[發(fā)明專利]半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110144219.5
• 申請(qǐng)日: 2011-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102737985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖建茂;陳逸男;劉獻(xiàn)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/31
• 分類號(hào): H01L21/31;H01L21/321;H01L21/768
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，且特別涉及一種可降低階梯高度(step?height)的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法。

背景技術(shù)

隨著元件尺寸持續(xù)縮減，微影曝光解析度相對(duì)增加，伴隨著曝光景深的縮減，對(duì)于晶片表面的高低起伏程度的要求更為嚴(yán)苛。因此在進(jìn)入深次微米的處理時(shí)，晶片的平坦化就依賴化學(xué)機(jī)械研磨處理來(lái)完成，它獨(dú)特的非等向性磨除性質(zhì)除了用于晶片表面輪廓的平坦化之外，亦可應(yīng)用于垂直及水平金屬內(nèi)連線的鑲嵌結(jié)構(gòu)的制作、前段處理中元件淺溝渠隔離制作及先進(jìn)元件的制作、微機(jī)電系統(tǒng)平坦化和平面顯示器制作等。

化學(xué)機(jī)械研磨主要是利用研漿中的化學(xué)助劑(reagent)，在晶圓的正面上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成易研磨層，再配合晶圓在研磨墊上，藉由研漿中的研磨粒(abrasive?particles)輔助的機(jī)械研磨，將易研磨層的突出部份研磨，反復(fù)上述化學(xué)反應(yīng)與機(jī)械研磨，即可形成平坦的表面。

在填洞(gap-filling)處理時(shí)，常會(huì)選擇使用化學(xué)機(jī)械研磨法移除位于開(kāi)口外部的多余材料層。然而，當(dāng)開(kāi)口的深寬比(aspect?ratio)太高時(shí)，會(huì)在開(kāi)口上方的材料層中形成凹陷。若凹陷的階梯高度過(guò)高(如微米(μm)級(jí))，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理并無(wú)法將凹陷平坦化。因此，在填入開(kāi)口內(nèi)的材料層中會(huì)產(chǎn)生碟形效應(yīng)(dishing?effect)，而導(dǎo)致材料層的平坦化程度不佳，進(jìn)而降低所形成的半導(dǎo)體構(gòu)件的可靠度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，其可降低階梯高度且抑制碟形效應(yīng)的產(chǎn)生。

本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法，包括下列步驟。首先，提供基底，基底中已形成有開(kāi)口。接著，于基底上形成材料層，且材料層填滿開(kāi)口，而位于開(kāi)口外部且位于開(kāi)口上方的材料層中具有凹陷。然后，于凹陷的表面上形成犧牲層。接下來(lái)，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，以移除犧牲層及位于開(kāi)口外部的材料層，其中化學(xué)機(jī)械研磨處理對(duì)材料層的研磨速率大于對(duì)犧牲層的研磨速率。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，開(kāi)口的深度例如是70μm至150μm。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，開(kāi)口的寬度例如是10μm至40μm。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，開(kāi)口的深寬比例如是1.8至15。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，凹陷的階梯高度例如是2μm至4μm。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，材料層的材料例如是金屬材料。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，犧牲層的形成方法包括下列步驟。首先，于材料層上形成犧牲材料層。接著，移除位于凹陷外部的犧牲材料層。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，位于凹陷外部的犧牲材料層的移除方法例如是化學(xué)機(jī)械研磨法。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，犧牲層的材料例如是介電材料。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，半導(dǎo)體構(gòu)件例如是硅通孔(through-silicon?via，TSV)結(jié)構(gòu)。

基于上述，在本發(fā)明所提出的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法中，由于會(huì)在材料層中的凹陷表面上形成犧牲層，且化學(xué)機(jī)械研磨處理對(duì)材料層的研磨速率大于對(duì)犧牲層的研磨速率，所以可有效地降低材料層的凹陷處的階梯高度。因此，本發(fā)明所提出的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造方法可提升經(jīng)研磨后的材料層的表面平坦度并抑制碟形效應(yīng)的產(chǎn)生，進(jìn)而提升所形成的半導(dǎo)體構(gòu)件的可靠度。

為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖式詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1A至圖1D為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體構(gòu)件的制造流程剖面圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明：

100：基底

100a：背面

102：開(kāi)口

104：材料層

106：凹陷

108：犧牲材料層

110：犧牲層

112：半導(dǎo)體構(gòu)件

D：深度

H1：階梯高度

H2：高度

W：寬度

具體實(shí)施方式