[發(fā)明專利]提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110005058.1
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102592993A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊濤;趙超;李俊峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/321
• 分類號: H01L21/321;H01L21/3213;H01L21/768
• 代理公司: 北京藍(lán)智輝煌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11345
• 代理人: 陳紅

1.一種提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，包括：

提供一襯底，位于所述襯底上的金屬柵極，以及位于相鄰的所述金屬柵極之間的通孔區(qū)；

沉積金屬層于所述襯底上，所述金屬層至少能夠完全填充所述通孔區(qū)，所述通孔區(qū)的所述金屬層的上表面與所述通孔區(qū)以外的所述金屬層的最高處之間存在高度差，所述高度差的絕對值記為H；

采用一化學(xué)機械平坦化工藝，對所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，去除所述通孔區(qū)以外的所述金屬層，使所述金屬層僅位于所述通孔區(qū)中，從而形成具有平坦頂部的金屬插塞；

其特征在于，在所述化學(xué)機械平坦化工藝之前，進(jìn)行如下步驟：

在沉積所述金屬層之后，在所述襯底上涂覆光刻膠，通過光掩模進(jìn)行曝光，形成一光刻膠圖案，所述光刻膠圖案覆蓋所述通孔區(qū)的所述金屬層，暴露出所述通孔區(qū)以外的所述金屬層；

采用一刻蝕工藝，對暴露出的所述通孔區(qū)以外的所述金屬層進(jìn)行刻蝕，所述刻蝕工藝的刻蝕深度小于或等于H；

在所述刻蝕工藝之后，所述通孔區(qū)的所述金屬層的上表面與所述通孔區(qū)以外的所述金屬層的最高處之間存在的高度差被減小；

采用一去膠工藝，去除所述襯底上的所述光刻膠圖案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述金屬層的材料包括鎢。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，在沉積所述金屬層之前，還包括在所述通孔區(qū)內(nèi)形成阻擋層的工藝。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述阻擋層為鈦/氮化鈦的疊層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述刻蝕工藝中的主刻蝕氣體包括Cl₂、BCl₃、Ar中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述刻蝕工藝中的輔助添加氣體包括N₂。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述化學(xué)機械平坦化工藝為基于金屬鎢的化學(xué)平坦化工藝。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述化學(xué)機械平坦化工藝中的拋光液包括酸性或堿性Al₂O₃基研磨液，或者，酸性或堿性SiO₂基研磨液。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述化學(xué)機械平坦化工藝中的拋光液包括酸性或堿性無研磨粒子研磨液。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高后柵工程金屬插塞化學(xué)機械平坦化工藝均勻性的方法，其特征在于，所述化學(xué)機械平坦化工藝中的拋光墊包括硬拋光墊或軟拋光墊。