专利名称：：硅膜用cmp研磨液的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种在形成接触插塞时使用的硅膜的CMP(化学机械研磨，ChemicalmechanicalPolishing)中，可以以少的工序It，得到优异的平坦性和晶片面内均匀性的硅膜用CMP研磨液。
背景技术：
：由于半导体元件的高集成化，特别是像DRAM、SRAM这样的存储元件，为了使MOS晶体管源才及、漏极和上层布线连接，由自对准方式(self-alignment)形成接触插塞(contactplug)成为必须。在图1中，显示以自对准方式形成接触孔后，在晶片整面形成有作为导电材的多晶硅膜时的半导体元件的截面示意图。在图1中，1表示硅基板，2为门极绝缘膜，3为门极结构。门极结构3成为在导电层上具有绝缘膜的门极帽层4的结构。在门极导电层中使用由金属硅化物9和多晶硅10组成的2层结构，在门极帽层4中使用氮化硅膜。5为门极隔板，6表示蚀刻终止层，在门极隔板5和蚀刻终止层6中使用氮化硅膜。7表示绝缘膜，在绝缘膜7中使用氧化硅膜或BPSG膜等。通过使用光掩模的干式蚀刻，除去绝缘膜7，来形成接触孔。8表示作为接触插塞的导电材的多晶硅膜。为了形成接触插塞，由CMP除去多晶硅膜8的不要部分，进一步为了防止接触孔之间的短路，也需要除去一部分门极帽层4。但是，由于在CMP后也需要残留门极帽层4，因此，构成门极帽层4的氮化硅膜的研磨速度不能过快。由此，多晶硅膜和氮化硅膜的研磨速度比，即，多晶硅膜的研磨速度氮化硅膜的研磨速度适宜为5~50:1。用于除去门极帽层4的一部分、完全除去多晶硅膜8的不要部分的过研磨是在露出绝缘膜7的状态下进行的。这时，绝缘膜7的研磨速度如果快，则门极帽层4消失，研磨进行到门极导电层，导致装置成品率或可靠性降低。因此，构成绝缘膜7的氧化硅膜的研磨速度需要比构成门极帽层4的氮化硅的速度小很多，变得需要几乎停止CMP。但是，氧化硅膜如果不被完全研磨，反之会损害平坦性。因此，氧化硅膜的研磨速度为氮化硅膜的1/3~1/20是适宜的。图2显示CMP后的半导体元件截面图。在如图1所示的半导体元件中，多晶硅膜8的膜厚为100-400nm,门极帽层4的膜厚为10~100nm左右。这时，为了用一种研磨液实施CMP,多晶硅膜的研磨速度为100300nm/分钟，氮化硅膜的研磨速度为5.030nm/分钟，氧化硅膜的研磨速度为0.33nm/分钟是适宜的，多晶硅膜和氮化硅膜的研磨速度比，即，多晶硅膜的研磨速度氮化硅膜的研磨速度为5~50:1,氮化硅膜和氧化硅膜的研磨速度比，即，氮化硅膜的研磨速度氧化硅膜的研磨速度为3~20:1是适宜的。但是，在以往的技术中还没有相对于多晶硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜，用一种研磨液就可以得到上述研磨速度和研磨速度比的研磨液。因此，需要使用2种研磨液进行2个阶段的CMP等方法，工艺成本增大成为大问题。在美国专利申请公开第2006/0105569号说明书中记载有如下方法在多晶硅膜的研磨速度氮化硅膜的研磨速度氧化硅膜的研磨速度为1:1:1~4:1:1的CMP条件下，用1种研磨液进行CMP的方法。但是，该方法中氮化硅膜和氧化硅膜的研磨速度比，即，氮化硅膜的研磨速度氧化硅膜的研磨速度小，是l:l,因此认为氧化硅膜不能成为CMP停止层，难以控制研磨量。的研磨液的方法。该研磨液可以得到多晶硅膜的研磨速度为600nm/分钟、氧化硅膜的研磨速度为15.2nm/分钟、氮化硅膜的研磨速度为33.4nm/分钟。但是，该方法中氮化硅膜和氧化硅膜的研磨速度比，即，氮化硅膜的研磨速度氧化硅膜的研磨速度小，是2.2:1，因此认为氧化硅膜不能成为CMP停止层，难以控制研磨量。在曰本专利第3457144号公报中，公开了使用含碱性有机化合物的多晶硅研磨用组合物的方法。该方法中，虽然多晶硅膜和氧化硅膜的研磨速度比大，但是由于氮化硅膜的研磨速度迟緩，因此，不能用l种研磨液来实施接触插塞形成的CMR在曰本专利第31卯742号公报中，公开了使用含磷酸的研磨剂来研磨氮化硅膜的方法。该方法中，氮化硅膜的研磨速度为120nm/分钟、氧化硅膜的研磨速度为15nm/分钟，虽然氧化硅膜相对于氮化硅膜的研磨速度比十分小，但是多晶硅膜的研磨速度为70nm/分钟，是慢的。因此，这种情况也不能用l种研磨液实施接触插塞形成的CMP。#>这样在以往的技术中，还没有得到用1种研磨液就可以实施接触插塞形成的CMP的CMP研磨液。本发明的课题为提供一种硅膜用CMP研磨液，可以用1种研磨液来实施用于由自对准方式形成接触插塞的CMP,进一步提供一种能够降低半导体元件制造成本的硅膜用CMP研磨液。
发明内容本发明涉及一种硅膜用CMP研磨液，通过使用阳离子性表面活性剂，来解决上述课题。另外，作为本发明的另一个方面，涉及一种硅膜用CMP研磨液，其含有研磨粒、阳离子性表面活性剂和水，调节pH到最适范围而成。根据本发明的硅膜用CMP研磨液，对硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜各膜可以以适当的研磨速度和研磨速度比来进行CMP,因此可以用1种研磨液来进行用于半导体元件自对准接触插塞形成的CMP。由此，可以降低半导体元件的制造成本。图1为表示CMP前的半导体元件的截面图。图2为表示CMP后的半导体元件的截面图。具体实施例方式以下，详述有关发明的具体实施方式。就本发明的硅膜用CMP研磨液来说，作为其一个实施方式，是含有研磨粒、阳离子性表面活性剂和水的研磨液，对多晶硅膜或无定形硅膜等硅膜的CMP是有用的。本发明中所使用的研磨粒可以举出二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锆、氧化钛和氧化锗等。在这些研磨粒中优选为二氧化硅，特别是胶体二氧化硅，能够以低成本得到粒径小的研磨粒，从减少研磨伤痕的角度出发是优选的。由于研磨伤痕的产生使LSI成品率降低，因此，越微细化的LSI对减少研磨伤痕的要求也越严格。由此，作为研磨粒的平均粒径，CMP研磨液制造前的研磨粒二次粒子的平均粒径优选为5~150nm,更优选为10~100nm。另夕卜，CMP研磨液制造后的研磨粒二次粒子的平均粒径优选为5~200nm,更优选为10~150nm。CMP研磨液制造前后的研磨粒二次粒子的平均粒径偏离上述范围时，有容易产生研磨伤痕的可能性。在这里，CMP研磨液制造后是指从CMP研磨液制造起大约经过24小时后。另外，研磨粒二次粒子的平均粒径可以由动态光散射法来测定。具体地，可以由贝克曼库尔特仪器制(BeckmanCoulterGmbH)的亚微粒子分析仪N5等进行测定。硅膜用CMP研磨液中的研磨粒的浓度优选为0.1~10重量％,更优选为0.5~5重量％。所述研磨粒的浓度如果不到0.1重量％，则会有硅膜的研磨速度变緩的倾向，如果超过10重量％，则会有容易产生研磨伤痕的倾向。本发明中，通过使用阳离子性表面活性剂，可以得到硅膜的高研磨速度、氮化硅膜相对于氧化硅膜的充足的研磨速度比、以及硅膜相对于氮化硅膜的充足的研磨速度比。另外，为了得到这样的效果，最适pH为6.0-8.0的中性区域，通过使pH在上述范围内，氮化硅膜的研磨速度变得比氧化硅膜的研磨速度快，氮化硅膜的研磨速度相对于氧化硅膜的研磨速度比变大，变得容易提高氮化硅膜的研磨选捧性。如果pH大于8.0,则硅膜的研磨速度虽然变快，但是，由于氮化硅膜的研磨速度变得比氧化硅膜的研磨速度慢，因此结果得不到适当的研磨速度比。如果pH不到6.0,则硅膜的研磨速度变慢，硅膜的研磨速度相对于氮化硅膜的研磨速度比变小。另外，在后面说明有关各个膜的优选研磨速度和优选研磨速度比。作为在本发明中使用的阳离子性表面活性剂，只要是在分子内具有带有亲水部分和疏水部分的化学结构、亲水部分在CMP研磨液中成为正离子的表面活性剂，就没有特别的限制，例如可以举出脂肪族胺或其盐、脂肪族铵盐等。作为上述脂肪族铵盐，优选使用以下述通式(1)表示的化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>.....(1)(式中，R'表示主链的碳原子数为8~18的1价烷基，R"各自独立地表示1价取代基。)就上述通式(1)表示的脂肪族铵盐来说，具有作为R1的1价烷基，从硅膜研磨速度和研磨液保存稳定性的角度出发，R'优选为主链碳原子数为8~18的1价烷基，更优选为主链碳原子数为10~16的1价烷基。如果所述石灰原子数过小，则会有硅膜的研磨速度变緩的倾向，因此优选为8以上，更优选为IO以上。如果所述碳原子数过大，则会有CMP研磨液稳定性变差的倾向，因此优选为18以下，更优选为16以下。在上述通式(1)中的X,只要能够形成与阳离子部分相对应的阴离子，就没有特别限制，例如可以举出Cl、Br、N03、CH3COO、OH等。另外，上述通式(1)表示的脂肪族铵盐只要能够最终在CMP研磨液中成为以通式(1)表示的化合物即可，可以通过将在CMP研磨液中成为[R(R、]+的物质和成为X-的物质在水中混合而得到。^使用1^象四乙基氢氧化铵这样的不具有长链烷基的季铵盐时，特别是在pH为6.0~8.0的中性区域，硅膜的研磨速度变慢，氧化硅膜的研磨速度变快。就上述通式(1)表示的脂肪族铵盐来说，从硅膜的研磨速度、硅膜相对于氮化硅膜的研磨速度比、氮化硅膜相对于氧化硅膜的研磨速度比的角度出发，更优选112为曱基的下述通式(2)表示的烷基三曱基铵。+X—.....(2)n2n+l33(式中，n为8~18的整数。)另外，作为以上述通式(1)表示的脂肪族铵盐，优选使用R'是主链碳原子数为8~18的1价烷基、RS中的一个与R'相同而其它为曱基的二烷基二曱基铵，或ie的一个为节基而其它为曱基的烷基二曱基千基铵。作为上述脂肪胺或其盐，优选为单胺、二胺或它们的盐。作为脂肪族二胺，优选使用以下述通式(3)表示的化合物。HN—R3—NH.....(3)22(式中，W表示主链碳原子数为8~18的2价烷基。)另外，作为脂肪族铵的盐，优选以下述通式(4)表示的三甲季铵化合物。((CH)N—R3—N(CH))2+2X—.....(4)3333(式中，113表示主链碳原子数为8~18的2价烷基。)上述通式(3)或(4)表示的化合物，可以得到与通式(1)表示的化合物同等的特性，但从能够减少CMP研磨液起泡的角度出发，是优异的。在所述通式(3)或(4)中，如果W主链碳原子数过小则会有硅膜的研磨速度变緩的倾向，因此优选为8以上，更优选为10以上。如果所述石友原子凄t过大，则会有CMP研磨液稳定性变差的倾向，因此优选为18以下，更优选为16以下。所述通式(4)中的X，只要是能够形成与阳离子部分相对应的阴离子，就没有特别的限定，例如可以举出Cl、Br、N03、CH3COO、OH等。作为本发明中使用的阳离子性表面活性剂的具体例子，可以举出辛基三甲基溴化铵、癸基三曱基溴化铵、月桂基三曱基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三曱基氯化铵、十八烷基三曱基溴化铵等脂肪族铵盐，辛胺、癸胺、月桂胺、1,8-二氨基辛烷、1，10-二氨基癸烷、1,12-二氨基十二烷、1,14-二氨基十四烷、1,16-二氨基十六烷等脂肪族胺，辛基三曱季铵氯化物、癸基三曱季铵溴化物、十二烷基三曱季铵溴化物、十四烷基三曱季铵氯化物、十六烷基三甲季铵氯化物等三甲季铵化合物等。硅膜用CMP研磨液中的阳离子性表面活性剂的浓度优选为1~1000ppm,更优选为5~500ppm(ppm全部为重量换算)。所述阳离子性表面活性剂的浓度不到lppm时，会有硅膜的研磨速度变慢，硅膜的研磨速度相对于氮化硅膜的研磨速度比降低的倾向，超过1000ppm时，会有产生研磨粒的凝集，CMP研磨液的保存稳定性恶化的倾向。本发明中，通过添加阳离子性表面活性剂，在pH6.08.0的中性区域内，可以达到硅膜的高研磨速度和氧化硅膜的低研磨速度，可以得到适宜的硅膜研磨速度与氮化硅膜研磨速度的比，以及氧化硅膜研磨速度与氮化硅膜研磨速度的比。本发明的硅膜用CMP研磨液是研磨粒在水中分散成浆液状而成。水的混合量相对于所述各种成分的总量为余量。硅膜用CMP研磨液的pH为6.0~8.0,优选为6.2~7.8。本发明的石圭膜用CMP研磨液在pH为6.0~8.0的区域中，pH越低，氮化硅膜研磨速度变得越快，相反地，硅膜的研磨速度和氧化硅膜的研磨速度的变化小。由此，通过调节pH,可以容易地调节各研磨膜的研磨速度比。所述硅膜用CMP研磨液的pH不到6.0时，硅膜的研磨速度变慢，而氮化硅膜的研磨速度变快，因此得不到适宜的研磨速度比。所述pH超过8.0时，氮化硅膜的研磨速度变得比氧化硅膜的研磨速度慢，得不到适宜的研磨速度比。CMP研磨液的pH可以通过使用pH测量仪来测定。对于硅膜用CMP研磨液的pH调节，可以根据需要使用适宜的酸、碱。作为酸，没有特别的限制，可以使用盐酸、硝酸、硫酸等无机酸，乙二酸、醋酸、苹果酸等有机酸。作为碱，也没有特别的限制，可以使用氨、胺、季铵碱、氢氧化钾等。所述酸或碱的混合量可以适宜地选择，通常相对于硅膜用CMP研磨液为1~1000ppm。就上述专利第3457144号公报中公开的含有石咸性有机化合物的研磨液来说，虽然可以得到硅膜的高研磨速度和氧化硅膜的低研磨速度，但是pH如果不到6.0，硅膜的研磨速度变慢，pH如果超过8，氮化硅膜的研磨速度变慢，得不到适宜的研磨速度比。本发明的硅膜用CMP研磨液，由于阳离子性表面活性剂和用于pH调节用途而使用的酸或碱的添加量是微量的，因此不容易产生研磨粒的凝集，保持稳定性优异。另外，本发明的硅膜用CMP研磨液，即使浓缩CMP研磨液的成分也是稳定的，因此也可以采用在使用时进行稀释来使用的方法。由此，可以进一步降低CMP研磨液的成本。在由自对准方式形成接触插塞时的硅膜CMP工序中，需要根据硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜的各膜厚度，来调节研磨条件以得到各膜的适宜研磨速度和研磨速度比。但是，认为各膜的研磨速度根据膜质、研磨垫种类、研磨装置种类等各种各样的因素而变化。相对于这些因素，由于能够通过研磨压力或研磨平台的旋转数等研磨条件来调节的范围受到限制，因此，仅通过研磨条件的优化，很难得到各膜的适宜研磨速度和研磨速度比。因此，通过CMP研磨液来调节研磨速度和研磨速度比是必须的。就本发明的硅膜用CMP研磨液来说，通过pH的调节，可以在将硅膜的研磨速度和氧化硅膜的研磨速度保持为几乎恒定的同时，只调节氮化硅膜的研磨速度，因此，各膜的研磨速度比的调节变得容易，可以容易地达到适宜的研磨速度和研磨速度比。然后，说明有关使用本发明的硅膜用CMP研磨液时，各膜的适宜研磨速度。硅膜的研磨速度R(pSi)优选为100nm/分钟以上，更优选为100~300nm/分钟，特別优选为110250nm/分钟。如果所述硅膜的研磨速度R(pSi)不到100nm/分钟，研磨时间变长，因此生产性降低，如果超过300nm/分钟，则会有由于过度研磨而平坦性恶化的倾向。氮化硅膜的研磨速度R(SiN)优选为5.030nm/分钟，更优选为5.0~20nm/分钟。如果所述氮化硅膜的研磨速度R(SiN)不到5.0nm/分钟，则有必要增加氮化硅膜的研磨时间，因此会有生产性降低的倾向，如果超过30nm/分钟，则会有由于过度研磨而平坦性恶化的倾向。氧化硅膜的研磨速度R(Si02)优选为0.3~3nm/分钟，更优选为0.3~2.5nm/分钟。所述氧化硅膜的研磨速度R(Si02)不到0.3nm/分钟时，由于难于研磨硅膜表面的自然氧化膜，有硅膜的研磨时间变长，降低生产性的倾向，超过3nm/分钟时，由于过度研磨会有平坦性恶化的倾向。另外，使用本发明的硅膜用CMP研磨液时，各膜的适宜研磨速度比优选同时满足下述式(5)和(6)两者。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>上述式(5)表示硅膜研磨速度相对于氮化硅膜研磨速度的比，R(pSi)/R(SiN)的值优选为大于5，更优选为大于5且小于等于50，特别优选为9以上且50以下。所述R(pSi)/R(SiN)的值为5以下时，为了除去不要的多晶硅膜而进行过研磨时，会有氮化硅膜被过度研磨，平坦性降低的倾向。上述式(6)表示氮化硅膜研磨速度相对于氧化硅膜研磨速度的比，R(SiN)/R(Si02)的值优选为大于2，更优选为大于2且小于等于20,特别优选为2.5以上且20以下。所述R(SiN)/R(Si02)的值为2以下时，会有平坦性恶化的倾向。使用本发明硅膜用CMP研磨液的CMP研磨方法是使用上述本发明的硅膜用CMP研磨液，对形成有含硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜的被研磨膜的基板进行研磨。作为研磨对象的被研磨膜为硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜，这些各自的膜可以是单层，也可以是叠层。本发明中硅膜为多晶硅膜或无定形硅膜。作为基板，可以举出半导体装置制造中涉及的基板，例如在形成了电路元件和布线图形的阶段的半导体基板、形成了电路元件的阶段的半导体基板等半导体基板上形成有绝缘层的基板等。被研磨膜的研磨通过化学机械研磨来进行，具体是，在将形成有被研磨面的基板按压在研磨平台的研磨布(垫)上的状态下，一边供给本发明的硅膜用CMP研磨液，一边相对地移动研磨平台和基板，从而来研磨被研磨面。作为进行研磨的装置，例如由研磨布进行研磨时，可以使用具有基座和平台的一般研磨装置，该基座能够保持被研磨的基板，该平台与可改变旋转数的发动机等连接且粘贴有研磨布。例如可以使用应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.)制的研磨装置米勒(Mirra)。作为研磨布，可以使用一般的无纺布、发泡聚氨酯、多孔质氟树脂等，但没有特别限制。对研磨条件没有限制，但平台的旋转速度优选为130rpm以下以使基板不飞出。具有被研磨面的基板向研磨布按压的压力(研磨压力)优选为3-60kPa,为了满足CMP速度的被研磨面内均匀性和图形平坦性，更优选为6~40kPa。在进行研磨期间，用泵等连续地将硅膜用CMP研磨液供给研磨布。硅膜用CMP研磨液的供给量没有限制，优选研磨布的表面经常被硅膜用CMP研磨液覆盖。优选将研磨结束后的基板在流水中充分洗净后，使用自旋乾燥机等抖落附着在基板上的水滴后，进行干燥。为了将研磨布表面状态经常保持在同一个状态下进行CMP,优选在研磨前加入研磨布调整工序。例如，使用带有金刚砂、粒子的修整器，用至少含水的液体进行研磨布的调整。然后，实施本发明的CMP研磨工序，优选进一步加入基板清洗工序。使用本发明的硅膜用CMP研磨液进行具有如图1所示截面的半导体元件的CMP时，多晶硅膜8被研磨后，门极帽层4和绝缘层7露出。之后，进行适当的过研磨。使用本发明的硅膜用CMP研磨液的CMP中，由于多晶硅膜8的研磨速度、门极帽层4的研磨速度、绝缘膜7的研磨速度、多晶硅膜8的研磨速度相对于门极帽层4研磨速度的比、门极帽层4的研磨速度相对于绝缘膜7的研磨速度的比分别是适宜的，因此，如图2所示，不会露出门极导电层，而可以除去门极帽层4的一部分，可以完全除去不要的多晶硅膜8。因此，通过使用一种研磨液的CMP,就可以得到良好平坦性和^皮研磨面内均匀性，半导体元件制造成本的降低、成品率的提高、可靠性的提高是可能的。实施例以下，说明本发明实施例。本发明不受这些实施例的限制。实施例1~15实施例1~15为，混合水、胶体二氧化硅和表1或2所示的阳离子性表面活性剂后，添加苹果酸调节成表1或2的pH,制成CMP研磨液。pH用pH测量仪(东亚DKK抹式会社制的型号HM-21P)测定。具体来说，使用标准緩冲液(邻苯二曱酸盐pH緩冲液pH:4.01(25°C)、中性磷酸盐pH緩沖液pH6.86(25°C)、硼酸盐标准液pH:9.18(25°C))，进行3点冲交正后，在CMP研磨液中》丈入电极，经过10分钟以上，测定稳定后的值。CMP研磨液中的胶体二氧化硅的浓度为3重量％。胶体二氧化珪的二次粒子平均粒径在CMP研磨液制造前为lOnm左右，研磨液制造后为20nrn左右，该平均粒径在研磨液制造后室温放置1个月后，几乎无变化。平均粒径使用亚微粒子分析仪N5(贝克曼库尔特仪器公司制)来测定。就CMP研磨液中的阳离子性表面活性剂的浓度来说，实施例1~13为100ppm,实施例14和l5为40ppm(ppm全部为重量换算)。另外，为了使CMP研磨液的pH为表1或2的值而使用的苹果酸的混合量在CMP研磨液中为5~100ppm之间。使用形成有多晶硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜的以下所示的各晶片，一边将上述实施例1~15的各CMP研磨液滴到粘贴在平台上的研磨垫上，一边在下述所示研磨条件下进行CMP处理。用光干涉膜厚计测定CMP处理前后的各膜厚，从该膜厚差和研磨时间算出研磨速度。其结果示于表1或2中。晶片作为多晶硅膜的CMP用晶片，使用的是在直径(d))为8英寸的硅晶片上形成100nm的氧化硅膜后，通过CVD(ChemicalVaporDeposition)形成有500nm的多晶硅膜的晶片。作为氮化硅膜的CMP用晶片，使用的是在直径(cj))为8英寸的^^晶片上通过CVD形成有200rnn的氮化硅膜的晶片。作为氧化硅膜的CMP用晶片，使用的是在直径(cb)为8英寸的硅晶片上通过等离子CVD形成有500nm的氧化硅膜的晶片。研磨条件研磨装置平台尺寸600nmcb,旋转型研磨垫发泡聚氨酯树脂垫片沟槽同心圓状研磨压力210hPa晶片基板的旋转数80min—1研磨平台的旋转凄史80min"研磨液流量200ml/min研磨时间每个膜1分钟表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如表1或2所示，实施例1~15的任何一个，在多晶硅膜的研磨速度、氮化硅膜的研磨速度、氧化硅膜的研磨速度、多晶硅膜研磨速度相对于氮化硅膜研磨速度的比、氮化硅膜研磨速度相对于氧化硅膜研磨速度的比方面，都可以得到良好的值。另外，可知如果减小pH则氮化硅膜的研磨速度变慢，因此通过调节pH，可以调节氮化硅膜的研磨速度。使用BPSG代替氧化硅膜时，虽然研磨速度预测最大增加到2倍左右，但是从本发明的结果来看，即使是使用BPSG的情况，本发明的CMP研磨液也是可以适用的。比4交例1使用四曱基氢氧化铵代替阳离子性表面活性剂，添加后使CMP研磨液中四曱基氢氧化铵的浓度为100ppm,添加苹果酸使pH为7.2,除此以外，与实施例同样地制造CMP研磨液，测定各膜的研磨速度。结果示于表3中。比專交例2使用四曱基氬氧化铵代替阳离子性表面活性剂，添加后使CMP研磨液中四曱基氢氧化铵的浓度为100ppm,添加苹果酸使pH为6.9,除此以外，与实施例同样地制造CMP研磨液，测定各膜的研磨速度。结果示于表3中。比專交例3使用月桂基三曱基氯化铵作为阳离子性表面活性剂，添加后使CMP研磨液中月桂基三曱基氯化铵的浓度为100ppm,添加苹果S吏使pH为5.7，除此以外，与实施例同样地制造CMP研磨液，测定各膜的研磨速度。结果示于表3中。比举交例4使用月桂基三甲基氯化铵作为阳离子性表面活性剂，添加后使CMP研磨液中月桂基三曱基氯化铵的浓度为100ppm，添加四曱基氢氧化铵使pH为8.3，除此以外，与实施例同样地制造CMP研磨液，测定各膜的研磨速度。结果示于表3中。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表3所示，不使用阳离子性表面活性剂的比较例1和2，与实施例1-15相比，多晶硅膜的研磨速度变慢，氧化硅膜的研磨速度变快。从这些结果可知，不使用阳离子性表面活性剂的CMP研磨液不能得到各膜的适宜研磨速度和研磨速度比。CMP研磨液的pH低的比较例3中，多晶硅膜的研磨速度慢，多晶硅膜研磨速度相对于氮化硅膜研磨速度的比不充分。CMP研磨液的pH高的比较例4中，氮化硅膜的研磨速度变得比氧化硅膜的研磨速度慢。从这些结果可知，CMP研磨液的pH不到6.0或大于8.0时，不能得到3种类型的膜的适宜研磨速度和研磨速度比。权利要求1.一种硅膜用CMP研磨液，其特征在于，含有研磨粒、阳离子性表面活性剂和水而成，pH为6.0～8.0。2.根据权利要求1所述的硅膜用CMP研磨液，其中，所述阳离子性表面活性剂是从脂肪族胺或其盐、脂肪族铵盐中选出的一种以上的物质。3.根据权利要求1或2所述的硅膜用CMP研磨液，其中，所述阳离子性表面活性剂是下述通式(1)表示的脂肪族铵盐，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>.....(1)式中，Ri表示主链石友原子数为8~18的1价烷基，f各自独立地表示1价取代基。4.根据权利要求1~3中任一项所述的硅膜用CMP研磨液，其中，所述阳离子性表面活性剂是下述通式(2)表示的脂肪族铵盐，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>.....(2)式中，n为8~18的整凄t。5.根据权利要求1~4中任一项所述的硅膜用CMP研磨液，其中，所述阳离子性表面活性剂是从烷基三曱基铵、二烷基二曱基铵、烷基二曱基节基铵中选出的一种以上的脂肪族铵盐。6.根据权利要求1或2所述的硅膜用CMP研磨液，其中，所述阳离子性表面活性剂是下述通式(3)表示的脂肪族胺<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>.....(3)式中，W表示主链碳原子数为8~18的2价烷基。7.根据权利要求1或2所述的硅膜用CMP研磨液，其中，所述阳离子性表面活性剂是下述通式(4)表示的脂肪族铵盐<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>.....(4)式中，W表示主链碳原子数为8~18的2价烷基。8.根据权利要求1~7中任一项所述的硅膜用CMP研磨液，其中，硅膜的研磨速度R(pSi)为100nm/分钟以上，氮化硅膜的研磨速度R(SiN)为5.0~30nm/分钟，氧化硅膜的研磨速度R(Si02)为0.3~3nm/分钟。9.根据权利要求1~8中任一项所述的硅膜用CMP研磨液，其中，硅膜研磨速度相对于氮化硅膜研磨速度的比即R(pSi)/R(SiN)大于5'并且氮化硅膜研磨速度相对于氧化硅膜研磨速度的比即R(SiN)/R(Si02)大于2。全文摘要本发明提供一种硅膜用CMP研磨液，其能够获得用一种研磨液实施CMP时所需的硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜的研磨速度和研磨速度比，其中该CMP用于由可以降低半导体元件制造成本、提高产品率的自对准方式(self-alignment)来形成接触插塞(contactplug)，该硅膜用CMP研磨液含有研磨粒、阳离子性表面活性剂和水，pH为6.0～8.0。文档编号H01L21/02GK101622695SQ20088000620公开日2010年1月6日申请日期2008年2月5日优先权日2007年2月27日发明者成田武宪,芦泽寅之助,西山雅也申请人:日立化成工业株式会社