[發明專利]形成平坦介質層的方法

有效

• 申請號: 201110298227.5
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102339746A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 肖海波;時廷;姜國偉
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;H01L21/311
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種形成平坦介質層的方法。

背景技術

半導體制造工藝利用批量處理技術，會在同一晶圓上形成大量的復雜器件。隨著超大規模集成電路的迅速發展，芯片的集成度越來越高，元器件的尺寸越來越小，對半導體制造工藝精確度的要求也越來越高。

在集成電路制造工藝中，在晶圓上制作出元件結構或圖案化的金屬導線后，需先在其上沉積一層介質層，然后再進行后續的金屬層的沉積。根據功能的不同，用來隔離金屬導線與元件的介質層通常被稱為層間介質層(Inter-Layer?Dielectric；ILD)，用來隔離金屬導線與其他金屬導線的介質層通常被稱為金屬層間介質層(Inter-Metal?Dielectric；IMD)。

現有技術中，所述介質層是氧化物層，通常采用如常見的二氧化硅、經摻雜的二氧化硅(如BSG、BPSG、PSG)，或近年來較新穎的低介電常數(low-K)材料，如摻碳二氧化硅(SiOC)、摻氟二氧化硅(SiOF)等含氧的材料。所述介質層通常是通過化學氣相沉積法(Chemical?Vapor?Deposition；CVD)形成的。近年來，由于高密度等離子體化學氣相沉積(High?Density?Plasma?CVD；HDP-CVD)所形成的氧化物層具有較好的溝填充(Gap?Filling)能力以及較低的介電常數，HDP-CVD已成為在高集成度元件中形成所述介質層的常用方法。

通過沉積形成的所述介質層的厚度不均勻。而且，隨著晶圓表面圖案的高低起伏，所述介質層表面會有一定的高度差(Step?Height；SH)。因此，現有技術會使用化學機械拋光(Chemical?Mechanical?Polishing；CMP)工藝對所述介質層進行平坦化?，F有技術提供了一種CMP方法，如公開號為CN101934494A的發明專利申請。請參考圖1，待平坦化的晶圓4被研磨頭3壓在研磨墊2上，研磨頭3帶動晶圓4轉動，研磨盤1帶動研磨墊2轉動，研磨漿料注入臂(Slurry?Arm)5注入研磨漿料，在化學研磨和機械研磨的共同作用下，晶圓4的表面被平坦化。

然而，經過上述工藝之后，形成于晶圓邊緣部分的最終器件的成品率較低，僅為38.76％左右。

因此，針對上述技術問題，需要提高形成于晶圓邊緣部分的最終器件的成品率。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種形成平坦介質層的方法，提高形成于晶圓邊緣部分的最終器件的成品率。

為解決上述問題，本發明提供一種形成平坦介質層的方法，包括：

提供晶圓；

在所述晶圓上形成第一介質層，所述第一介質層的邊緣的厚度大于中心部分的厚度；

對所述第一介質層進行化學機械拋光；

在所述第一介質層上形成第二介質層。

可選地，所述第二介質層的邊緣的厚度大于中心部分的厚度。

可選地，所述第二介質層的邊緣與中心部分的厚度差等于在進行所述化學機械拋光之后的所述第一介質層的中心部分與邊緣部分的厚度差。

可選地，所述第一介質層和第二介質層是氧化硅。

可選地，在形成所述第一介質層和/或所述第二介質層時，所述晶圓與進氣口的距離是180密耳～220密耳。

可選地，采用PECVD裝置形成所述第一介質層，前驅物包括SiH4，射頻功率的范圍是200瓦～1000瓦，壓力的范圍是5托～10托，溫度的范圍是350攝氏度～450攝氏度，氣體流量的范圍是1000毫克/分鐘～2000毫克/分鐘。

可選地，采用PECVD形成所述第一介質層，前驅物包括TEOS，射頻功率的范圍是200瓦～1000瓦，壓力的范圍是5托～10托，溫度的范圍是350攝氏度～450攝氏度，氣體流量的范圍是200標準毫升/分鐘～800標準毫升/分鐘。

可選地，所述第一介質層的預厚度不超過10K埃。

可選地，所述第二介質層的厚度的范圍是800?！?K埃。

可選地，采用PECVD裝置形成所述第二介質層，前驅物包括SiH4，射頻功率的范圍是200瓦～1000瓦，壓力的范圍是5托～10托，溫度的范圍是350攝氏度～450攝氏度，氣體流量的范圍是1000毫克/分鐘～2000毫克/分鐘。

可選地，采用PECVD形成所述第二介質層，前驅物包括TEOS，射頻功率的范圍是200瓦～1000瓦，壓力的范圍是5托～10托，溫度的范圍是350攝氏度～450攝氏度，氣體流量的范圍是200標準毫升/分鐘～800標準毫升/分鐘。