DE19928570A1 - Semiconductor device, especially a multilayer circuit structure, production process - Google Patents

Semiconductor device, especially a multilayer circuit structure, production process

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Abstract

A semiconductor device production process comprises spin etching by applying an etching composition to a rotating semiconductor substrate to leave a via interconnection or to planarize an interlayer dielectric. A semiconductor device production process comprises forming contact vias in an insulating layer on a semiconductor substrate, forming a conductive layer over the insulating layer to bury the vias and etching the conductive layer by rotating the substrate and applying an etching mixture of an oxidizing agent (selected from H2O2, O2, IO4<->, BrO3, ClO3, S2O8<->, KIO3, H5IO6, KOH and HNO3), a promoter (selected from HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F and HCl) and a buffer solution to leave the conductive layer only within the vias. Independent claims are also included for the following: (i) a semiconductor device production process comprising forming a pattern structure on a semiconductor substrate, forming an interlayer dielectric over the substrate and the structure and planarizing the interlayer dielectric by rotating the substrate and applying the etching mixture described above; (ii) a semiconductor device production process comprising forming contact vias in an insulating layer on a semiconductor substrate, forming a cover layer over the insulating layer to bury the vias, rotating the substrate, heating the substrate by back face supply of hot gas and etching the cover layer by application of an etching composition to leave the cover layer material only within the vias; and (iii) a semiconductor substrate having a core region, with a conductive connection, and a peripheral region with a conductive material-free hole pattern for use as an alignment marking or a scoring frame.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Herstellungsverfahren für Halbleiter­ vorrichtungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, um eine Formation von leitenden Zulei­ tungen oder Verbindungsstellen unter Verwendung von Wolfram, Kupfer, Polysilizium und dgl. bereitzustellen und die Schritthöhe von dielektrischen Zwischenlageschichten durch Ätzen dünner Filmer auf Halbleitersubstraten unter Verwendung spezifischer Ätz- Zusammensetzungen und Dreh-Ätz-Verfahren zu minimieren. Die vorliegende Erfin­ dung bezieht sich ebenso auf eine Ätz-Zusammensetzung zur Herstellung von Halblei­ tervorrichtungen, und Halbleitervorrichtungen, welche mit diesen Verfahren hergestellt wurden.The present invention relates to semiconductor manufacturing processes devices.  In particular, the present invention relates to a method for manufacturing semiconductor devices to form a formation of conductive additives lines or joints using tungsten, copper, polysilicon and the like  to provide and the step height of dielectric interlayers by etching thin films on semiconductor substrates using specific etching Minimize compositions and spin-etch processes.  The present inven tion also relates to an etching composition for the production of semi-lead devices, and semiconductor devices made by these methods were.

Vor kurzem entstand eine verstärkte Nachfrage nach Formationstechnologien mit feinem Muster für Halbleitervorrichtungen und die Verwendung von mehrfach ge­ schichteten Schaltungsstrukturen für Halbleitungsvorrichtungen, soweit sie hochinte­ griert werden. Mit anderen Worten werden die Oberflächenstrukturen der Halbleitervor­ richtungen mehr und mehr komplizierter, bis zu dem Punkt, an dem die Schritthöhe zwischen den Schichten Fehlfunktionen in den Herstellungsverfahren der Halbleitervor­ richtungen verursachen kann.Recently there has been an increased demand for formation technologies fine pattern for semiconductor devices and the use of multiple ge layered circuit structures for semiconductor devices insofar as they are highly inked be griert. In other words, the surface structures of the semiconductors directions more and more complicated, to the point where the step height between the layers malfunctions in the semiconductor manufacturing processes can cause directions.

Bei einem Photolithographieverfahren aus verschiedenen Herstellungsbearbei­ tungsschritten wird ein Photolackmuster auf dem Halbleitersubstrat durch Beschichten eines Wafers mit einem Photolack ausgebildet. Eine Maske mit schaltungsbildenden Elementen wird auf dem Wafer ausgerichtet, und ein Belichtungsprozeß wird ausge­ führt, indem Photolack auf dem Wafer mit Licht belichtet oder bestrahlt wird.In a photolithography process from various manufacturing processes a photoresist pattern on the semiconductor substrate by coating of a wafer with a photoresist. A mask with circuit-forming  Elements are aligned on the wafer and an exposure process is performed leads by exposing photoresist on the wafer with light or irradiating it.

Halbleitervorrichtungen mit relativ großen kritischen Ausmaßen bzw. Dimensio­ nen, das heißt die kleinste Dimension, welche hergestellt werden kann, und eine tiefge­ lagerte Struktur können einige Probleme verursachen. Allerdings ist es mit den feineren Strukturen bzw. Mustern der momentan auf den Halbleitersubstraten verwendeten, mehrfach geschichteten Strukturen schwierig, exakt zwischen der oberen Stelle bzw. Lage und der unteren Stelle der Schritthöhe zwischen den Schichten bei dem Belich­ tungsprozeß zu fokussieren. Folglich ist eine exakte Musterformation bzw. -ausbildung schwer zu erzielen.Semiconductor devices with relatively large critical dimensions or dimensions NEN, that is, the smallest dimension that can be manufactured, and a deep stored structure can cause some problems. However, it is with the finer ones Structures or patterns of the currently used on the semiconductor substrates, multi-layered structures difficult, exactly between the top or Position and the lower point of the step height between the layers in the exposure focus process. Hence an exact pattern formation difficult to achieve.

Deshalb werden Flachbearbeitungsverfahren zur Minimierung der Schritthöhe zwischen den Schichten wichtiger. Unterschiedliche Flachbearbeitungsverfahren, bei­ spielsweise Silizium-auf-Glas-(SOG)-Schichtabscheidung, Von-Hinten-Ätzen oder Rückfluß oder dgl. angewandt, um die oben genannten Probleme zu überwinden, jedoch haben derartige Verfahren andere Probleme, welche damit einhergehen. Ein anderes Verfahren zur Planarisation bzw. Flachbearbeitung ist ein chemisch-mechanisches Po­ lier-(CMP)-Verfahren.This is why flat machining processes are used to minimize the step height between the layers more important. Different flat machining processes, at for example silicon-on-glass (SOG) layer deposition, from-behind etching or Reflux or the like is used to overcome the above problems, however Such methods have other problems associated with them. Another Process for planarization or flat machining is a chemical-mechanical butt lier (CMP) process.

Das CMP-Verfahren wurde als ein Flachbearbeitungsverfahren entwickelt, wel­ ches über die gesamte Oberfläche des Wafers arbeitet. Falls das CMP-Verfahren auf ein Herstellungsverfahren für Halbleitervorrichtungen angewandt wird, ist die Abtragungs- bzw. Entfernungsrate oder die Gleichmäßigkeit der Planarisation des Flachbearbei­ tungsverfahrens wichtige CMP-Parameter.The CMP process was developed as a flat machining process, wel ches works over the entire surface of the wafer. If the CMP procedure is based on a Manufacturing process for semiconductor devices is used, the ablation or Removal rate or the uniformity of the planarization of the flat machining important CMP parameters.

In dem Fall, in dem eine Siliziumdioxid-(SiO2)-Schicht unter Verwendung eines Oxid-Schicht-CMP-Verfahrens eingeebnet bzw. flachbearbeitet wird, wird die Eigen­ schaft des Siliziumdioxids (SiO2) in ein hydrophiles Objekt hinsichtlich H2O-Durch­ lässigkeit über eine Reaktion mit alkalischem Schlamm verändert. Wasser, wel­ ches in Silziumdioxid (SiO2) eindringt, fungiert dazu, die Verbindungskette des Silizi­ umdioxids (SiO2) zu trennen. Das Siliziumdioxid (SiO2) wird dann von einem physika­ lischen Mechanismus durch die Verwendung eines Schleifmittels entfernt.In the case where a silicon dioxide (SiO 2 ) layer is leveled using an oxide layer CMP process, the property of the silicon dioxide (SiO 2 ) is converted into a hydrophilic object with respect to H 2 O Modified by casualness through a reaction with alkaline sludge. Water that penetrates into silicon dioxide (SiO 2 ) functions to separate the connecting chain of silicon dioxide (SiO 2 ). The silicon dioxide (SiO 2 ) is then removed from a physical mechanism through the use of an abrasive.

In dem Fall, wo eine metallische Schicht unter Verwendung eines CMP- Verfahrens eingeebnet bzw. flachbearbeitet wird, erzeugt jedoch die chemische Reakti­ on auf der Oberfläche der Metallschicht durch ein Oxidationsmittel innerhalb des Schlamms eine metallische Oxidschicht. Diese metallische Oxidschicht wird durch die mechanische (physikalische) Reibung des Schleifmittels mit der obersten Schicht des unebenen Musters entfernt.In the case where a metallic layer using a CMP The process is leveled or machined flat, however, produces the chemical reactions on the surface of the metal layer by an oxidizing agent inside the Sludge a metallic oxide layer. This metallic oxide layer is covered by the mechanical (physical) friction of the abrasive with the top layer of the uneven pattern removed.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, welche die herkömmliche CMP-Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen zeigt. FIG. 1 is a schematic diagram showing the conventional CMP device for manufacturing semiconductor devices.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 enthält die CMP-Vorrichtung ein Polierkopf 102, ein Poliertisch 104 und ein Polierkissen bzw. -druckunterlage 108. Das CMP-Verfahren wird auf dem Poliertisch 104 durchgeführt. Das Polierkissen 108 wird auf dem Polier­ tisch 104 ausgebildet und hält ein Halbleitersubstrat 100. Ein Schlamm wird dann von einer Schlammzuführungszuleitung 106 zugeführt, um das Halbleitersubstrat 100 zu polieren. Der Polierkopf 102 sichert das Halbleitersubstrat 100 auf dem Polierkissen 108 und ist in eine Drehrichtung bewegbar.Referring to FIG. 1, the CMP device includes a polishing head 102 , a polishing table 104, and a polishing pad 108 . The CMP process is performed on the polishing table 104 . The polishing pad 108 is formed on the polishing table 104 and holds a semiconductor substrate 100 . A slurry is then fed from a slurry feed line 106 to polish the semiconductor substrate 100 . The polishing head 102 secures the semiconductor substrate 100 on the polishing pad 108 and can be moved in one direction of rotation.

Die Polierdruckunterlage 108 kommt bei dem CMP-Verfahren mit dem Halblei­ tersubstrat 100 in Kontakt. Das Halbleitersubstrat 100 wird von dem Polierkopf 102 gedreht und der Schlamm wird auf die Polierdruckunterlage 108 zugeführt. Der Schlamm und die Oberfläche des Halbleitersubstrats 100 reagieren miteinander, was das Halbleitersubstrat 100 dazu veranlaßt, von der Polierdruckplatte 108 poliert zu werden.The polishing pad 108 comes into contact with the semiconductor substrate 100 in the CMP method. The semiconductor substrate 100 is rotated by the polishing head 102 and the slurry is fed onto the polishing pad 108 . The slurry and the surface of the semiconductor substrate 100 react with each other, causing the semiconductor substrate 100 to be polished by the polishing printing plate 108 .

Fig. 2 bis 7 sind Querschnittsansichten, welche ein Herstellungsverfahren für die Halbleitervorrichtung zeigen und die herkömmlichen Verfahrensabläufe zur Ausbildung eines Wolframverbindungsstellen beschreibt, und zwar einschließlich unter Verwen­ dung eines CMP-Verfahrens. Die Verfahren zur Bildung sowohl eines Wolframverbin­ dungsstellenabschnitts und einer Ausrichtungsmarkierung werden gleichzeitig gezeigt. Fig. 2 to 7 are cross-sectional views showing a manufacturing method of the semiconductor device and the conventional procedures for forming a tungsten compound points describes, specifically including dung a CMP method under USAGE. The methods of forming both a tungsten junction portion and an alignment mark are shown simultaneously.

Die Halbleitervorrichtung, welche in Fig. 2 bis 7 gezeigt ist, wird in einem Kern­ abschnitt (C), welcher aus Komponenten einer elektrischen Schaltung ausgebildet ist, und einem Rand- bzw. Umfangsabschnitt (P) unterteilt, welcher von Komponenten der Ausrichtungsmarkierungen, Schreibelinien bzw. Ritzrahmen und dgl. gebildet ist.The semiconductor device shown in Figs. 2 to 7 is divided into a core portion (C), which is formed from components of an electrical circuit, and a peripheral portion (P), which is composed of components of the alignment marks, writing lines or scoring frame and the like. Is formed.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Oxidschicht 114 als eine dielektrische Schicht auf den Halbleitersubstrat 110 ausgebildet, und weist eine Vielzahl von lokalen Mustern 112 auf, welche voneinander beabstandet ausgebildet sind. Die lokalen Muster 112 kön­ nen jeweils ein Polysiliziummuster oder Metallmuster als eine leitende Schicht enthal­ ten. Die Oxidschicht 114 ist eine Siliziumdioxidschicht (SiO2), welche durch ein her­ kömmliches chemisches Dampfabscheide-(CVD)-Verfahren gebildet ist, obwohl eine Phosphosilikat-(PSG)-Schicht oder eine Borophosphosilikat-(BPSG)-Schicht ebenso als eine dielektrische Schicht zwischen dem Polysilizium-Musterschichten oder zwischen den Metallschichten verwendet werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Oxidschicht 114 sowohl auf den Zell- bzw. Kern- als auch auf den Umfangsabschnitten ausgebildet.As shown in FIG. 2, oxide layer 114 is formed as a dielectric layer on semiconductor substrate 110 and has a plurality of local patterns 112 that are spaced apart. Local patterns 112 may each include a polysilicon or metal pattern as a conductive layer. Oxide layer 114 is a silicon dioxide (SiO 2 ) layer formed by a conventional chemical vapor deposition (CVD) process, although a phosphosilicate ( PSG) layer or a borophosphosilicate (BPSG) layer can also be used as a dielectric layer between the polysilicon pattern layers or between the metal layers. At this time, the oxide layer 114 is formed on both the cell and core as well as the peripheral portions.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Oxidschicht 114, welche anfänglich uneben aufgrund des Vorhandenseins des lokalen Musters 112 ist, unter Verwendung der CMP- Vorrichtung, welche in Fig. 1 gezeigt und oben beschrieben ist, planarisiert bzw. flach­ gemacht.As shown in FIG. 3, the oxide layer 114 , which is initially uneven due to the presence of the local pattern 112, is planarized using the CMP device shown in FIG. 1 and described above.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden Kontaktlöcher 116 über ein typisches Photolito­ graphie- bzw. Ätz-Verfahren ausgebildet, indem die Oxidschicht 114 mit einem Photo­ lack abgedeckt bzw. beschichtet wird, indem ein Photolack ausgebildet wird und dann die Oxidschicht 114 unter Verwendung des Photolackmusters als eine Ätz-Maske geätzt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Randloch 118, welches als eine Ausrichtungsmar­ kierung oder ein Ritzrahmen verwendet wird, in der Oxidschicht 114 in den Randbe­ reich (P) mit einem Durchmesser gebildet, welcher größer als derjenige der Kontaktlö­ cher 116 ist.As shown in FIG. 4, contact holes 116 are formed via a typical photolithography or etching process by covering the oxide layer 114 with a photoresist, forming a photoresist, and then using the oxide layer 114 of the photoresist pattern is etched as an etching mask. At this time, an edge hole 118 , which is used as an alignment mark or a scribe frame, is formed in the oxide layer 114 in the edge region (P) with a diameter larger than that of the contact holes 116 .

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird eine duale Titan/Titannitrit (Ti/TiN) über die ge­ samte Oberfläche der Oxidschicht 114 als eine Sperr- bzw. Barrierenschicht 120 ausge­ bildet, bevor eine Wolframschicht ausgebildet wird. Die duale Ti/TiN-Sperrschicht 120 enthält eine Ti-Schicht 120a und eine TiN-Schicht 120b. Die Ti-Schicht 120a wird unter Verwendung eines konventionellen Sputterverfahrens oder eines CVD-Verfahrens aus­ gebildet, wobei die TiN-Schicht 120b unter Verwendung eines typischen Sputterverfah­ rens ausgebildet wird. Die Sperrschicht 120 reduziert den Kontaktwiderstand bzw. Kontaktübergangswiderstand von der Wolframschicht und verbessert die Haftung der Oxidschicht 114 und der Wolframschicht. Zusätzlich wird während eines späteren Ver­ fahrens zum Entfernen der Wolframschicht die Sperrschicht 120 als eine Stopper- bzw. Halteschicht verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Sperrschicht 120 sowohl über als auch in die Kontaktlöcher 116 und das Randloch 118 ausgebildet.As shown in FIG. 5, a dual titanium / titanium nitride (Ti / TiN) is formed over the entire surface of the oxide layer 114 as a barrier layer 120 before a tungsten layer is formed. The dual Ti / TiN barrier layer 120 contains a Ti layer 120 a and a TiN layer 120 b. The Ti layer 120 a is formed using a conventional sputtering process or a CVD process, the TiN layer 120 b being formed using a typical sputtering process. The barrier layer 120 reduces the contact resistance of the tungsten layer and improves the adhesion of the oxide layer 114 and the tungsten layer. In addition, the barrier layer 120 is used as a stopper layer during a later method of removing the tungsten layer. At this time, the barrier layer 120 is formed both over and into the contact holes 116 and the edge hole 118 .

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird eine Wolframschicht 122 über die gesamte Oxid­ schicht 114 mit einer Dicke ausgebildet, welche ausreichend ist, um die Kontaktlöcher 116 einzugraben und zumindest teilweise das Randloch 118 zu füllen. Das Randloch 118 weist einen größeren Durchmesser auf als derjenige der Kontaktlöcher 116 des Kernteils, allerdings wird das Randloch 118 des Randabschnitts so nicht vollständig mit der Wolframschicht 122 gefüllt, jedoch sind deren Boden und Seitenwänden überdeckt.As shown in FIG. 6, a tungsten layer 122 is formed over the entire oxide layer 114 with a thickness which is sufficient to dig in the contact holes 116 and at least partially fill the edge hole 118 . The edge hole 118 has a larger diameter than that of the contact holes 116 of the core part, however, the edge hole 118 of the edge section is not completely filled with the tungsten layer 122 , but its bottom and side walls are covered.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist das Halbleitersubstrat 110 mit der darauf ausgebilde­ ten Wolframschicht 122 auf dem Polier- bzw. Schleifkopf 102 der CMP-Vorrichtung von Fig. 1 befestigt und das Polierkissen 108 kontaktiert die Wolframschicht 122 wäh­ rend der Metallschichtschlamm von dem Schlammzuführungsleitung 106 zugeführt wird. Der Polierkopf 102 wird dann gedreht, um den oberen Abschnitt bzw. einen Teil der Wolframschicht 122 auf der Sperrschicht 120 so zu entfernen bzw. abzutragen, daß der untere Abschnitt bzw. Teil der Wolframschicht 123 innerhalb des Kontaktlochs 116 bleibt. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt allerdings der untere Abschnitt der Wolfram­ schicht 123 ebenso auf dem Boden und den Seitenwänden des Randlochs 118. Die ver­ bleibende Wolframschicht 123 in dem Randloch 118, (das heißt die Ausrichtungsmar­ kierung oder der Ritzrahmen) kann später die Erzeugung von Teilchen in einem darauf­ folgenden Photolithographie-Verfahren herbeiführen bzw. verursachen, wodurch die Ausrichtungsfähigkeit des Photolithographieverfahrens geschwächt wird.As shown in Fig. 7, the semiconductor substrate 110 is attached with having formed thereon th tungsten layer 122 on the polishing or grinding head 102 of the CMP apparatus of FIG. 1 and the polishing pad 108 contacts the tungsten layer 122 currency rend of the metal layer slurry from the Sludge feed line 106 is fed. The polishing head 102 is then rotated to remove the top portion of the tungsten layer 122 on the barrier layer 120 so that the bottom portion of the tungsten layer 123 remains within the contact hole 116 . At this time, however, the lower portion of the tungsten layer 123 also remains on the bottom and side walls of the edge hole 118 . The remaining tungsten layer 123 in the marginal hole 118 (i.e., the alignment mark or the scribe frame) can later cause particle formation in a subsequent photolithography process, thereby weakening the alignment ability of the photolithography process.

Das Herstellungsverfahren für die Wolframverbindungsstelle sollte typischerweise nach der Flachbearbeitung bzw. dem Flachmachen der dielektrischen Zwischenlage­ schicht (ILD) durchgeführt werden. Wenn das CMP-Verfahren zu der Flachbearbeitung bzw. dem Flachmachen für die Oberfläche des Halbleiterwafers hinzugefügt wird, ver­ mindert somit das CMP-Verfahren die Produktivität der Herstellung und erhöht die Ausgaben der Halbleitervorrichtungskosten wegen der kurzen Zeitspanne, welche für den Austausch des Polierkopfes und des Schlamms zugestanden wird.The manufacturing process for the tungsten junction should typically be after the flat processing or the flattening of the dielectric intermediate layer layer (ILD). If the CMP process to flat machining or is added to the flattening for the surface of the semiconductor wafer, ver The CMP process thus reduces the productivity of the production and increases it Spending semiconductor device cost due to the short period of time required for the exchange of the polishing head and the sludge is allowed.

Zusätzlich erhöht der jeweilige Nachtrocknungsprozeß, welcher während der Formation der Wolframverbindungsstelle verwendet wird, den Kontaktwiderstand und die schlechte elektrische Eigenschaften des Transistors, wegen der damit einhergehen­ den elektrischen Aufladung des Plasmas.In addition, the respective post-drying process, which during the Formation of the tungsten junction is used, the contact resistance and the poor electrical properties of the transistor because of the associated with it the electrical charge of the plasma.

Deshalb entstand ein Bedürfnis ein Verfahren dahingehend zu entwickeln, wel­ ches die oben beschriebenen Probleme löst. Aus diesem Grund wird ein Verfahren be­ reitgestellt, welches die oben genannten Probleme löst und die Effizienz und Produkti­ vität der Halbleitervorrichtungsherstellung verbessert.Therefore, there was a need to develop a process to which wel ches solves the problems described above. For this reason, a procedure will be provided, which solves the problems mentioned above and the efficiency and produc vity of semiconductor device manufacturing improved.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 14, 22 oder 29 ge­ löst.These tasks are with the features of claims 1, 14, 22 or 29 ge solves.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervor­ richtungen bereit, welche sich darauf beziehen, die leitenden Schichten oder die dielek­ trischen Zwischenlageschichten auf dem Halbleitersubstrat unter Verwendung des Dreh- Ätz-Verfahrens zu ätzen, indem eine Ätz-Zusammensetzung auf einen rotierenden Halbleitersubstrat zugeführt wird.The present invention provides a method of manufacturing semiconductors directions ready, which refer to the conductive layers or the dielek tric intermediate layers on the semiconductor substrate using the rotary  Etching process by etching an etching composition onto a rotating one Semiconductor substrate is supplied.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Her­ stellung von Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, indem die elektrischen Zwischen­ lageschichten eingeebnet bzw. flachbearbeitet werden und leitende Verbindungsstellen ohne Mikrokratzer auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates ausgebildet werden, um eine unnötige Erhöhung des Kontaktwiderstandes zu vermeiden.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing Provide semiconductor devices by the electrical intermediate layer layers are leveled or machined and conductive connection points to be formed without microscratches on the surface of the semiconductor substrate to avoid an unnecessary increase in contact resistance.

Ein weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ätz- Zusammenstellung bereitzustellen, um die leitenden Schichten oder die dielektrischen Zwischenlageschichten mit dem Dreh-Ätzverfahren zu ätzen.Another object of the present invention is to provide an etching To provide assembly to the conductive layers or the dielectric Interlayer layers to be etched using the rotary etching process.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereitgestellt, welches das Ausbilden einer Isolierschicht über ein Halbleitersubstrat, das Ausbilden von Kontaktlöchern in der Isolierschicht, das Aus­ bilden einer leitenden Schicht über die Isolierschicht, um die Kontaktlöcher einzugraben bzw. zu begraben, das Rotieren des Halbleitersubstrats und das Ätzen der Leitungs­ schicht aufweist, indem eine Ätz-Zusammensetzung auf das rotierende Halbleitersub­ strat aufgelegt wird. Die Ätz-Zusammensetzung weist vorzugsweise eine Mischung aus zumindest einem Oxidationsmittel auf, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, wel­ che besteht aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH, HNO3, und zu­ mindest einem Leistungssteigerungsmittel bzw. Verbesserungsmittel oder Verstär­ kungsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F und HCl und einer Bufferlösung. Das Oxidationsmittel, das Ver­ besserungsmittel und die Bufferlösung weisen vorzugsweise ein derartiges Mischungs­ verhältnis auf, daß nach dem Ätzen das Material der leitenden Schicht lediglich inner­ halb des Kontaktloches vorhanden ist und nicht über der Isolierungsschicht vorhanden ist. According to the present invention, there is provided a method of manufacturing semiconductor devices which includes forming an insulating layer over a semiconductor substrate, forming contact holes in the insulating layer, forming a conductive layer over the insulating layer to bury the contact holes Rotating the semiconductor substrate and the etching of the line layer comprises, by applying an etching composition to the rotating semiconductor substrate. The etching composition preferably has a mixture of at least one oxidizing agent which is selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH, HNO 3 , and at least one performance enhancer or improvement agent or reinforcing agent, which is selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F and HCl and a buffer solution. The oxidizing agent, the improving agent and the buffer solution preferably have a mixing ratio such that, after the etching, the material of the conductive layer is only present within the contact hole and is not present over the insulating layer.

Die Bufferlösung kann entionisiertes Wasser aufweisen. Die leitende Schicht kann ein Material aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wolfram (W), Kupfer (Cu) und Polysilizium besteht.The buffer solution can contain deionized water. The conductive layer can have a material selected from the group consisting of tungsten (W), copper (Cu) and polysilicon.

Das Verfahren kann ferner aufweisen das Ausbilden einer Sperrmetallschicht über das Halbleitersubstrat und der isolierenden Schicht, nachdem die Kontaktlöcher in der isolierenden Schicht ausgebildet werden, jedoch bevor die leitende Schicht ausgebildet wird. Die Sperrmetallschicht kann aufweisen ein Material, welches aus der Gruppe von Ti, TiN, Ti/TiN, Ta, TaN und Ta/TaN ausgewählt wird.The method may further include forming a barrier metal layer over the semiconductor substrate and the insulating layer after the contact holes in the insulating layer are formed, but before the conductive layer is formed becomes. The barrier metal layer can have a material which is selected from the group of Ti, TiN, Ti / TiN, Ta, TaN and Ta / TaN is selected.

Die Drehgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats ist vorzugsweise zwischen 200 bis 5000 Umdrehungen pro Minute. Die Ätz-Zusammensetzung wird vorzugsweise mit einer Rate bzw. Verhältnis von 0,1 bis 2,5 l/min zugeführt.The rotation speed of the semiconductor substrate is preferably between 200 up to 5000 revolutions per minute. The etching composition is preferably with a rate or ratio of 0.1 to 2.5 l / min supplied.

Die Ätz-Zusammensetzung wird über eine Düse, welche oberhalb des Halbleiter­ substrats plaziert ist, zugeführt, wobei die Düse ein Längsträger- bzw. Ausleger­ schwung entweder rechts zum Zentrum oder links zum Zentrum des Halbleitersubstrats durchführt. Der Auslegerschwung variiert vorzugsweise von 80 mm nach links von dem Zentrum des Halbleitersubstrats und 80 mm nach rechts von dem Zentrum des Halblei­ tersubstrats. Der Auslegerschwung kann einen Auslegerschwungabschnitt für lange Di­ stanzen bzw. mit großer Wegstrecke und einen Auslegerschwungabschnitt für kurze Distanzen mit kleiner Wegstrecke aufweisen, welche nacheinander ausgeführt werden.The etching composition is through a nozzle, which is above the semiconductor substrate is placed, supplied, the nozzle being a longitudinal beam or boom swing either right to the center or left to the center of the semiconductor substrate carries out. The boom swing preferably varies from 80 mm to the left of that Center of the semiconductor substrate and 80 mm to the right of the center of the semiconductor substrate. The boom swing can be a long swing boom section punch or with a long distance and a boom swing section for short Have distances with a short distance, which are carried out one after the other.

Die Verfahrenstemperatur liegt in dem Bereich von 20 bis 90° Celsius und das Halbleitersubstrat wird vorzugsweise bis ungefähr zu der Verfahrenstemperatur der Ätz- Zusammensetzung erwärmt.The process temperature is in the range of 20 to 90 ° Celsius and that Semiconductor substrate is preferably up to approximately the process temperature of the etching Heated composition.

Insbesondere kann die Ätz-Zusammensetzung 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von HNO3 als Oxidationsmittel 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von NH4F als Verbesserungs­ mittel und die verbleibenden Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweisen. Die Ätz-Zusammensetzung kann ebenso 3 bis 55 Gewichtsprozent von HNO3 als Oxidati­ onsmittel, 0,2 bis 35 Gewichtsprozent von HF als Verbesserungsmittel und ein verblei­ benden Gewichtsprozent entionisiertes Wasser sein. Die Ätz-Zusammensetzung können ebenso 0,2 bis 30 Gewichtsprozent von H2O2 als Oxidationsmittel, 0,01 bis 30 Ge­ wichtsprozent von NH4OH als Verbesserungsmittel und verbleibende Gewichtsprozent entionisiertes Wasser sein. Die Ätz-Zusammensetzung kann ebenso 3 bis 60 Gewichts­ prozent von HNO3 als Oxidationsmittel, 0,06 bis 30 Gewichtsprozent von HF als Ver­ besserungsmittel und ein verbleibendes Gewichtsprozent entionisiertes Wasser sein.In particular, the etching composition may have 0.01 to 30 percent by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.01 to 30 percent by weight of NH 4 F as an improver and the remaining percent by weight of deionized water. The etching composition may also be 3 to 55 percent by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.2 to 35 percent by weight of HF as an enhancing agent, and a remaining percent by weight of deionized water. The etching composition may also be 0.2 to 30 percent by weight of H 2 O 2 as the oxidizing agent, 0.01 to 30 percent by weight of NH 4 OH as the enhancer, and remaining percent by weight of deionized water. The etching composition may also be 3 to 60 percent by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.06 to 30 percent by weight of HF as an enhancing agent and a remaining percent by weight of deionized water.

Es wird ebenso ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereit­ gestellt, welches die Schritte aufweist: Ausbilden einer Isolierschicht über ein Halblei­ tersubstrat, Ausbilden von Kontaktlöchern in die Isolierschicht, Ausbilden der leitenden Schicht über die Isolierschicht, um die Kontaktlöcher zu begraben bzw. einzugraben, Drehen des Halbleitersubstrats, Ausführen eines ersten Ätzens, in dem auf das drehende Halbleitersubstrat eine erste Ätz-Zusammensetzung mit einer ersten Ätz-Rate aufgelegt wird, um die leitende Schicht um eine Dicke von zwischen 40 bis 95% einer Gesamt­ dicke der leitenden Schicht abzuätzen; und Ausführen eines zweiten Ätzens, indem auf das drehende Halbleitersubstrat eine zweite Ätz-Zusammensetzung mit einer zweiten Ätz-Rate aufgelegt wird, welche kleiner ist als die erste Ätz-Rate, um den verbleibenden Teil der leitenden Schicht abzuätzen, wobei nach dem zweiten Ätzen die Leitungs­ schicht lediglich innerhalb des Kontaktloches verbleibt.A method of manufacturing semiconductor devices is also provided which comprises the steps of: forming an insulating layer over a semi-lead ter substrate, forming contact holes in the insulating layer, forming the conductive Layer over the insulating layer to bury the contact holes, Rotating the semiconductor substrate, performing a first etch in which on the rotating Semiconductor substrate placed a first etching composition at a first etching rate to the conductive layer by a thickness of between 40 to 95% of a total etch away the thickness of the conductive layer; and performing a second etch by the rotating semiconductor substrate has a second etching composition with a second Etching rate is applied, which is smaller than the first etching rate by the remaining To etch off part of the conductive layer, after the second etching the line layer only remains within the contact hole.

Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen zur Ver­ fügung gestellt, welches die Schritte aufweist: Ausbilden einer Musterstruktur über ein Halbleitersubstrat, Ausbilden einer dielektrischen Zwischenlageschicht über das Halb­ leitersubstrat und die Musterstruktur, Drehen des Halbleitersubstrats, und Ätzen der dielektrischen Zwischenlageschicht, indem auf das sich drehende Halbleitersubstrat eine Ätz-Zusammensetzung aufgelegt wird, welche eine Mischung von zumindest einem Oxidationsmittel aufweist, welche aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH und HNO3, zumindest ein Verbes­ serungsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F und HCl und eine Bufferlösung, wobei das Oxidations­ mittel, das Verbesserungsmittel und die Bufferlösung in einem bestimmten Mischungs­ verhältnis gemischt sind, so daß das Ätzen die dielektrische Zwischenlageschicht eineb­ net bzw. flach macht.There is further provided a method of manufacturing semiconductor devices comprising the steps of: forming a pattern structure over a semiconductor substrate, forming a dielectric interlayer over the semiconductor substrate and the pattern structure, rotating the semiconductor substrate, and etching the dielectric interlayer by the rotating semiconductor substrate is applied with an etching composition which has a mixture of at least one oxidizing agent which is selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH and HNO 3 , at least one improver, which is selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F and HCl and a buffer solution, wherein the oxidizing agent, the improving agent and the buffer solution are mixed in a certain mixing ratio, so that the etching makes the dielectric interlayer flat or flat.

Die dielektrische Zwischenlageschicht kann ein Material aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt wurde, die besteht aus einem Oxid, Nitrit, Borophosphosilikat und Tetraethylorthosilikat.The dielectric interlayer may have a material made of was selected from the group consisting of an oxide, nitrite, borophosphosilicate and tetraethyl orthosilicate.

Eine Ätz-Zusammensetzung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen wird ebenso bereitgestellt, welche zumindest ein Oxidationsmittel aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt wurde, bestehend aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH, und HNO3 und zumindest ein Verbesserungsmittel, welches aus der Grup­ pe ausgewählt wurde, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F, und HCl und eine Bufferlösung.An etching composition for the production of semiconductor devices is also provided which has at least one oxidizing agent which has been selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻ , KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH, and HNO 3 and at least one improver selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F, and HCl and a buffer solution.

Die Ätz-Zusammensetzung kann auf ein rotierendes Halbleitersubstrat so aufge­ legt werden, um eine spezielle dünne Schicht, welche auf dem Halbleitersubstrat ausge­ bildet ist, zu ätzen. Die spezielle dünne Schicht kann ein Material aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welches besteht aus Wolfram (W), Kupfer (Cu), Poly­ silizium, einem Oxid, einem Nitrit, Borophosphosilikat oder Tetraethylorthosilikat.The etching composition can be applied to a rotating semiconductor substrate in this way be placed around a special thin layer which is laid out on the semiconductor substrate forms is to etch. The special thin layer can have a material which is selected from the group consisting of tungsten (W), copper (Cu), poly silicon, an oxide, a nitrite, borophosphosilicate or tetraethylorthosilicate.

Ebenso wird ein Halbleitersubstrat geschaffen, welches einen Zellbereich bzw. Kernbereich aufweist, welcher eine leitende Verbindungsstelle enthält, welche aus ei­ nem leitenden Material besteht, und einen Randbereich aufweist, welcher ein Lochmu­ ster für die Verwendung entweder als Ausrichtungsmarke oder Ritzrahmen enthält, wo­ bei das Lochmuster keines der leitenden Materialien aufweist.A semiconductor substrate is also created which covers a cell area or Has core area, which contains a conductive junction, which from egg nem conductive material, and has an edge region which a Lochmu ster for use either as an alignment mark or scratch frame where the hole pattern does not have any of the conductive materials.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

In den angehängten Zeichnungen ist bzw. sind In the attached drawings is or are  

Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche eine herkömmliche CMP-Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen zeigt; Fig. 1 is a schematic diagram showing a conventional CMP apparatus for the production of semiconductor devices;

Fig. 2 bis 7 Querschnittsansichten, welche ein Herstellungsverfahren für Halblei­ tervorrichtungen zeigt unter Verwendung von herkömmlichen Verfahrensabläufen zur Ausbildung einer Wolframverbindungsstelle und einer Ausrichtungsmarkierung oder einem Ritzrahmen; Fig. 2 to 7 are cross-sectional views showing a manufacturing method of semiconducting tervorrichtungen using conventional process flows for forming a tungsten junction and an alignment mark or a scribe line;

Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche die Ätz-Ratentendenz bzw. -ent­ wicklung einer Ätz-Zusammensetzung für eine Wolframschicht gegenüber dem Gewichts­ prozentverhältnis zeigt; Fig. 8 is a graph showing the etching rate tendency of an etching composition for a tungsten layer versus the weight percent ratio;

Fig. 9 eine schematische Darstellung, welche eine Dreh-Ätz-Vorrichtung zeigt, welche verwendet wird, um das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen; Figure 9 is a schematic diagram etch rotation device is one which is used to perform the manufacturing method of the semiconductor device according to a first preferred embodiment of the present invention.

Fig. 10 eine graphische Darstellung, welche die Ätz-Rate gemäß dem Ausleger­ schwung entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 10 is a graph showing the etching rate according to the boom swing according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 11 eine graphische Darstellung, welche die Rate und die Ätz-Gleichmäßigkeit für unterschiedliche Auslegerschwünge gemäß einer ersten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt; Figure 11 is a graph showing the rate and etch uniformity for different boom swings according to a first embodiment of the front lying invention.

Fig. 12 bis 17 Querschnittsansichten, welche die Verfahrensabläufe zeigen, wel­ che verwendet werden, und ein Formationsverfahren für eine Wolframverbindungsstelle gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be­ schreibt; Figure 12 to 17 are cross sectional views showing the procedures, wel be used che, and writes be a formation method of a tungsten compound body according to a first preferred embodiment of the present invention.

Fig. 18 eine Zeichnung, welche eine Mehrschichtenstruktur zeigt, die unter Ver­ wendung eines Verfahrens zur Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde; FIG. 18 is a drawing showing a multilayer structure, which was TO USE A method of manufacturing the semiconductor device according to a first embodiment of the present invention generates;

Fig. 19 bis 23 sind Querschnittsansichten, welche das Kernausführ- Formationsverfahren für die Kernlötstellen mit der Polysiliziumverbindungsstelle unter Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und Fig. 19 to 23 are cross-sectional views showing the formation procedure for Kernausführ- Kernlötstellen with the polysilicon junction using a method for the production of semiconductor devices according to a second preferred embodiment of the present invention; and

Fig. 24 bis 28 Querschnittsansichten, welche ein Flachbearbeitungsverfahren unter Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Fig. 24 to 28 are cross sectional views showing a flat processing method using a process for producing semiconductor devices according to a third embodiment of the present invention.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten AusführungsformDetailed description of a preferred embodiment

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die dazuge­ hörigen Zeichnungen vollständig beschrieben werden, in denen bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt werden. Diese Erfindung kann je­ doch in vielen unterschiedlichen Formen eingebettet werden und sollte nicht als ein­ schränkend auf die Ausführungsform, wie sie danachfolgend sind, ausgelegt werden. Vielmehr werden Ausführungsformen so bereitgestellt, daß deren Offenbarung ergän­ zend und vollständig sein wird, und vollständig innerhalb des Erfindungsbereiches für denjenigen auf dem Gebiet Tätigen sein wird.The present invention will hereinafter be described with reference to the accompanying associated drawings are fully described, in which preferred embodiment tion forms of the present invention. This invention can ever yet be embedded in many different forms and should not be considered as one restrictive to the embodiment as they are laid out below. Rather, embodiments are provided so that their disclosure is complementary will be complete and within the scope of the invention to those working in the field.

Erfindungsgemäß wird ein neues Dreh-Ätz-Verfahren oder ein chemisch ver­ stärktes bzw. unterstütztes Polier-(CEP)-Verfahren zum Ätzen einer bestimmten Dicke einer Schicht eines Materials beispielsweise Kupfer, Wolfram, Polysilizium, Siliziu­ moxid, Siliziumnitrit oder dgl. verwendet. Dieses CEP-Verfahren wird durch Zuführen einer chemischen Lösung auf die Oberfläche eines Halbleiterwafers ausgeführt, wäh­ rend der Halbleiterwafer rotiert.According to the invention, a new rotary etching method or a chemical ver strengthened or supported polishing (CEP) process for etching a certain thickness a layer of a material, for example copper, tungsten, polysilicon, silicon moxide, silicon nitride or the like. Used. This CEP process is by feeding a chemical solution on the surface of a semiconductor wafer, wuh rend the semiconductor wafer rotates.

Das CEP-Verfahren wird ebenso zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen verwendet, welche eine leitende Leitung oder Verbindungsstelle (z. B. solche aus Kup­ fer, Wolfram oder Polysilizium gebildet ist) aufweist, indem eine chemische Lösung auf die Oberfläche des Halbleiterwafers aufgelegt wird und der Halbleiterwafer rotiert.The CEP process is also used to manufacture semiconductor devices used, which a conductive line or connection point (e.g. those made of copper  fer, tungsten or polysilicon is formed) by adding a chemical solution the surface of the semiconductor wafer is placed and the semiconductor wafer rotates.

Eine leitende Leitung fungiert im allgemeinen als eine Zwischenverbindungslei­ tung zum Übertragen bzw. Übersetzen von inneren Signalen der Halbleitervorrichtung zu der Außenseite der Halbleitervorrichtung. Eine leitende Verbindungsstelle übersetzt im allgemeinen die elektrischen Signale von einer unteren Zwischenverbindungsleitung zu einer oberen Zwischenverbindungsleitung.A managerial line generally acts as an interconnection line device for transmitting or translating internal signals of the semiconductor device to the outside of the semiconductor device. A lead liaison translates generally the electrical signals from a lower interconnect to an upper interconnection line.

Das CEP-Verfahren wird verwendet, um eine ebene bzw. flachgemachte oder gleichmäßige Oberfläche des Halbleiterwafers so herzustellen, um leicht die Abläufe der nachfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung der Halbleitervorrichtungen leicht zu vereinfachen.The CEP process is used to make a flat or flat to produce uniform surface of the semiconductor wafer so that the processes of the subsequent process steps for producing the semiconductor devices easily simplify.

Bei dem CEP-Verfahren wird ein dielektrisches Material, welches über die Ober­ fläche des Halbleiterwafers ausgebildet ist, beispielsweise Siliziumoxid oder Silizium­ nitrit eingeebnet bzw. flachgemacht, um eine Schritthöhe über der Oberfläche des Halbleiterwafers zu minimieren, bevor es zu dem nachfolgenden lithographischen Ver­ fahren bewegt wird. Das dielektrische Material, welches in diesem Verfahren verwendet wird, ist typischerweise entweder eine dielektrische Zwischenschicht bzw. eine Zwi­ schenlagedielektrik (ILD) oder ein dielektrisches Zwischenmetall bzw. eine Zwischen­ metalldielektrik (IMD).In the CEP process, a dielectric material, which over the upper Surface of the semiconductor wafer is formed, for example silicon oxide or silicon leveled or flattened nitrite by one step above the surface of the To minimize semiconductor wafers before it to the subsequent lithographic ver driving is moved. The dielectric material used in this process is typically either a dielectric interlayer or an intermediate location dielectric (ILD) or a dielectric intermediate metal or an intermediate metal dielectric (IMD).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Ätz-Lösung oder Ätz-Zusammensetzung ein Oxidationsmittel, ein Verstärkungsmittel und eine Bufferlösung auf. Das Oxidationsmittel enthält vorzugsweise zumindest ein Material, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH, und HNO3 besteht. Das Verstärkungsmittel enthält vor­ zugsweise zumindest ein Material, welches aus den Gruppen ausgewählt wurde, wel­ ches besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F, und HCl. Die Bufferlösung wird verwendet, um die Konzentration, die Temperatur und den Kontaktwinkel der Ätz- Zusammensetzung zu steuern bzw. zu regeln, und enthält vorzugsweise entionisiertes Wasser.According to a preferred embodiment of the present invention, the etching solution or etching composition has an oxidizing agent, a reinforcing agent and a buffer solution. The oxidizing agent preferably contains at least one material which is selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH , and ENT 3 exists. The reinforcing agent preferably contains at least one material selected from the groups consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F, and HCl. The buffer solution is used to control the concentration, temperature and contact angle of the etching composition and preferably contains deionized water.

Eine bevorzugte Ätz-Zusammensetzung enthält vorzugsweise 0,01 bis 60 Ge­ wichtsprozent HNO3 als Oxidationsmittel, 0,05 bis 35 Gewichtsprozent HF als ein Ver­ stärkungsmittel und entionisiertes Wasser in den verbleibenden Prozent als eine Buf­ ferlösung. Diese Ätz-Zusammensetzung, welche eine Mischung von HNO3, HF und entionisiertes Wasser enthält, kann zum Ätzen der leitenden Schichten, beispielsweise Kupfer, Wolfram, und Polysilizium usw. oder der dielektrischen Schichten, das heißt, Siliziumoxid, Siliziumnitritschicht usw., verwendet werden.A preferred etching composition preferably contains 0.01 to 60 weight percent HNO 3 as an oxidizing agent, 0.05 to 35 weight percent HF as a reinforcing agent and deionized water in the remaining percent as a buffer solution. This etching composition, which contains a mixture of HNO 3 , HF and deionized water, can be used to etch the conductive layers, for example copper, tungsten, and polysilicon etc. or the dielectric layers, i.e. silicon oxide, silicon nitride layer etc. .

Eine weitere bevorzugte Ätz-Zusammensetzung enthält 0,2 bis 30 Gewichtspro­ zent H2O2 als ein Oxidationsmittel, 0,01 bis 30 Gewichtsprozent NH4OH als ein Ver­ stärkungsmittel und entionisiertes Wasser in den verbleibenden Prozenten als eine Buf­ ferlösung. Diese Ätz-Zusammensetzung, welche eine Mischung aus HNO3, NH4F und entionisiertes Wasser enthält, kann zum Ätzen der leitenden oder dielektrischen Schichten und ebenso der Sperrschichten, das heißt, Ti, Ta, Ti/TiN, Ta/TaN usw., ver­ wendet werden.Another preferred etching composition contains 0.2 to 30 percent by weight H 2 O 2 as an oxidizing agent, 0.01 to 30 percent by weight NH 4 OH as an enhancer and deionized water in the remaining percentages as a buffer solution. This etching composition, which contains a mixture of HNO 3 , NH 4 F and deionized water, can be used to etch the conductive or dielectric layers and also the barrier layers, i.e. Ti, Ta, Ti / TiN, Ta / TaN etc. be used.

Eine weitere bevorzugte Ätz-Zusammensetzung enthält 0,1 bis 30 Gewichtspro­ zent HNO3 als Oxidationsmittel, 0,01 bis 30 Gewichtsprozent NH4F als ein Verstär­ kungsmittel und entionisiertes Wasser für die verbleibenden Prozent als eine Bufferlö­ sung. Diese Ätz-Zusammensetzung, welche eine Mischung von HNO3, NH4F und entio­ nisiertes Wasser aufweist, kann zum Ätzen der leitenden oder dielektrischen Schichten und ebenso der Sperrschichten verwendet werden.Another preferred etching composition contains 0.1 to 30 percent by weight HNO 3 as an oxidizing agent, 0.01 to 30 percent by weight NH 4 F as a reinforcing agent and deionized water for the remaining percent as a buffer solution. This etching composition, which has a mixture of HNO 3 , NH 4 F and deionized water, can be used to etch the conductive or dielectric layers and also the barrier layers.

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Ätz-Ratentendenz der Ätz- Zusammensetzung für eine Wolframschicht gemäß den Gewichtsprozentverhältnissen des Oxidationsmittels zeigt, welche in der Ätz-Zusammensetzung bzw. -entwicklung verwendet wird. Fig. 8 is a graph showing the etch rates tendency of the etch composition for a tungsten film according to the percentages by weight of the oxidizing agent which is used in the etch composition or development.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, beschreibt Linie A die Ätz-Ratentendenz einer Zusam­ mensetzung, welche eine Mischung aus HNO3 als Oxidationsmittel, HF als ein Verstär­ kungsmittel und entionisiertes Wasser als eine Bufferlösung enthält. Linie A zeigt, daß in diesem Fall die Zunahme der Ätz-Rate proportional zu der Menge, das heißt Ge­ wichtsprozent, der HNO3-Komponente in der gesamten Ätz-Zusammensetzung ist. Li­ nie B beschreibt die Ätz-Ratentendenz einer Zusammensetzung, welche eine Mischung von H2O2 als Oxidationsmittel, NH4OH als ein Verstärkungsmittel und entionisiertes Wasser als die Bufferlösung enthält. Linie B zeigt, daß die Abnahme der Ätz-Rate pro­ portional zu der Menge, das heißt Gewichtsprozent, der H2O2-Komponente in der ge­ samten Ätz-Zusammensetzung ist.As shown in Fig. 8, line A describes the etch rate tendency of a composition containing a mixture of HNO 3 as an oxidizing agent, HF as an enhancing agent and deionized water as a buffer solution. Line A shows that in this case the increase in the etch rate is proportional to the amount, i.e. weight percent, of the HNO 3 component in the entire etch composition. Li never B describes the etch rate tendency of a composition containing a mixture of H 2 O 2 as an oxidizing agent, NH 4 OH as a reinforcing agent and deionized water as the buffer solution. Line B shows that the decrease in the etch rate is proportional to the amount, i.e. weight percent, of the H 2 O 2 component in the entire etch composition.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung, welche eine Dreh-Ätz-Vorrichtung zeigt, welche verwendet wird, und den Herstellungsprozeß einer Halbleitervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführt. Fig. 9 is a schematic diagram etch rotation device is one which is used and carries out the manufacturing process of a semiconductor device according to the preferred embodiment of the present invention.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, enthält eine Dreh-Ätz-Vorrichtung 200 einen Motor 211, eine Dreh-Spannvorrichtung 212, eine Schale 213, eine Vielzahl von Düsen 214, eine Klammer 215, eine Heizvorrichtung 216, eine Abflußröhre 217, einen Regler 218 und eine N2-Gas-Zuführung 219. Die Drehspannvorrichtung 212 ist unterhalb des Halblei­ tersubstrats 210 positioniert, wobei die Düse 214 zum Bereitstellen einer Ätz- Zusammensetzung über die Halbleitervorrichtung plaziert ist. Die Düsen 214 können vorzugsweise nach links oder nach rechts von der Dreh-Spannvorrichtung 212 bewegt werden und die Ätz-Zusammensetzung auf das Halbleitersubstrat 210 zuführen. Eine der Düsen 214 kann vorzugsweise für eine Reinigungslösung beispielsweise entioni­ siertes Wasser verwendet werden.As shown in FIG. 9, a rotary etch device 200 includes a motor 211 , a rotary chuck 212 , a cup 213 , a plurality of nozzles 214 , a bracket 215 , a heater 216 , a drain pipe 217 , a regulator 218 and an N 2 gas supply 219 . The spin chuck 212 is positioned below the semiconductor substrate 210 with the nozzle 214 placed over the semiconductor device to provide an etch composition. The nozzles 214 can preferably be moved to the left or to the right by the rotary chuck 212 and deliver the etching composition to the semiconductor substrate 210 . One of the nozzles 214 can preferably be used for a cleaning solution, for example deionized water.

Die Schale 213 ist zum Abdecken der Dreh-Spannvorrichtung 212 und zur Ver­ hinderung der Ätz-Zusammensetzung hinsichtlich des Herausfließens während des Ver­ fahrens vorgesehen. Das N2-Gas, welches über die N2-Gasleitung zugeführt wird, wird zu der Dreh-Spannvorrichtung 212 zugeführt, um das Halbleitersubstrat 210 um unge­ fähr 2 mm anzuheben. Das N2-Gas ist zur Behandlung insbesondere der Rückseite des Halbleitersubstrats 212 geeignet.The shell 213 is provided to cover the rotary jig 212 and to prevent the etching composition from flowing out during the process. The N 2 gas supplied via the N 2 gas line is supplied to the rotary jig 212 to raise the semiconductor substrate 210 by approximately 2 mm. The N 2 gas is suitable for treating, in particular, the back of the semiconductor substrate 212 .

Die bevorzugte Dreh-Ätzvorrichtung, welche in Fig. 9 gezeigt ist, verwendet die Heizvorrichtung 216, um die Temperatur des N2-Gases zu regeln. Zusätzlich kann die Vorrichtung ebenso eine weitere Heizvorrichtung (nicht gezeigt) enthalten, um die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung zu regeln.The preferred rotary etch device shown in FIG. 9 uses heater 216 to control the temperature of the N 2 gas. In addition, the device may also include another heater (not shown) to control the temperature of the etch composition.

Obwohl N2-Gas in der ersten bevorzugten Ausführungsform zum Erwärmen bzw. zum Heizen des Halbleitersubstrats 210 verwendet wird, können ebenso andere Gase verwendet werden. Es ist jedoch vorteilhaft, daß die verwendeten Gase ein innertes Gas sind, so daß das Gas selber nicht mit dem Ätz-Verfahren interferiert.Although N 2 gas is used to heat the semiconductor substrate 210 in the first preferred embodiment, other gases may also be used. However, it is advantageous that the gases used are an inert gas so that the gas itself does not interfere with the etching process.

Die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung liegt vorzugsweise in dem Bereich von 20 bis 90° Celsius. Insbesondere liegt die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung in dem Bereich von 30 bis 70° Celsius, um die Ätz-Rate der Materialschicht auf dem Halbleitersubstrat zu beschleunigen. Die bevorzugte Temperatur des N2-Gases liegt ebenfalls in dem Bereich von 30 bis 70° Celsius, um das Halbleitersubstrat 210 auf der Dreh-Spannvorrichtung 212 zu erwärmen. Falls das Halbleitersubstrat 210 nicht er­ wärmt wird, während die Ätz-Zusammensetzung erwärmt wird, verursacht der Tempe­ raturunterschied zwischen dem Halbleitersubstrat 210 und der Ätz-Zusammensetzung eine unterschiedliche Ätzrate über der gesamten Materialschicht (z. B. Kupfer, Wolf­ ram, und Polysilizium, Siliziumoxid, Siliziumnitrit, usw.). Dies wiederum kann in einer ungleichmäßigen Oberfläche des Halbleitersubstrats 210 nach dem Ätz-Verfahren re­ sultieren.The temperature of the etching composition is preferably in the range of 20 to 90 ° Celsius. In particular, the temperature of the etching composition is in the range from 30 to 70 ° Celsius in order to accelerate the etching rate of the material layer on the semiconductor substrate. The preferred temperature of the N 2 gas is also in the range from 30 to 70 ° Celsius in order to heat the semiconductor substrate 210 on the rotary clamping device 212 . If the semiconductor substrate 210 is not heated while the etch composition is being heated, the temperature difference between the semiconductor substrate 210 and the etch composition causes a different etch rate over the entire material layer (e.g. copper, tungsten, and polysilicon, Silicon oxide, silicon nitrite, etc.). This in turn can result in an uneven surface of the semiconductor substrate 210 after the etching process.

Bei einem Arbeitsablauf variiert die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung, das heißt kühlt sich ab, sobald sie von der Düse 214 auf das Halbleitersubstrat 210 zugeführt wird und über die Oberfläche des Halbleitersubstrats 210 aufgesprüht wird. Da die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung sich verändert, während sie fließt, variiert sie an jeder Stelle auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 210. Mit anderen Worten, die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung, welche auf das Halbleitersubstrat 210 aufgelegt wird, variiert über alle der Kontaktstellen auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 210.In one operation, the temperature of the etch composition varies, that is, it cools down as soon as it is fed from the nozzle 214 onto the semiconductor substrate 210 and sprayed over the surface of the semiconductor substrate 210 . As the temperature of the etch composition changes as it flows, it varies anywhere on the surface of the semiconductor substrate 210 . In other words, the temperature of the etching composition that is placed on the semiconductor substrate 210 varies across all of the contact points on the surface of the semiconductor substrate 210 .

Als ein Ergebnis dieser Temperaturunterschiede weist ein Abschnitt auf dem Halbleitersubstrat 210, auf welchem die Ätz-Zusammensetzung zuerst aufgelegt bzw. kontaktiert wurde, eine höhere Ätzrate auf, als ein Abschnitt auf dem Halbleitersubstrat 210, welcher mit der Ätz-Zusammensetzung später beaufschlagt bzw. kontaktiert wird.As a result of these temperature differences, a section on the semiconductor substrate 210 on which the etching composition was first contacted has a higher etching rate than a section on the semiconductor substrate 210 which later contacts or contacts the etching composition becomes.

Die Ätzrate variiert ebenso entsprechend dem Fluß der Ätz-Zusammensetzung über die ganze Oberfläche des Halbleitersubstrats, welches in der ungleichmäßigen Oberfläche des Halbleitersubstrats 210 resultiert. Diese Ätz-Variationen sind für Halb­ leiterwafer mit großem Durchmesser, beispielsweise ein 300-mm-Durchmesser-Wafer, ein kritischer Punkt. Dies ist deshalb so, weil je größer ein Wafer ist, größere Tempera­ turunterschiede der Ätz-Zusammensetzung über die Oberfläche des Halbleiterwafers vorliegen.The etch rate also varies according to the flow of the etch composition over the entire surface of the semiconductor substrate, which results in the uneven surface of the semiconductor substrate 210 . These etch variations are a critical point for large diameter semiconductor wafers such as a 300 mm diameter wafer. This is because the larger the wafer, the greater the temperature differences of the etching composition over the surface of the semiconductor wafer.

Aus diesem Grund lehrt das Prinzip der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Verfahren zur Bereitstellung gleichmäßiger Verfahrenszustände beispielsweise dem Zuführen eines erwärmten N2-Gases auf das Substrat, das Vorhandensein einer Heizvor­ richtung unterhalb der Dreh-Spannvorrichtung 212, ein Verfahren zum Beherbergen oder Verschließen einer Dreh-Ätz-Verfahrenskammer in einer geschlossenen tempera­ turkontrollierten Verfahrensumgebung und dgl.For this reason, the principle of the present invention teaches different methods for providing uniform process states, for example the supply of a heated N 2 gas to the substrate, the presence of a heating device below the rotary clamping device 212 , a method for accommodating or sealing a rotary etching -Process chamber in a closed temperature-controlled process environment and the like.

Die Zuführungsgeschwindigkeit der Ätz-Zusammensetzung ist vorzugsweise un­ gefähr 0,1 bis 2,5 l/min, und die Ätz-Zusammensetzung kann auf das Halbleitersubstrat 210 entweder nach rechts oder nach links von dem Zentrum zugeführt werden, und zwar durch einen Auslegerschwung mit unterschiedlichem Ausmaß bzw. Grad. Der Ausle­ gerschwung bezieht sich auf die Bewegungsbereiche der Düsen 214 über das Halbleiter­ substrat 210 und der Zuführung der Ätz-Zusammensetzung. Zu Referenzzwecken be­ zieht sich ein Auslegerschwung zur linken Seite von dem Zentrum des Halbleitersub­ strats 210 zu einem Negativen (-) und ein Auslegerschwung zu der rechten Seite von dem Zentrum des Halbleitersubstrats 210 zu einem Positiven (+). Für die bevorzugten Ausführungsformen, welche in dieser Offenbarung beschrieben werden, ist der Ausle­ gerschwung in Einheiten von Millimetern (mm) angegeben.The feed rate of the etching composition is preferably about 0.1 to 2.5 l / min, and the etching composition can be fed onto the semiconductor substrate 210 either to the right or to the left from the center, by a cantilever swing with different Extent or degree. The boom swing relates to the movement areas of the nozzles 214 over the semiconductor substrate 210 and the supply of the etching composition. For reference purposes, a boom swing to the left of the center of the semiconductor substrate 210 is negative (-) and a boom swing to the right of the center of the semiconductor substrate 210 is a positive (+). For the preferred embodiments described in this disclosure, the boom swing is given in units of millimeters (mm).

Der Bewegungsbereich des Auslegerschwungs der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise von 0 bis +/- 80. Mit anderen Worten, die Düse 214 führt vorzugsweise die Ätz-Zusammensetzung zu, während sie bis zu 80 mm zur linken oder rechten Seite von dem Zentrum des Halbleitersubstrats 210 bewegt wird. Der Auslegerschwung für ein vorgegebenes CEP-Verfahren sollte optimiert werden, weil der Auslegerschwung ein Parameter ist, welches die Ätz-Gleichmäßigkeit der dünnen, zu ätzenden Schichten beeinflußt.The range of motion of the boom swing of the present invention is preferably from 0 to +/- 80. In other words, the nozzle 214 preferably feeds the etch composition while moving up to 80 mm to the left or right side from the center of the semiconductor substrate 210 becomes. The boom swing for a given CEP process should be optimized because the boom swing is a parameter that affects the etch uniformity of the thin layers to be etched.

Der Auslegerschwung sollte vorzugsweise sowohl mit einem Auslegerschwung mit großer Wegstrecke als auch einem Auslegerschwung mit kurzer Wegstrecke durch­ geführt werden, welche nacheinander ausgeführt werden. Ein Auslegerschwung mit großer Wegstrecke ist ein Auslegerschwung, bei dem die Düse 214 über eine große Wegstrecke bewegt wird, beispielsweise bis zum maximal möglichen Schwung, welcher durch die Düse 214 ermöglicht wird. Ein Auslegerschwung mit kurzer Wegstrecke ist ein Auslegerschwung, bei dem die Düse 214 über eine kürzere Wegstrecke als bei ei­ nem großen Auslegerschwung bewegt wird, beispielsweise eine Wegstrecke geringer als der maximal mögliche Schwung, welcher von der Düse 214 ermöglicht wird.The boom swing should preferably be carried out with both a boom swing with a long distance and a boom swing with a short distance, which are carried out one after the other. A boom swing with a long distance is a boom swing in which the nozzle 214 is moved over a long distance, for example up to the maximum possible swing, which is made possible by the nozzle 214 . A boom swing with a short distance is a boom swing in which the nozzle 214 is moved over a shorter distance than with a large boom swing, for example a distance less than the maximum possible swing, which is made possible by the nozzle 214 .

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, welche die Ätzrate entsprechend des Aus­ legerschwungs über unterschiedliche Stellen in dem Substrat 210 zeigt. Das Diagramm zeigt die Ätzrate, wenn eine Wolframschicht geätzt wird, welche eine Ätz- Zusammensetzung verwendet, welche eine Mischung aus HNO3 als Oxidationsmittel, HF als ein Verstärkungsmittel und entionisiertes Wasser als eine Bufferlösung aufweist. Fig. 10 is a graph showing the etching rate corresponding to the swing from different locations in the substrate 210 . The graph shows the etch rate when etching a tungsten layer that uses an etch composition that has a mixture of HNO 3 as an oxidizing agent, HF as a reinforcing agent, and deionized water as a buffer solution.

Linie C zeigt die Ätzrate, wenn die Ätz-Zusammensetzung auf dem Halbleitersub­ strat mit der Düse 214 zugeführt wird, welche an der Mitte des Halbleitersubstrats fi­ xiert bzw. festgehalten wird. Wie Linie C zeigt, ist bei dieser Situation die Ätzrate an dem Mittelabschnitt des Halbleitersubstrats 210 relativ höher als die Ätzrate an den Um­ fangskanten des Halbleitersubstrats 210.Line C shows the etching rate when the etching composition on the semiconductor substrate is supplied with the nozzle 214 , which is fixed to the center of the semiconductor substrate. In this situation, as line C shows, the etching rate at the central portion of the semiconductor substrate 210 is relatively higher than the etching rate at the peripheral edges of the semiconductor substrate 210 .

Linie D zeigt die Ätzrate, wenn die Ätz-Zusammensetzung auf das Halbleitersub­ strat mit der Düse 214 zugeführt wird, welche einen Auslegerschwung mit einer langen Wegstrecke durchführt. Wie in Linie D gezeigt ist, ist in dieser Situation die Ätzrate an der Umfangskante des Halbleitersubstrats 210 relativ höher als die Ätzrate an dem Mit­ telabschnitt des Halbleitersubstrats 210.Line D shows the etching rate when the etching composition is fed onto the semiconductor substrate with the nozzle 214 , which performs a cantilever swing with a long distance. In this situation, as shown in line D, the etching rate at the peripheral edge of the semiconductor substrate 210 is relatively higher than the etching rate at the central portion of the semiconductor substrate 210 .

Linie E zeigt die Ätzrate, wenn die Ätz-Zusammensetzung auf dem Halbleitersub­ strat mit der Düse 214 zugeführt wird, welche hintereinander einen Auslegerschwung mit einer großen Wegstrecke und einen Auslegerschwung mit einer kurzen Wegstrecke durchführt. Wie in Linie E gezeigt ist, sind in dieser Situation die Ätzraten sowohl an der Umfangskante als auch in der Mitte des Halbleitersubstrats nahezu gleich.Line E shows the etching rate when the etching composition on the semiconductor substrate is fed with the nozzle 214 , which successively executes a boom swing with a long distance and a boom swing with a short distance. In this situation, as shown in line E, the etching rates are almost the same both at the peripheral edge and in the center of the semiconductor substrate.

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, welche die Ätzraten und die Ätz- Gleichmäßigkeit über unterschiedliche Auslegerschwünge zeigt. Das Diagramm zeigt die Ätzrate, wenn eine Wolframschicht geätzt wird, unter Verwendung einer Ätz- Zusammensetzung, welche eine Mischung aus HNO3 als Oxidationsmittel, NH4F als ein Verstärkungsmittel und entionisiertes Wasser als eine Bufferlösung aufweist. Insbeson­ dere zeigen die Balkendiagramme die Ätzrate und die Linie F zeigt die Ätz- Gleichmäßigkeit. Figure 11 is a graph showing the etch rates and etch uniformity over different boom swings. The graph shows the etch rate when a tungsten layer is etched using an etch composition comprising a mixture of HNO 3 as an oxidizing agent, NH 4 F as a reinforcing agent and deionized water as a buffer solution. In particular, the bar graphs show the etch rate and line F shows the etch uniformity.

Die Ätzrate, welche in dem Balkendiagramm von Fig. 11 gezeigt ist, stellt die Dicke einer zu ätzenden dünnen Schicht dar, und zwar welche von einer Ätz-Lösung für eine bestimmte Zeit geätzt wurde. Die Ätz-Gleichmäßigkeit, welche in Linie F von Fig. 11 gezeigt ist, stellt eine Abweichung von der Dicke bei einer Vielzahl von Punkten der dünnen Schicht dar, beispielsweise ein mittlerer Punkt, ein Kanten- bzw. Randpunkt und ein mittlerer Punkt, nach dem das Ätzen vollständig ist. Je niedriger der Wert der Abweichung zwischen den gezeigten Punkten ist, je gleichförmiger ist das resultierende bzw. sich daraus ergebende Ätzen.The etch rate shown in the bar graph of Fig. 11 represents the thickness of a thin layer to be etched, which was etched by an etching solution for a certain time. The etch uniformity, which is shown in line F of Fig. 11, represents a deviation in thickness at a plurality of points of the thin layer, for example a middle point, an edge point and a middle point after the the etching is complete. The lower the value of the deviation between the points shown, the more uniform the resulting or resulting etching.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, wenn nacheinander und kontinuierlich der Ausleger­ schwung mit großer Wegstrecke und der Auslegerschwung mit kurzer Wegstrecke aus­ geführt wird, erhöht sich die Ätzrate und die Ätzgleichmäßigkeit wird verbessert. Wenn der Auslegerschwung gleich -20∼0 ist, ist die Ätzrate ungefähr 540 Å/min, welches für die Verfahrensbedingungen ausreichend ist. Allerdings ist die Gleichmäßigkeit ungefähr 10%, was zu hoch ist. Wenn der Auslegerschwung gleich -40∼0 ist, erniedrigt sich die Ätzrate auf ein ungeeignetes Niveau und die Gleichmäßigkeit erhöht sich zu einem vielmehr unakzeptierbaren Betrag.As shown in Fig. 11, when the boom swing with a long distance and the boom swing with a short distance are successively and continuously performed, the etching rate increases and the etching uniformity is improved. If the boom swing is -20∼0, the etch rate is approximately 540 Å / min which is sufficient for the process conditions. However, the uniformity is about 10%, which is too high. If the boom swing is -40∼0, the etch rate will drop to an unsuitable level and the uniformity will increase to a rather unacceptable amount.

Allerdings, wenn der Auslegerschwung nacheinander zu -40∼0 und -20∼0 ausge­ führt wird, ist die Ätzrate ungefähr 540 Å/min und die Ätz-Gleichmäßigkeit ist ungefähr 1%, wobei beides akzeptabel für die Verfahrensbedingungen sind. Das bedeutet, daß die Linie E in Fig. 10 durch Kombination der Verfahrensbedingungen für Linie D und C erhalten werden kann. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung wird der Düse 214, welche die Ätz-Zusammensetzung zuführt, ermöglicht, län­ ger zu verweilen und der Ätz-Zusammensetzung wird ermöglicht, für eine längere Zeit­ spanne über dem Abschnitt, welcher geätzt werden soll, zugeführt zu werden, wenn ein Abschnitt einer dünnen Schicht über das Halbleitersubstrat vorliegt, welche eine größere Ätzung erforderlich macht.However, when the boom swing is successively made to -40∼0 and -20∼0, the etch rate is approximately 540 Å / min and the etch uniformity is approximately 1%, both of which are acceptable for the process conditions. That is, line E in Fig. 10 can be obtained by combining the process conditions for line D and C. In accordance with the preferred embodiment of the present invention, the nozzle 214 which supplies the etch composition is allowed to linger longer and the etch composition is allowed to be fed for a longer period of time over the portion to be etched when there is a portion of a thin layer over the semiconductor substrate that requires greater etching.

Die Drehgeschwindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung während der Zuführung der Ätz-Zusammensetzung liegt vorzugsweise in dem Bereich von 200 bis 5000 Umdre­ hungen pro Minute (rpm).The rotational speed of the rotary jig during the feeding of the The etching composition is preferably in the range of 200 to 5000 revs times per minute (rpm).

Ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen unter Verwendung der Ätz-Zusammensetzung wird nachfolgend gemäß der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, jedoch sollte die Erfindung nicht dahingehend aufgebaut bzw. ausgelegt werden, auf diese nachfolgenden Ausführungsformen beschränkt zu werden. A method of manufacturing semiconductor devices using the Etching composition is subsequently used according to the preferred embodiments described, however, the invention should not be constructed or interpreted accordingly will be limited to these subsequent embodiments.  

Erste bevorzugte AusführungsformFirst preferred embodiment

Eine erste bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen zur Bildung einer leitenden Verbindungsstelle wird nun be­ schrieben. Diese Ausführungsform stellt ein neues Verfahren zur Ausbildung einer lei­ tenden Zwischenverbindungsstelle, und zwar ohne die Oberflächen-Mikrokratzer, wel­ che von einem CMP-Verfahren verursacht werden, und ohne die Erhöhung des Kon­ taktwiderstandes, welcher von einem trockenen Ätz-Rück-Verfahren verursacht wird.A first preferred embodiment of the method for producing Semiconductor devices for forming a conductive junction will now be wrote. This embodiment provides a new method for forming a lei tendency interconnection, without the surface microscratches, wel che caused by a CMP process, and without increasing the Kon clock resistance, which is caused by a dry etching-back process.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen die Schritte des Ausbildens einer dielektrischen Schicht über ein Halbleitersubstrat, das Ausbilden von Kontaktlöchern in der dielektrischen Schicht, Ausbilden einer leitenden Schicht über die elektrische Schicht und Auffüllen der Kon­ taktlöcher, Drehen des Halbleitersubstrats und Zuführen der Ätz-Zusammensetzung auf das drehende Halbleitersubstrat. Die Ätz- Zusammensetzung enthält vorzugsweise eine Mischung von zumindest einem Oxidationsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH und HNO3, und zumindest ein Verstärkungsmittel, welche aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F und HCl und entionisiertes Was­ ser in einem bestimmten Mischungsverhältnis, so daß nach dem Ätzen das Material der leitenden Schicht lediglich innerhalb des Kontaktloches verbleibt und nicht über der dielektrischen Schicht verbleibt.According to the present invention, a method of manufacturing semiconductor devices includes the steps of forming a dielectric layer over a semiconductor substrate, forming contact holes in the dielectric layer, forming a conductive layer over the electrical layer, and filling the contact holes, rotating the semiconductor substrate, and feeding the etching composition on the rotating semiconductor substrate. The etching composition preferably contains a mixture of at least one oxidizing agent, which is selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH and HNO 3 , and at least one reinforcing agent selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F and HCl and deionized water in a certain mixing ratio, so that after the etching, the material of the conductive layer only remains within the contact hole and does not remain over the dielectric layer.

Die leitende Schicht ist vorzugsweise eine Wolframschicht (W) oder eine Kupfer­ schicht (Cu). Die leitende Verbindungsstelle verbindet vorzugsweise eine obere leitende Schicht und eine untere leitende Schicht über Kontaktlöcher, welche in der dielektri­ schen Schicht ausgebildet werden.The conductive layer is preferably a tungsten layer (W) or a copper layer (Cu). The conductive junction preferably connects an upper conductive Layer and a lower conductive layer via contact holes, which in the dielectri layer are formed.

Während der Ausbildung bzw. Formation der leitenden Verbindungsstelle wird ein Halbleitersubstrat 210 mit einer leitenden Schicht, welche darüber ausgebildet ist, vorzugsweise auf eine drehbare Dreh-Spannvorrichtung 212 befestigt und mit einer be­ stimmten Rate gedreht.During the formation of the conductive junction, a semiconductor substrate 210 having a conductive layer formed thereover is preferably attached to a rotatable chuck 212 and rotated at a certain rate.

Während des Zuführens einer Ätz-Zusammensetzung über eine Düse 214, welche über den Halbleitersubstrat 210 plaziert ist, wird die leitende Schicht auf dem Halblei­ tersubstrat 210 dann geätzt, so daß die leitende Schicht lediglich innerhalb des Kon­ taktloches verbleibt, und nicht über auf der dielektrischen Schicht verbleibt.Then, while supplying an etch composition through a nozzle 214 placed over the semiconductor substrate 210 , the conductive layer on the semiconductor substrate 210 is etched so that the conductive layer remains only within the contact hole and not over the dielectric Layer remains.

Mit anderen Worten wird die leitende Schicht durch einen erhöhten Ätz-Impuls in horizontaler Richtung aufgrund der Zentrifugalkraft auf den Halbleitersubstrat 210 durch die Drehung der Dreh-Spannvorrichtung 214 und durch die Ätz- Zusammensetzung geätzt, welche eine gute Reaktion mit der leitenden Schicht hat.In other words, the conductive layer is etched by an increased horizontal etching pulse due to the centrifugal force on the semiconductor substrate 210 by the rotation of the rotary jig 214 and by the etching composition which has a good reaction with the conductive layer.

Je höher die Drehgeschwindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung 214 ist, umso mehr vergrößert sich der Ätz-Impuls in horizontaler Richtung. Als ein Ergebnis wird durch dieses Verfahren die Ätz-Geschwindigkeit der leitenden Schicht und die Ätz- Gleichmäßigkeit verbessert und die Erzeugung von unnötigen Leerstellen bzw. Ausspa­ rungen, welche auf der Oberfläche der leitenden Schicht gebildet werden, verhindert.The higher the rotational speed of the rotary clamping device 214 , the more the etching pulse increases in the horizontal direction. As a result, this method improves the etching speed of the conductive layer and the etching uniformity, and prevents the generation of unnecessary gaps that are formed on the surface of the conductive layer.

Die Zuführung der Ätz-Zusammensetzung auf dem Halbleitersubstrat wird vor­ zugsweise in zwei Schritten ausgeführt. Der erste Schritt enthält das Zuführen eines ersten Materials, welches eine erste Ätz-Zusammensetzung mit einer ersten Ätzrate aufweist. Der zweite Schritt enthält die Zuführung eines zweiten Materials, welches eine zweite Ätz-Zusammensetzung mit einer zweiten Ätz-Rate enthält, welche kleiner als die erste Ätz-Rate ist.The supply of the etching composition on the semiconductor substrate is pre- preferably carried out in two steps. The first step involves feeding one first material, which has a first etching composition with a first etching rate having. The second step involves feeding a second material, which is a contains second etch composition at a second etch rate which is less than that first etch rate is.

Fig. 12 bis 17 sind Aufrißansichten, welche die Verfahrensabläufe eines Wolfram- Verbindungsstellen-Herstellungsverfahrens unter Verwendung der Verfahren zur Her­ stellung von Halbleitervorrichtungen gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Zeichnungen zeigen die Herstellung bzw. For­ mation der leitenden Verbindungsstelle, das heißt, einer Wolframverbindungsstelle, und die Formation entweder einer Ausrichtungsmarke oder eines Ritzrahmens. In diesen Zeichnungen sind ein Kernabschnitt (C) zur Formation bzw. Herstellung der Schal­ tungsmuster und ein Umfangsabschnitt (P) bzw. Randabschnitt zur Ausbildung der Aus­ richtungsmarke oder des Ritzrahmens gezeigt. Figs. 12 to 17 are elevational views showing the procedures of a tungsten splice fabrication method using the method for Her position of semiconductor devices according to the first preferred embodiment of the present invention. These drawings show the formation of the conductive junction, that is, a tungsten junction, and the formation of either an alignment mark or a scribe frame. In these drawings, a core portion (C) for the formation or production of the circuit pattern and a peripheral portion (P) or edge portion for forming the alignment mark or the scoring frame are shown.

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird eine Oxidschicht 224 über das Halbleitersub­ strat 220 ausgebildet, welches eine Vielzahl von lokalen Mustern 222 aufweist, welche darauf ausgebildet sind, und zwar in einem bestimmten Abstand voneinander. Die lo­ kalen Muster 222 sind vorzugsweise entweder Polysiliziummuster oder Metallmuster, welche als eine untere leitende Schicht verwendet werden. Die Oxidschicht 224 kann eine Siliziumdioxid-Schicht (SiO2), Phosphosilikat (PSG) oder Borophosphosilikat (BPSG) oder dgl. sein, welche vorzugsweise durch ein typisches CVD-Verfahren oder ein Glas-Aufschleuderverfahren (SOG; spin-on-glas-method) ausgebildet werden. Die Dicke der Oxidschicht 224 ist vorzugsweise ca. 4000 bis 15 000 Å.Referring to FIG. 12, an oxide layer 224 is formed over the semiconductor substrate 220 , which has a plurality of local patterns 222 formed thereon at a certain distance from each other. Local patterns 222 are preferably either polysilicon patterns or metal patterns used as a lower conductive layer. The oxide layer 224 can be a silicon dioxide layer (SiO 2 ), phosphosilicate (PSG) or borophosphosilicate (BPSG) or the like, which is preferably by a typical CVD method or a glass spin coating method (SOG; spin-on-glass method) ) be formed. The thickness of the oxide layer 224 is preferably about 4000 to 15000 Å.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13, wird ein Photolack (nicht gezeigt) über die Oxid­ schicht 224 abgedeckt und (nicht gezeigt) von einem herkömmlichen Photolithographie- Verfahren gemustert. Ein Abschnitt der Oxidschicht 224 wird dann von einem her­ kömmlichen Ätz-Verfahren geätzt, um ein Kontaktloch 226 auszubilden, und ebenso ein Umfangsloch 228, welches als Ausrichtungsmarke oder Ritzrahmen verwendet wird. Das Umfangsloch 228 weist vorzugsweise einen größeren Durchmesser als derjenige des Kontaktlochs 226 auf.Referring to Fig. 13, a photoresist (not shown) is covered over the oxide layer 224 and (not shown) patterned by a conventional photolithography process. A portion of the oxide layer 224 is then etched by a conventional etching process to form a contact hole 226 , and also a peripheral hole 228 which is used as an alignment mark or scribe frame. The circumferential hole 228 preferably has a larger diameter than that of the contact hole 226 .

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird vorzugsweise eine Sperrschicht 230, bei­ spielsweise eine duale TiA/TiN-Schicht, in das Kontaktloch 226 und in das Umfangsloch 228 gebildet, und zwar bevor ein leitendes Material aufgetragen wird. Die Sperrschicht 230 weist vorzugsweise eine untere Sperrschicht 230a auf, beispielsweise Ti, und eine obere Sperrschicht 230b, beispielsweise TiN. Falls die Sperrschicht 230 in das Kon­ taktloch 226 und in das Umfangsloch 228 ausgebildet wird, ist die Dicke der Sperr­ schicht 230 vorzugsweise ungefähr 700 Å. Die Ausbildung der unteren Sperrschicht 230a und der oberen Sperrschicht 230b verwendet ein typisches Sputter- oder CVD- Verfahren.Referring to FIG. 14, a barrier layer 230 , such as a dual TiA / TiN layer, is preferably formed in the contact hole 226 and in the peripheral hole 228 before a conductive material is applied. The barrier layer 230 preferably has a lower barrier layer 230 a, for example Ti, and an upper barrier layer 230 b, for example TiN. If the barrier layer 230 is formed in the contact hole 226 and the peripheral hole 228 , the thickness of the barrier layer 230 is preferably about 700 Å. The formation of the lower barrier layer 230 a and the upper barrier layer 230 b uses a typical sputtering or CVD process.

Die Sperrschicht 230 wird vorzugsweise verwendet, um den Kontaktwiderstand der Elektrode zu erniedrigen und die Haftbarkeit zwischen einem leitenden Material und der Oxidschicht 224 zu verbessern. Die Sperrschicht 230 kann ebenso als eine Stopper­ schicht während des Entfernens des leitenden Materials in den nachfolgenden Verfahren verwendet werden.The barrier layer 230 is preferably used to lower the contact resistance of the electrode and to improve the adhesiveness between a conductive material and the oxide layer 224 . The barrier layer 230 can also be used as a stopper layer during the removal of the conductive material in the subsequent processes.

Unter Bezugnahme auf Fig. 15 wird eine erste leitende Schicht 232, z. B. eine er­ ste Wolframschicht, über die Oberfläche des Halbleitersubstrats 220 gebildet und zwar sowohl in dem Kontaktloch 226 und dem Umfangsloch 228. Weil das Umfangsloch 228 in dem Umfangsabschnitt (P) einen größeren Durchmesser als derjenige des Kontakt­ lochs 226 in den Kernabschnitt (C) aufweist, ist das Umfangsloch 228 nicht vollständig mit der ersten leitenden Schicht 232 gefüllt, sondern lediglich sind dessen Boden- und Seitenwände abgedeckt.Referring to Figure 15, a first conductive layer 232 , e.g. B. a ste he tungsten layer formed over the surface of the semiconductor substrate 220, both in the contact hole 226 and the peripheral aperture 228th Because the circumferential hole 228 in the circumferential portion (P) has a larger diameter than that of the contact hole 226 in the core portion (C), the circumferential hole 228 is not completely filled with the first conductive layer 232 , but only the bottom and side walls thereof are covered .

Unter Bezugnahme auf Fig. 16 ist ein Halbleitersubstrat 220, welches die erste Halbleiterschicht 232 aufweist, auf die Dreh-Spannvorrichtung 212, welche in Fig. 9 gezeigt ist, plaziert. Die erste leitende Schicht 232 wird dann geätzt, um eine zweite leitende Schicht 232, beispielsweise eine zweite Wolframschicht, und zwar durch Rotie­ ren der Halbleiterschicht 220 auf der Dreh-Spannungsvorrichtung 212 und Aufsprühen der Ätz-Zusammensetzung durch eine Düse 214 über das Halbleitersubstrat 220, und die erste leitende Schicht 232 auszubilden. Vorzugsweise ist die Zuführungsmenge der Ätz- Zusammensetzung ungefähr 0,1 bis 2,5 l/min und die Ätz-Zusammensetzung weist vor­ zugsweise ungefähr 3 bis 55 Gewichstprozent HNO3 als ein Oxidationsmittel 0,2 bis 35 Gewichtsprozent HF als ein Verstärkungsmittel und die verbleibenden Prozent von en­ tionisiertem Wasser als eine Bufferlösung auf. Vorzugsweise enthält die Ätz- Zusammensetzung 10 bis 45 Gewichtsprozent HNO3 als ein Oxidationsmittel, 1 bis 24 Gewichtsprozent HF als ein Verstärkungsmittel und die verbleibenden Prozent von en­ tionisiertem Wasser als eine Bufferlösung. Die Verfahrenstemperatur liegt vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 20 bis 90° Celsius, insbesondere im Bereich von 30 bis 70° Celsius. Die Drehgeschwindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung 212 liegt vorzugswei­ se in dem Bereich von ungefähr 200 bis 5000 rpm, vorzugsweise von ungefähr 1000 bis 3000 rpm.Referring to FIG. 16, a semiconductor substrate 220 having the first semiconductor layer 232 is placed on the rotary jig 212 shown in FIG. 9. The first conductive layer 232 is then etched around a second conductive layer 232 , such as a second tungsten layer, by rotating the semiconductor layer 220 on the rotary chuck 212 and spraying the etch composition through a nozzle 214 over the semiconductor substrate 220 . and form the first conductive layer 232 . Preferably, the feed amount of the etching composition is about 0.1 to 2.5 l / min, and the etching composition preferably has about 3 to 55% by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.2 to 35% by weight of HF as a reinforcing agent, and the others Percent of deionized water as a buffer solution. Preferably, the etching composition contains 10 to 45 weight percent HNO 3 as an oxidizing agent, 1 to 24 weight percent HF as a reinforcing agent and the remaining percent of deionized water as a buffer solution. The process temperature is preferably in the range from approximately 20 to 90 ° Celsius, in particular in the range from 30 to 70 ° Celsius. The rotational speed of the rotary chuck 212 is preferably in the range of approximately 200 to 5000 rpm, preferably approximately 1000 to 3000 rpm.

Erwärmtes Gas, vorzugsweise N2-Gas, wird zu der Rückseite des Halbleitersub­ strats 220 zugeführt, vorzugsweise bei einer Temperatur von ungefähr 20 bis 150° Celsius, um den Temperaturunterschied zwischen der Ätz-Zusammensetzung und dem Halbleitersubstrat 220 zu reduzieren und somit die Gleichmäßigkeit des Ätz- Verfahrens zu verbessern. Die Ätz-Rate der ersten leitenden Schicht 232 liegt vorzugs­ weise in dem Bereich von 70 bis 22 000 Å/min. Die Bearbeitungszeit variiert in Abhän­ gigkeit von der Dicke der ersten leitenden Schicht 232 und kann entsprechend der Bear­ beitungsbedingungen angepaßt werden. Die geätzte Dicke der ersten leitenden Schicht 232 (das heißt, die Dicke des Abschnitts der ersten leitenden Schicht 232, welche weg­ geätzt wird) ist vorzugsweise ungefähr 40 bis 95% der Dicke der ersten leitenden Schicht 232 und liegt vorzugsweise in dem Bereich von 70 bis 90%.Heated gas, preferably N 2 gas, is supplied to the back of the semiconductor substrate 220 , preferably at a temperature of about 20 to 150 ° Celsius, to reduce the temperature difference between the etching composition and the semiconductor substrate 220 and thus the uniformity of the To improve etching process. The etching rate of the first conductive layer 232 is preferably in the range of 70 to 22,000 Å / min. The processing time varies depending on the thickness of the first conductive layer 232 and can be adjusted according to the processing conditions. The etched thickness of the first conductive layer 232 (that is, the thickness of the portion of the first conductive layer 232 that is etched away) is preferably about 40 to 95% of the thickness of the first conductive layer 232, and is preferably in the range of 70 to 90%.

Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird dann die leitende Wolframschicht 233 so ge­ ätzt, um eine leitende Verbindungsstelle 235 durch Rotation des Halbleitersubstrat 220 über die Dreh-Spannvorrichtung 212 und durch Aufsprühen der Ätz-Zusammensetzung durch eine Düse 214 über das Halbleitersubstrat 220, und um die zweite leitende Schicht 233 auszubilden. Vorzugsweise ist die Zuführungsmenge für dieses Verfahren ungefähr 0,1 bis 2,5 l/min, und die Ätz-Zusammensetzung enthält vorzugsweise 0,2 bis 30 Gewichtsprozent H2O2 als Oxidationsmittel, 0,1 bis 30 Gewichtsprozent NH4OH als Verstärkungsmittel und die verbleibenden Prozent entionisiertes Wasser als eine Buf­ ferlösung. Vorzugsweise enthält die Ätz-Zusammensetzung 1,0 bis 30 Gewichtsprozent H2O2 als O, 0,01 bis 29 Gewichtsprozent NA4OH als Verstärkungsmittel und die ver­ bleibenden Prozent von entionisiertem Wasser als eine Bufferlösung. Referring to Fig. 17 is then conductive tungsten layer 233 etched so ge to a conductive junction 235 by rotation of the semiconductor substrate 220 via the rotary jig 212, and by spraying the etching composition through a nozzle 214 on the semiconductor substrate 220 and to to form the second conductive layer 233 . Preferably, the feed rate for this process is about 0.1 to 2.5 l / min, and the etching composition preferably contains 0.2 to 30 weight percent H 2 O 2 as the oxidizing agent, 0.1 to 30 weight percent NH 4 OH as the reinforcing agent and the remaining percent deionized water as a buffer solution. Preferably, the etching composition contains 1.0 to 30 percent by weight H 2 O 2 as O, 0.01 to 29 percent by weight NA 4 OH as a reinforcing agent and the remaining percent of deionized water as a buffer solution.

Eine bevorzugte alternative Ätz-Zusammensetzung enthält 0,01 bis 30 Gewichts­ prozent HNO3 als Oxidationsmittel, 0,01 bis 3,0 Gewichtsprozent NH4F als Verstär­ kungsmittel und die verbleibenden Prozent entionisiertes Wasser als eine Bufferlösung.A preferred alternative etching composition contains 0.01 to 30 weight percent HNO 3 as an oxidizing agent, 0.01 to 3.0 weight percent NH 4 F as a reinforcing agent and the remaining percent deionized water as a buffer solution.

Die Verfahrenstemperatur liegt vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 20 bis 90° Celsius, insbesondere zwischen 30 bis 70° Celsius, wobei die Drehgeschwindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung 212 vorzugsweise in dem Bereich von 200 bis 5000 rpm liegt. Erwärmtes Gas, beispielsweise N2-Gas, welches vorzugsweise eine Temperatur von ungefähr 30 bis 150° Celsius aufweist, wird von der Rückseite des Halbleitersub­ strats 220 zugeführt, um die Temperaturdifferenz zwischen der Ätz-Rate und dem Halbleitersubstrat 220 zu reduzieren, wodurch die Gleichmäßigkeit des Ätz-Prozesses verbessert wird. Die Ätz-Rate der zweiten leitenden Schicht 233 liegt vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 30 bis 12 000 Å/min. Die Verarbeitungszeit variiert entspre­ chend der Dicke der zweiten leitenden Schicht 233 und kann entsprechend den Verfah­ rensbedingungen angepaßt werden.The process temperature is preferably in the range from approximately 20 to 90 ° Celsius, in particular between 30 to 70 ° Celsius, the rotational speed of the rotary tensioning device 212 preferably being in the range from 200 to 5000 rpm. Heated gas, for example N 2 gas, which preferably has a temperature of approximately 30 to 150 ° Celsius, is supplied from the rear of the semiconductor substrate 220 to reduce the temperature difference between the etching rate and the semiconductor substrate 220 , thereby reducing the uniformity the etching process is improved. The etch rate of the second conductive layer 233 is preferably in the range of about 30 to 12,000 Å / min. The processing time varies according to the thickness of the second conductive layer 233 and can be adjusted according to the process conditions.

Bei diesem CEP-Ätz-Verfahren wird die zweite leitende Schicht 233 in dem Um­ fangsloch und der Abschnitt der Sperrschicht 230 in dem Umfangsloch 228 durch das CEP-Verfahren entfernt. Ebenso wird der Abschnitt der Sperrschicht 230 über die obere Oberfläche der Oxidschicht 224 in dem Kernabschnitt ebenso von dem CEP-Verfahren entfernt. Weil das Umfangsloch 228 größer als das Kontaktloch 226 ist, welches die leitende Verbindungsstelle 235 enthält, geht die Ätz-Zusammensetzung in das Um­ fangsloch 228 hinein, um die zweite leitende Schicht 233 und die Sperrschicht 230 von dem Umfangsloch 228 ausreichend zu entfernen.In this CEP etching process, the second conductive layer 233 in the circumferential hole and the portion of the barrier layer 230 in the circumferential hole 228 are removed by the CEP process. Likewise, the portion of the barrier layer 230 over the top surface of the oxide layer 224 in the core portion is also removed by the CEP process. Because the peripheral aperture 228 is larger than the contact hole 226, which includes the conductive junction 235, the etching composition is in the order catch hole 228 inside to the second conductive layer 233 and 230 to remove the barrier layer from the peripheral aperture 228 is sufficient.

Bei einer Alternative kann das Entfemen der zweiten leitenden Schicht 233 und die Sperrschicht 230 in zwei aufeinanderfolgenden Stufen ausgeführt werden, das heißt erstens Entfernen der zweiten leitenden Schicht 233 und dann Entfernen der zweiten Sperrschicht 230. In an alternative, the removal of the second conductive layer 233 and the barrier layer 230 can be carried out in two successive stages, i.e. firstly removing the second conductive layer 233 and then removing the second barrier layer 230 .

Wie oben beschrieben ist, wird das Herstellungsverfahren für die leitende Verbin­ dungsstelle vorzugsweise in zwei Schritten unterteilt. Ein erster Schritt mit hoher Ätz- Rate unter Verwendung einer ersten Ätz-Zusammensetzung, welche vorzugsweise eine hohe Ätz-Rate hat, z. B. HF und HNO3, wird verwendet, um 40 bis 95% der Dicke der ersten leitenden Schicht 232 zu ätzen. Dann wird ein zweiter Schritt mit geringer Ätz- Rate unter Verwendung einer Ätz-Zusammensetzung, welche vorzugsweise eine niedri­ ge Ätz-Rate aufweist, welcher z. B. H2O2 und NH4OH oder HNO3 und NH4F, verwen­ det, um so den verbleibenden Abschnitt der zweiten leitenden Schicht 233 auf der Sperrschicht 230 zu ätzen. Als ein Ergebnis dieses Verfahrens wird eine leitende Ver­ bindungsstelle 235 ausgebildet, so daß das leitende Material, welches als eine erste lei­ tende Schicht aufgetragen bzw. aufgebracht wurde, lediglich innerhalb der Kontaktlö­ cher 226 verbleibt.As described above, the manufacturing process for the conductive junction is preferably divided into two steps. A first step with a high etch rate using a first etch composition, which preferably has a high etch rate, e.g. B. HF and HNO 3 is used to etch 40 to 95% of the thickness of the first conductive layer 232 . Then a second step with a low etching rate using an etching composition, which preferably has a low etching rate, e.g. B. H 2 O 2 and NH 4 OH or HNO 3 and NH 4 F, used so as to etch the remaining portion of the second conductive layer 233 on the barrier layer 230 . As a result of this method, a conductive interconnect 235 is formed so that the conductive material that has been applied as a first conductive layer remains only within the contact holes 226 .

Zusätzlich kann zur Ausbildung der leitenden Verbindungsstelle 235 das Entfer­ nen der ersten leitenden Schicht 232 durch die Verwendung der Mehrfach-Schritte aus­ geführt werden.In addition, to form the conductive junction 235, the removal of the first conductive layer 232 can be performed using the multiple steps.

Die Halbleiter-Vorrichtung, welche erfindungsgemäß hergestellt wurde, enthält einen Kernbereich, welcher eine leitende Verbindungsstelle enthält, und einen Um­ fangsbereich, welcher ein Umfangslochmuster, welches als eine Ausrichtungsmarke oder ein Ritzrahmen verwendet wird, enthält. Das Umfangslochmuster wird vorzugs­ weise durch das gleiche Verfahren wie das Kontaktlochmusterherstellungsverfahren für die leitende Verbindungsstelle hergestellt, wobei keines der leitenden Materialien inner­ halb der Umfangslochmuster in dem Umfangsbereich verbleibt.The semiconductor device manufactured according to the invention contains a core area containing a conductive junction and an um capture area, which is a circumferential hole pattern, which is used as an alignment mark or a scoring frame is used. The circumferential hole pattern is preferred by the same method as the via pattern manufacturing method for made the conductive junction, with none of the conductive materials inside half of the circumferential hole pattern remains in the circumferential area.

Zusätzlich ist erfindungsgemäß die Herstellung von Halbleitervorrichtungen mit Mehrfach-Strukturen, das heißt gestapelten Strukturen, möglich.In addition, the manufacture of semiconductor devices is also part of the invention Multiple structures, i.e. stacked structures, possible.

Fig. 18 ist eine Zeichnung, welche eine Mehrfach-Struktur zeigt, welche durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtungen gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung zeigt. Wie in Fig. 18 gezeigt ist, wird eine ge­ wünschte Mehrfach-Struktur, welche drei Schichten der Strukturen F, S, und T enthal­ ten, durch ein wiederholtes Ausführen des Verbindungsstellenherstellungsverfahrens erzeugt, eine Situation, welche unter Verwendung eines herkömmlichen CMP-Ver­ fahrens unmöglich ist. Bei dieser Mehrfach-Struktur wird eine zweite Schichtstruk­ tur (S) über eine erste Schichtstruktur (F) und eine dritte Schichtstruktur (T) über die zweite Schichtstruktur (S) ausgebildet. Diese Mehrfach-Struktur kann wirksam erzeugt werden, ohne die Durchführung eines Einebnungsverfahrens auf den unteren Schichten. Ferner ist die Mehrfach-Schichtenstruktur nicht auf diese Drei-Schicht-Struktur wie in Fig. 18 gezeigt ist, begrenzt, sondern kann mit einer unterschiedlichen Anzahl von Schichten hergestellt werden. Fig. 18 is a drawing showing a multiple-structure, showing by an inventive method for manufacturing the semiconductor devices according to a first preferred embodiment. As shown in Fig. 18, a desired multiple structure containing three layers of structures F, S, and T is created by repeatedly executing the junction manufacturing process, a situation which is accomplished using a conventional CMP method is impossible. In this multiple structure, a second layer structure (S) is formed over a first layer structure (F) and a third layer structure (T) over the second layer structure (S). This multiple structure can be created effectively without performing a leveling process on the lower layers. Further, the multi-layer structure is not limited to this three-layer structure as shown in Fig. 18, but can be made with a different number of layers.

Zusammenfassend kann das oben genannte Verfahren bei der Herstellung von leitenden Verbindungsstellen und die Herstellung von leitenden Leitungen über ein Halbleitersubstrat mit einem Mehrfach-Schichtenstruktur ebenso eingesetzt werden. Als Ergebnis dieses Verfahrens ist der Halbleitervorrichtungsherstellungsprozeß verein­ facht, wodurch die Produktivität des Herstellungsverfahrens verbessert wird.In summary, the above method can be used in the manufacture of conductive joints and the manufacture of conductive lines over a Semiconductor substrate with a multi-layer structure can also be used. As As a result of this method, the semiconductor device manufacturing process is united folds, which improves the productivity of the manufacturing process.

Zweite bevorzugte AusführungsformSecond preferred embodiment

Im gleichen Ausmaß wie Halbleitervorrichtungen hochintegrierter werden, wird die Tiefe der Kontaktlöcher tiefer und die Durchmesser der Kontaktlöcher werden klei­ ner. Als ein Ergebnis ist es schwieriger geworden, die Kontaktlöcher mit dünnen Schichten einzugraben. Deshalb sollte eine Lötstelle über dem Abschnitt gebildet wer­ den, wo die Kontaktlöcher ausgebildet sind, um die Tiefe der Kontaktlöcher zu verklei­ nern und das Profil der Kontaktlöcher zu verbessern.To the same extent as semiconductor devices are becoming more integrated the depth of the contact holes becomes deeper and the diameter of the contact holes become small ner. As a result, it has become more difficult to thin the contact holes To dig layers. Therefore, a solder joint should be made over the section where the vias are formed to reduce the depth of the vias and improve the profile of the contact holes.

Fig. 19 bis 23 sind Querschnittsansichten, welche die Kernlötstellenherstellungs­ verfahren mit einer Polysiliziumverbindungsstelle unter Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 19 to 23 are cross-sectional views showing the procedure Kernlötstellenherstellungs with a polysilicon junction using a method for the production of semiconductor devices according shows a second embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf Fig. 19 wird eine erste dielektrische Schicht 258 über eine Vielzahl von Gatterelektroden 256, welche auf dem Halbleitersubstrat 250 gebildet sind, ausgebildet. Die Gatterelektroden 256 sind voneinander beabstandet und von Ab­ standsmittel 254 umgeben. Ein Kern auf dem Halbleitersubstrat 250 ist in einen aktiven Bereich und einen inaktiven Bereich durch Isolationsgrabenbereiche 252 unterteilt, um unterschiedliche Elemente auf dem Substrat 250 zu isolieren. Die erste dielektrische Schicht 258 isoliert die Kernlötstelle, wenn die Kernlötstelle zwischen den Gatterelek­ troden 256 ausgebildet werden. Die erste dielektrische Schicht 258 ist vorzugsweise eine Borophosophosilikat(BPSG)-Schicht.Referring to FIG. 19, a first dielectric layer 258 is formed over a plurality of gate electrodes 256 formed on the semiconductor substrate 250 . The gate electrodes 256 are spaced apart and surrounded by spacers 254 . A core on the semiconductor substrate 250 is divided into an active region and an inactive region by isolation trench regions 252 in order to isolate different elements on the substrate 250 . The first dielectric layer 258 insulates the core when the core is formed between the gate electrodes 256 . The first dielectric layer 258 is preferably a borophosphosilicate (BPSG) layer.

Unter Bezugnahme auf Fig. 20 wird die erste dielektrische Schicht 258 vorzugs­ weise von einem CMP-Verfahren eingeebnet bzw. flachgemacht, um eine zweite die­ lektrische Schicht 259 zu bilden.Referring to FIG. 20, the first dielectric layer 258 is preferably flattened by a CMP process to form a second dielectric layer 259 .

Unter Bezugnahme auf Fig. 21 werden dann Kontaktlöcher 260 in der eingeebne­ ten bzw. flachgemachten zweiten dielektrischen Schicht 259 gebildet. Bei diesem Ver­ fahren wird ein Photolack (nicht gezeigt) über die flachgemachte, zweite dielektrische Schicht 259 abgedeckt; ein Photolack-Muster wird unter Verwendung eines typischen Photolithographieverfahrens ausgebildet und die Kontaktlöcher 260 werden durch ein Ätz-Verfahren unter Verwendung des Photolack-Musters als eine Ätz-Maske ausgebil­ det. Die Photolack-Maske wird dann entfernt.Referring to FIG. 21, contact holes 260 are then formed in the flattened second dielectric layer 259 . In this method, a photoresist (not shown) is covered over the flattened, second dielectric layer 259 ; a photoresist pattern is formed using a typical photolithography process and contact holes 260 are formed by an etching process using the photoresist pattern as an etching mask. The photoresist mask is then removed.

Unter Bezugnahme auf Fig. 22 wird eine leitende Schicht 262, das heißt Polysili­ ziumschicht, über die zweite dielektrische Schicht 259 mit einer bestimmten Dicke aus­ gebildet, um die Kontaktlöcher 260 zu begraben.Referring to Fig. 22, a conductive layer 262, that is Polysili ziumschicht formed over the second dielectric layer 259 having a certain thickness out to bury the contact holes 260th

Unter Bezugnahme auf Fig. 23 wird das Halbleitersubstrat 250, welche die leiten­ de Schicht 262 enthüllt, welche darauf ausgebildet ist, auf die Dreh-Spannvorrichtung 212, welche in Fig. 9 gezeigt ist, plaziert. Die leitende Schicht 262 wird dann geätzt, in dem die Dreh-Spannvorrichtung 212 gedreht wird und die Ätz-Zusammensetzung über eine Düse 214 über das Halbleitersubstrat 250 aufgesprüht wird, um den Abschnitt der leitenden Schicht 262 über der zweiten dielektrischen Schicht 259 zu entfernen, wobei lediglich leitende Verbindungsstellen 263, das heißt Polysiliziumverbindungsstellen, welche in den Kontaktlöchern (260) gebildet sind, zurückbleiben.Referring to FIG. 23, the semiconductor substrate 250 , which reveals the conductive layer 262 formed thereon, is placed on the rotary jig 212 shown in FIG. 9. The conductive layer 262 is then etched by rotating the chuck 212 and spraying the etch composition through a nozzle 214 over the semiconductor substrate 250 to remove the portion of the conductive layer 262 over the second dielectric layer 259 , wherein only conductive junctions 263 , that is, polysilicon junctions formed in the contact holes ( 260 ) remain.

Bei diesem Verfahren ist die Zuführungsmenge des Ätz-Zusammensetzung vor­ zugsweise zwischen 0,1-2 l/min. Die Ätz-Zusammensetzung weist vorzugsweise 3 bis 60 Gewichtsprozent HNO3 als Oxidationsmittel, 0,06 bis 30 Gewichtsprozent HF als ein Verstärkungsmittel und die verbleibenden Prozent entionisiertes Wasser als eine Buf­ ferlösung auf. Insbesondere weist die Ätz-Zusammensetzung 8 bis 45 Gewichtsprozent HNO3 als ein Oxidationsmittel 0,3 bis 12 Gewichtsprozent HF als ein Verstärkungsmit­ tel und die verbleibenden Gewichtsprozent entionisiertes Wasser als ein Buffermittel auf. Die Temperatur der Ätz-Zusammensetzung ist vorzugsweise in dem Bereich von 20° bis 90°C. Die Drehgeschwindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung 212 liegt vorzugs­ weise in dem Bereich von 200 bis 5000 rpm. Die sich ergebende Ätz-Rate der leitenden Schicht 262 liegt vorzugsweise in dem Bereich von 30 bis 48 000 Å/min. Die Bearbei­ tungszeit variiert in Abhängigkeit von der Dicke der leitenden Schicht 262 und kann entsprechend den Bearbeitungsbedingungen angepaßt werden.In this method, the supply amount of the etching composition is preferably between 0.1-2 l / min. The etching composition preferably has 3 to 60 percent by weight HNO 3 as an oxidizing agent, 0.06 to 30 percent by weight HF as a reinforcing agent and the remaining percent deionized water as a buffer solution. In particular, the etching composition has 8 to 45 weight percent HNO 3 as an oxidizing agent 0.3 to 12 weight percent HF as a reinforcing agent and the remaining weight percent deionized water as a buffering agent. The temperature of the etching composition is preferably in the range of 20 to 90 ° C. The rotational speed of the rotary chuck 212 is preferably in the range of 200 to 5000 rpm. The resulting etching rate of the conductive layer 262 is preferably in the range of 30 to 48,000 Å / min. The processing time varies depending on the thickness of the conductive layer 262 and can be adjusted according to the processing conditions.

Die mit diesem Verfahren hergestellten leitenden Verbindungsstellen 263 werden als eine Kern-Lötstelle in den nachfolgenden Verfahren verwendet.The conductive junctions 263 made with this method are used as a core solder joint in the subsequent processes.

Dritte bevorzugte AusführungsformThird preferred embodiment

So wie Halbleitervorrichtungen höher integriert werden und Mehrfach-Schichten enthalten, erhöht sich die Schritthöhen zwischen den Kernabschnitt für die Formation des Elementenmusters und der Umfangsabschnitt zwischen den Kernabschnitten. Als Ergebnis von dieser erhöhten Schritthöhe, kann es schwierig werden, eine präzise Mu­ sterausbildung zu erhalten, und zwar wegen den Schwierigkeiten hinsichtlich eines ex­ akten Fokussierens zwischen der oberen Stelle und der unteren Stelle bei der Photoli­ thographie. Deshalb werden Flachbearbeitungsverfahren zunehmend wichtiger, um die Schritthöhen zu minimieren. Just as semiconductor devices are integrated higher and multiple layers included, the step heights between the core section for the formation increases of the element pattern and the peripheral portion between the core portions. As As a result of this increased step height, it can be difficult to get a precise mu to get a degree because of the difficulties with an ex Focusing between the top and bottom of the Photoli thography. That is why flat machining processes are becoming increasingly important to the To minimize step heights.  

Fig. 24 bis 28 sind Querschnittsansichten, welche ein Flachbearbeitungsver­ fahren unter Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 24 zeigt eine erste Schritthöhe (H1) einer Halbleitervorrichtung mit einer Kapazi­ tätselektrode 272, welche oberhalb bzw. über ein Halbleitersubstrat 270 gebildet ist. Die Schritthöhe (H1) existiert zwischen dem Kernabschnitt (C) für das Elementenmuster und einem Umfangsabschnitt (P). Figs. 24 to 28 are cross-sectional views showing a Flachbearbeitungsver drive using a method for the production of semiconductor devices according to a third preferred embodiment of the present invention. Fig. 24 shows a first step the height (H 1) of a semiconductor device having a capaci tätselektrode 272, which is formed above or over a semiconductor substrate 270th The step height (H 1 ) exists between the core section (C) for the element pattern and a peripheral section (P).

Die Fig. 25 ist eine Querschnittsansicht, welche zeigt, daß eine erste Oxidschicht 274, welche als eine dielektrische Zwischenlageschicht verwendet wird, über das Halb­ leitersubstrat 270 ausgebildet wird. Aufgrund der ersten Schritthöhe (H1) weist die erste Oxidschicht 274 ebenso eine zweite Schritthöhe (H2) zwischen dem Kernabschnitt (C) und dem Umfangsabschnitt (P) auf. FIG. 25 is a cross sectional view showing that a first oxide layer 274, which is used as an interlayer dielectric layer, a semiconductor substrate over the half formed 270th Due to the first step height (H 1 ), the first oxide layer 274 also has a second step height (H 2 ) between the core section (C) and the peripheral section (P).

Die ersten und zweiten Schritthöhen (H1 und H2) können Fehlfunktionen in den nachfolgenden Verfahren verursachen, da es die Schritthöhen (H1 und H2) schwierig machen, ein Photolitugraphie-Verfahren für die Herstellung eines Elementenmusters exakt zu fokussieren.The first and second step heights (H 1 and H 2 ) can cause malfunctions in the subsequent processes, since the step heights (H 1 and H 2 ) make it difficult to precisely focus a photolithography process for producing an element pattern.

Die erste Oxidschicht 274 ist vorzugsweise eine BPSG-Schicht, jedoch ist sie nicht auf dieses Material beschränkt. Die erste Oxidschicht 274 ist vorzugsweise mit dem CVD-Verfahren ausgebildet und insbesondere mit einer Niederdruck- Gasphasenabscheidung nach chemischen Verfahren (LPCVD).The first oxide layer 274 is preferably a BPSG layer, but it is not limited to this material. The first oxide layer 274 is preferably formed using the CVD process and in particular using a low-pressure gas phase deposition using chemical processes (LPCVD).

Durch dieses Verfahren kann eine gleichmäßige Schicht abgeschieden bzw. auf­ gebracht werden.A uniform layer can be deposited or deposited by this method to be brought.

Fig. 26 ist eine Querschnittsansicht, welche zeigt, daß eine zweite Oxidschicht 275 aus einer fließ-flachbearbeitenden ersten Oxidschicht 274 gebildet ist. Um dies zu erreichen, wird eine Oxidschicht 274 bei einer hohen Temperatur fließ-flachbearbeitet, und zwar vorzugsweise über 750°C, um die zweite Schritthöhe (H2) zu minimieren. Nach der Fließ-Flachbearbeitung wird die Dicke (L2) der zweiten Oxidschicht 275 in dem Kernabschnitt (C) kleiner als eine Dicke (L) der ersten Oxidschicht 274. Mit ande­ ren Worten eine dritte Schritthöhe (H3) der zweiten Oxidschicht 275 ist kleiner als die zweite Schritthöhe (H2) der ersten Oxidschicht 274. Somit ist der erste Winkel (θ1) für die Ausbildung der dritten Schritthöhe (H3) klein. Allerdings weist das Hochtemperatur- Fließ-Flachbearbeitungsverfahren, welches oben beschrieben ist, Beschränkungen auf. Fig. 26 is a cross sectional view showing that a second oxide layer 275 is machined flat-flow from a first oxide layer 274 is formed. To achieve this, an oxide layer 274 is flow-machined at a high temperature, preferably above 750 ° C, to minimize the second step height (H 2 ). After the flow flat machining, the thickness (L 2 ) of the second oxide layer 275 in the core portion (C) becomes smaller than a thickness (L) of the first oxide layer 274 . In other words, a third step height (H 3 ) of the second oxide layer 275 is smaller than the second step height (H 2 ) of the first oxide layer 274 . The first angle (θ 1 ) for the formation of the third step height (H 3 ) is thus small. However, the high temperature flow flat working method described above has limitations.

Die Fig. 27 ist eine Querschnittsansicht, welche zeigt, daß eine dritte Oxid­ schicht 276 durch Flachbearbeitung der zweiten Oxidschicht 275 unter Verwendung einer Dreh-Ätzverfahren ausgebildet werden kann. Fig. 27 is a cross-sectional view showing that a third oxide layer 276 can be formed by flat machining the second oxide layer 275 using a rotary etching method.

Bei Verwendung dieses Verfahrens wird ein Halbleitersubstrat 270 mit der fließ­ flachbearbeiteten zweiten Oxidschicht 275 auf der Dreh-Spannvorrichtung 212, wie in Fig. 9 gezeigt ist, plaziert. Die zweite Oxidschicht 275 wird dann geätzt, indem das Halbleitersubstrat 270 und die Dreh-Spannvorrichtung 212 gedreht und die Ätz- Zusammensetzung durch die Düse 214 auf das Halbleitersubstrat 270 aufgesprüht wird.Using this method, a semiconductor substrate 270 with the flow-machined second oxide layer 275 is placed on the spin chuck 212 , as shown in FIG. 9. The second oxide layer 275 is then etched by rotating the semiconductor substrate 270 and the twist chuck 212 and spraying the etch composition through the nozzle 214 onto the semiconductor substrate 270 .

Bei diesem Verfahren weist die Ätz-Zusammensetzung vorzugsweise eine Zufüh­ rungsmenge von 0,1 bis 2,5 l/min. Die Ätz-Zusammensetzung weist vorzugsweise 0,01 bis 60 Gewichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,05 bis 25 Gewichtspro­ zent von HF als ein Verstärkungsmittel, und das verbleibende entionisierte Wasser als eine Bufferlösung auf. Insbesondere weist die Ätz-Zusammensetzung 0,01 bis 60 Ge­ wichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,5 bis 12 Gewichtsprozent von HF als ein Verstärkungsmittel und die verbleibenden 8% entionisiertes Wasser als eine Bufferlösung auf. Die Verfahrenstemperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 90° Celsius, insbesondere in dem Bereich von 30 bis 70° Celsius und die Drehge­ schwindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung 212 liegt vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 200 bis 5000 rpm. In this method, the etching composition preferably has a supply amount of 0.1 to 2.5 l / min. The etching composition preferably has 0.01 to 60 percent by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.05 to 25 percent by weight of HF as a reinforcing agent, and the remaining deionized water as a buffer solution. In particular, the etching composition has 0.01 to 60 weight percent of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.5 to 12 weight percent of HF as a reinforcing agent, and the remaining 8% deionized water as a buffer solution. The process temperature is preferably in a range from 20 to 90 ° Celsius, in particular in the range from 30 to 70 ° Celsius, and the rotational speed of the rotary clamping device 212 is preferably in the range from approximately 200 to 5000 rpm.

Die Ätzrate der zweiten Oxidschicht 275 liegt vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 30 bis 52 000 Å/min. Die Bearbeitungszeit variiert in Abhängigkeit der Dicke der zweiten Oxidschicht 275 und kann entsprechend der Bearbeitungsbedingungen an­ gepaßt werden.The etch rate of the second oxide layer 275 is preferably in the range of approximately 30 to 52,000 Å / min. The processing time varies depending on the thickness of the second oxide layer 275 and can be adjusted according to the processing conditions.

Durch Vergleich der dritten Oxidschicht 276, welche in Fig. 27 gezeigt ist und welche durch das Dreh-Spannvorrichtungsverfahren flachbearbeitet bzw. eingeebnet wurde, mit der zweiten Oxidschicht 275 der Fig. 26 sind folgende Verhältnisse wirk­ sam. H3 < H4, L2 < L4, L1 < L3 und θ1 < θ2. Folglich werden eine vierte Schritthöhe (H4) und der zweite Winkel θ2 beide minimiert, indem die Flachbearbeitung durch das Dreh- Ätzverfahren ausgeführt wird.By comparing the third oxide layer 276 , which is shown in FIG. 27 and which has been flattened or flattened by the rotary jig method, with the second oxide layer 275 of FIG. 26, the following relationships are effective. H 3 <H 4 , L 2 <L 4 , L 1 <L 3 and θ 12 . As a result, a fourth step height (H 4 ) and the second angle θ 2 are both minimized by performing the flat machining by the rotary etching method.

Die vierte Schritthöhe (H4) kann weiter minimiert werden und der Winkel θ2 kann kleiner gemacht werden, wenn die Drehgeschindigkeit der Dreh-Spannvorrichtung er­ höht wird. Die Drehgeschwindigkeit weist jedoch eine Grenze auf, wobei dadurch der erhöhte Bereich der Drehgeschwindigkeit aufgrund der Erfordernis einer ausreichenden Reaktion der Ätz-Zusammensetzung mit der zweiten Oxidschicht 275 begrenzt bzw. beschränkt wird. Die Dicke der zweiten Oxidschicht 275, welche von dem Dreh-Ätzen entfernt wird, ist gleich der Menge L2-L4.The fourth step height (H 4 ) can be further minimized and the angle θ 2 can be made smaller if the rotational speed of the rotary jig is increased. However, the rotational speed has a limit, thereby limiting the increased range of the rotational speed due to the need for a sufficient reaction of the etching composition with the second oxide layer 275 . The thickness of the second oxide layer 275 removed from the spin etch is equal to the amount L 2 -L 4 .

Fig. 28 ist eine Querschnittsansicht, welche zeigt, daß ein Photolackmuster 278 über die dritte Oxidschicht 276 ausgebildet wird, welche durch das Dreh-Ätz-Verfahren flach gemacht wird. Das Photolackmuster 278 ist nach Aufbringen eines Photolacks über die dritte Oxidschicht 276 und nach Durchführung eines photolithographischen Verfahrens ausgebildet. Indem die Schritthöhe (H1) zwischen der oberen und der unte­ ren Stelle der ersten Oxidschicht 274 minimiert wird, kann die Fokustiefe (DOF) in dem nachfolgenden photolitographischen Verfahren verbessert werden. Fig. 28 is a cross-sectional view showing that a resist pattern 278 is formed over the third oxide layer 276 , which is made flat by the spin-etch process. The photoresist pattern 278 is formed after applying a photoresist over the third oxide layer 276 and after performing a photolithographic process. By minimizing the step height (H 1 ) between the top and bottom of the first oxide layer 274 , the depth of focus (DOF) can be improved in the subsequent photolithographic process.

Die Analyse der Effekte der vorliegenden Erfindung zeigt mehrere Verbesserun­ gen. Das Herstellungsverfahren für leitende Verbindungsstellen der vorliegenden Erfin­ dung, welche oben diskutiert worden ist, ist charakterisiert dadurch, daß es unter Ver­ wendung eines Dreh-Ätz-Verfahrens durchgeführt wird, indem eine Ätz- Zusammensetzung aufgelegt wird, welche eine gute Reaktion mit den leitenden Schichten aufweist, und indem das Halbleitersubstrat schnell gedreht wird, um so durch Erhöhung des Ätz-Impulses in horizontaler Richtung des Halbleitersubstrats mittels der Zentifugalkraft aufgrund der hohen Drehung des Halbleitersubstrats zu ätzen. Dies un­ terscheidet sich von dem herkömmlichen CMP-Verfahren, in dem eine Poliervorrich­ tung in Anlagekontakt mit einem Halbleitersubstrat durch die Anwendung eines be­ stimmten Drucks und das Zuführen eines Schlamms gebracht wird.Analysis of the effects of the present invention shows several improvements The manufacturing method for conductive junctions of the present invention dung, which has been discussed above, is characterized in that under Ver  using a rotary etching process is carried out by an etching Composition is put on, which has a good reaction with the conductive Has layers, and by rotating the semiconductor substrate rapidly, so through Increasing the etching pulse in the horizontal direction of the semiconductor substrate by means of the Etch centrifugal force due to the high rotation of the semiconductor substrate. This un differs from the conventional CMP process, in which a polishing device device in contact with a semiconductor substrate through the use of a be agreed pressure and the supply of a sludge is brought.

Die vorliegende Erfindung schafft die Herstellung einer leitenden Verbindungs­ stelle, welche eine ausreichende Qualität aufweist, selbst ohne den Flachbearbeitungs­ schritt der dielektrischen Zwischenlageschicht während der Herstellung der leitenden Verbindungsstelle, wodurch die Produktivität des Herstellungsverfahrens verbessert wird.The present invention provides a conductive connection place that is of sufficient quality, even without the flat machining step of the dielectric interlayer during the manufacture of the conductive Junction, which improves the productivity of the manufacturing process becomes.

Zusätzlich wird die leitenden Schicht innerhalb des Lochmusters in den Umfangs­ bereichen, beispielsweise einer Ausrichtungsmarke und unterschiedliche unebene Mu­ ster auf dem Ritzrahmen, vollständig während des CEP-Verfahrens entfernt. Dies ver­ hindert die Erzeugung von Teilchen in den späteren Verfahren und das Vorhandensein von Mikrokratzer auf dem Halbleitersubstrat aufgrund des Schlamms, wobei als Ergeb­ nis davon, die Ausrichtbarkeit des photolitographischen Verfahrens verbessert wird.In addition, the conductive layer within the hole pattern in the circumference areas, such as an alignment mark and different uneven mu on the scoring frame, completely removed during the CEP process. This ver prevents the generation of particles in the later processes and the presence of microscratches on the semiconductor substrate due to the sludge, the result being nis of it, the alignability of the photolithographic process is improved.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, können die Ätzeigenschaften einfach geän­ dert werden, indem die Drehgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats angepaßt wird, die Zuführungsmenge der Ätz-Zusammensetzung variiert wird, der Sprühdruck geändert wird, und der Auslegerschwung der Düse verändert wird usw.According to the present invention, the etching properties can be easily changed be changed by adjusting the rotational speed of the semiconductor substrate, the Feed amount of the etching composition is varied, the spray pressure is changed and the boom swing of the nozzle is changed, etc.

Deshalb erreicht die vorliegende Erfindung die Vereinfachung der Halbleitervor­ richtungsherstellungsverfahren, die erhöhte Verläßlichkeit der Halbleitervorrichtungen und eine Verminderung der Verfahrenskosten. Therefore, the present invention achieves semiconductor simplification directional manufacturing process, the increased reliability of semiconductor devices and a reduction in procedural costs.  

Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden für denjenigen, welcher auf dem Gebiet tätig sind verständlich. Deshalb ist die Erfindung in seiner gesamten Weite nicht auf die speziellen Details und repräsentative Vorrichtungen beschränkt, welche gezeigt und hierin beschrieben sind. Dementsprechend können unterschiedliche Modifikationen gemacht werden, ohne den Erfindungsgedanken des allgemeinen erfinderischen Kon­ zeptes zu verlassen, wie er in den anhängigen Ansprüchen und deren Äquivalenten defi­ niert ist.Additional benefits and modifications are available to those who are on the Area are understandable. Therefore, the invention in its entirety is not limited to the specific details and representative devices shown and described herein. Accordingly, different modifications can be made be made without the inventive concept of the general inventive con to leave zeptes as defi in the pending claims and their equivalents is nated.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereitgestellt, welches die Formation einer leitenden Verbindungsstelle enthält und die Schritthöhe einer dielektrischen Zwischenlageschicht minimiert. Eine Ätz-Zusammensätzung wird für derartige Herstellungsverfahren ebenso bereitgestellt. Das Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen enthalten die Schritte einer Ausbildung einer isolierenden Schicht über ein Halbleitersubstrat, Ausbilden von Kontaktlöchern in der isolierenden Schicht, Bilden einer leitenden Schicht über die isolierende Schicht, um die Kontaktlö­ cher zu begraben, Drehen des Halbleitersubstrats und Ätzen der leitenden Schicht, in­ dem eine Ätz-Zusammensetzung auf das sich drehende Halbleitersubstrat aufgebracht wird, und Dreh-Ätzen der Wolframschicht unter Verwendung einer Ätz- Zusammensetzung beispielsweise derart, daß die leitende Schicht lediglich in den Kon­ taktlöchern verbleibt und nicht über der isolierenden Schicht verbleibt. Die Ätz- Zusammensetzung enthält zumindest ein Oxidationsmittel, welche aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH und HNO3, zumindest ein Verstärkungsmittel, welches aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F und HCl und eine Bufferlösung, welche in bestimmten Mengen miteinander vermischt werden, ausgewählt werden.A method of manufacturing semiconductor devices is provided that includes the formation of a conductive junction and minimizes the step height of a dielectric interlayer. An etching-together is also provided for such manufacturing processes. The method of manufacturing semiconductor devices includes the steps of forming an insulating layer over a semiconductor substrate, forming contact holes in the insulating layer, forming a conductive layer over the insulating layer to bury the contact holes, rotating the semiconductor substrate, and etching the conductive layer , in which an etching composition is applied to the rotating semiconductor substrate, and spin-etching the tungsten layer using an etching composition, for example such that the conductive layer only remains in the contact holes and does not remain above the insulating layer. The etching composition contains at least one oxidizing agent, which consists of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH and HNO 3 , at least one Reinforcing agents which are selected from HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F and HCl and a buffer solution which are mixed with one another in certain amounts.

Claims (30)

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, welches aufweist:
Ausbilden einer isolierenden Schicht über ein Halbleitersubstrat;
Ausbilden von Kontaktlöchern in der isolierenden Schicht;
Ausbilden einer leitenden Schicht über die isolierende Schicht, um die Kontaktlöcher zu begraben;
Drehen des Halbleitersubstrats; und
Ätzen der leitenden Schicht, indem eine Ätz-Zusammensetzung auf das sich drehende Halbleitersubstrat aufgebracht wird,
wobei die Ätz-Zusammensetzung eine Mischung von zumindest einem Oxidationsmittel aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH, HNO3, zumindest ein Verstärkungsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F, und HCl und einer Bufferlösung, und
wobei das Oxidationsmittel, das Verstärkungsmittel und die Bufferlösung ein Mischungsverhältnis aufweist, das derartig ist, das nach dem Ätzen das Material der leitenden Schicht lediglich innerhalb des Kontaktloches vorhanden ist und nicht über der isolierenden Schicht verblieben ist.
1. A method for producing semiconductor devices, which comprises:
Forming an insulating layer over a semiconductor substrate;
Forming contact holes in the insulating layer;
Forming a conductive layer over the insulating layer to bury the vias;
Rotating the semiconductor substrate; and
Etching the conductive layer by applying an etching composition to the rotating semiconductor substrate,
wherein the etching composition has a mixture of at least one oxidizing agent which is selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH, HNO 3 , at least one reinforcing agent which is selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F, and HCl and a buffer solution, and
wherein the oxidizing agent, the reinforcing agent and the buffer solution have a mixing ratio such that, after the etching, the material of the conductive layer is only present within the contact hole and is not left over the insulating layer.
2. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Bufferlösung entionisiertes Wasser enthält.2. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 1, wherein the buffer solution contains deionized water. 3. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die leitende Schicht ein Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welches besteht aus Wolfram (W), Kupfer (Cu) und Polysilizium.3. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 1, wherein the conductive layer has a material which is selected from the group, which consists of tungsten (W), copper (Cu) and polysilicon. 4. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 3, welches das Ausbilden einer Sperrmetallschicht über das Halbleitersubstrat und der isolierenden Schicht aufweist, und zwar nach dem Ausbilden der Kontaktlöcher in der isolierenden Schicht jedoch bevor dem Ausbilden der leitenden Schicht.4. A method for producing semiconductor devices according to claim 3, which the formation of a barrier metal layer over the semiconductor substrate and  of the insulating layer after the formation of the Contact holes in the insulating layer, however, before the formation of the conductive layer. 5. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 4, wobei die Sperrmetallschicht ein Material aufweist, welches aus der Gruppe von Ti, TiN, Ti/TiN, Ta, TaN und Ta/TaN ausgebildet wird.5. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 4, wherein the barrier metal layer has a material which is selected from the group of Ti, TiN, Ti / TiN, Ta, TaN and Ta / TaN is formed. 6. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Ätz-Zusammensetzung über eine Düse zugeführt wird, welche oberhalb des Halbleitersubstrats positioniert ist, wobei die Düse einen Auslegerschwung entweder nach rechts vom Zentrum oder nach links vom Zentrum des Halbleitersubstrats ausführt.6. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 1, wherein the etching composition is fed via a nozzle which is above the Semiconductor substrate is positioned, the nozzle having a boom swing either to the right of the center or to the left of the center of the Executes semiconductor substrate. 7. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Verfahrenstemperatur der Ätz-Zusammensetzung in dem Bereich von 20 bis 90° Celsius liegt.7. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 1, wherein the process temperature of the etching composition in the range of 20 to 90 ° Celsius. 8. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 7, wobei das Halbleitersubstrat bis zu ungefähr der Bearbeitungstemperatur der Ätz- Zusammensetzung erwärmt wird.8. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 7, wherein the semiconductor substrate up to approximately the processing temperature of the etching Composition is heated. 9. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 3, wobei die Ätz-Zusammensetzung 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von NH4F als ein Verstärkungsmittel, und ein verbleibendes Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweist.9. The method of manufacturing semiconductor devices according to claim 3, wherein the etching composition comprises 0.01 to 30% by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.01 to 30% by weight of NH 4 F as a reinforcing agent, and a remaining% by weight of deionized water . 10. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 3, wobei die Ätz-Zusammensetzung 3 bis 55 Gewichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,2 bis 35 Gewichtsprozent von HF als ein Verstärkungsmittel und ein verbleibendes Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweist.10. The method for manufacturing semiconductor devices according to claim 3, wherein the etching composition comprises 3 to 55% by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.2 to 35% by weight of HF as a reinforcing agent and a remaining% by weight of deionized water. 11. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 3, wobei die Ätz-Zusammensetzung 0,2 bis 30 Gewichtsprozent von H2O2 als ein Oxidationsmittel, 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von NH4OH als Verstärkungsmittel und ein verbleibendes Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweist.11. The method for manufacturing semiconductor devices according to claim 3, wherein the etching composition comprises 0.2 to 30% by weight of H 2 O 2 as an oxidizing agent, 0.01 to 30% by weight of NH 4 OH as a reinforcing agent and a remaining percentage by weight of deionized water . 12. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 3, wobei die Ätz-Zusammensetzung 3 bis 60 Gewichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,06 bis 30 Gewichtsprozent von HF als ein Verstärkungsmittel und ein verbleibendes Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweist.12. The method of manufacturing semiconductor devices according to claim 3, wherein the etching composition comprises 3 to 60% by weight of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.06 to 30% by weight of HF as a reinforcing agent and a remaining% by weight of deionized water. 13. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 1, wobei das Ätzen der leitenden Schicht durch zumindest zwei Ätz-Verfahren ausgeführt wird.13. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 1, wherein the etching of the conductive layer is carried out by at least two etching methods becomes. 14. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, welche die Schritte aufweist:
Ausbilden einer Musterstruktur über ein Halbleitersubstrat;
Ausbilden einer dielektrischen Zwischenlageschicht über das Halbleitersubstrat und der Musterstruktur;
Drehen des Halbleitersubstrats; und
Ätzen der dielektrischen Zwischenlageschicht, in dem auf das sich drehende Halbleitersubstrat eine Ätz-Zusammensetzung zugeführt wird, welche eine Mischung von zumindest einem Oxidationsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wurde, welche besteht aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO3, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH, HNO3, zumindest ein Verstärkungsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F, und HCl und einer Bufferlösung,
wobei das Oxidationsmittel, das Verstärkungsmittel und die Bufferlösung in einem bestimmten Mischungsverhältnis so gemischt werden, daß das Ätzen die dielektrischen Zwischenlageschichten einebnet bzw. flach macht.
14. A method of manufacturing semiconductor devices, comprising the steps of:
Forming a pattern structure over a semiconductor substrate;
Forming a dielectric interlayer over the semiconductor substrate and the pattern structure;
Rotating the semiconductor substrate; and
Etching the dielectric interlayer, in which an etching composition, which is a mixture of at least one oxidizing agent, which is selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO, is fed onto the rotating semiconductor substrate 3 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH, HNO 3 , at least one reinforcing agent which is selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F, and HCl and a buffer solution,
wherein the oxidizing agent, the reinforcing agent and the buffer solution are mixed in a certain mixing ratio so that the etching flattens the dielectric interlayer.
15. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 14, wobei die dielektrische Zwischenlageschicht ein Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welches besteht aus einem Oxid, einem Nitrit, Borophosphosilikat und Tetraethylorthosilikat.15. A method for producing semiconductor devices according to claim 14, wherein the interlayer dielectric layer comprises a material made of selected from the group consisting of an oxide, a nitrite, Borophosphosilicate and tetraethyl orthosilicate. 16. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 15, wobei die Ätz-Zusammensetzung 0,01 bis 60 Gewichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,05 bis 25 Gewichtsprozent von HF als ein Verstärkungsmittel und ein verbleibendes Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweist.16. The method for manufacturing semiconductor devices according to claim 15, wherein the etching composition comprises 0.01 to 60 weight percent of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.05 to 25 weight percent of HF as a reinforcing agent and a remaining weight percent of deionized water. 17. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 15, wobei die Ätz-Zusammensetzung 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von HNO3 als ein Oxidationsmittel, 0,01 bis 30 Gewichtsprozent von NH4F als ein Verstärkungsmittel, und die verbleibenden Gewichtsprozent entionisiertes Wasser aufweist.17. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 15, wherein the etching composition comprises 0.01 to 30 weight percent of HNO 3 as an oxidizing agent, 0.01 to 30 weight percent of NH 4 F as a reinforcing agent, and the remaining weight percent comprises deionized water . 18. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 14, wobei die Drehgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats zwischen 20 bis 5000 Drehungen pro Minute liegt.18. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 14, wherein the rotation speed of the semiconductor substrate between 20 to 5000 rotations per minute. 19. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 14, wobei die Ätz-Zusammensetzung über eine Düse zugeführt wird, welche oberhalb des Halbleitersubstrats positioniert ist, wobei die Düse ein Auslegerschwung entweder nach rechts vom Zentrum oder nach links vom Zentrum des Halbleitersubstrats ausführt. 19. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 14, wherein the etching composition is fed via a nozzle which is above the Semiconductor substrate is positioned, the nozzle being a cantilever swing either to the right of the center or to the left of the center of the semiconductor substrate executes.   20. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 19, wobei der Auslegerschwung einen Auslegerschwung mit großer Wegstrecke und einen Auslegerschwung mit kleiner Wegstrecke aufweist, welche nacheinander ausgeführt werden.20. A method for producing semiconductor devices according to claim 19, the boom swing is a boom swing with a large distance and has a boom swing with a short distance, which one after the other be carried out. 21. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 14, wobei das Halbleitersubstrat bis ungefähr zu der Bearbeitungstemperatur bzw. Verfahrenstemperatur der Ätz-Zusammensetzung erwärmt wird.21. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 14, wherein the semiconductor substrate up to approximately the processing temperature or Process temperature of the etching composition is heated. 22. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, welche aufweist:
Ausbilden einer Isolierungsschicht über ein Halbleitersubstrat;
Ausbilden von Kontaktlöchern in die Isolierungsschicht;
Ausbilden einer Abdeckschicht über die isolierende Schicht, um die Kontaktlöcher zu begraben;
Drehen des Halbleitersubstrats;
Erwärmen des Halbleitersubstrats, indem heißes Gas auf die Rückseite das Halbleitersubstrats aufgelegt wird; und
Ätzen der Abdeckschicht, indem eine Ätz-Zusammensetzung auf das sich drehende Halbleitersubstrat aufgelegt wird, wobei das Material der Abdeckschicht lediglich innerhalb der Kontaktlöcher vorhanden ist und nicht über der isolierenden Schicht nach dem Ätzen verbleibt.
22. A method for producing semiconductor devices, which comprises:
Forming an insulation layer over a semiconductor substrate;
Forming contact holes in the insulation layer;
Forming a cover layer over the insulating layer to bury the vias;
Rotating the semiconductor substrate;
Heating the semiconductor substrate by applying hot gas to the back of the semiconductor substrate; and
Etching the cover layer by placing an etch composition on the rotating semiconductor substrate, the material of the cover layer being only within the contact holes and not remaining over the insulating layer after the etching.
23. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 22, wobei die Ätz-Zusammensetzung eine Mischung von zumindest einem Oxidationsmittel, welches aus der Gruppe ausgewählt wurde, welche besteht aus H2O2, O2, IO4⁻, BrO2, ClO3, S2O8⁻, KIO3, H5IO6, KOH, HNO3, zumindest ein Verstärkungsmittel, welcher aus der Gruppe ausgewählt wird, welche besteht aus HF, NH4OH, H3PO4, H2SO4, NH4F, und HCl und einer Bufferlösung. 23. The method for producing semiconductor devices according to claim 22, wherein the etching composition is a mixture of at least one oxidizing agent which has been selected from the group consisting of H 2 O 2 , O 2 , IO 4 ⁻, BrO 2 , ClO 3 , S 2 O 8 ⁻, KIO 3 , H 5 IO 6 , KOH, HNO 3 , at least one reinforcing agent which is selected from the group consisting of HF, NH 4 OH, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NH 4 F, and HCl and a buffer solution. 24. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 23, wobei die Bufferlösung entionisiertes Wasser enthält.24. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 23, wherein the buffer solution contains deionized water. 25. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 22, wobei die Abdeckungsschicht eine leitende Schicht und eine dielektrische Zwischenlageschicht aufweist.25. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 22, wherein the cover layer is a conductive layer and a dielectric layer Intermediate layer has. 26. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 22, wobei das heiße Gas ein innertes Gas aufweist und die Temperatur des heißen Gases in dem Bereich von 20 bis 90° Celsius liegt.26. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 22, wherein the hot gas has an inner gas and the temperature of the hot gas in is in the range of 20 to 90 ° Celsius. 27. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 22, wobei die Ätz-Zusammensetzung über eine Düse zugeführt wird, welche oberhalb des Halbleitersubstrats positioniert ist, wobei die Düse einen Auslegerschwung entweder nach rechts vom Zentrum oder nach links vom Zentrum des Halbleitersubstrats ausführt.27. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 22, wherein the etching composition is fed via a nozzle which is above the Semiconductor substrate is positioned, the nozzle having a boom swing either to the right of the center or to the left of the center of the Executes semiconductor substrate. 28. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen nach Anspruch 22, wobei die Verfahrenstemperatur der Ätz-Zusammensetzung in dem Bereich von 20 bis 90° Celsius liegt.28. A method of manufacturing semiconductor devices according to claim 22, wherein the process temperature of the etching composition in the range of 20 to 90 ° Celsius. 29. Halbleitersubstrat, welches aufweist,
einen Kernbereich, einschließlich einer leitenden Verbindungsstelle, welche aus einem leitenden Material besteht; und
einen Umfangsabschnitt, welcher ein Lochmuster zur Verwendung entweder eine Ausrichtungsmarke oder eines Ritzrahmen enthält, wobei das Lochmuster keines der leitenden Materialien aufweist.
29. semiconductor substrate, which has
a core region including a conductive junction made of a conductive material; and
a peripheral portion containing a hole pattern for use with either an alignment mark or a scribe frame, the hole pattern having none of the conductive materials.
30. Halbleitersubstrat gemäß Anspruch 29, wobei das leitende Material ein Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt wurde, welches aus Wolfram (W), Kupfer (Cu) oder Polysilizium besteht.30. The semiconductor substrate according to claim 29, wherein the conductive material is a material which was selected from the group consisting of tungsten (W), There is copper (Cu) or polysilicon.
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