研磨速度が
埋め込み膜の研磨速度より低い性質を有する場合には、
研磨時間が長引いても研磨は進行せず、また研磨停止膜
の摩擦係数が異なる場合には、過分の研磨を行なうこと
なく研磨を停止できるから、研磨速度の変動や埋め込み
膜、低研磨速度膜の膜厚の変動があったとしても、平坦
性を保つことができる。したがって、溝埋め込み型素子
間分離工程や多層配線工程の歩留りや信頼性向上に有効
である。
積回路平坦化方法においては、研磨停止膜が研磨速度が
埋め込み膜の研磨速度より低い性質を有する場合には、
研磨時間が長引いても研磨は進行せず、また研磨停止膜
の摩擦係数が異なる場合には、過分の研磨を行なうこと
なく研磨を停止できるから、研磨速度の変動や埋め込み
膜、低研磨速度膜の膜厚の変動があったとしても、平坦
性を保つことができる。したがって、溝埋め込み型素子
間分離工程や多層配線工程の歩留りや信頼性向上に有効
である。
【００３３】また、第２の研磨条件下で、凸部の低研磨
速度膜を、凸部の埋め込み膜が露出するまで研磨除去
し、第１の研磨条件下で、凸部の埋め込み膜を、凸部の
研磨停止膜が露出するまで研磨除去したときには、研磨
速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜の厚さのウエハ面
内分布にバラツキがあったとしても、凸部に残る埋め込
み膜の厚さが大きく変動することがないから、平坦性を
保つことができる。
速度膜を、凸部の埋め込み膜が露出するまで研磨除去
し、第１の研磨条件下で、凸部の埋め込み膜を、凸部の
研磨停止膜が露出するまで研磨除去したときには、研磨
速度のウエハ面内分布や低研磨速度膜の厚さのウエハ面
内分布にバラツキがあったとしても、凸部に残る埋め込
み膜の厚さが大きく変動することがないから、平坦性を
保つことができる。
【図１】この発明に係る集積回路平坦化方法の説明図で
ある。
ある。
【図２】この発明に係る他の集積回路平坦化方法の説明
図である。
図である。
【図３】図２で説明した集積回路平坦化方法を含む素子
間分離工程の説明図である。
間分離工程の説明図である。
【図４】図２で説明した集積回路平坦化方法を含む他の
素子間分離工程の説明図である。
素子間分離工程の説明図である。
【図５】図２で説明した集積回路平坦化方法を含む他の
素子間分離工程の説明図である。
素子間分離工程の説明図である。
【図６】この発明に係る他の集積回路平坦化方法を含む
多層配線工程の説明図である。
多層配線工程の説明図である。
【図７】従来の集積回路平坦化方法の説明図である。
【図８】従来の他の集積回路平坦化方法の説明図であ
る。
る。
１…基板 ２…研磨停止膜 ３…埋め込み膜 ４…低研磨速度膜 ５…レジストパタン ６…第１の層間絶縁膜 ７…第１の金属配線層 ８…第２の層間絶縁膜 ９…スルーホール １０…第２の金属配線層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/76
Claims (4)
- 【請求項１】凹部と凸部とを有する基板表面に研磨停止
膜を形成する工程と、 前記研磨停止膜上に、前記研磨停止膜より研磨速度が速
いか、或は前記研磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が
異なる埋め込み膜を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面
位置が前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置より低くな
る膜厚で形成する工程と、 前記埋め込み膜上に、前記埋め込み膜より研磨速度が低
い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止膜の表面位
置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置とが略等し
い高さになる膜厚で堆積する工程と、 前記凸部の前記低研磨速度膜および前記埋め込み膜を、
前記凸部の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去する
工程とからなることを特徴とする集積回路平坦化方法。 - 【請求項２】凹部と凸部とを有する基板表面に研磨停止
膜を形成する工程と、 前記研磨停止膜上に、第１の研磨条件下で、前記研磨停
止膜より研磨速度が速いか、或は前記研磨停止膜に比較
して研磨の摩擦係数が異なる埋め込み膜を、前記凹部の
前記埋め込み膜の表面位置が前記凸部の前記研磨停止膜
の表面位置より低くなる膜厚で形成する工程と、 前記埋め込み膜上に、前記第１の研磨条件下では前記埋
め込み膜より研磨速度が低く、第２の研磨条件下では前
記埋め込み膜に対する相対研磨速度が前記第１の研磨条
件下より高い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止
膜の表面位置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置
とが略等しい高さになる膜厚で堆積する工程と、 前記第２の研磨条件下で、前記凸部の前記低研磨速度膜
を、前記凸部の前記埋め込み膜が露出するまで研磨除去
する工程と、 前記第１の研磨条件下で、前記凸部の前記埋め込み膜
を、前記凸部の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去
する工程とからなることを特徴とする集積回路平坦化方
法。 - 【請求項３】基板表面全体に研磨停止膜を堆積する工程
と、 前記研磨停止膜および前記基板を選択的にエッチングす
ることにより凹部を形成し、上面に前記研磨停止膜が存
在する凸部を残存させる工程と、 前記基板上に、前記研磨停止膜より研磨速度が速いか、
或は前記研磨停止膜に比較して研磨の摩擦係数が異なる
埋め込み膜を、前記凹部の前記埋め込み膜の表面位置が
前記凸部の前記研磨停止膜の表面位置より低くなる膜厚
で形成する工程と、 前記埋め込み膜上に、前記埋め込み膜より研磨速度が低
い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止膜の表面位
置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置とが略等し
い高さになる膜厚で堆積する工程と、 前記凸部の前記低研磨速度膜および前記埋め込み膜を、
前記凸部の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去する
工程とからなることを特徴とする集積回路平坦化方法。 - 【請求項４】基板表面全体に研磨停止膜を堆積する工程
と、 前記研磨停止膜および前記基板を選択的にエッチングす
ることにより凹部を形成し、上面に前記研磨停止膜が存
在する凸部を残存させる工程と、 前記基板上に、第１の研磨条件下で、前記研磨停止膜よ
り研磨速度が速いか、或は前記研磨停止膜に比較して研
磨の摩擦係数が異なる埋め込み膜を、前記凹部の前記埋
め込み膜の表面位置が前記凸部の前記研磨停止膜の表面
位置より低くなる膜厚で形成する工程と、 前記埋め込み膜上に、前記第１の研磨条件下では前記埋
め込み膜より研磨速度が低く、第２の研磨条件下では前
記埋め込み膜に対する相対研磨速度が前記第１の研磨条
件下より高い低研磨速度膜を、前記凸部の前記研磨停止
膜の表面位置と前記凹部の前記低研磨速度膜の表面位置
とが略等しい高さになる膜厚で堆積する工程と、 前記第２の研磨条件下で、前記凸部の前記低研磨速度膜
を、前記凸部の前記埋め込み膜が露出するまで研磨除去
する工程と、 前記第１の研磨条件下で、前記凸部の前記埋め込み膜
を、前記凸部の前記研磨停止膜が露出するまで研磨除去
する工程とからなることを特徴とする集積回路平坦化方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09190694A JP3311486B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 集積回路平坦化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09190694A JP3311486B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 集積回路平坦化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07297193A true JPH07297193A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3311486B2 JP3311486B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=14039629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09190694A Expired - Lifetime JP3311486B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 集積回路平坦化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311486B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09153494A (ja) * | 1995-11-27 | 1997-06-10 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体素子の表面平坦化方法 |
| JPH09223737A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH09266207A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US6552408B2 (en) | 1998-09-03 | 2003-04-22 | Micron Technology, Inc. | Methods, apparatuses, and substrate assembly structures for fabricating microelectronic components using mechanical and chemical-mechanical planarization processes |
| US11417675B2 (en) | 2019-11-22 | 2022-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Three-dimensional semiconductor memory devices |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09190694A patent/JP3311486B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| US6057242A (en) * | 1996-03-29 | 2000-05-02 | Nec Corporation | Flat interlayer insulating film suitable for multi-layer wiring |
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| US6645865B2 (en) | 1998-09-03 | 2003-11-11 | Micron Technology, Inc. | Methods, apparatuses and substrate assembly structures for fabricating microelectronic components using mechanical and chemical-mechanical planarization processes |
| US7132035B2 (en) * | 1998-09-03 | 2006-11-07 | Micron Technology, Inc. | Methods, apparatuses, and substrate assembly structures for fabricating microelectronic components using mechanical and chemical-mechanical planarization processes |
| US11417675B2 (en) | 2019-11-22 | 2022-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Three-dimensional semiconductor memory devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3311486B2 (ja) | 2002-08-05 |
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