[發(fā)明專利]研磨方法及半導(dǎo)體基板的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110305597.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN113493651A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉崎幸信;槍田哲;井川裕文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福吉米株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C09G1/02
• 分類號(hào): C09G1/02;H01L21/306
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供一種研磨方法及半導(dǎo)體基板的制造方法。所述研磨方法中，硅鍺的研磨速度足夠高、且抑制硅鍺的蝕刻，從而硅鍺的研磨速度的選擇比足夠高。本發(fā)明的研磨方法包括如下工序：使用研磨用組合物對(duì)包含硅鍺的研磨對(duì)象物進(jìn)行研磨，前述研磨用組合物包含磨粒、無(wú)機(jī)鹽、及具有酸基的研磨促進(jìn)劑，且pH為8以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及研磨方法及半導(dǎo)體基板的制造方法。

背景技術(shù)

作為使晶體管的功耗降低、性能(工作特性)提高的技術(shù)之一，正在研究使用載流子的遷移率高于Si的高遷移率材料(以下也簡(jiǎn)稱為“高遷移率材料”)的溝道。在使用這樣的高遷移率材料制作的載流子的輸送特性提高的溝道中，可以提高施加指定的柵壓時(shí)流過(guò)的漏電流。由此能夠得到以下優(yōu)點(diǎn)：可以得到足夠高的漏電流并且降低電源電壓。該優(yōu)點(diǎn)可以達(dá)成在低電力下的MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)更高的性能。

作為高遷移率材料，III-V族化合物、IV族化合物、Ge(鍺)、僅由C(碳)形成的石墨烯等的應(yīng)用備受期待。特別是正積極地對(duì)含有As的III-V族化合物、含有Ge的IV族化合物等進(jìn)行研究。

使用了高遷移率材料的溝道可以通過(guò)對(duì)硅鍺(SiGe)這樣的研磨對(duì)象物進(jìn)行研磨來(lái)形成，所述硅鍺具有含有高遷移率材料的部分(以下也稱作高遷移率材料部分)和含有硅材料的部分(以下也稱作硅材料部分)。此時(shí)，除了要求以高研磨速度對(duì)高遷移率材料部分進(jìn)行研磨而加工為平滑的表面外，對(duì)研磨對(duì)象物的研磨后的表面還要求抑制由蝕刻引起的高度差的產(chǎn)生。例如，日本特開2006-278981號(hào)公報(bào)(相當(dāng)于美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2006/218867號(hào)說(shuō)明書)中公開了一種在對(duì)Ge基板進(jìn)行研磨的用途中使用的研磨用組合物。

發(fā)明內(nèi)容

最近，作為半導(dǎo)體基板，開始使用同時(shí)包含硅鍺和氮化硅(SiN)等其他材料的基板。對(duì)于這樣的基板，產(chǎn)生了以高研磨速度對(duì)硅鍺進(jìn)行研磨并抑制硅鍺的蝕刻，進(jìn)而選擇性地對(duì)硅鍺進(jìn)行研磨的全新要求。對(duì)于這樣的要求，迄今沒有任何研究。

于是，本發(fā)明的目的在于提供：硅鍺的研磨速度足夠高，且抑制硅鍺的蝕刻，并且硅鍺的研磨速度的選擇比足夠高的研磨方法。

為了解決上述的全新課題，本發(fā)明人等反復(fù)進(jìn)行深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過(guò)包括使用如下的研磨用組合物對(duì)包含硅鍺的研磨對(duì)象物進(jìn)行研磨的工序的研磨方法，可以解決上述課題，從而完成了本發(fā)明，所述研磨用組合物包含磨粒、無(wú)機(jī)鹽、及具有酸基的研磨促進(jìn)劑、且pH為8以上。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不僅限定于以下的實(shí)施方式。本說(shuō)明書中，若無(wú)特別說(shuō)明，則操作及物性等的測(cè)定以室溫(20℃以上25℃以下)/相對(duì)濕度40％RH以上且50％RH以下的條件進(jìn)行。

本發(fā)明的一個(gè)方式的研磨方法包括使用研磨用組合物對(duì)包含硅鍺的研磨對(duì)象物進(jìn)行研磨的工序。前述研磨用組合物包含磨粒、無(wú)機(jī)鹽、及具有酸基的研磨促進(jìn)劑，且pH為8以上。對(duì)于這樣的本發(fā)明的一個(gè)方式的研磨方法而言，硅鍺的研磨速度足夠高，且可以抑制硅鍺的蝕刻，硅鍺的研磨速度的選擇比足夠高。

得到如上所述的本發(fā)明的效果的機(jī)制可以認(rèn)為如下。但是，下述機(jī)制僅為推測(cè)，并不由此來(lái)限定本發(fā)明的范圍。

具有酸基的研磨促進(jìn)劑吸附在通過(guò)氧化劑等的作用而被氧化的硅鍺膜(以下也簡(jiǎn)稱為Ge氧化膜)的表面，對(duì)Ge氧化膜進(jìn)行部分改性。可以認(rèn)為，被改性的Ge氧化膜富于加工性而研磨速度提高，難以發(fā)生溶解，蝕刻被抑制。雖然具有酸基的研磨促進(jìn)劑也會(huì)吸附在硅鍺以外的其他膜的表面上，但其作用弱，不至于對(duì)表面進(jìn)行改性。因此，其他膜的研磨速度被抑制為較低。

另外，研磨用組合物中包含無(wú)機(jī)鹽，由此研磨用組合物的電導(dǎo)率變高。其結(jié)果，可以認(rèn)為在硅鍺膜的表面所形成的雙電層被壓縮，磨粒的作用提高，硅鍺膜的研磨速度變高。