(57)【要約】      （修正有）【課題】有機膜研磨に用いられるＣＭＰ用スラリー組成物及びこれを利用する半導体装置の製造方法が提供される。【解決手段】本発明によるＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化物研磨粒子、酸化剤、及び脱イオン水を含み、選択的に研磨調節剤、界面活性剤、及びｐＨ調節剤の中から少なくとも１つを更に含むことができる。このＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化膜に対して６：１以上の優れた選択比でシリコンを包含しない有機膜を研磨することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンを包含しない有機膜を練磨するのに使用されるＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）用スラリー組成物であって、
酸化物研磨粒子、酸化剤、脱イオン水を含み、選択的に研磨調節剤、界面活性剤、及びｐＨ調節剤の中から少なくとも１つを更に含むＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項２】
前記ＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化物研磨粒子を０．００１〜５重量％、酸化剤を０．１〜５重量％、研磨調節剤を０〜５重量％、界面活性剤を０〜３重量％、ｐＨ調節剤を０〜３重量％、及び脱イオン水を７９〜９９．８９９重量％含む請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項３】
前記ＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化物研磨粒子を０．０１〜３重量％、酸化剤を０．２〜５重量％、研磨調節剤を０．０５〜３重量％、界面活性剤を０．０５〜３重量％、ｐＨ調節剤を０．０５〜３重量％、及び脱イオン水を８３〜９９．６４重量％含む請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項４】
前記酸化物研磨粒子は、シリカ（ＳｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の中から選択される少なくとも１つである請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項５】
前記酸化物研磨粒子の粒度は、１０〜１２０ｎｍである請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項６】
前記酸化剤は、過酸化水素（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ジオキシゲニル（Ｄｉｏｘｙｇｅｎｙｌ）、オゾン（Ｏｚｏｎｅ）、オゾン化物（Ｏｚｏｎｉｄｅ）から選択される過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）または超酸化物（Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ）、弗素（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）、及び塩素（Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）、亜塩素酸（Ｃｈｌｒｏｕｓ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ２）、塩素酸（Ｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ３）、過塩素酸（Ｐｅｒｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ４）、次亜塩素酸（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ），及び亜塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ）、塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒａｔｅ）、過塩素酸塩（Ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）、及び次亜塩素酸塩（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｉｔｅ）のようなハイポハライト（Ｈｙｐｏｈａｌｉｔｅ）から選択されるハロゲン化合物（Ｈａｌｏｇｅｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）系列、硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ）３）のような硝酸金属塩を含む硝酸塩（Ｎｉｔｒａｔｅ）系列、 クロム三酸化物（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  ｔｒｉｏｘｉｄｅ）、ピリジニウムクロロクロマート（Ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｏｃｈｒｏｍａｔｅ）、クロム酸塩（Ｃｈｒｏｍａｔｅ）、及び重クロム酸塩（Ｄｉｃｈｒｏｍａｔｅ）から選択されるクロム化合物（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）系列、過マンガン酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）を含む過マンガン酸塩（Ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）系列、 過ほう酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｐｅｒｂｏｒａｔｅ）、亜酸化窒素（Ｎｉｔｒｏｕｓ  Ｏｘｉｄｅ）、２、２’−ジピリジルジスルフィド（２、２’−Ｄｉｐｙｒｉｄｙｌｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、二酸化鉛（ＰｂＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、及び 酸化銅（ＣｕＯ）から選択される金属酸化物、塩化鉄（ＦｅＣｌ３）のような金属塩化物及びペルオキソ二硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ、Ｋ２Ｓ２Ｏ８）を含む硫酸塩（Ｓｕｌｆａｔｅ）からなるグループから選択される少なくとも１つを含む請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項７】
前記研磨調節剤は、無機酸、有機酸、及びこれらの塩からならグループから選択される請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項８】
前記無機酸及びその塩は、硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、硫酸（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、塩酸（Ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、フッ酸（Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、燐酸（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、過酸化二硫酸（Ｐｅｒｏｘｙｄｉｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、過酸化一硫酸（Ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、塩素酸（Ｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、亜塩素酸（Ｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）、次亜塩素酸（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）、過塩素酸（Ｐｅｒｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）から選択されるハロゲンオキソ酸（Ｈａｌｏｇｅｎ  ｏｘｏａｃｉｄ）及びこれらの塩からなるグループから選択される請求項７に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項９】
前記有機酸及びその塩は、スルホン酸（Ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボキシル酸（Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、アミノ酸及びこれらの塩を含む請求項７に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１０】
前記カルボキシル酸は、酢酸（Ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、クエン酸（Ｃｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、ギ酸（Ｆｏｒｍｉｃ  ａｃｉｄ）、グルコン酸（Ｇｌｕｃｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、乳酸（Ｌａｃｔｉｃ  ａｃｉｄ）、シュウ酸（Ｏｘａｌｉｃ  ａｃｉｄ）、マレイン酸（Ｍａｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）、グルタル酸（Ｇｌｕｔａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、コハク酸（Ｓｕｃｃｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）、及び酒石酸（Ｔａｒｔａｒｉｃ  ａｃｉｄ）からなるグループから選択される脂肪族カルボキシル酸、フタル酸（Ｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｃｉｄ）から選択される芳香族カルボキシル酸、及びアスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ  ａｃｉｄ）から選択されるビニル族カルボキシル酸、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択される請求項９に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１１】
前記アミノ酸は、ヒスチジン（Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）、グリシン（Ｇｌｙｃｉｎｅ）、アルギニン（Ａｒｇｉｎｉｎｅ）及びこれらの組み合わせからなるグループから選択される請求項９に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１２】
前記界面活性剤は、陽イオン系、陰イオン系又は非イオン系である請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１３】
前記界面活性剤は、ラウリルミリスチルアルコール（ｌａｕｒｙｌ  ｍｙｒｉｓｔｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）系列、ＨＬＢ（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ  ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ  ｂａｌａｎｃｅ）値が１２以上であるメチル−オキシラン高分子（ Ｍｅｔｈｙｌ−ｏｘｉｒａｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）系列、エチレンジアミン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）、エトキシル化され、プロポキシル化されたアルコール（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ａｎｄ  ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ Ａｌｃｏｈｏｌ）系列、２−メチルオキシラン（２−ｍｅｔｈｙｌｏｘｉｒａｎｅ）、オキシラン（ｏｘｉｒａｎｅ）系列、ポリエチレングリコール（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、又はポリソルベート（ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ）系列から選択される少なくとも１つである請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１４】
前記界面活性剤は、塩化ベンザルコニウム（Ｂｅｎｚａｌｋｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ａｌｋｙｌ  Ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、塩化ベンゼトニウム（Ｐｈｅｍｅｒｏｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ラウリル硫酸アンモニウム（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ）、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆａｔｅ）、ミレス硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｍｙｒｅｔｈ  ｓｕｌｆａｔｅ）、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム（Ｄｉｏｃｔｙｌ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ペルフルオロオクタンスルホン酸塩（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ペルフルオロブタンスルホン酸塩（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｂｕｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ｌｉｎｅａｒ  ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ステアリン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｓｔｅａｒａｔｅ）、ラウロイルサルコシンナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｏｙｌ  ｓａｒｃｏｓｉｎａｔｅ）、臭化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、塩化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ペルフルオロノナン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｎｏｎａｎｏａｔｅ）、ペルフルオロオクタン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏａｔｅ）、オクテニジン二塩酸塩（Ｏｃｔｅｎｉｄｉｎｅ  ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、５−ブロモー５―ニトロー１，３−ジオキサン（５−ｂｒｏｍｏ−５−ｎｉｔｒｏ−１，３−ｄｉｏｘａｎｅ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｏｃｔａｄｅｃｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、臭化セトリモニウム（Ｃｅｔｒｉｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、臭化ジオクタデシルジメチルアンモニウム（Ｄｉｏｃｔａｄｅｃｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル（Ｏｃｔａｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｄｏｄｅｃｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ラウリン酸グリセリル（Ｇｌｙｃｅｒｙｌ  ｌａｕｒａｔｅ）、又はポリエトキシ化牛脂アミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ｔａｌｌｏｗ  ａｍｉｎｅ）から選択される少なくとも１つである請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１５】
前記ｐＨ調節剤は、ポリアクリル酸（ｐｏｌｙ  Ａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボキシル酸、硝酸、硫酸及びスルホン酸を含むグループから選択される少なくとも１つの酸（ａｃｉｄ）であるか、又は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）及びテトラブチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｂｕｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）を含むグループから選択される少なくとも１つの塩基である請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１６】
前記組成物は、２．０〜５．０のｐＨを有する請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物。
【請求項１７】
基板上に第１の窪んだ領域を含む第１の構造物を形成する段階と、
前記第１の構造物上にシリコンを包含しない有機膜を形成して前記第１の窪んだ領域を満たす段階と、
前記有機膜に対して請求項１ないし請求項１６のうち、いずれかの１項に記載のＣＭＰ用スラリー組成物を利用してＣＭＰ工程を進行して前記有機膜の少なくとも一部を除去する段階と、を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記有機膜の少なくとも一部を除去する段階は、前記第１の構造物の上部面を露出させる請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第１の窪んだ領域は、前記基板を露出させる第１のホールであり、
前記有機膜に対してＣＭＰ工程を進行した後に、
前記第１の構造物上に前記有機膜の上部面を露出させる第２のホールを含む第２の構造物を形成する段階と、
前記第２のホールを通じて前記有機膜を除去する段階と、
前記第１のホールと前記第２のホールとの少なくとも側壁を覆う活性柱を形成する段階と、
前記第１の構造物と前記第２の構造物の一部に導電ラインを形成する段階と、をさらに含む請求項１８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第１の構造物と前記第２の構造物とは、各々複数層の絶縁膜と犠牲膜とが交互に積層された構造を有し、
前記第１の構造物と前記第２の構造物との一部に導電ラインを形成する段階は、
前記犠牲膜を選択的に除去する段階と、
前記犠牲膜が除去された領域に前記導電ラインを形成する段階と、を含む請求項１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記第１の構造物は、前記基板上に配置されるエッチング対象膜、前記エッチング対象膜上に配置され、複数個の互に平行なライン形態の第１のマスクパターン、及び前記第１のマスクパターンの側壁と上部面をコンフォーマルに覆う第３のマスク膜を含み、
前記第１の構造物の上部面を露出させる段階は、前記第３のマスク膜の上部面を露出させる請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記第１のマスクパターン間の間隔は、前記第３のマスク膜の厚さの３倍であり、
前記第１のマスクパターンの間に前記有機膜が配置される請求項２１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
異方性エッチング工程を進行して露出された前記第３のマスク膜を除去し、前記有機膜下に第３のマスクパターンを形成する段階をさらに含む請求項２１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
前記第１の構造物の上端には酸化膜が配置され、
前記ＣＭＰ用スラリー組成物は、前記酸化膜に対して６：１以上の選択比に前記有機膜を練磨する請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
前記有機膜の少なくとも一部を除去する段階は、前記第１の構造物の上部面を露出させない請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項１６のうち、いずれかの１項に記載されたＣＭＰ用スラリー組成物を利用し、ＣＭＰ工程を行う方法。
【請求項２７】
前記ＣＭＰ工程はシリコンを含まない有機膜に対して適用することができることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＭＰ用スラリー組成物に関するものであり、更に詳細には有機膜研磨に用いられるＣＭＰ用スラリー組成物、これを利用してＣＭＰ処理を行う方法及びこれを利用する半導体製造工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置が高集積化されるにしたがって、より微細なパターンの形成と多層構造の回路とが要求されている。このために、エッチング選択比特性が互に異なる多様な物質の膜を必要とする。このような多様な物質の膜の中で炭化水素系列の有機膜は他のシリコン含有膜に対してエッチング選択比特性が良いので、マスク膜や犠牲膜として使用され得る。特に、半導体製造工程では平坦化のため、化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を行って当該有機膜を除去することが要求されている。しかし、今まで有機膜を効果的に化学的機械的研磨するのに使用され得るＣＭＰ用スラリー組成物が開発されなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開第２０１１／０３３１８９２９号公報
【特許文献２】日本国特許公開第２０１０／０１２９９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようする課題】
【０００４】
したがって、本発明で解決しようとする課題は有機膜を効果的に研磨することができるＣＭＰ用スラリー組成物を提供することにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の課題は前記組成物を利用し、ＣＭＰ処理を行う方法を提供することにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする他の課題は前記組成物を利用する半導体製造工程を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するための本発明によるＣＭＰ用スラリー組成物は，シリコンを包含しない有機膜を練磨するのに使用される。前記ＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化物研磨粒子、酸化剤、脱イオン水を含み、選択的に研磨調節剤、界面活性剤、及びｐＨ調節剤の中から少なくとも１つを更に含むことができる。
【０００８】
本発明のＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化物研磨粒子を０．００１〜５重量％、酸化剤を０．１〜５重量％、研磨調節剤を０〜５重量％、界面活性剤を０〜３重量％、ｐＨ調節剤を０〜３重量％、及び脱イオン水を７９〜９９．８９９重量％含むことができる。
【０００９】
例示的な実施形態において、本発明のＣＭＰ組成物は、酸化物研磨粒子を０．０１〜３重量％、酸化剤を０．２〜５重量％、研磨調節剤を０．０５〜３重量％、界面活性剤を０．０５〜３重量％、ｐＨ調節剤を０．０５〜３重量％、及び脱イオン水を８３〜９９．６４重量％含むことができる。
【００１０】
前記酸化物研磨粒子はシリカ（ＳｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の中から選択される少なくとも１つであり得る。
【００１１】
前記酸化物研磨粒子の平均粒度は、１０〜１２０ｎｍであり得る。
【００１２】
前記酸化剤は、過酸化水素（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ジオキシゲニル（Ｄｉｏｘｙｇｅｎｙｌ）、オゾン（Ｏｚｏｎｅ）、及びオゾン化物（Ｏｚｏｎｉｄｅ）から選択される過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、または超酸化物（Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ）、弗素（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）、塩素（Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）、亜塩素酸（Ｃｈｌｒｏｕｓ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ２）、塩素酸（Ｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ３）、過塩素酸（Ｐｅｒｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ４）、次亜塩素酸（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ），及び亜塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ）、塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒａｔｅ）、過塩素酸塩（Ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）、次亜塩素酸塩（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｉｔｅ）のようなハイポハライト（Ｈｙｐｏｈａｌｉｔｅ）から選択されるハロゲン化合物（Ｈａｌｏｇｅｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）系列、硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ）３）のような硝酸金属塩を含む硝酸塩（Ｎｉｔｒａｔｅ）系列、 クロム三酸化物（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  ｔｒｉｏｘｉｄｅ）、ピリジニウムクロロクロマート（Ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｏｃｈｒｏｍａｔｅ）、クロム酸塩（Ｃｈｒｏｍａｔｅ）、重クロム酸塩（Ｄｉｃｈｒｏｍａｔｅ）から選択されるクロム化合物（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）系列、過マンガン酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）のような過マンガン酸塩（Ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）系列、 過ほう酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｐｅｒｂｏｒａｔｅ）、亜酸化窒素（Ｎｉｔｒｏｕｓ  Ｏｘｉｄｅ）、２、２’−ジピリジルジスルフィド（２、２’−Ｄｉｐｙｒｉｄｙｌｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、二酸化鉛（ＰｂＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、及び 酸化銅（ＣｕＯ）から選択される金属酸化物、塩化鉄（ＦｅＣｌ３）のような金属塩化物及びペルオキソ二硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ、Ｋ２Ｓ２Ｏ８）のような硫酸塩（Ｓｕｌｆａｔｅ）を含むグループから選択される少なくとも１つであり得る。
【００１３】
前記研磨調節剤は、無機酸（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｃｉｄ）、有機酸（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ａｃｉｄ）及びこれらの塩からならグループから選択され得る。
【００１４】
例示的に、前記無機酸及びその塩は、硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、硫酸（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、塩酸（Ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、フッ酸（Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、燐酸（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、過酸化二硫酸（Ｐｅｒｏｘｙｄｉｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、過酸化一硫酸（Ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、及び塩素酸（Ｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、亜塩素酸（Ｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）、次亜塩素酸（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）、及び過塩素酸（Ｐｅｒｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）から選択されるハロゲンオキソ酸（Ｈａｌｏｇｅｎ  ｏｘｏａｃｉｄ）及びこれらの塩（例えば硝酸塩）からなるグループから選択され得る。
【００１５】
また、前記有機酸及びその塩は、スルホン酸（Ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボキシル酸（Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、アミノ酸及びこれらの塩を含むことができる。
【００１６】
例えば、前記カルボキシル酸は、酢酸（Ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、クエン酸（Ｃｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、ギ酸（Ｆｏｒｍｉｃ  ａｃｉｄ）、グルコン酸（Ｇｌｕｃｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、乳酸（Ｌａｃｔｉｃ  ａｃｉｄ）、シュウ酸（Ｏｘａｌｉｃ  ａｃｉｄ）、マレイン酸（Ｍａｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）、グルタル酸（Ｇｌｕｔａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、コハク酸（Ｓｕｃｃｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）、及び酒石酸（Ｔａｒｔａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、からなるグループから選択される脂肪族カルボキシル酸、フタル酸（Ｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｃｉｄ）から選択される芳香族カルボキシル酸、及びアスコルビンン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ  ａｃｉｄ）から選択されるビニール族カルボキシル酸（Ｖｉｎｙｌｏｇｏｕｓ  ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）及びこれらの組み合わせからなるグループから選択され得る。前記アミノ酸は、例示的にヒスチジン（Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）、グリシン（Ｇｌｙｃｉｎｅ）、アルギニン（Ａｒｇｉｎｉｎｅ）及びこれらの組み合わせからなるグループから選択され得る。
【００１７】
前記界面活性剤は、陽イオン系、陰イオン系又は非イオン系であり得る。特に好ましくは陰イオン系又は非イオン系であり得る。
【００１８】
例示的に、前記界面活性剤は、ラウリルミリスチルアルコール（ｌａｕｒｙｌ  ｍｙｒｉｓｔｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）系列、ＨＬＢ（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ  ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ  ｂａｌａｎｃｅ）値が１２以上であるメチル−オキシラン高分子（Ｍｅｔｈｙｌ−ｏｘｉｒａｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）系列、エチレンジアミン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）、エトキシル化され、プロポキシル化されたアルコール（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ａｎｄ  ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ Ａｌｃｏｈｏｌ）系列、２−メチルオキシラン（２−ｍｅｔｈｙｌｏｘｉｒａｎｅ）、オキシラン（ｏｘｉｒａｎｅ）系列、ポリエチレングリコール（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、又はポリソルベート（ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ）系列から選択される少なくとも１つであり得る。
【００１９】
具体的に、前記界面活性剤は、塩化ベンザルコニウム（Ｂｅｎｚａｌｋｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ａｌｋｙｌ  Ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、塩化ベンゼトニウム（Ｐｈｅｍｅｒｏｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ラウリル硫酸アンモニウム（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ）、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆａｔｅ）、ミレス硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｍｙｒｅｔｈ  ｓｕｌｆａｔｅ）、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム（Ｄｉｏｃｔｙｌ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ペルフルオロオクタンスルホン酸塩（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ペルフルオロブタンスルホン酸塩（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｂｕｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ｌｉｎｅａｒ  ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ステアリン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｓｔｅａｒａｔｅ）、ラウロイルサルコシンナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｏｙｌ  ｓａｒｃｏｓｉｎａｔｅ）、臭化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、塩化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ペルフルオロノナン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｎｏｎａｎｏａｔｅ）、ペルフルオロオクタン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏａｔｅ）、オクテニジン二塩酸塩（Ｏｃｔｅｎｉｄｉｎｅ  ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、５−ブロモー５―ニトロー１，３−ジオキサン（５−ｂｒｏｍｏ−５−ｎｉｔｒｏ−１，３−ｄｉｏｘａｎｅ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｏｃｔａｄｅｃｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、臭化セトリモニウム（Ｃｅｔｒｉｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、臭化ジオクタデシルジメチルアンモニウム（Ｄｉｏｃｔａｄｅｃｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル（Ｏｃｔａｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｄｏｄｅｃｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ラウリン酸グリセリル（Ｇｌｙｃｅｒｙｌ  ｌａｕｒａｔｅ）、又はポリエトキシ化牛脂アミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ｔａｌｌｏｗ  ａｍｉｎｅ）から選択される少なくとも１つであり得る。
【００２０】
前記ｐＨ調節剤は、ポリアクリル酸（ｐｏｌｙ  Ａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボキシル酸、硝酸、硫酸及びスルホン酸を含むグループから選択される少なくとも１つの酸（ａｃｉｄ）であるか、又は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）及びテトラブチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｂｕｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）を含むグループから選択される少なくとも１つの塩基であり得る。
【００２１】
前記組成物は、例えば２．０〜５．０のｐＨを有することができる。
【００２２】
前記他の課題を達成するための本発明による半導体装置の製造方法は、基板上に第１の窪んだ領域を含む第１の構造物を形成する段階と、前記第１の構造物上にシリコンを包含しない有機膜を形成して前記第１の窪んだ領域を満たす段階と、前記有機膜に対して請求項１に記載のＣＭＰ用スラリー組成物を利用してＣＭＰ工程を進行して前記第１の構造物の上部面を露出させる段階と、を含む。
【００２３】
一実施形態において、前記第１の窪んだ領域は、前記基板を露出させる第１のホールであり、前記有機膜に対してＣＭＰ工程を進行した後に、前記第１の構造物上に前記有機膜の上部面を露出させる第２のホールを含む第２の構造物を形成する段階と、前記第２のホールを通じて前記有機膜を除去する段階と、前記第１のホールと前記第２のホールとの少なくとも側壁を覆う活性柱を形成する段階と、前記第１の構造物と前記第２の構造物の一部に導電ラインを形成する段階とを、さらに包含することができる。
【００２４】
前記第１の構造物と前記第２の構造物とは、各々複数層の絶縁膜と犠牲膜が交互に積層された構造を有することができ、前記第１の構造物と前記第２の構造物との一部に導電ラインを形成する段階は、前記犠牲膜を選択的に除去する段階と、前記犠牲膜が除去された領域に前記導電ラインを形成する段階と、を包含することができる。
【００２５】
他の実施形態において、前記構造物は、前記基板上に配置されるエッチング対象膜、前記エッチング対象膜上に配置され、複数個の互に平行なライン形態の第１のマスクパターン、及び前記第１のマスクパターンの側壁と上部面をコンフォーマルに覆う第３のマスク膜を含み、前記第１の構造物の上部面を露出させる段階は、前記第３のマスク膜の上部面を露出させ得る。
【００２６】
具体的に、前記第１のマスクパターン間の間隔は、前記第３のマスク膜の厚さの３倍であり、前記第１のマスクパターンの間に前記有機膜が配置され得る。
【００２７】
前記方法は、異方性エッチング工程を進行して露出された前記第３のマスク膜を除去し、前記有機膜下に第３のマスクパターンを形成する段階をさらに包含することができる。
【００２８】
前記第１の構造物の上端には酸化膜が配置され、前記ＣＭＰ用スラリー組成物は、前記酸化膜に対して６：１以上の選択比に前記有機膜を研磨することができる。
【００２９】
また、本発明は前述したＣＭＰ用スラリー組成物を利用し、ＣＭＰ工程を行う方法を提供する。
【００３０】
例示的に、前記ＣＭＰ工程は、シリコンを含まない有機膜に対して適用することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の一実施形態によるＣＭＰ用スラリー組成物は酸化膜に対して６：１以上の優れた選択比にシリコンを包含しない有機膜を研磨することができる。また、本ＣＭＰ用スラリー組成物を使用して研磨工程を進行すれば、酸化膜に対する有機膜のエッチング選択比が約６：１〜４３０：１に多様に具現され得る。製造する半導体装置の構造にしたがって適当な組成を選択してＣＭＰ組成物を適用することができる。また、前記ＣＭＰ用スラリー組成物は構造物のピーリング（ｐｅｅｌｉｎｇ）や剥離（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）等をもたらさない。したがって、半導体装置を不良無しで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図３】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図４】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図５】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図６】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図７】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図８】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図９】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１０】本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１３】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１４】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１５】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１６】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１７】本発明の他の例によって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施形態にしたがって製造された半導体装置を含むメモリシステムの一例を示す概略ブロック図である。
【図１９】本発明の実施形態にしたがって製造された半導体装置を具備するメモリカードの一例を示す概略ブロック図である。
【図２０】本発明の実施形態にしたがって製造された半導体装置を装着する情報処理システムの一例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の他の長所及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば、明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互に異なる多様な形態に具現できる。本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるのみである。明細書の全文に渡り同一参照符号は同一構成要素を示す。
【００３４】
本明細書で使用される用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数形は特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使用される‘含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）’及び／又は‘包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）’は、言及された構成要素、段階、動作及び／又は素子について、１つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／又は素子の存在又は追加を排除しない。また、本明細書で、ある膜が他の膜又は基板上に有ると言及される場合に、それは他の膜又は基板上に直接形成され得るか、或いは又はこれらの間に第３の膜が介在することもあり得ることを意味する。
【００３５】
また、本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な例示図である断面図及び／又は平面図を参考して説明される。図面において、膜及び領域の厚さは技術的な内容の効果的な説明のために誇張されたものである。したがって、製造技術及び／又は許容誤差等によって例示図の形態が変形され得る。したがって、本発明の実施形態は図示された特定形態に制限されるものではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含む。例えば、直角に図示されたエッチング領域は丸みを帯びるか、或いは所定の曲率を有する形態であり得る。したがって、図面で例示された領域は概略的な属性を有し、図面で例示された領域の模様は素子の領域の特定形態を例示するためのものであり、発明の範疇を制限するためのものではない。
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３７】
本発明のＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化物研磨粒子、酸化剤及び溶媒に使用される脱イオン水を必須成分とし、選択的に研磨調節剤、界面活性剤、そしてｐＨ調節剤を含むことができる。
【００３８】
前記酸化物研磨粒子は、ＣＭＰ工程において物理的な研磨作用を行うのに使用することができる。その種類は特に制限されないが、酸化物研磨粒子としては金属酸化物粒子を使用することができる。例えば、発煙法若しくはゾルゲル法（Ｓｏｌ−Ｇｅｌ）で製造されるシリカ（ＳｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、及び酸化チタン（ＴｉＯ２）の中から少なくとも１つであり得る。前記酸化物研磨粒子の平均粒度は１０〜１２０ｎｍであり、望ましくは３０〜１００ｎｍであり得る。酸化物研磨粒子のサイズがこれより小さいと生産歩留り率が低下し、これより大きいと分散が難しく、スクラッチを発生させ得る。例示的な実施形態において、酸化物研磨粒子は、本発明のＣＭＰ用スラリー組成物のうち、０．００１〜５重量％、好ましくは０、０１〜３重量％、更に好ましくは０．０１〜０．５重量％で含まれる。
【００３９】
前記酸化剤は前記有機膜の酸化を誘導して研磨率を確保することができる。前記酸化剤は過酸化水素（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ジオキシゲニル（Ｄｉｏｘｙｇｅｎｙｌ）、オゾン（Ｏｚｏｎｅ）及びオゾン化物（Ｏｚｏｎｉｄｅ）のような過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、または超酸化物（Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ）系列、弗素（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）や塩素（Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）、亜塩素酸（Ｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ２ ）、 塩素酸（ｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ３）、過塩素酸（ｐｅｒｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ４）、次亜塩素酸（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ、ＨＣｌＯ）、のような塩素酸系列、または亜塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ）、塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒａｔｅ）、過塩素酸塩（Ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）または次亜塩素酸塩（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｉｔｅ）から選択され得る塩素酸塩系列を含むハイポハライト（Ｈｙｐｏｈａｌｉｔｅ）から選択されるハロゲン化合物（Ｈａｌｏｇｅｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）系列、硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ）３）のような硝酸金属塩を含む硝酸塩（Ｎｉｔｒａｔｅ）系列、 クロム三酸化物（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  ｔｒｉｏｘｉｄｅ）、ピリジニウムクロロクロマート（Ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｏｃｈｒｏｍａｔｅ）、クロム酸塩（Ｃｈｒｏｍａｔｅ）及び重クロム酸塩（Ｄｉｃｈｒｏｍａｔｅ）から選択されるクロム化合物（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）系列、過マンガン酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）のような過マンガン酸塩（Ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）系列、過ほう酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｐｅｒｂｏｒａｔｅ）、亜酸化窒素（Ｎｉｔｒｏｕｓ  Ｏｘｉｄｅ）、２、２’−ジピリジルジスルフィド（２、２’−Ｄｉｐｙｒｉｄｙｌｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、二酸化鉛（ＰｂＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、及び 酸化銅（ＣｕＯ）から選択される金属酸化物、塩化鉄（ＦｅＣｌ３）のような金属塩化物及びペルオキソ二硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ、Ｋ２Ｓ２Ｏ８）のような硫酸塩（Ｓｕｌｆａｔｅ）からなるグループから選択される少なくとも１つであり得る。前記酸化剤の中で亜塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ）や塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒａｔｅ）のようなハロゲン化合物系列が最も望ましい。本発明のＣＭＰ用スラリー組成物のうち、酸化剤は０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜５重量％、更に好ましくは０．３〜３重量％で含まれることができる。
【００４０】
前記研磨調節剤は有機膜内の炭素チェーンを切る役割を果たし得る。前記研磨調節剤は有機酸（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ａｃｉｄ）、無機酸（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｃｉｄ）及びこれらの塩が適合である。具体的に前記研磨調節剤に使用できる無機酸及びその塩 は硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、塩酸（Ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、フッ酸（Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、燐酸（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、例えば硫酸（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）、過酸化二硫酸（Ｐｅｒｏｘｙｄｉｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）及び過酸化一硫酸（Ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｃｉｄ）から選択され得る無機硫酸系列（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄｓ）、例えば塩素酸（Ｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）、亜塩素酸（Ｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）、次亜塩素酸（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）、及び過塩素酸（Ｐｅｒｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）から選択されるハロゲンオキソ酸（Ｈａｌｏｇｅｎ  ｏｘｏａｃｉｄ）系列、及びこれらの塩からなり得る。
【００４１】
また、前記有機酸及びその塩は、有機スルホン酸系列（Ｏｒｇａｎｉｃ ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄｓ）、カルボキシル酸系列（Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄｓ）、アミノ酸系列（Ａｍｉｎｏ  ａｃｉｄｓ）及びこれらの塩を含むことができる。具体的に、研磨調節剤に使用できる有機酸を構成するカルボキシル酸の例としては、酢酸（Ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、クエン酸（Ｃｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、ギ酸（Ｆｏｒｍｉｃ  ａｃｉｄ）、グルコン酸（Ｇｌｕｃｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、乳酸（Ｌａｃｔｉｃ  ａｃｉｄ）、シュウ酸（Ｏｘａｌｉｃ  ａｃｉｄ）、マレイン酸（Ｍａｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）、グルタル酸（Ｇｌｕｔａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、コハク酸（Ｓｕｃｃｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）、及び酒石酸（Ｔａｒｔａｒｉｃ  ａｃｉｄ）からなるグループから少なくとも１種以上選択される脂肪族カルボキシル酸（Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）系列、フタル酸（Ｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｃｉｄ）のような芳香族カルボキシル酸系列、及びアスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ  ａｃｉｄ）のようなビニール族カルボキシル酸（Ｖｉｎｙｌｏｇｏｕｓ  ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）系列を含むグループから選択される少なくとも１つであり得る。また、使用可能なアミノ酸の例は、ヒスチジン（Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）、グリシン（Ｇｌｙｃｉｎｅ）、アルギニン（Ａｒｇｉｎｉｎｅ）から選択される少なくとも１種である。
【００４２】
また、前記スルホン酸は、ｐ−トルエンスルホン酸（ｐ−ｔｏｌｕｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸（４−ｈｙｄｒｏｘｙ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）のような芳香族スルホン酸を特に含むことができる。
【００４３】
前記研磨調節剤としては前記脂肪族カルボキシル酸系列が最も望ましい。研磨調節剤は、本発明のＣＭＰ用スラリー組成物のうち、０〜５重量５、好ましくは０．０５〜３重量％、更に好ましくは０．３〜１．５重量％、例えば０．３〜１．３重量％で含まれることができる。研磨調節剤の含量がそれを超えると、本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物の安定性が低下し、それより少ないと、研磨調節剤の添加による効果が期待し難い。
【００４４】
前記界面活性剤は前記ＣＭＰ用スラリー組成物の前記有機膜の表面での濡れ性（ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ）を改善してスラリーの分散安定性を向上させ、研磨率を高くする役割を果たし得る。前記界面活性剤は陽イオン系、陰イオン系又は非イオン系であり得る。特に、好ましくは陰イオン系又は非イオン系であり得る。具体的に、前記界面活性剤はラウリルミリスチルアルコール（ｌａｕｒｙｌ  ｍｙｒｉｓｔｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）系列、ＨＬＢ（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ  ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ  ｂａｌａｎｃｅ）値が１２以上であるメチル−オキシラン高分子（Ｍｅｔｈｙｌ−ｏｘｉｒａｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）系列、エチレンジアミン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）、Ｃ１−１６エトキシル化され、プロポキシル化されたアルコール（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ａｎｄ  ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ Ａｌｃｏｈｏｌ）系列、２−メチルオキシラン（２−ｍｅｔｈｙｌｏｘｉｒａｎｅ）、オキシラン（ｏｘｉｒａｎｅ）系列、ポリエチレングリコール（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、又はポリソルベート（ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ）系列から選択される少なくとも１つであり得る。
【００４５】
具体的に、本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物の中から使用できる界面活性剤は、塩化ベンザルコニウム（Ｂｅｎｚａｌｋｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ａｌｋｙｌ  Ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、塩化ベンゼトニウム（Ｐｈｅｍｅｒｏｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ラウリル硫酸アンモニウム（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ）、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆａｔｅ）、ミレス硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｍｙｒｅｔｈ  ｓｕｌｆａｔｅ）、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム（Ｄｉｏｃｔｙｌ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ペルフルオロオクタンスルホン酸塩（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ペルフルオロブタンスルホン酸塩（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｂｕｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ｌｉｎｅａｒ  ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ステアリン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｓｔｅａｒａｔｅ）、ラウロイルサルコシンナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｏｙｌ  ｓａｒｃｏｓｉｎａｔｅ）、臭化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、塩化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ペルフルオロノナン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｎｏｎａｎｏａｔｅ）、ペルフルオロオクタン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏａｔｅ）、オクテニジン二塩酸塩（Ｏｃｔｅｎｉｄｉｎｅ  ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、５−ブロモー５―ニトロー１，３−ジオキサン（５−ｂｒｏｍｏ−５−ｎｉｔｒｏ−１，３−ｄｉｏｘａｎｅ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｏｃｔａｄｅｃｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、臭化セトリモニウム（Ｃｅｔｒｉｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、臭化ジオクタデシルジメチルアンモニウム（Ｄｉｏｃｔａｄｅｃｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル（Ｏｃｔａｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｄｏｄｅｃｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ラウリン酸グリセリル（Ｇｌｙｃｅｒｙｌ  ｌａｕｒａｔｅ）、又はポリエトキシ化牛脂アミン（Ｐｏｌｙｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ｔａｌｌｏｗ  ａｍｉｎｅ）から選択される少なくとも１つであり得る。
【００４６】
本発明のＣＭＰ用スラリー組成物のうち、界面活性剤は、０〜３重量％、好ましくは０．０５〜３重量％、更に好ましくは０．１〜１重量％で含まれることができる。界面活性剤の含量がそれより少ないと、分散安定性の増加効果が期待し難い。それを超えても分散安定性の改善効果の上昇が期待し難く、寧ろ有機膜に対する選択的エッチング効果が低下する可能性もある。
【００４７】
前記ｐＨ調節剤は本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物のｐＨを調節し、研磨対象である層、例えばシリコンを含まない有機膜の性質により、酸化が起こりやすい範囲を調節するためのものである。前記研磨調節剤も酸を包含するので、一種のｐＨ調節剤の役割を果たし得る。前記ｐＨ調節剤は酸性又は塩基性であり得る。具体的に、前記ｐＨ調節剤はポリアクリル酸（ｐｏｌｙ  Ａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボキシル酸、硝酸、硫酸及びスルホン酸のような酸（ａｃｉｄ）であるか、又は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）及びテトラブチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｂｕｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）のような塩基であり得る。本発明のＣＭＰ用スラリー組成物のうち、ｐＨ調節剤は０〜３重量％、好ましくは０．０５〜３重量％、更に好ましくは０．１〜１重量％で含まれることができる。ｐＨ調節剤の含量がそれより小さいとＣＭＰ用スラリー組成物を希望するｐＨに制御できず、それを超えるとＣＭＰ用スラリー組成物のｐＨが変化しすぎてＣＭＰ用スラリー組成物中に含まれた酸化物研磨粒子の安定性が低下し得る。
【００４８】
本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物のうち、使用される脱イオン水は溶媒として使用されるが、脱イオン水はＣＭＰ用スラリー組成物のうち、７９〜９９．８８９重量％、好ましくは８３〜９９．６４重量％で含まれることができる。
【００４９】
例示的は実施形態において、本発明のＣＭＰ用スラリー組成物は使用された酸化剤、ｐＨ調節剤、界面活性剤の種類及び量により、異なり得る。例示的に、本発明のＣＭＰ用スラリー組成物は、２．０〜５．０のｐＨを有するため、有機膜のＣＭＰ工程に適合である。本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物を利用して、例えばシリコンを含まない有機膜を研磨することができる。本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物を利用し、有機膜を研磨する際、有機膜を酸化剤で酸化させて軟化させることができ、軟化した有機膜上の酸化層が他の成分によって化学的に除去されると共に研磨粒子によって研磨され得る。
【００５０】
このようなＣＭＰ用スラリー組成物を利用し、有機膜を効果的に研磨することができる。本発明の例示的な実施例によって製造されたＣＭＰ用スラリー組成物は、酸化膜に対する有機膜のエッチング選択比が約６：１〜４３０：１で様々に具現できる。製造する半導体装置の構造によって適当な組成を選択し、ＣＭＰ組成物を適用することができる。
【００５１】
続いて、本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物を利用し、半導体装置を製造する方法を説明する。本発明の実施形態による不揮発性メモリ装置は３次元構造の３次元半導体装置構造を有する。図１、図２Ａ、及び図２Ｂは本発明の一例にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【００５２】
図１を参照すれば、基板１００上に窪んだ領域１１５を含む構造物１１０を形成する。前記構造物１１０の少なくとも上部は酸化物で形成され得る。前記構造物１１０上に有機膜１２０を形成する。前記有機膜１２０はスピンオンカーボン（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｃａｒｂｏｎ）膜又はスピンオンハードマスク（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｈａｒｄｍａｓｋ）膜とも称され得る。前記有機膜１２０はシリコンを包含しない有機膜である。前記有機膜１２０を形成する過程はスピンコーティングと乾燥又はベーキング過程とを包含することができる。前記有機膜１２０は前記窪んだ領域１１５を満たすように形成される。
【００５３】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すれば、研磨工程を実行して前記有機膜１２０を研磨して前記構造物１１０上の前記有機膜１２０の少なくとも一部を除去する。前記研磨工程はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）であり得る。本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物を利用して行われ得る。この時、図２Ａのように前記構造物１１０上に所定の厚さを有する有機膜パターン１２０ａが形成されるか、又は研磨工程を続いて実行して図２Ｂのように前記構造物１１０の上部面が露出され、前記窪んだ領域１１５内に有機膜パターン１２０ｂが残ることがあり得る。
【００５４】
次に本発明のＣＭＰ組成物が適用され得る具体的な半導体装置の製造過程を示す。
【００５５】
図３乃至図１０は本発明の一実施形態にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【００５６】
図３を参照すれば、基板１上に第１のゲート層間絶縁膜３と第１の犠牲膜５を交互に積層して第１の構造物１０を形成する。前記第１の犠牲膜５は前記第１のゲート層間絶縁膜３に対してエッチング選択性を有する物質で形成され得る。前記第１のゲート層間絶縁膜３は、例えばシリコン酸化膜であり、前記第１の犠牲膜５はシリコン窒化膜であり得る。前記第１の犠牲膜５と前記第１のゲート層間絶縁膜３とを順にエッチングして前記基板１を露出させて第１のホール１２を形成する。
【００５７】
図４を参照すれば、前記第１の構造物１０上にシリコンを包含しない有機膜１４を形成して窪んだ領域である前記第１のホール１２を満たす。
【００５８】
図５を参照すれば、前記有機膜１４に対して本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物を利用してＣＭＰ工程を進行して、前記第１の構造物１０上の前記有機膜１４を除去し、最上層の前記第１のゲート層間絶縁膜３を露出させる。この時、前記ＣＭＰ組成物が酸化膜に対して優れた研磨選択比を有し、有機膜に対して高い研磨率を示すので、ＣＭＰ工程を不良無しで速やかに進行することができる。したがって、前記第１のホール１２内に有機膜パターン１４ａが残る。
【００５９】
図６を参照すれば、前記第１の構造物１０上に第２のゲート層間絶縁膜２３と第２の犠牲膜２５とを交互に積層して、第２の構造物２０を形成する。前記第２の犠牲膜２５は前記第１の犠牲膜５と同一であり得る。前記第２のゲート層間絶縁膜２３は前記第１のゲート層間絶縁膜３と同一であり得る。前記第２の犠牲膜２５と前記第２のゲート層間絶縁膜２３とを順にエッチングして前記有機膜パターン１４ａを露出させて第２のホール２２を形成する。この時、前記有機膜パターン１４ａは前記第１のホール１２とその底の前記基板１とを保護する役割を果たす。
【００６０】
本実施形態で２層の構造物１０、２０を形成したが、前記構造物の積層個数は３層以上であり得る。
【００６１】
図７を参照すれば、酸素を利用するアッシング工程等を進行して前記第２のホール２２を通じて露出された前記有機膜パターン１４ａを選択的に除去する。したがって、第１のホール１２の底で前記基板１が露出される。
【００６２】
図８を参照すれば、前記基板１の全面上にポリシリコン膜をコンフォーマルに形成した後、第１の埋め込み絶縁膜で前記ホール１２、２２を満たした後、本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物で平坦化エッチングを行って前記ホール１２、２２内にこれらの側壁と底とを覆う活性柱２７とこれらを満たす第１の埋め込み絶縁膜パターン２９とを形成する。そして、イオン注入工程を進行して前記活性柱２７の上端に共通ドレーン領域３１を形成することができる。
【００６３】
図９を参照すれば、前記活性柱２７と離隔された前記構造物２０、１０の一領域をパターニングして、前記基板１を露出させるグルーブ３２を形成する。前記グルーブ３２を通じて前記犠牲膜５、２５を除去する。前記犠牲膜５、２５が除去された領域にゲート絶縁膜３４をコンフォーマルに形成し、導電膜を形成して前記犠牲膜５、２５が除去された領域と前記グルーブ３２とを満たす。前記ゲート絶縁膜３４はトンネル絶縁膜、電荷トラップ膜及びブロッキング絶縁膜を包含することができる。前記導電膜は不純物がドーピングされたポリシリコンや金属含有膜であり得る。そして、再び前記グルーブ３２内の前記導電膜を除去して前記基板１を露出させると同時に前記ゲート層間絶縁膜３、２３の間に下部選択ラインＬＳＬ、ワードラインＷＬ０〜ＷＬ３及び上部選択ラインＵＳＬ０、ＵＳＬ１を形成する。
【００６４】
図１０を参照すれば、イオン注入工程を進行して前記グルーブ３２の下に共通ソースラインＣＳＬを形成する。前記グルーブ３２を第２の埋め込み絶縁膜で満たした後に本発明に係るＣＭＰ用スラリー組成物を利用し、平坦化エッチングして前記グルーブ３２内に第２の埋め込み絶縁膜パターン３６を残す。そして、最上層の第２のゲート層間絶縁膜２３上に前記共通ドレーン領域３１と接するが、互に離隔された複数個のビットラインＢＬを形成する。
【００６５】
図３乃至図１０は垂直型ＮＡＮＤメモリ装置を製造する過程で本発明のＣＭＰ組成物が適用される過程を説明した。
【００６６】
図１１乃至１６は本発明の他の実施形態にしたがって半導体装置を製造する過程を示す断面図である。
【００６７】
図１１を参照すれば、基板５１上にエッチング対象膜５３を形成する。前記エッチング対象膜５３は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜等であり得る。前記エッチング対象膜５３上に第１のマスク膜５５を形成する。前記第１のマスク膜５５は前記エッチング対象膜５３に対してエッチング選択性を有する物質で、例えばシリコンを包含しない有機膜であり得る。前記第１のマスク膜５５上に第２マスク膜で第２のマスクパターン５７を形成する。前記第２のマスクパターン５７は前記第１のマスク膜５５に対してエッチング選択性を有する物質で形成され得る。前記第２のマスクパターン５７の幅Ｗ１はフォトリソグラフィー工程で具現することができる最小の線幅に該当し得る。前記第２のマスクパターン５７間の間隔Ｗ２は前記第２のマスクパターン５７の幅Ｗ１より大きくなり得る。例えば、前記幅Ｗ１対前記間隔Ｗ２は約３：５であり得る。前記第２のマスクパターン５７の側壁を覆うスペーサー５９を形成する。前記スペーサー５９の幅Ｗ３は前記第２のマスクパターン５７の幅Ｗ１の約１／３に該当することができる。複数の第２のマスクパターン５７及び複数のスペーサー５９は、第１のマスク膜５５上に互いに平行に配置されている。
【００６８】
図１２を参照すれば、前記第２のマスクパターン５７を除去する。そして、前記スペーサー５９をエッチングマスクとして利用して前記第１のマスク膜５５をエッチングして第１のマスクパターン５５ａを形成する。この時、前記第１のマスクパターン５５ａ間の窪んだ領域の間隔は前記第２のマスクパターン５７の幅Ｗ１と概ね同一であり得る。この第１のマスクパターン５５ａは、エッチング対象膜５３上に互いに平行にライン形態で配置形成される。
【００６９】
図１３を参照すれば、前記第１のマスクパターン５５ａの上部面と側壁とをコンフォーマルに覆う第３のマスク膜６１を形成してエッチング対象膜５３、第１のマスクパターン５５ａ及び第３のマスク膜６１で第１の構造物を構成する。前記第３のマスク膜６１は、例えばシリコン酸化膜であり得る。前記第３のマスク膜６１の厚さＴ１は前記スペーサー５９の幅Ｗ３と同様に形成され得る。従って、第１のマスクパターン５５ａ間の間隔は、第３のマスクの厚さＴ１の約３倍である。
【００７０】
図１４を参照すれば、前記第３のマスク膜６１上に有機膜６３を形成する。前記有機膜６３はシリコンを包含しない有機膜で形成され得る。前記有機膜６３は前記第１のマスクパターン５５ａ間の窪んだ領域を満たすように形成される。
【００７１】
図１５を参照すれば、前記有機膜６３に対して前記ＣＭＰ組成物を利用してＣＭＰ工程を進行する。したがって、前記第３のマスク膜６１の最上部面上の前記有機膜６３を除去して前記第３のマスク膜６１の最上部面を露出させ、前記第１のマスクパターン５５ａ間に有機膜パターン６３ａを残す。
【００７２】
図１６を参照すれば、露出された前記第３のマスク膜６１に対して異方性エッチング工程を進行して前記有機膜パターン６３ａ間の前記第３のマスク膜６１を除去し、前記第１のマスクパターン５５ａを露出させる。この時、前記有機膜パターン６３ａ下に第３のマスクパターン６１ａが残る。この時、前記第１のマスクパターン５５ａと前記有機膜パターン６３ａとの間の間隔は前記スペーサー５９の幅Ｗ３と同様に形成され得る。
【００７３】
図１７を参照すれば、前記第１のマスクパターン５５ａと前記有機膜パターン６３ａとをエッチングマスクとして利用して前記エッチング対象膜５３をエッチングして、エッチング対象膜パターン５３ａを形成する。そして、前記第１の及び３マスクパターン５５ａ、６１ａ及び前記有機膜パターン６３ａを除去する。したがって、フォトリソグラフィー工程で具現できる最小線幅より小さい線幅のパターンを形成することができる。
【００７４】
図１１乃至図１７を参照して説明した方法はＤＲＡＭ装置のワードラインやビットラインを形成する過程に適用され得る。
【００７５】
図１８は本発明の実施形態にしたがって製造された半導体装置を含むメモリシステムの一例を示す概略ブロック図である。
【００７６】
図１８を参照すれば、メモリシステム１１００はＰＤＡ、ポータブル（ｐｏｒｔａｂｌｅ）コンピューター、ウェブタブレット（ｗｅｂ  ｔａｂｌｅｔ）、無線電話機（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｐｈｏｎｅ）、モバイルフォン（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅ）、デジタルミュージックプレーヤー（ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｕｓｉｃ  ｐｌａｙｅｒ）、メモリカード（ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）、又は情報を無線環境で送信及び／又は受信できるすべての素子に適用され得る。
【００７７】
メモリシステム１１００はコントローラ４２５０、キーパッド（ｋｅｙｐａｄ）、キーボード及びディスプレイのような入出力装置１１２０、メモリ１１３０、インターフェイス１１４０、及びバス１１５０を含む。メモリ１１３０とインターフェイス１１４０とはバス１１５０を通じて相互疎通される。
【００７８】
コントローラ４２５０は少なくとも１つのマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ、又はそれと類似な他のプロセス装置を含む。メモリ１１３０はコントローラによって遂行された命令を格納するのに使用され得る。入出力装置１１２０はシステム１１００の外部からデータ又は信号を受信するか、又はシステム１１００外部へデータ又は信号を出力することができる。例えば、入出力装置１１２０はキーボード、キーパッド又はディスプレー素子を包含することができる。
【００７９】
メモリ１１３０は本発明の実施形態による不揮発性メモリ素子を含む。メモリ１１３０はまた他の種類のメモリ、任意の随時アクセスが可能な揮発性メモリ、その他の多様な種類のメモリをさらに包含することができる。
【００８０】
インターフェイス１１４０はデータを通信ネットワークに送出するか、或いはネットワークからデータを受信する役割を果たす。
【００８１】
図１９は本発明の実施形態にしたがって製造された半導体装置を具備するメモリカードの一例を概略ブロック図である。
【００８２】
図１９を参照すれば、高容量のデータ格納能力を支援するためのメモリカード１２００は本発明によるフラッシュメモリ装置１２１０を装着する。本発明によるメモリカード１２００はホスト（Ｈｏｓｔ）とフラッシュメモリ装置１２１０との間の諸般のデータ交換を制御するメモリコントローラ１２２０を含む。
【００８３】
ＳＲＡＭ１２２１はプロセシングユニット１２２２の動作メモリとして使用される。ホストインターフェイス１２２３はメモリカード１２００と接続されるホストのデータ交換プロトコルを具備する。エラー訂正ブロック１２２４はマルチビットフラッシュメモリ装置１２１０から読み出されたデータに含まれるエラーを検出及び訂正する。メモリインターフェイス１２２５は本発明のフラッシュメモリ装置１２１０とインターフェイシングする。プロセシングユニット１２２２はメモリコントローラ１２２０がデータを交換するための諸般の制御動作を遂行する。たとえば図面には図示しないが、本発明によるメモリカード１２００はホスト（Ｈｏｓｔ）とのインターフェイシングのためのコードデータを格納するＲＯＭ（図示せず）等がさらに提供され得ることはこの分野の通常的な知識を習得した者には自明である。
【００８４】
以上の本発明のフラッシュメモリ装置及びメモリカード又はメモリシステムによれば、ダミーセルの消去特性が改善されたフラッシュメモリ装置１２１０を通じて信頼性高いメモリシステムを提供することができる。特に、最近活発に進行される半導体ディスク装置（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｓｋ：以下ＳＳＤ）装置のようなメモリシステムで本発明のフラッシュメモリ装置が提供され得る。この場合、ダミーセルから生じる読出しエラーを遮断することによって、信頼性高いメモリシステムを具現することができる。
【００８５】
図２０は本発明の実施形態にしたがって製造された半導体装置を装着する情報処理システムの一例を概略ブロック図である。
【００８６】
図２０を参照すれば、モバイル機器やデスクトップコンピューターのような情報処理システムに本発明のフラッシュメモリシステム１３１０が装着される。本発明による情報処理システム１３００はフラッシュメモリシステム１３１０と各々システムバス１３６０に電気的に連結されたモデム１３２０、中央処理装置１３３０、ＲＡＭ１３４０、ユーザーインターフェイス１３５０を含む。フラッシュメモリシステム１３１０は先に言及されたメモリシステム又はフラッシュメモリシステムと実質的に同様に構成される。フラッシュメモリシステム１３１０には中央処理装置１３３０によって処理されたデータ又は外部から入力されたデータが格納される。ここで、上述したフラッシュメモリシステム１３１０が半導体ディスク装置（ＳＳＤ）を構成することができ、この場合、情報処理システム１３００は大容量のデータをフラッシュメモリシステム１３１０に安定的に格納することができる。そして、信頼性の増大にしたがって、フラッシュメモリシステム１３１０はエラー訂正に所要される資源を節減することができるので、高速のデータ交換機能を情報処理システム１３００に提供する。図示せぬが、本発明による情報処理システム１３００には応用チップセット（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｈｉｐｓｅｔ）、カメライメージプロセッサ（Ｃａｍｅｒａ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＣＩＳ）、入出力装置等がさらに提供され得ることはこの分野の通常的な知識を習得した者に自明である。
【００８７】
また、本発明によるフラッシュメモリ装置又はメモリシステムは多様な形態のパッケージに実装され得る。
【００８８】
例えば、本発明によるフラッシュメモリ装置又はメモリシステムはＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ  ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）、Ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙｓ（ＢＧＡｓ）、Ｃｈｉｐ  ｓｃａｌｅ  ｐａｃｋａｇｅｓ（ＣＳＰｓ）、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ（ＰＬＣＣ）、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｄｕａｌ  Ｉｎ−Ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＰＤＩＰ）、Ｄｉｅ  ｉｎ  Ｗａｆｆｌｅ  Ｐａｃｋ、Ｄｉｅ  ｉｎ  Ｗａｆｅｒ  Ｆｏｒｍ、Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ（ＣＯＢ）、Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｄｕａｌ  Ｉｎ−Ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＣＥＲＤＩＰ）、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｍｅｔｒｉｃ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋ（ＭＱＦＰ）、Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ（ＳＯＩＣ）、Ｓｈｒｉｎｋ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ（ＴＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＩＰ）、Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＭＣＰ）、Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ  Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＦＰ）、Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ  Ｓｔａｃｋ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＳＰ）等のような方式にパッケージ化されて実装され得る。
【００８９】
以下、例示的な実施例を通じて本発明を説明するが、本発明は下記の実施例に記載された発明に限定されない。
【００９０】
＜実施例１：酸化剤種類＞
８つのウエハーを準備し、４つのウエハーの上には各々シリコンを包含しない有機膜を形成し、残る４つのウエハーの上には各々シリコン酸化膜系列の１つであるＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｏｘｙｓｉｌａｎｅ）膜を形成した。研磨剤として１重量％のシリカを含み、９８重量％が脱イオン水であって、同一であるが、酸化剤を過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）系列、塩素酸塩（Ｃｈｌｏｒａｔｅ）、硝酸塩（Ｎｉｔｒａｔｅ）系列、そして高酸化水化合物に各々変化させ、前記酸化剤の含量を各々１重量％にしてＣＭＰ用スラリー組成物を製造した。この時、前記過酸化物系列の酸化剤として過酸化水素を使用した。前記塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を使用し、前記硝酸塩系列の酸化剤として硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ）３）を使用した。前記高酸化水化合物とは、金属の高酸化水化合物のことを言い、二酸化鉛（ＰｂＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、塩化鉄（ＦｅＣｌ３）などがある。本実施例１において、高酸化水化合物として使用された酸化剤は塩化鉄（ＦｅＣｌ３）であった。前記シリカの平均粒子サイズは、約６０ｎｍであった。そして、前記ＣＭＰ用スラリー組成物で前記２種類のウエハーに対してＣＭＰ工程を進行した後に研磨率と選択比とを調査して下の表１に記録した。
【００９１】
【表１】
2015021132.tif 000002
【００９２】
前記表１で、塩素酸塩系列が最も優れた研磨率と選択比とを示した。しかし、他の過酸化物系列や硝酸塩系列も６：１以上の高い選択比を示し、本発明の有機膜研磨用酸化剤として適合であることが分かる。
【００９３】
＜実施例２：研磨粒子及び酸化剤含量による研磨率と選択比＞
本実施例２では、実施例１で最も優れた特性を示した塩素酸塩系列の酸化剤と研磨粒子として使用されたシリカの含量による研磨特性を調べる。先ず、３４個のウエハーを準備し、１７個のウエハーの上には各々シリコンを包含しない有機膜を形成し、残る１７個のウエハーの上には各々シリコン酸化膜系列の１つであるＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｏｘｙｓｉｌａｎｅ）膜を形成した。次に表２のようにＣＭＰ用スラリー組成物で塩素酸塩系列の酸化剤の含量を０．１〜３．０重量％に変化させ、シリカ研磨粒子の含量を０．０１〜１．０重量％に変化させながら、各ウエハーに対してＣＭＰ工程を進行して研磨特性を調べた。本実施例２で塩素酸系列の酸化剤として過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を使用した。前記シリカの平均粒子サイズは、約６０ｎｍであった。
【００９４】
【表２】
2015021132.tif 000003
【００９５】
前記表２で、塩素酸塩系列の酸化剤含量が３重量％であり、シリカ研磨粒子の濃度が０．０１重量％である時、選択比が３９７．４で最も高いことが分かる。それ以外の他の含量でも選択比が６以上に優れており、本発明の有機膜研磨用組成物として適合であることが分かる。
【００９６】
＜実施例３−１：研磨調節剤種類による研磨率と選択比＞
本実施例３−１では、実験例２で最も優れた特性を示した塩素酸塩系列の酸化剤１．０重量％と研磨粒子として使用されたシリカ０．４重量％を維持するＣＭＰ用スラリー組成物に、研磨調節剤を種類と含量と変化させながら、これによる研磨特性を調べた。先ず、１８個のウエハーを準備し、９個のウエハーの上には各々シリコンを包含しない有機膜を形成し、残る９個のウエハーの上には各々シリコン酸化膜系列の１つであるＰＥＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｏｘｙｓｉｌａｎｅ）膜を形成した。次に表３のように研磨調節剤としてカルボキシル酸を０．１〜１．０重量％に変化させるか、又はカルボキシル酸の代わりに、スルホン酸、アミノ酸、無機酸、硝酸を用いて、各ウエハーに対してＣＭＰ工程を実行して研磨特性を調べた。本実施例３‐１において、前記塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を使用した。前記シリカの平均粒子サイズは、約６０ｎｍであった。
【００９７】
【表３】
2015021132.tif 000004
【００９８】
前記表３で、塩素酸塩系列の酸化剤１．０重量％と研磨粒子として使用されたシリカ０．４重量％を含み、研磨調節剤としてカルボキシル酸を１．０重量％含み、残りは脱イオン水である時のＣＭＰ用スラリー組成物が最も優れた選択比値７９．５を示した。他の実験結果でも選択比が３８以上と非常に優れており、本発明の有機膜研磨用組成物として適合であることを分かる。
【００９９】
＜実施例３−２：研磨調節剤種類による研磨率と選択比＞
本実施例３−２では、塩素酸塩系列の酸化剤１．０重量％と研磨粒子として使用されたシリカ０．２重量％を維持するＣＭＰ用スラリー組成物に研磨調節剤を種類と含量とを変化させながら、これにしたがう研磨特性を調べた。先ず、６つのウエハーを準備し、３つのウエハーの上には各々シリコンを包含しない有機膜を形成し、残る３つのウエハーの上には各々シリコン酸化膜系列の１つであるＰＥＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｏｘｙｓｉｌａｎｅ）膜を形成した。次に表４のように研磨調節剤としてカルボキシル酸を０．７〜１．３重量％に変化させながら、各ウエハーに対してＣＭＰ工程を進行して研磨特性を調べた。本実施例３‐２において、前記塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を使用し、前記カルボキシル酸としてギ酸を使用した。前記シリカの平均粒子サイズは、約６０ｎｍであった。
【０１００】
【表４】
2015021132.tif 000005
【０１０１】
前記表４で、塩素酸塩系列の酸化剤１．０重量％と研磨粒子として使用されたシリカ０．２重量％を含み、研磨調節剤としてカルボキシル酸を０．７〜１．３重量％で調節する場合、選択比が１０８．３〜２１０．０で常に高くなることを分かった。
【０１０２】
＜実施例４：界面活性剤の種類による選択比＞
本実施例４では、塩素酸塩系列の酸化剤を１．０重量％で、シリカ研磨粒子を０．４重量％で、カルボキシル酸を０．３重量％で含むＣＭＰ用スラリー組成物に界面活性剤を各々陽イオン系、陰イオン系及び非イオン系で変化させ、添加した後、これにしたがう研磨特性を調べた。このために、６つのウエハーを準備し、３つのウエハーの上には各々シリコンを包含しない有機膜を形成し、残る３つのウエハーの上には各々シリコン酸化膜系列の１つであるＰＥＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｏｘｙｓｉｌａｎｅ）膜を形成した。次に上述したように界面活性剤を変化させたＣＭＰ用スラリー組成物を製造した。この時、添加された各種類の界面活性剤の添加量は全体組成物の重量に対して０．５重量％であった。前記陽イオン系界面活性剤として塩化ベンザルコニウム（Ｂｅｎｚａｌｋｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）を使用し、前記陰イオン系界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩（Ａｌｋｙｌ  Ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）を使用した。前記非イオン系界面活性剤としてポリエチレングリコール（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）を使用し、前記塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を使用した。前記カルボキシル酸としてギ酸を使用した。前記シリカの平均粒子サイズは、約６０ｎｍであった。そして、前記ＣＭＰ用スラリー組成物を利用して各ウエハーに対してＣＭＰ工程を進行し、研磨特性を調査して表５に記録した。
【０１０３】
【表５】
2015021132.tif 000006
【０１０４】
前記表５で、非イオン系界面活性剤を添加した場合、最も優れた選択比値１０２が現れたことを分かる。界面活性剤の種類に関係なく、界面活性剤の添加のみで選択比が５６以上になった。非イオン系界面活性剤の次には陰イオン系界面活性剤が優れていた。また、界面活性剤を添加した場合、界面活性剤を添加しない場合より有機膜表面のピーリング（ｐｅｅｌｉｎｇ）現象が顕著に改善されたことを分かった。これは前記界面活性剤によって本発明のＣＭＰ組成物が前記有機膜表面で濡れ性が増加して研磨効果が表面の全体に渡り均一に作用したためであると推定することができる。
【０１０５】
＜実施例５−１：ｐＨ変化による研磨率と選択比＞
本実施例５−１では、本発明のＣＭＰ組成物のｐＨによって研磨特性がどのように変化するかについて調べた。まず、約６０ｎｍの粒度を有するシリカ粒子を０．５重量％添加し、塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸を１．０重量％添加した。この時、ｐＨは約２．１になった。かかる同一組成物のサンプルを８個準備した。８個のサンプルのうち、７個のサンプルにｐＨ調節剤を添加し、ｐＨを調節した。添加されたｐＨ調節剤は全体組成物の３重量％以下に添加した。前記７個のサンプルのうち、２個のサンプルにはｐＨを低下させるため、ｐＨ調節剤に硝酸を少しずつ添加し、各々１．８と２．０にｐＨを低下させた。前記７個のサンプルのうち、残る５個のサンプルにはｐＨを増加させるため、ｐＨ調節剤に水酸化カリウム（ＫＯＨ）を少しずつ添加し、各々２．２〜３．０にｐＨを増加させた。そして、各サンプルを利用し、各々シリコンを含まない有機膜と酸化膜の一種であるＴＥＯＳ膜に対してＣＭＰ工程を行い、研磨特性を調査して表６に記録した。
【０１０６】
【表６】
2015021132.tif 000007
【０１０７】
前記表６で、組成物のｐＨに関係なく２４．５以上の優れた選択比を有することが分かる。しかし、表６で粒子の安定性が‘悪い’ということは、組成物内でシリカ粒子が沈んだり変色したりするなどの問題が発生することを意味する。このように、研磨粒子の安定性が良くない場合、研磨工程で均一の表面研磨特性を得ることができなかった。表６から本実施例５−１のＣＭＰ用スラリー組成物がシリカ粒子を０．５重量％包含し、塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸を１．０重量％で包含するとき、好ましいｐＨは、約２．１〜２．６であることが分かる。
【０１０８】
＜実施例５−２＞
本実施例５−２では、本発明のＣＭＰ組成物のｐＨによって研磨粒子の安定性がどのように変化するかについて調べた。まず、約６０ｎｍの粒度を有するシリカ粒子を０．５重量％添加し、硫酸塩（Ｓｕｌｆａｔｅ）系列の酸化剤としてペルオキソ二硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ、Ｋ２Ｓ２Ｏ８）を０．３重量％添加した。そのとき、ｐＨは約４．２となった。かかる組成を有する組成物のサンプルを３個準備した。３個のサンプルのうち、２個のサンプルにｐＨ調節剤を添加してｐＨを調節した。添加されたｐＨ調節剤は全体組成物の３重量％以下に添加した。前記３個のサンプルのうち、１個のサンプルにはｐＨを低下させるため、ｐＨ調節剤に硫酸を少しずつ添加し、ｐＨを測定しながら研磨粒子の安定性を肉眼で観察した。ｐＨが３．５未満と低下したとき、研磨粒子の安定性が悪くなった。前記３個のサンプルのうち、他の１個のサンプルにはｐＨを増加させるため、ｐＨ調節剤に水酸化カリウム（ＫＯＨ）を少しずつ添加し、ｐＨを測定しながら研磨粒子の安定性を肉眼で観察した。ｐＨが５．０を超えたとき、研磨粒子の安定性が悪くなった。従って、本実施例５−２のＣＭＰ組成物がシリカ粒子を０．５重量％包含し、ペルオキソ二硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ、Ｋ２Ｓ２Ｏ８）を０．３重量％で包含するとき、好ましいｐＨは、約３．５〜５．０であることが分かる。
【０１０９】
＜実施例５−３＞
本実施例５−３では、本発明のＣＭＰ組成物のｐＨによって研磨粒子の安定性がどのように変化するかについて調べた。まず、約６０ｎｍの粒度を有するセリア粒子を０．５重量％添加し、硝酸塩（Ｎｉｔｒａｔｅ）系列の酸化剤として硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ）３）を０．３重量％添加した。そのとき、ｐＨは約２．１となった。かかる組成を有する組成物のサンプルを３個準備した。３個のサンプルのうち、２個のサンプルにｐＨ調節剤を添加してｐＨを調節した。添加されたｐＨ調節剤は全体組成物の３重量％以下に添加した。前記３個のサンプルのうち、１個のサンプルにはｐＨを低下させるため、ｐＨ調節剤に硫酸を少しずつ添加し、ｐＨを測定しながら研磨粒子の安定性を肉眼で観察した。ｐＨが２．０未満と低下したとき、研磨粒子の安定性が悪くなった。前記３個のサンプルのうち、他の１個のサンプルにはｐＨを増加させるため、ｐＨ調節剤に水酸化カリウム（ＫＯＨ）を少しずつ添加し、ｐＨを測定しながら研磨粒子の安定性を肉眼で観察した。ｐＨが２．８を超えたとき、研磨粒子の安定性が悪くなった。従って、本実施例５−３のＣＭＰ組成物がセリア粒子を０．５重量％包含し、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ）３）を０．３重量％で包含するとき、好ましいｐＨは、約２．０〜２．８であることが分かる。
【０１１０】
＜実施例６：酸化物研磨粒子のサイズによる研磨率と選択比＞
本実施例６では、本発明のシリカ研磨粒子のサイズによって研磨特性がどのように変化するかについて調べた。シリカ研磨粒子は０．５重量％で添加、塩素酸塩系列の酸化剤として過塩素酸を１．０重量％添加した。そして、シリカ研磨粒子のサイズが各々約３０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１２０ｎｍである組成物のサンプルを４個製造した。各サンプルを利用し、各々シリコンを含まない有機膜と酸化膜の一種であるＴＥＯＳ膜に対してＣＭＰ工程を行い、研磨特性を調べて表７に記録した。
【０１１１】
【表７】
2015021132.tif 000008
【０１１２】
表７を参照すると、シリカ粒子のサイズが１２０ｎｍ以下であるとき、選択比が２３．９以上で良好であることが分かる。
【０１１３】
＜実施例７：酸化物研磨粒子の変更による研磨率と選択比＞
本実施例７では、本発明の酸化物研磨粒子にセリアを使用した。そして、セリア研磨粒子のサイズによって研磨特性がどのように変化するかについて調べた。セリア研磨粒子を０．０５重量％添加し、酸化剤として硝酸鉄を３．０重量％添加した。そして、セリア研磨粒子のサイズが各々約３０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍである組成物のサンプルを３個製造した。各サンプルを利用し、各々シリコンを含まない有機膜と酸化膜の一種であるＴＥＯＳ膜に対してＣＭＰ工程を行い、研磨特性を調査して表８に記録した。
【０１１４】
【表８】
2015021132.tif 000009
【０１１５】
表８を参照すると、酸化物研磨粒子にセリアを使用する場合、２０４〜４３０で選択比が非常に優れることが分かる。また、セリア粒子のサイズが小さくなればなるほど、選択比が増加することが分かる。
【０１１６】
このように多様な実施例を通じ、酸化膜に対する有機膜のエッチング選択比が約６：１〜４３０：１と様々に具現できる。製造する半導体装置の構造によって適切な組成を選択し、ＣＭＰ組成物を適用することができる。
【０１１７】
以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的な思想や必須的な特徴を変形することなく、他の具体的な形態に実施できることを理解できる。したがって、以上に記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことと理解しなければならない。
【符号の説明】
【０１１８】
１、５１、１００・・・基板
３、２３・・・ゲート層間絶縁膜
５、２５・・・犠牲膜
１０、２０１１０・・・構造物
１４、１４ａ、６３、６３ａ、１２０、１２０ａ・・・有機膜
１２、２２・・・ホール
３２・・・グルーブ
１１５・・・窪んだ領域
２９、３６・・・埋め込み絶縁膜
３１・・・共通ドレーン領域
３４・・・ゲート絶縁膜
ＬＳＬ・・・下部選択ライン
ＷＬ０、ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３・・・ワードライン
ＵＳＬ０、ＵＳＬ１・・・上部選択ライン
ＢＬ・・・ビットライン
ＣＳＬ・・・共通ソースライン
５３・・・エッチング対象膜
５５、５５ａ、５７、６１、６１ａ・・・マスク膜
５９・・・スペーサー
【図１】
2015021132.tif 000010
【図２Ａ】
2015021132.tif 000011
【図２Ｂ】
2015021132.tif 000012
【図３】
2015021132.tif 000013
【図４】
2015021132.tif 000014
【図５】
2015021132.tif 000015
【図６】
2015021132.tif 000016
【図７】
2015021132.tif 000017
【図８】
2015021132.tif 000018
【図９】
2015021132.tif 000019
【図１０】
2015021132.tif 000020
【図１１】
2015021132.tif 000021
【図１２】
2015021132.tif 000022
【図１３】
2015021132.tif 000023
【図１４】
2015021132.tif 000024
【図１５】
2015021132.tif 000025
【図１６】
2015021132.tif 000026
【図１７】
2015021132.tif 000027
【図１８】
2015021132.tif 000028
【図１９】
2015021132.tif 000029
【図２０】
2015021132.tif 000030