专利名称：抛光方法及研磨液的制作方法
技术领域：
本发明涉及抛光方法及研磨液，特别涉及利用固定磨粒研磨半导体晶片等研磨对象物的抛光方法及研磨液。
背景技术：
近年来，随着半导体器件的高集成化的进展，电路的布线微细化，布线间的距离也正在变窄。特别是，在线宽不大于0.5μm的光刻的情况下，由于焦深变浅，所以需要逐次移位式曝光装置(stepper)的成像面的平坦度。作为使这种半导体晶片表面平坦化的手段，进行化学机械研磨(CMP)的抛光装置是公知的。
这种化学机械研磨(CMP)装置，配备上面具有研磨垫的研磨工作台和顶环。另外，将研磨对象物加装在研磨工作台与顶环(topring)之间，向研磨垫的表面供应研磨液(浆液)，同时通过顶环将研磨对象物压紧到研磨工作台上，将研磨对象物的表面研磨成平坦且呈镜面状。
这种CMP装置，例如，用于在半导体器件的最下层形成晶体管电路用的STI(Shallow Trench Isolation浅沟槽绝缘)的形成工序中。图3A至图3F是表示STI形成工序的一个例子的剖面简图。在硅基片100上形成氮化膜110(一般为氮化硅膜Si3N4)(参照图3A)，以该氮化膜110作为掩模(mask)蚀刻硅基片100，形成沟槽(槽)120(参照图3B)。然后，在该沟槽120内埋入作为绝缘材料的硅氧化膜130(图3C)。
在沟槽120内埋入硅氧化膜130的情况下，如图3C所示，由于在表面上残留多余的硅氧化膜130，所以，通过CMP将该多余的硅氧化膜130除去，使氮化膜110的表面露出(参照图3D)。其次，通过蚀刻将氮化膜110除去，形成硅氧化膜的槽130a(参照图3E)。中间插入这样的硅氧化膜的槽130a形成晶体管140(参照图3F)。
在这种STI形成工序中，利用CMP的研磨工序的目的，如上所述，是为了将形成在氮化膜上的多余的硅氧化膜完全除去。当硅氧化膜的清除不完全时，会阻碍其后的氮化膜的蚀刻。
但是，在现有技术中，在形成上述STI时的研磨中，利用聚氨酯类研磨垫和使二氧化硅分散的浆液，由于与硅氧化膜130相比，氮化膜110更难研磨，所以，如图4所示，硅氧化膜130被过研磨，产生凹陷。此外，还存在着对氮化膜的研磨产生不均匀，在氮化膜上的表面内不能获得足够的均匀性的问题。在STI的形成过程中，必须严格控制氮化膜及沟槽的硅氧化膜的膜厚，即，必须使晶片内的膜厚很均匀，抑制上述凹陷，获得面内均匀性成为一个重要的课题。
最近，有人试图利用聚氨酯类研磨垫和分散有二氧化硅的浆液，通过边添加高浓度的界面活性剂边进行晶片的研磨，以期改进上述问题。例如，当利用二氧化硅浆液时的凹陷量为500时，如果利用这种方法，则可以将凹陷量降低到200～300。但是，在这种方法中，由于使用软质的研磨垫，所以不能完全消除上述凹陷。此外，由于使用高浓度的界面活性剂，所以，二氧化铈凝聚，存在着会发生由凝聚的二氧化铈擦伤晶片的问题。
作为改进利用含有这种磨粒的研磨液(浆液)和软质垫的研磨方法所存在的问题的方法，如特开2000-173955号公报所述，提出了采用固定磨粒的研磨方法。特开2000-173955号公报提出利用含有二氧化铈的固定磨粒和含有1重量％的分子量为10000的聚丙烯酸铵，pH为碱性的研磨液进行研磨的方法。这种方法，其目的是，通过使pH为碱性，充分提高脱落的磨粒的分散性，提高研磨速度，但是，由于添加的聚丙烯酸铵的浓度比较高，有可能引起凝聚，难以充分抑制划痕。此外，由于pH为碱性，很难抑制凹陷，难以获得良好的面内均匀性。
发明内容
本发明是鉴于这种现有技术中存在的问题而被提出来的，其目的是供应一种抛光方法和研磨液，能够抑制在氮化膜上形成了氧化膜的研磨对象物的凹陷，得到良好的面内均匀性。
为了解决这种现有技术中的问题，本发明的第一种实施方式是一种抛光方法，将研磨对象物压紧到固定磨粒上，边使之滑动边进行研磨，其特征在于，边供应含有阴离子系界面活性剂且不含磨粒的研磨液，边研磨上述研磨对象物。
上述研磨液中的阴离子系界面活性剂的浓度，优选为0.001重量％至5重量％，更优选为不小于0.001重量％、小于0.15重量％。pH优选为5至10。更优选为4至6.5。进而，上述阴离子系界面活性剂优选包含具有由COO-基或SO3-基构成的亲水基的有机化合物。此外，上述研磨对象物优选为在氮化膜之上堆积硅氧化膜的研磨对象物。
进而，优选阴离子界面活性剂为重量平均分子量不小于13000、不大于60000的聚丙烯酸及/或其盐。
在研磨液的pH从中性区域至酸性区域，固定磨粒的磨粒表面及氮化膜的表面上主要带正电(表面的一部分有负电荷，但正电荷占支配地位)。从而，供应给固定磨粒上的阴离子系界面活性剂，牢固地电附着在固定磨粒的磨粒表面和氮化膜的表面上。在这种情况下，固定磨粒的磨粒与氮化膜均被阴离子系界面活性剂覆盖，相互排斥，所以，氮化膜的研磨难以进展，氮化膜的研磨速度变得极低。这时的研磨选择比，例如变成氧化膜∶氮化膜＝10∶1以上，氮化膜起着阻挡研磨构件的作用。这样，氮化膜的研磨速度极度降低，研磨量变得非常少，所以，不会发生氮化膜的残留膜厚度的不均匀，可以获得氮化膜上的平面内均匀性。
这时，认为借助上述研磨选择比，氮化膜不被研磨，只研磨硅氧化膜，形成上述凹陷，但实际上，不会形成凹陷，可以将凹陷量例如抑制在100以下。这可以认为是由于下面两个原因引起的。
①阴离子系界面活性剂不仅附着在氮化膜表面上，也少量地附着在硅氧化膜上，在硅氧化膜的表面上形成阴离子系界面活性剂的覆膜。由于在施加某个值以上的表面压力时，硅氧化膜的表面覆膜破碎或者变得脆弱，故虽然进行研磨，但随着研磨稍稍进展，硅氧化膜的表面高度变得低于氮化膜，所以，硅氧化膜表面处的表面压力降低，形成厚的阴离子系界面活性剂的覆膜，研磨变得难以进行。
②由于所使用的阴离子系界面活性剂是高分子，所以，附着在氮化膜上的阴离子系界面活性剂，覆盖沟槽部的一部分或者相当大的区域，所以阻碍由固定磨粒中的粒子进行的研磨。
此外，本发明的研磨方法，由于阴离子界面活性剂的浓度低，所以，脱落的磨粒不会引起凝聚，从而，可以减少划痕。
此外，在本发明中，作为研磨面，利用固定磨粒。由于在固定磨粒中，研磨面是硬质的，难以发生弹性变形，与采用现有技术的具有弹性的研磨垫相比，难以形成凹陷，能够获得更平坦的精加工面。
这样，根据本发明，边向固定磨粒上供应含有浓度低的阴离子系界面活性剂且不含磨粒、pH为酸性的研磨液，边进行研磨，由此，例如可以使氮化膜起到研磨限制构件的作用。从而，降低氮化膜的研磨速度，获得氮化膜上的面内均匀性，而且可以抑制凹陷，可以实现划痕少、平坦性高的研磨。
图1是表示本发明的一种实施方式中的抛光装置的总体结构的平面图。
图2是图1中抛光室的正视图。
图3A至图3F是表示STI形成工序的一个例子的简略图。
图4是表示采用现有技术的抛光装置时的凹陷的简略图。
具体实施例方式
下面，参照附图对根据本发明的抛光装置的实施方式进行详细说明。图1是表示根据本发明的一种实施方式的抛光装置的总体结构的平面图。
如图1所示，本实施方式中的抛光装置具备4个装料/卸料台2，用于载置堆积多枚半导体晶片的晶片盒1。装料/卸料台2也可以具有能够升降的机构。为了能够到达装料/卸料台2上的各晶片盒1，在移动机构3上配置搬运机器人(搬运机械手)4。
搬运机器人4在上下配备两只手(hand)。搬运机器人4的两只手中，下侧的手是真空吸附晶片的吸附型手，只用于从晶片盒1接受半导体晶片。该吸附型手与盒内晶片的偏移无关，能够正确地搬运晶片。另一方面，搬运机器人4上侧的手是对晶片的边缘部进行保持的落入式手，只在将半导体晶片返回晶片盒1中时使用。由于这种落入式手，不像吸附型手那样收集灰尘，所以，可以在保持晶片背面清洁度的同时搬运晶片。这样，通过将清洗后的清洁的晶片配置在上侧，不会再进一步污染晶片。
以搬运机器人4的移动机构3作为对称轴，在晶片盒1的相反侧，配置两台清洗半导体晶片的清洗机5、6。各清洗机5、6配置在搬运机器人4的手能够到达的位置。此外，这些清洗机5、6具有使晶片高速旋转并干燥的旋转干燥机的功能，由此，在进行晶片的两级清洗和三级清洗时，无需交换模块就可以与之相对应。
在两台清洗机5、6之间，在搬运机器人4能够到达的位置上配置晶片台12，该晶片台12有四个半导体晶片的载置台7、8、9、10。在能够到达清洗机5和三个载置台7、9、10的位置上，配置具有两只手的搬运机器人14。此外，在能够到达清洗机6和三个载置台8、9、10的位置上，配置具有两只手的搬运机器人15。
载置台7用于在搬运机器人4和搬运机器人14之间相互交接半导体晶片，载置台8用于在搬运机器人14和搬运机器人15之间搬运半导体晶片。在这些载置台7、8上分别设置检测有无半导体晶片的检测传感器16、17。
载置台9用于从搬运机器人15向搬运机器人14搬运半导体晶片，载置台10用于从搬运机器人14向搬运机器人15搬运半导体晶片。在这些载置台9、10上分别设置检测有无半导体晶片的检测传感器18、19、以及用于防止半导体晶片干燥或者清洗晶片的冲洗喷嘴20、21。
这些载置台9、10配置在公用的防水罩内，在设于该罩上的用于搬运的开口部上，设置闸门22。此外，载置台9位于载置台10的上方，清洗后的晶片载置于载置台9上，清洗前的晶片载置于载置台10上。通过这种结构，可以防止冲洗水下落造成晶片的污染。此外，在图1中，示意地表示出传感器16、17、18、19、冲洗喷嘴20、21、及闸门22，图中没有正确示出他们的位置和形状。
在搬运机器人14的手能够到达的位置，与清洗机5邻接地配置清洗机24。此外，在搬运机器人15的手能够到达的位置，与清洗机6邻接地配置清洗机25。这些清洗机24、25是能够清洗晶片两面的清洗机。
搬运机器人14及搬运机器人15的上侧的手，用于将被洗净一次的半导体晶片搬运到清洗机或晶片台12的载置台。另一方面，下侧的手用于搬运还未被清洗过一次的半导体晶片以及研磨前的半导体晶片。通过利用下侧的手进行晶片向反转机上的放置和取出，上侧的手不会被从反转机的壁上落下的冲洗水滴污染。
在上述清洗机5、6、24、25的晶片运入口上，如图1所示，分别安装闸门5a、6a、24a、25a，在运入晶片时能够打开。
抛光装置具备外壳26以便包围各设备，外壳26的内部由间隔壁28、间隔壁30、间隔壁32、间隔壁34以及间隔壁36划分成多个区域(包含区域A、区域B)。
在配置晶片盒1和搬运机器人4的区域A与配置清洗机5、6和载置台7、8、9、10的区域B之间配置间隔壁28，用于分隔区域A和区域B的清洁度。在该间隔壁28上，设置用于在区域A和区域B之间搬运半导体晶片的开口部，在该开口部上设置闸门38。上述清洗机5、6、24、25、晶片台12的载置台7、8、9、10及搬运机器人14、15全部配置在区域B中，将区域B的压力调整成比区域A内的气压低的气压。
如图1所示，在利用间隔壁34与区域B分隔开的区域C的内部，在搬运机器人14的手能够到达的位置，配置使半导体晶片反转的反转机40，利用搬运机器人14将半导体搬运到反转机40上。此外，在区域C的内部，在搬运机器人15的手能够到达的位置，配置使半导体晶片反转的反转机41，利用搬运机器人15将半导体晶片搬运到反转机41上。反转机40和反转机41配备夹紧半导体晶片的夹紧机构、使半导体晶片的表面和背面反转的反转机构、确认是否用上述夹紧机构将半导体晶片夹紧的检测传感器。
利用间隔壁34形成与区域B区分开的抛光室，该抛光室进一步被间隔壁36区分为两个区域C及区域D。此外，在分隔区域B与区域C及D的间隔壁34上，设置半导体晶片搬运用的开口部，在该开口部上，设置反转机40和反转机41用的闸门42、43。
如图1所示，在两个区域C、D内，分别配置两个研磨工作台和一个顶环，该顶环用于保持一枚半导体晶片且边将半导体晶片按压到研磨工作台上边进行研磨。即，在区域C内配置顶环44；研磨工作台46、48；用于向研磨工作台46供应研磨液的研磨液供给喷嘴50；配备连接到氮气供给源和液体供给源上的多个喷射喷嘴(图中未示出)的雾化器52；用于进行研磨工作台46的修整的修整器54；以及用于进行研磨工作台48的修整的修整器56。同样地，在区域D内配置顶环45；研磨工作台47、49；用于向研磨工作台47供应研磨液的研磨液供给喷嘴51；配备连接到氮气供给源和液体供给源上的多个喷射喷嘴(图中未示出)的雾化器53；用于进行研磨工作台47的修整的修整器55；以及用于进行研磨工作台49的修整的修整器57。
从研磨液供给喷嘴50、51，分别向研磨工作台46、47上供应用于研磨的研磨液以及用于修整的修整液(例如水)。此外，从雾化器52、53向研磨工作台46、47上喷射氮气与纯水或药液混合的液体。从氮气供给源供应的氮气以及由液体供给源供应的纯水或药液，利用图中未示出的调节器或空气操作阀调整到预定的压力，在两者混合的状态下，供应给雾化器52、53的喷射喷嘴。在这种情况下，优选雾化器52、53的喷射喷嘴向研磨工作台46、47的外周侧喷射液体。此外，也可以代替氮气而使用其它惰性气体。此外，也可以从雾化器52、53仅喷射纯水或药液等的液体。此外，也可以在研磨工作台48、49上设置雾化器。通过在研磨工作台48、49上设置雾化器，可以保持研磨工作台48、49的表面更清洁。
被混合的氮气与纯水或药液，在①液体微粒子化、②液体凝固了的微粒子固体化、③液体蒸发了的气体化(将这些①②③称之为雾状化或者雾化)的状态下，从雾化器52、53的喷射喷嘴向研磨工作台46、47喷射。被混合的液体以液体微粒子化、微粒子固体化、气体化的哪一种状态被喷射，由氮气及/或纯水或药液的压力、温度或者喷嘴的形状等决定。从而，通过利用调节器等适当地变更氮气及/或纯水或药液的压力、温度，或者喷嘴的形状等，可以改变喷射的液体的状态。
此外，也可以代替研磨工作台48、49，而设置湿式型的晶片膜厚测定器。在这种情况下，可以测定刚刚研磨之后的晶片的膜厚，可以利用晶片的削减增加及测定值，进行下一个对晶片的研磨工序的控制。
在反转机40及41与顶环44及45的下方，在清洗室(区域B)与抛光室(区域C、D)之间，配置搬运晶片的旋转输送机60。在旋转输送机60上，在四个部位设置载置晶片的工作台，同时搭载多个晶片。
被搬运到反转机40及41上的晶片，当旋转输送机60的工作台的中心与被反转机40或41夹紧的晶片的中心相位一致时，通过在旋转输送机60的下方设置的升降机62或63升降，搬运到旋转输送机60上。通过把旋转输送机60的位置改变90°，将载置于旋转输送机60的工作台上的晶片搬运到顶环44或45的下方。顶环44或45预先摆动到输旋转送机60的位置处。当顶环44或45的中心与搭载在上述旋转输送机60上的晶片的中心相位一致时，通过配置在它们下方的推进器64或65升降，将晶片从旋转输送机(rotary transfer)60移送到顶环44或45。
接着，对抛光室进行更详细的说明。此外，以下只对区域C进行说明，但可以认为区域D与区域C一样。图2是表示区域C的顶环44与研磨工作台46、48的关系的图。
如图2所示，顶环44由能够旋转的顶环驱动轴70从顶环头74悬垂。顶环头72由可定位的摆动轴74支承，顶环44可以接近研磨工作台46、48两者。
此外，修整器54由可旋转的修整器驱动轴76从修整头78悬垂。修整头78由可定位的摆动轴80支承，借此，修整器54能够在待机位置与研磨工作台46上的修整器位置之间移动。同样地，修整器56由可旋转的修整器驱动轴82从修整头84悬垂(吊下)。修整头84由可定位的摆动轴86支承，借此，修整器56能够在待机位置与研磨工作台48上的修整器位置之间移动。
研磨工作台46的上表面，由利用粘结剂(树脂)结合了磨粒和气孔或气孔剂的固定磨粒46a构成，利用该固定磨粒46a构成研磨被保持在顶环44上的半导体晶片的研磨面。这种固定磨粒46a例如如下获得通过将浆液状的研磨剂(使磨粒分散在液体中的研磨剂)和乳剂状树脂混合分散制成的混合液喷雾干燥，将这种混合粉填充到成形模具中进行加压加热处理。作为磨粒，优选采用平均粒径不大于0.5μm的氧化铈(CeO2)或二氧化硅(SiO2)。此外，作为粘结剂可以采用热塑性树脂及热固化型树脂，但特别优选采用热塑性树脂。
此外，研磨工作台48的上表面由软质的无纺布构成，利用这种无纺布构成将附着在研磨后的半导体晶片表面上的磨粒洗净的抛光洗净面。
接着，对于利用本发明的抛光装置来研磨半导体晶片的工序，举例加以说明。此外，在下面的研磨工序的说明中，虽然对在区域C进行研磨处理时的情况进行说明，但可以认为对区域D情况也相同。此外，下面以应用于形成STI的研磨工序为例进行说明，但例如本发明也适用于在对形成了层间绝缘膜(ILD)图形的半导体晶片进行研磨的情况。
1)抛光边分别使研磨工作台46和顶环44自转，边将半导体晶片按压到研磨工作台46上，并研磨半导体晶片的硅氧化，直到到达氮化膜。这时，从研磨液供给喷嘴50向固定磨粒46a上供应含有阴离子系界面活性剂且不含磨粒的研磨液。所供应的阴离子系界面活性剂的浓度，优选为0.001重量％至5重量％，更优选为0.001重量％至0.15重量％。从抑制凹陷并获得面内均匀性的观点、以及从使脱落的磨粒分散并防止划痕的观点出发，更优选不小于0.002重量％，更加优选不小于0.003重量％，特别优选不小于0.004重量％。此外，从充分体现研磨速度的观点、以及使脱落的磨粒分散并防止划痕的观点出发，优选为小于0.15重量％，更优选为小于0.10重量％，更加优选为小于0.08％，特别优选为小于0.05重量％。从而，优选为不小于0.001重量％、小于0.15重量％，更优选为不小于0.002重量％、小于0.10重量％，更加优选为不小于0.003重量％、小于0.08重量％，特别优选为不小于0.004重量％、小于0.05重量％。添加界面活性剂的目的，除使氮化膜起到阻挡构件的作用之外，还在于抑制硅氧化膜的研磨速度来抑制(沟槽部)凹陷。如果提高添加浓度，则硅氧化膜的研磨速度降低，虽然可以抑制凹陷，但当浓度过高时，由于研磨速度显著降低，所以研磨需要花费大量的时间。这样会降低生产效率。例如，在添加0.05重量％的聚丙烯酸铵时的硅氧化膜的研磨速度，与纯水的情况相比，约降低30％。由于浓度和研磨速度降低的量呈线性(直线)关系，所以，在浓度为0.10％时，约降低60％，在0.15％时，约降低90％。当考虑到生产效率时，添加的界面活性剂的浓度的上限为0.15％。
此外，pH优选为4至10，更优选为4至6.5。特别是，从使脱落的磨粒分散并防止划痕的角度出发，优选超过4.5，更优选超过4.8，特别优选超过5.0。此外，从抑制凹陷获得面内均匀性的观点出发，优选小于5.5，更优选小于5.4，特别优选小于5.3。从而，优选pH值大于4.5小于5.5，更优选，大于4.8小于5.4，特别优选大于5.0小于5.3。
此外，优选阴离子系界面活性剂包含具有COO-基或SO3-基构成的亲水基的有机化合物。从使脱落的磨粒分散并防止划痕的角度、以及从抑制凹陷并获得面内均匀性的观点出发，特别优选是具有COO-基的有机化合物。具体地可以列举出烷基硫酸，烷基醚硫酸以及它们的盐等硫酸化合物，烷基磺酸，烷基苯磺酸，烷基萘磺酸，磺基琥珀酸，萘磺酸甲醛缩合物，木质素磺酸，聚苯乙烯磺酸及其盐等磺酸化合物，肥皂，烷基醚羧酸，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，含有丙烯酸及甲基丙烯酸的共聚物及其盐等羧酸化合物，烷基磷酸，烷基醚磷酸以及它们的盐等的磷酸化合物。其中，最优选是聚丙烯酸及其盐。在聚丙烯酸盐中，优选是铵盐。
从分散脱落的磨粒并防止产生划痕的观点出发，聚丙烯酸及其盐的重量平均分子量(Mw)优选为不小于13000，更优选为14000以上，最优选的为不小于15000，此外，从抑制凹陷获得面内均匀性的观点出发，优选为60000以下，更优选为50000以下，最优选在45000以下。从而，优选不小于13000以上、60000以下，更优选在14000以上、50000以下，特别优选在15000以上、45000以下。此外，聚丙烯酸及其盐的分子量，在下述条件下，用凝胶渗透色谱法进行测定。
泵CCPD(Tosoh社制)探测器RI-71(Shodex公司制)数据处理软件Gpc-8020(Tosoh社制)柱(column)在第一级利用G4000PWXL(Tosoh社制)，在第二级利用G2500PWXL(Tosoh社制)洗提液利用将0.2摩尔磷酸缓冲溶液和CH3CN以容积比9∶1混合制成的溶液。0.2摩尔磷酸缓冲溶液是将0.2摩尔/L·KH2PO4水溶液和0.2摩尔/L·Na2HPO4水溶液，以容积比1∶1混合制成的溶液。
流量1.0mL/min柱温40℃样品量0.5重量％的聚丙烯酸和盐水溶液100μL。
分子量换算利用分子量已知的7种聚乙二醇(分子量12000、26000、95000、145000、250000、510000、920000)制成标准曲线，进行换算。
从分散脱落的磨粒防止划痕的观点出发，本发明的研磨液优选包含具有25000以上60000以下的重量平均分子量的聚丙烯酸及其盐，从抑制凹陷获得面内均匀性的观点出发，优选包含具有13000以上小于25000的重量平均分子量的聚丙烯酸及其盐的至少两种阴离子界面活性剂。
具有25000以上60000以下的重量平均分子量的第一种聚丙烯酸及其盐，更优选重量平均分子量在27000以上、45000以下，最优选28000以上、35000以下。此外，从使脱落的磨粒分散并防止划痕的观点、抑制凹陷获得面内均匀性的观点，其添加量优选在0.0005重量％以上、小于0.03重量％，更优选在0.001重量％以上、小于0.02重量％，最优选在0.005重量％以上、小于0.01重量％。
具有13000以上、小于25000的重量平均分子量的第二聚丙烯酸及其盐，更优选重量平均分子量在14000以上、24000以下，最优选在15000以上、23000以下。此外，从抑制凹陷获得面内均匀性的观点、以及充分体现研磨速度的观点出发，其添加量优选在0.003重量％以上、小于0.12重量％，更优选在0.01重量％以上、小于0.08重量％，最优选在0.02重量％以上、小于0.04重量％。
下面，对利用搭载平均粒径0.2μm的氧化铈磨粒和作为粘结剂的热塑性树脂的固定磨粒垫的本发明的抛光装置，进行STI基片(使用SKW3-1，MIT964 mask(掩模))的研磨时的实验结果进行说明。在这种情况下，利用含有分子量31200的聚丙烯酸0.008重量％和分子量17700的聚丙烯酸0.032重量％且用氨将pH调制到5.1的研磨液1、含有分子量31200的聚丙烯酸1.6重量％且用氨将pH调制到6.0的研磨液2、含有分子量31200的聚丙烯酸1.0重量％且用氨将pH调制到9.0的研磨液3，进行STI基片的研磨。用研磨液1进行研磨的结果，凹陷在100以下，未见划痕，良好。用研磨液2进行研磨的结果，凹陷量与研磨液1的水平相等，但稍见划痕。用研磨液3进行研磨的结果，稍见划痕，未见凹陷的改进。
这样，边向固定磨粒46a上供应含有将0.001重量％以上、小于0.15重量％的阴离子系界面活性剂且不含磨粒的pH为4～6.5的研磨液，边进行研磨，由此，如上所述，可以使氮化膜起到作为作为研磨阻挡构件的作用。从而，降低氮化膜的研磨速度，获得氮化膜上的面内均匀性，而且可以抑制氧化膜的凹陷，能够实现划痕少平坦性高的研磨。
如上所述，根据本发明，边向固定磨粒上供应含有将0.001重量％以上、小于0.15重量％的阴离子系界面活性剂且不含磨粒的pH为4～6.5的研磨液，边进行研磨，由此，例如可以使氮化膜起到作为作为研磨阻挡构件的作用。因此，降低氮化膜的研磨速度，获得氮化膜上的面内均匀性，而且可以抑制氧化膜的凹陷，能够实现划痕少平坦性高的研磨。
工业上的可利用性本发明适用于使用固定磨粒来研磨半导体晶片等研磨对象物的抛光方法及研磨液。
权利要求
1.一种抛光方法，将研磨对象物压紧到固定磨粒上，边使之滑动边进行研磨，其特征在于，边供应含有阴离子系界面活性剂且不含磨粒的研磨液，边研磨上述研磨对象物。
2.如权利要求1所述的抛光方法，其特征在于，上述研磨液中的阴离子系界面活性剂的浓度为0.001重量％至5重量％，并且pH为5至10。
3.如权利要求1所述的抛光方法，其特征在于，上述研磨液中的阴离子系界面活性剂的浓度为0.001重量％至0.15重量％，并且pH为4至6.5。
4.如权利要求1至3中任一项所述的抛光方法，其特征在于，上述阴离子界面活性剂包含具有由COO-基或SO3-基构成的亲水基的有机化合物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的抛光方法，其特征在于，上述研磨对象物是在氮化膜上堆积了硅氧化膜的研磨对象物。
6.一种研磨液，在将研磨对象物压紧到固定磨粒上，边使之滑动边进行研磨的抛光方法中使用，其特征在于，不含磨粒，含有不小于0.001重量％、小于0.15重量％的阴离子界面活性剂。
7.如权利要求6所述的研磨液，其特征在于，上述研磨液的pH为4至6.5。
8.如权利要求6或7所述的研磨液，其特征在于，上述阴离子界面活性剂是重量平均分子量不小于13000、不大于60000的聚丙烯酸及/或聚丙烯酸盐。
全文摘要
本发明涉及利用固定磨粒研磨半导体晶片等研磨对象物的抛光方法及研磨液。本发明的抛光方法，将研磨对象物压紧到固定磨粒上，边使之滑动边进行研磨，其特征在于，边供应含有阴离子系界面活性剂且不含磨粒的研磨液，边研磨上述研磨对象物。
文档编号B24B53/02GK1533595SQ03800709
公开日2004年9月29日 申请日期2003年2月20日 优先权日2002年2月20日
发明者和田雄高, 赤朝彦, 佐佐木达也, 萩原敏也, 也, 彦, 达也 申请人:株式会社荏原制作所, 花王株式会社