專利名稱::用于形成鎢圖案的漿料組合物以及使用其制造半導(dǎo)體器件的方法用于形成鎢圖案的漿料組合物以及使用其制造半導(dǎo)體器件的方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求分別于2006年9月27日和2007年9月20日提交的韓國專利申請No.10-2006-0094347和10-2007-0096133的優(yōu)先權(quán),其全文以引用的方式并入本文。
背景技術(shù):
:本發(fā)明涉及用于形成鎢圖案的槳料組合物,以及使用該漿料組合物制造半導(dǎo)體器件的方法。隨著半導(dǎo)體器件越來越微型化以及金屬線的數(shù)量越來越大,每一層的不規(guī)則性都會被轉(zhuǎn)移到下一層,因此從襯底數(shù)起的最高一層最不規(guī)則。這種不規(guī)則性會影響下面的步驟,從而使得難以獲得所需的形狀。為了提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量,必須在不規(guī)則的表面上實(shí)施平坦化工藝,以便將半導(dǎo)體制造過程中的線路電阻偏差降到最小程度。平坦化工藝包括沉積具有高沉積均勻性的旋涂玻璃(SOG)材料的工藝;沉積硼-磷硅酸鹽玻璃(BPSG)膜、并實(shí)施回流工藝的工藝;或者在形成膜后進(jìn)行回蝕或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的工藝。CMP法已被廣泛地應(yīng)用,這是因?yàn)镃MP法會提供全局性的平坦化工藝,而回流或回蝕工藝則難以進(jìn)行大面積的平坦化。CMP法是用施加到拋光墊與襯底直接接觸處的拋光漿料實(shí)施的。換言之,襯底的表面是通過涂有漿料的拋光墊進(jìn)行機(jī)械和化學(xué)平坦化的。漿料的組成隨諸如拋光速度、拋光表面的缺陷、凹陷和侵蝕等拋光特性的不同而有差別。CMP方法已被用于使諸如氧化硅膜和氮化硅膜等介電材料以及諸如鴇(W)、鋁(Al)、銅(Cu)等金屬膜平坦化。作為用于拋光金屬膜(其包括鎢)的組合物,韓國專利申請No.2002-7009918(WO2001/57150)公開這樣一種選擇性鴇拋光漿料,該選擇性鎢拋光漿料含有造成組合物擴(kuò)散程度低的氧化鋁磨料。為了避免這種低擴(kuò)散程度,人們提供一種含有甲硅烷醇的拋光組合物。韓國專利申請No.2004-7011428(WO2003/62337)公開這樣一種鴇拋光漿料,該鎢拋光槳料含有第一氧化劑,其包含過氧化氫、氰亞鐵酸鹽和重鉻酸鹽;和第二氧化劑,其包含溴酸鹽、氯酸鹽和碘酸鹽,以便減小靜態(tài)蝕刻速度。當(dāng)使用碘酸鹽時,需要用氧化鋁(磨料)顆粒來去除造成劃痕的氧化鎢。韓國專利申請No.1998-0702220(WO1998/04646)公開這樣一種化學(xué)機(jī)械拋光漿料,該化學(xué)機(jī)械拋光漿料含有占100重量份漿料的0.5重量份~20重量份的選擇性氧化和還原的化合物,以便在去除金屬和介電材料時產(chǎn)生區(qū)別。然而,用于拋光鎢的漿料在鎢圖案分布密集的區(qū)域會造成侵蝕。換言之,諸如氮化物膜3和氧化物膜5等絕緣膜被沉積在半導(dǎo)體襯底的底層1上。用于形成金屬線的圖案(圖中未示出)形成在絕緣膜上。依次形成Ti擴(kuò)散阻隔膜和鎢膜7。當(dāng)用對鎢具有高拋光速度的漿料對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行拋光時,由于漿料對鎢膜和絕緣膜的拋光速度的差別而在襯底上產(chǎn)生凹陷9和侵蝕(參見圖1)。凹陷表示圖案的內(nèi)部被過度拋光而造成其內(nèi)陷(即,凹入)的現(xiàn)象。侵蝕表示金屬線圖案區(qū)域和不具有金屬線圖案的絕緣膜之間產(chǎn)生階梯差異。發(fā)明概述本發(fā)明的多個實(shí)施方案涉及用于形成鎢圖案的漿料組合物以及包括使用該漿料組合物的兩步拋光工藝的半導(dǎo)體器件制造方法,其中,所述漿料組合物用以防止在形成鎢圖案的鑲嵌工藝中對絕緣膜上的鎢膜進(jìn)行拋光時產(chǎn)生凹陷和侵蝕。本發(fā)明的多個實(shí)施方案還涉及用于形成鎢圖案的漿料組合物,該漿料組合物在絕緣膜和鎢膜之間具有高拋光選擇性比率,并具有優(yōu)異的擴(kuò)散性能,從而減少劃痕并防止產(chǎn)生凹陷和侵蝕。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,漿料組合物包含二氧化硅磨料;以及選自氨基酸型絡(luò)合劑和醇類有機(jī)化合物中的至少一種,作為添加齊U。漿料的拋光選擇性比率為絕緣膜:鉤=3~500:1。本發(fā)明的多個實(shí)施方案涉及提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,該方法包括第一拋光步驟,該拋光步驟使用對鴿膜具有高拋光速度的漿料;和第二拋光步驟,該拋光步驟使用對絕緣膜的拋光速度高的、具有相反選擇性的漿料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,半導(dǎo)體器件的制造方法包括在形成于襯底上的絕緣膜中形成溝槽;將鎢膜沉積在具有溝槽的絕緣膜上;首先,使用用于拋光金屬的第一拋光漿料對鎢膜進(jìn)行拋光,以使絕緣膜暴露,所述第一漿料對鎢/絕緣膜的拋光選擇性比率為30到100;其次,使用第二漿料對暴露的絕緣膜和鎢膜進(jìn)行拋光,以使其平坦化,所述第二漿料對絕緣膜/鎢的拋光選擇性比率為3到500。鎢圖案包含鎢插塞和鎢配線。由于使用對絕緣膜具有低拋光速度而對鎢膜具有高拋光速度的漿料進(jìn)行第一道拋光工藝,因此,當(dāng)絕緣膜暴露時可以立即停止該道拋光工藝。然而,在鎢圖案上會產(chǎn)生凹陷和侵蝕。隨后使用對絕緣膜的拋光速度高的、具有相反選擇性的漿料進(jìn)行第二道拋光工藝,以去除第一道拋光工藝中產(chǎn)生的凹陷和侵蝕,從而使襯底平坦化。附圖簡要說明圖1為示出使用常規(guī)方法形成的鎢圖案的橫截面圖。圖2a到2c為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的兩步拋光法的圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的鎢圖案的透射電子顯微鏡(TEM)照片。圖4為示出在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的兩步拋光法中凹陷減少的圖。圖5a為示出鎢圖案頂部的侵蝕隨兩步拋光的時間而減少的圖。圖5b為示出鉤插塞圖案頂部的侵蝕隨兩步拋光的時間而減少的圖。附圖中的各部分的符號1、21:底層3:氮化物膜5:氧化物膜7、27:鎢膜9:凹陷23:第一絕緣膜25:第二絕緣膜具體實(shí)施方案詳述參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供一種在用于形成鎢圖案的工藝中使用的漿料組合物,該漿料組合物包含二氧化硅磨料,以及替代氧化劑或催化劑的氨基酸型絡(luò)合劑和醇類有機(jī)化合物中的至少一種添加劑。所述漿料還可以包含殘余的蒸餾水或超純水。二氧化硅磨料包括蒸氣沉積二氧化硅和膠態(tài)二氧化硅。蒸氣沉積二氧化硅的比表面積為50mV克到400mV克(如,70mV克到200m2/克)。漿料中的蒸氣沉積二氧化硅的平均二次粒徑為70nm到250nm(例如,100nm到170nm)。當(dāng)二氧化硅的粒徑超過250nm時可以產(chǎn)生劃痕,而當(dāng)二氧化硅的粒徑小于70nm時則拋光速度下降。膠態(tài)二氧化硅的一次粒徑為1Onm至(j200nm(如,30nm到120nm)。當(dāng)二氧化硅的粒徑超過200nm時可產(chǎn)生劃痕,而當(dāng)二氧化硅的粒徑小于10nm時則拋光速度下降。蒸氣沉積二氧化硅磨料的含量占100重量份漿料的1重量份到20重量份(如,2重量份到12重量份)。膠態(tài)二氧化硅磨料的含量占IOO重量份漿料的1重量份到20重量份(如,5重量份到15重量份)。當(dāng)磨料的含量低于1重量份時,拋光速度降低,而當(dāng)磨料的含量大于20重量份時,可以產(chǎn)生劃痕。絡(luò)合劑穩(wěn)定WOx(氧化鎢)型陰離子,以防止其再附著到襯底上。氨基酸型絡(luò)合劑選自甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸以及它們的組合。絡(luò)合劑的含量占100重量份漿料的0.001重量份到1.0重量份(如,0.005重量份到0.2重量份)。當(dāng)絡(luò)合劑的含量低于0.001重量份時,難以防止WOx型陰離子再附著,而當(dāng)絡(luò)合劑的含量大于1.0重量份時,則漿料的分散性降低。醇類有機(jī)化合物抑制拋光顆粒附著在拋光表面上以及產(chǎn)生劃痕,并有利于蒸氣沉積二氧化硅潤濕而提高漿料的分散性。作為醇類有機(jī)化合物,可以使用在碳直鏈或碳支鏈中具有一個或多個羥基(OH)的化合物。醇類有機(jī)化合物選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、蘇糖醇、木糖醇、山梨糖醇以及它們的組合。醇類有機(jī)化合物的含量占100重量份漿料的0.005重量份到3.0重量份(如,0.01重量份到0.5重量份)。當(dāng)醇類有機(jī)化合物的含量低于0.005重量份時,難以控制由漿料產(chǎn)生的劃痕,而當(dāng)醇類有機(jī)化合物的含量大于3.0重量份時,漿料的分散性降低??刂茲{料的pH值以獲得取決于磨料的分散穩(wěn)定性以及適當(dāng)?shù)膾伖馑俣?。在漿料包含蒸氣沉積二氧化硅磨料的情況下,漿料具有為8到12(如,9到12)的堿性pH值。在漿料包含膠態(tài)二氧化硅磨料的情況下,槳料可以是pH值為1到12(例如,1至U4或9到12)的堿性漿料或酸性漿料??梢允褂弥T如無機(jī)酸或有機(jī)酸、金屬氫氧化物和胺類堿等pH控制劑(例如,HN03或K0H)來控制漿料的pH值。漿料對絕緣膜與鎢的拋光選擇性比率為3~500:1(如,3~100:1或370:1或320:1)。漿料在絕緣膜上的拋光速度為100A/分鐘至5,000A/分鐘(如,300A/分鐘至3,000A/分鐘)。當(dāng)漿料對絕緣膜的拋光選擇性比率小于3時,則難以去除襯底上形成的侵蝕并且難以獲得經(jīng)均勻拋光的襯底,這是因?yàn)槿Q于圖案密度的拋光速度差別增大。然而,當(dāng)漿料對絕緣膜的拋光選擇性比率大于500時,則難以控制拋光時間。雖然滿足拋光速度條件,但在槳料對絕緣膜的拋光速度小于100A/分鐘時,工藝時間會無效地延長,從而增加成本,而在漿料對絕緣膜的拋光速度大于5000A/分鐘時,則難以選擇適當(dāng)?shù)膾伖饨K點(diǎn),以至于絕緣膜被過度拋光。由于漿料具有優(yōu)異的分散性來減少在拋光工藝中劃痕的產(chǎn)生,因此其含有少量的大顆粒,從而提高產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,半導(dǎo)體器件的制造方法包括在形成于襯底上的絕緣膜上形成用于形成金屬線的溝槽;將鎢膜沉積于具有溝槽的絕緣膜上;用其對鎢/絕緣膜的拋光選擇性比率大于30的第一漿料對鎢膜進(jìn)行拋光,以使絕緣膜暴露;并且使用用于形成鎢圖案的本發(fā)明公開的漿料對暴露的絕緣膜和鎢膜進(jìn)行拋光,其中,所述本發(fā)明公開的漿料對絕緣膜/鎢的拋光選擇性比率大于3。鴇圖案包括鎢插塞和鎢配線。圖2a到2c示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的包括兩步拋光工藝的半導(dǎo)體器件的制造方法。參照圖2a,將第一絕緣膜23和第二絕緣膜25依次沉積在襯底(圖中未示出)的底層21上。對第一絕緣膜、第二絕緣膜和底層進(jìn)行蝕刻,從而形成用以形成鎢圖案的溝槽(圖中未示出)。將鎢膜27沉積在具有上述溝槽的氧化物膜上。作為例子,第一絕緣膜包括氮化物膜,第二絕緣膜包括氧化硅膜。氧化硅膜是通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法和高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDPCVD)法形成的。在沉積鉤膜27之前,還可以在第二絕緣膜25上形成擴(kuò)散阻隔膜(圖中未示出),該擴(kuò)散阻隔膜包括Ti膜或Ti/TiN膜。圖2b示出通過首先對鎢膜27進(jìn)行拋光直到使第二絕緣膜25暴露為止所得的結(jié)構(gòu)。在第一道拋光工藝中使用的第一漿料已被廣泛使用。常規(guī)的第一漿料對鎢與絕緣膜的拋光選擇性比率為30~100:1。第一漿料對鎢的拋光速度為2,000A/分鐘到10,000A/分鐘。只有當(dāng)?shù)谝粷{料對鎢與絕緣膜的拋光選擇性比率大于30時,才能停止使絕緣膜暴露的第一道拋光工藝。當(dāng)漿料對鎢的拋光速度小于2,000A/分鐘時,工藝時間會無效地延長,從而增加制造時間和制造成本。當(dāng)槳料對鎢的拋光速度大于10,000A/分鐘時,在襯底上通常發(fā)生侵蝕,并且難以進(jìn)行穩(wěn)定的拋光工藝。可以通過終點(diǎn)檢測(EPD)系統(tǒng)(其包括電動機(jī)電流EPD系統(tǒng))來檢測第一拋光步驟的終點(diǎn)。由于第一漿料具有高的鎢拋光速度,因此pH值為2的酸性漿料(由Cabot公司制造,型號No.SSW-2000)包含蒸氣沉積二氧化硅磨料、過氧化氫氧化劑以及硝酸鐵催化劑。該漿料對鎢的拋光速度約為4,000A/分鐘,并且其對鎢與絕緣膜的拋光選擇性比率為70:1。圖2c示出通過使用本發(fā)明公開的漿料對暴露的第二絕緣膜25和鴇膜27進(jìn)行拋光(第二拋光步驟)來除去第一拋光步驟中產(chǎn)生的凹陷和侵蝕而獲得的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明公開的漿料是對鎢具有相反選擇性的漿料,其對絕緣膜與鎢的拋光選擇性比率為3~500:1。將本發(fā)明公開的漿料用作第二漿料。本發(fā)明公開的漿料的pH值為9.5到11.5,并且其包含212重量份的粒徑為100nm到170nm的蒸氣沉積二氧化硅磨料、0.01重量份~0.5重量份的醇類有機(jī)化合物以及0.005重量份~0.2重量份的絡(luò)合劑。另外,本發(fā)明公開的漿料的pH值為1到4或者9到12,并且其包含5重量份~15重量份的粒徑為30nm到120nm的膠態(tài)二氧化硅磨料、0.01重量份0.5重量份的醇類有機(jī)化合物以及0.005重量份~0.2重量份的絡(luò)合劑。結(jié)果,可以形成具有極平坦表面的鎢圖案(參見圖3)。使用對鎢具有高拋光速度、而對絕緣膜具有低拋光速度的漿料進(jìn)行第一道拋光工藝。結(jié)果,在絕緣膜被暴露時就停止第一道拋光工藝。通過使用用以形成鎢圖案的本發(fā)明公開的漿料的第二道拋光工藝可以有效地去除局部的階差(如在鎢圖案表面和暴露的絕緣膜上產(chǎn)生的凹陷(或侵蝕)),從而提高襯底的均勻性(參見圖4)。換言之,為使襯底平坦化,用本實(shí)施方案的漿料實(shí)施的第二次拋光法會去除凹陷和侵蝕,而并不產(chǎn)生劃痕。而且,第二次拋光法會減小鎢圖案的厚度差別,從而減小鎢圖案之間的電阻差別。結(jié)果,提供給后續(xù)工藝的余地增加,從而提高半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。用于觀測本實(shí)施方案的拋光特性的晶片是由海力士半導(dǎo)體有限公司制造的無圖案晶片(blanketwafer),其包括化學(xué)氣相沉積鎢膜、等離子體-增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積氧化硅膜(PETEOS)和高密度等離子體(HDP)氧化硅膜。用于觀測凹陷和侵蝕改善的晶片是由海力士半導(dǎo)體有限公司制造的5-4圖案晶片,在該晶片中,通過在PETEOS膜上進(jìn)行蝕刻工藝形成布線圖案,然后以3000A的厚度沉積上Ti擴(kuò)散阻隔膜和鎢膜。使用得自KLA-Tencor公司的Alpha-stepEquipment測定凹陷和侵蝕程度。將得自DOOSANDND公司的Unipla211和得自G&PTechnology公司的Poli500CE用作拋光設(shè)備。當(dāng)使用DOOSANDND設(shè)備時,將得自Rohm&Haas公司的IC1000墊用作拋光墊。在以下的條件下進(jìn)行用以使晶片平坦化的拋光工藝漿料供給速度為200mL/分鐘,襯底壓力為3psi,固定環(huán)壓力為6psi,軸轉(zhuǎn)數(shù)為60rpm。當(dāng)使用G&PTechnology設(shè)備時,將得自Rohm&Haas公司的IC1400墊用作拋光墊。而且,在以下的條件下進(jìn)行圖案晶片的拋光工藝漿料供給速度為200ml/分鐘,拋光壓力為200g/平方厘米,臺/頭速度為80/80rpm。通過ChangminTech.公司制造的具有四點(diǎn)探針的表面電阻測量裝置將表面電阻換算成厚度而得到鎢膜的厚度。使用得自Kmac公司的SpectraThick4000測定PETEOS和HDP膜的厚度。將得自Cabot公司的漿料(SSW-2000)用作第一道拋光工藝中的第一漿料,該漿料包含蒸氣沉積二氧化硅磨料、過氧化氫和硝酸鐵催化劑,并且其對鎢與絕緣膜的拋光選擇性比率為70:1,對鎢的拋光速度為4000A/分鐘。本發(fā)明公開的漿料選擇性地包含膠態(tài)二氧化硅或蒸氣沉積二氧化硅磨料、丙三醇和甘氨酸。通過將ACEHITECH公司的產(chǎn)品(初級粒徑45nm和80nm)進(jìn)行稀釋的方式來使用膠態(tài)二氧化硅,并且通過將DEGUSA公司的產(chǎn)品(初級粒徑20nm)進(jìn)行分散的方式來使用蒸氣沉積二氧化硅。實(shí)施例1.準(zhǔn)備漿料組合物根據(jù)表1,將蒸氣沉積二氧化硅磨料(初級粒徑20nm)加入到超純水中并攪拌,然后改變漿料的pH值而獲得本實(shí)施方案的漿料。漿料中的蒸氣沉積二氧化硅的平均二次粒徑為140nm。用該漿料對平坦化晶片(由海力士半導(dǎo)體有限公司制造)進(jìn)行拋光,從而得到如表1所示的絕緣膜(PETEOS)與鎢的拋光選擇性比率。拋光選擇性比率是用得自DOOSANDND公司生產(chǎn)的Unipla211評估的。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>二氧化硅含量是基于ioo重量份的漿料給出的。參照表1,拋光選擇性比率(PETEOS/W)顯示大于3,并且蒸氣沉積二氧化硅在堿性漿料中比在酸性漿料中具有更高的拋光選擇性差別。因此,可將包含蒸氣沉積二氧化硅的堿性漿料用作形成鎢圖案的本發(fā)明公開的漿料。在使用pH值為10.9、且蒸氣沉積二氧化硅含量為5.7重量份的漿料對平坦化晶片進(jìn)行拋光后,不存在可在TEM分析結(jié)果(參見圖3)中觀察到的諸如凹陷和侵蝕等缺陷。實(shí)施例2.制備漿料組合物及其拋光選擇性比率根據(jù)表2的比例,將膠態(tài)二氧化硅磨料和作為醇類有機(jī)化合物的甲醇(占100重量份漿料的0.05重量份)加到超純水中并攪拌,然后改變漿料的pH值而獲得本實(shí)施方案的漿料。用該漿料對平坦化晶片(由海力士半導(dǎo)體有限公司制造)進(jìn)行拋光,從而得到如表2所示的絕緣膜(PETEOS)與鎢的拋光選擇性比率。拋光選擇性比率是使用由G&PTechnology公司生產(chǎn)的Poli500CE評估的。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>二氧化硅含量是基于ioo重量份的漿料給出的。表2表明,包含膠態(tài)二氧化硅的漿料在酸性和堿性條件下都表現(xiàn)出大于3的拋光選擇性比率。實(shí)施例3.制備漿料組合物及其拋光選擇性比率根據(jù)表3的比例,將蒸氣沉積二氧化硅磨料(初級粒徑20nm)和作為絡(luò)合劑的甘氨酸(占100重量份漿料的0.04重量份)加到超純水中并攪拌,然后改變漿料的pH值而獲得本實(shí)施方案的漿料。所得漿料中的蒸氣沉積二氧化硅的平均二次粒徑為140nm。用該漿料對平坦化晶片(由海力士半導(dǎo)體有限公司制造)進(jìn)行拋光,從而得到如表3所示的絕緣膜(PETEOS)與鎢的拋光選擇性比率。拋光選擇性比率是使用由DOOSANDND公司制造的Unipla211評估的。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>二氧化硅含量是基于100重量份的漿料給出的。實(shí)施例4.制備漿料組合物及其拋光選擇性比率根據(jù)表4的比例,將蒸氣沉積二氧化硅磨料(初級粒徑20nm)、作為絡(luò)合劑的甘氨酸和醇類化合物加入超純水中并攪拌,從而得到本實(shí)施方案的漿料。所得漿料中的蒸氣沉積二氧化硅的平均二次粒徑為140nm。用該漿料對平坦化晶片(由海力士半導(dǎo)體有限公司制造)進(jìn)行拋光,從而獲得如表4所示的絕緣膜(PETEOS)與鎢的拋光選擇性比率。拋光選擇性比率是使用G&PTechnology公司制造的Poli500CE評估的。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>實(shí)施例5.制備漿料組合物及其拋光選擇性比率根據(jù)表5的比例,將初級粒徑為20nm的蒸氣沉積二氧化硅磨料和作為絡(luò)合劑的甘氨酸(占100重量份漿料的0.02重量份)加入超純水中并攪拌,從而獲得pH值為10.9的本實(shí)施方案的漿料。所得漿料中的蒸氣沉積二氧化硅的平均二次粒徑為140nm。用該漿料對平坦化晶片(由海力士半導(dǎo)體有限公司制造)進(jìn)行拋光,從而得到如表5所示的絕緣膜(PETEOS)與鴇的拋光選擇性比率。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>*NU:不均勻度[(拋光速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(平均拋光速度)x100]二氧化硅磨料含量是基于ioo重量份的漿料給出的。表5表明可以通過改變漿料中蒸氣沉積二氧化硅的含量來控制對氧化硅膜的拋光速度和拋光選擇性比率。對氧化硅膜的拋光速度為400A/分鐘到1600A/分鐘。實(shí)施例6.本發(fā)明公開的漿料用于改善凹陷和侵蝕的試驗(yàn)首先使用對鎢具有高拋光速度的第一漿料(Cabot公司制造,型號No.SSW-2000)對5-4圖案晶片(由海力士半導(dǎo)體有限公司制造)進(jìn)行拋光,并且過度拋光30%。然后使用包含5.0重量份的蒸氣沉積二氧化硅+0.06重量份的丙三醇+0.02重量份的甘氨酸的實(shí)施例4的漿料對所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行拋光(第二拋光步驟)。使用G&PTechnology公司生產(chǎn)的Poli500CE對在鴇圖案上產(chǎn)生的凹陷和侵蝕與拋光工藝時間的相關(guān)性進(jìn)行測試,并且測試結(jié)果如圖5a和5b所示。圖5a示出鎢圖案的測試結(jié)果。鎢和氧化物膜的圖案寬度是200nm、220nm、250nm和300nm。拋光時間"0"是指在第一道拋光工序結(jié)束后第二道拋光工序開始之前的時刻。結(jié)果,顯示侵蝕值隨著第二次拋光的時間的增加而降低。在約70秒時,侵蝕顯示出最低值。圖5b示出插塞圖案的測試結(jié)果。鴇和氧化物膜的圖案寬度為250nm、300nm、350nm和500nm。拋光時間"0"是指在第一道拋光工序結(jié)束后第二道拋光工序開始之前的時刻。結(jié)果顯示侵蝕值隨著第二次拋光的時間的增加而降低。在約70秒時,侵蝕顯示出最低值。在以上兩種圖案中,顯示出侵蝕隨著第二次拋光的時間增加而減少。由于漿料對氧化硅膜的拋光速度比對鎢膜要快,因此,會迅速除去氧化物膜并減少侵蝕。結(jié)果,如果選擇適當(dāng)?shù)膾伖鈺r間,就可以將第一道拋光工藝中產(chǎn)生的侵蝕減少到最低程度。在本測試中,適當(dāng)?shù)膾伖鈺r間為約70秒,但是該拋光時間隨圖案的種類的不同而有差別。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,用以形成鎢圖案的漿料由于具有優(yōu)異的分散性而在拋光過程中減少劃痕的產(chǎn)生。兩步拋光法會防止產(chǎn)生凹陷和侵蝕,從而以優(yōu)異的平坦化效果有利于CMP工藝。兩步拋光法降低鎢圖案的厚度差別和電阻差別以增加提供給其它工藝的余地,從而提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)率。本發(fā)明的上述實(shí)施方案是示例性的而非限制性的。本發(fā)明可以具有各種各樣的替換形式或等同形式。本發(fā)明并不限于本文所描述的平版印刷術(shù)步驟。本發(fā)明也不限于半導(dǎo)體器件的任何特定類型。例如,可以在動態(tài)隨機(jī)存取存儲(DRAM)器或非易失存儲器中實(shí)施本發(fā)明。另外,根據(jù)本發(fā)明公開進(jìn)行其它添加、刪減和修改都是顯而易見的,并且這些也應(yīng)涵蓋在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種漿料組合物,其用于利用化學(xué)機(jī)械拋光工藝在襯底上形成鎢圖案,所述組合物包含二氧化硅磨料;和選自絡(luò)合劑和醇類有機(jī)化合物中的至少一種,作為添加劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述的二氧化硅磨料包含蒸氣沉積二氧化硅磨料或膠態(tài)二氧化硅磨料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿料組合物,其中所述蒸氣沉積二氧化硅磨料的平均二次粒徑為70nm到250nm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿料組合物,其中所述的膠態(tài)二氧化硅磨料的一次粒徑為10nm到200nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述磨料的含量占100重量份所述漿料組合物的1重量份到20重量份。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述絡(luò)合劑選自甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸以及它們的組合,其中所述絡(luò)合劑用于穩(wěn)定氧化鎢型陰離子,以防止被所述化學(xué)機(jī)械拋光工藝去除的鴇再附著。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述絡(luò)合劑的含量占100重量份所述漿料組合物的0.001重量份到至多1重量份。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述醇類有機(jī)化合物選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、蘇糖醇、木糖醇、山梨糖醇以及它們的組合,其中所述醇類有機(jī)化合物的含量足以控制由所述漿料在所述鎢圖案上產(chǎn)生的劃痕,且該含量不超過防止所述漿料組合物的分散性降低的給定量。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述的醇類有機(jī)化合物的含量占100重量份所述漿料組合物的0.005重量份到至多3重10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿料組合物,其中包含所述的蒸氣沉積二氧化硅磨料的所述漿料的pH值為8到12。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿料組合物,其中包含所述膠態(tài)二氧化硅磨料的所述漿料的pH值為1到12。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的漿料組合物,其中所述漿料的pH值為1到4或9到12。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料組合物,其中所述漿料還包含pH控制劑。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的漿料組合物,其中所述pH控制劑包括無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、金屬氫氧化物以及胺類堿。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的漿料組合物,其中所述pH值控制劑包括HN03和KOH。16.根據(jù)權(quán)利要求l所述的漿料組合物,其中所述漿料對絕緣膜:鎢的拋光選擇性比率=3~500:1。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的漿料組合物,其中所述漿料對絕緣膜:鎢的拋光選擇性比率=3100:1。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的槳料組合物,其中所述漿料對絕緣膜:鎢的拋光選擇性比率=3~70:1。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的漿料組合物,其中所述漿料對絕緣膜:鎢的拋光選擇性比率=320:1。20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的漿料組合物,其中所述漿料對所述絕緣膜的拋光速度為300A/分鐘到3000A/分鐘。21.—種半導(dǎo)體器件的制造方法,該方法包括在形成于襯底上的絕緣膜中形成用于形成鎢圖案的溝槽;將鴇膜沉積在具有所述溝槽的所述絕緣膜上,所述溝槽被所述鎢膜填充;使用用于拋光金屬的漿料對鎢膜進(jìn)行拋光,以使所述絕緣膜暴露,所述用于拋光金屬的漿料對鎢/絕緣膜的拋光選擇性比率為30到100;并且使用權(quán)利要求1的漿料對所述暴露的絕緣膜和所述鎢膜進(jìn)行拋光以使其平坦化。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,該方法還包括在沉積鎢膜之前在所述絕緣膜上形成擴(kuò)散阻隔膜。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中所述第一漿料對鎢的拋光速度為2,000A/分鐘到10,000A/分鐘。24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中所述第一漿料包含蒸氣沉積二氧化硅磨料、過氧化氫以及硝酸鐵催化劑。25.—種半導(dǎo)體器件的制造方法,該方法包括在形成于襯底上的絕緣膜中形成溝槽;將鎢膜沉積在具有所述溝槽的所述絕緣膜上,所述鎢膜填充所述溝槽;使用第一漿料對所述鎢膜進(jìn)行拋光,以使所述絕緣膜暴露,所述第一漿料對鎢/絕緣膜的拋光選擇性比率為30到100;并且使用第二漿料對所述暴露的絕緣膜和所述鎢膜進(jìn)行拋光以使其平坦化,所述第二漿料對絕緣膜/鎢的拋光選擇性比率為3到500。全文摘要一種使用用于形成鎢圖案的漿料組合物制造半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括在形成于襯底上的絕緣膜中形成溝槽;將鎢膜沉積在具有所述溝槽的絕緣膜上;首先,使用用于拋光金屬的第一漿料對鎢膜進(jìn)行拋光,以使所述絕緣膜暴露,所述第一漿料對鎢/絕緣膜的拋光選擇性比率為30到100;其次,使用第二漿料對所述絕緣膜和所述鎢膜進(jìn)行拋光,所述第二漿料對絕緣膜/鎢的拋光選擇性比率為3到500。該方法會降低鎢圖案的厚度差別,從而提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)率。文檔編號C09G1/00GK101161748SQ20071015254公開日2008年4月16日申請日期2007年9月27日優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日發(fā)明者晉圭安,樸烋范,梁基洪,金錫主申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司;技術(shù)半化學(xué)有限公司