[發明專利]填充有金屬的溝槽結構及形成方法及化學機械研磨方法

有效

• 申請號: 201010236837.8
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN102339741A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 鄧武鋒
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/31
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

1.一種形成填充有金屬的溝槽結構的方法，該方法包括：

提供一半導體襯底，在半導體襯底上依次沉積形成刻蝕終止層、第二絕緣層和第一絕緣層；

在第一絕緣層的表面涂布光阻膠層，并曝光顯影圖案化所述光阻膠層，圖案化光阻膠層的開口用于定義溝槽的位置；

以所述圖案化的光阻膠層為掩膜，對第一絕緣層和第二絕緣層依次進行刻蝕，在刻蝕終止層停止刻蝕，形成溝槽；

在所述溝槽內填充金屬，所述金屬的高度高于所述第一絕緣層的高度。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在沉積第一絕緣層之后，對第一絕緣層進行刻蝕之前，該方法進一步包括沉積硬掩膜層的步驟；

沉積硬掩膜層之后，需要對硬掩膜層、第一絕緣層和第二絕緣層依次進行刻蝕，在刻蝕終止層停止刻蝕，形成溝槽。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，形成溝槽后，在溝槽內填充金屬之前，該方法進一步包括在溝槽表面形成阻擋層的步驟。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一絕緣層的介電常數值為2.75～4；所述第二絕緣層的介電常數值小于2.6。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一絕緣層為黑鉆石材料層；所述第二絕緣層為經過多孔處理的黑鉆石材料層。

6.一種按照權利要求1至5任一項所述的方法形成的填充有金屬的溝槽結構。

7.一種化學機械研磨方法，用于研磨如權利要求6所述的溝槽結構；包括在第一研磨臺上進行主研磨和在第二研磨臺上研磨去除溝槽上方剩余的金屬的步驟，其特征在于，該方法還包括：

采用第一絕緣層研磨速率比第二絕緣層研磨速率大于等于20的研磨液在第三研磨臺上進行研磨；同時采用電機電流終點檢測技術，對研磨終點進行探測，當研磨完第一絕緣層至第二絕緣層上表面時，達到研磨終點，研磨金屬達到預定高度，與第二絕緣層上表面高度相同。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，達到所述研磨終點時該方法進一步包括：繼續在第三研磨臺研磨0～15秒。