[發(fā)明專利]鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法及鎢插塞的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710094561.2
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101456153A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李健;鄧永平
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: B24B29/00
• 分類號: B24B29/00;B24B37/04;H01L21/304
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李 麗

1、一種鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于，包括：

提供具有介質(zhì)層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在所述介質(zhì)層中具有開口，在所述開口中和介質(zhì)層上依次具有金屬阻擋層和鎢金屬層；

執(zhí)行第一階段化學(xué)機(jī)械研磨，去除所述介質(zhì)層上的部分厚度的鎢金屬層；

執(zhí)行第二階段化學(xué)機(jī)械研磨，去除所述介質(zhì)層上剩余的鎢金屬層和金屬阻擋層；

執(zhí)行第三階段化學(xué)機(jī)械研磨，去除部分厚度的介質(zhì)層。

2、如權(quán)利要求1所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：所述第一階段化學(xué)機(jī)械研磨、第二階段化學(xué)機(jī)械研磨和第三階段化學(xué)機(jī)械研磨在不同或相同的研磨盤上進(jìn)行。

3、如權(quán)利要求1所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：執(zhí)行第一階段化學(xué)機(jī)械研磨時，通過時間控制所述介質(zhì)層上剩余的鎢金屬層的厚度。

4、如權(quán)利要求3所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：完成第一階段化學(xué)機(jī)械研磨后，所述介質(zhì)層上剩余的鎢金屬層的厚度為該第一階段化學(xué)機(jī)械研磨前鎢金屬層的厚度的六分之一至十五分之四。

5、如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：所述第一階段化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液為W2585。

6、如權(quán)利要求5所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：所述第一階段化學(xué)機(jī)械研磨的時間為35至45s。

7、如權(quán)利要求5所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：所述第二階段化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液與第一階段化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液相同。

8、如權(quán)利要求1所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：所述第三階段化學(xué)機(jī)械研磨的時間為5至15s。

9、如權(quán)利要求1所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：所述金屬阻擋層為鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭中的一種或組合。

10、如權(quán)利要求1所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于：在所述介質(zhì)層上、金屬阻擋層下還具有硬掩模層，在完成第二階段化學(xué)機(jī)械研磨后、執(zhí)行第三階段化學(xué)機(jī)械研磨之前，執(zhí)行去除硬掩模層的研磨工藝。

11、如權(quán)利要求1所述的鎢化學(xué)機(jī)械研磨方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：完成第三階段化學(xué)機(jī)械研磨后，對所述半導(dǎo)體襯底的表面進(jìn)行清洗。

12、一種鎢插塞的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上具有介質(zhì)層；

在所述介質(zhì)層中形成接觸孔；

在所述接觸孔中和介質(zhì)層上形成金屬阻擋層；

在所述金屬阻擋層上形成鎢金屬層；

執(zhí)行第一階段化學(xué)機(jī)械研磨，去除所述介質(zhì)層上的部分厚度的鎢金屬層；

執(zhí)行第二階段化學(xué)機(jī)械研磨，去除所述介質(zhì)層上剩余的鎢金屬層和金屬阻擋層；

執(zhí)行第三階段化學(xué)機(jī)械研磨，去除部分厚度的介質(zhì)層。

13、如權(quán)利要求12所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：執(zhí)行第一階段化學(xué)機(jī)械研磨時，通過時間控制所述介質(zhì)層上剩余的鎢金屬層的厚度。

14、如權(quán)利要求13所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：完成第一階段化學(xué)機(jī)械研磨后，所述介質(zhì)層上剩余的鎢金屬層的厚度為該第一階段化學(xué)機(jī)械研磨前鎢金屬層的厚度的六分之一至十五分之四。

15、如權(quán)利要求12至14任一權(quán)利要求所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：所述第一階段化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液為W2585。

16、如權(quán)利要求15所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：所述第一階段化學(xué)機(jī)械研磨的時間為35至45s。

17、如權(quán)利要求15所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：所述第二階段化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液與第一階段化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液相同。

18、如權(quán)利要求12所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：所述第三階段化學(xué)機(jī)械研磨的時間為5至15s。

19、如權(quán)利要求12所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于：所述金屬阻擋層為鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭中的一種或組合。

20、如權(quán)利要求12所述的鎢插塞的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：

在形成接觸孔之前在介質(zhì)層上形成硬掩模層；

并在在完成第二階段化學(xué)機(jī)械研磨后，第三階段化學(xué)機(jī)械研磨之前，執(zhí)行去除硬掩模層的研磨工藝。