[發明專利]執行化學機械研磨制程的方法

在審

• 申請號: 201611080096.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106816374A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 黃書豪;曾鴻輝;楊棋銘;黃正吉
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/321
• 分類號: H01L21/321
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本揭露是關于一種化學機械研磨制程。

背景技術

集成晶片經由復雜的制程制造并形成多個不同的層，且一層位于另一層之上。多個層經由微影制程圖案化。微影制程中，光阻材料選擇性地曝光于電磁輻射。例如，微影制程可用于界定后段制程的金屬化層，其中金屬化層位于另一金屬化層之上。

為了確保不同層具有較佳結構，電磁輻射必須適當的聚焦。為適當地聚焦電磁輻射，基板必須實質上平坦以避免深度不一所造成的聚焦問題。化學機械研磨制程現今廣泛地使用，由于化學及機械力皆應用于研磨半導體基板。研磨制程為后續所欲形成的層提供了平坦的基板，并緩和了深度不一所造成的聚焦問題。

發明內容

本揭露的一實施例為一種執行化學機械研磨制程的方法，包含形成具有第一酸堿值的化學機械研磨液。確定化學機械研磨液的目標酸堿值。提供螯合劑至化學機械研磨液，其中螯合劑配置于鍵結金屬性離子，以將化學機械研磨液的酸堿值自第一酸堿值調整至目標酸堿值。

附圖說明

閱讀以下詳細敘述并搭配對應的附圖，可了解本揭露的多個態樣。應注意，根據業界中的標準做法，多個特征并非按比例繪制。事實上，多個特征的尺寸可任意增加或減少以利于討論的清晰性。

圖1為本揭露的部分實施例的形成無酸堿調節劑的化學機械研磨液的方法的流程圖；

圖2為本揭露的部分實施例的用于形成無酸堿調節劑的化學機械研磨液的化學機械研磨系統的方塊圖；

圖3A至圖3B為本揭露的部分實施例的用于調節化學機械研磨液體的酸堿值的螯合劑的示意圖；

圖4為本揭露的額外部分實施例的用于形成無酸堿調節劑的化學機械研磨液的化學機械研磨系統的方塊圖；

圖5為本揭露的額外部分實施例的不同螯合劑的化學機械研磨制程的移除速率的實驗圖表；

圖6為本揭露的部分實施例的形成無酸堿調節劑的化學機械研磨液的方法的流程圖；

圖7至圖10B為本揭露的部分實施例的使用無酸堿調節劑的化學機械研磨液執行化學機械研磨制程的示意圖。

具體實施方式

以下揭露提供眾多不同的實施例或范例，用于實施本案提供的主要內容的不同特征。下文描述一特定范例的組件及配置以簡化本揭露。當然，此范例僅為示意性，且并不擬定限制。舉例而言，以下描述“第一特征形成在第二特征的上方或之上”，于實施例中可包括第一特征與第二特征直接接觸，且亦可包括在第一特征與第二特征之間形成額外特征使得第一特征及第二特征無直接接觸。此外，本揭露可在各范例中重復使用元件符號及/或字母。此重復的目的在于簡化及厘清，且其自身并不規定所討論的各實施例及/或配置之間的關系。

此外，空間相對術語，諸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等等在本文中用于簡化描述，以描述如附圖中所圖示的一個元件或特征結構與另一元件或特征結構的關系。除了描繪圖示的方位外，空間相對術語也包含元件在使用中或操作下的不同方位。此設備可以其他方式定向(旋轉90度或處于其他方位上)，而本案中使用的空間相對描述詞可相應地進行解釋。

液體的酸堿值(pH值)是用于評估液體的酸堿程度。在化學機械研磨液中，酸堿值是一個評斷化學機械研磨液的表現的重要因素。例如，在化學機械研磨制程期間，化學機械研磨液的酸堿值可直接影響材料的移除速率。因此，化學機械研磨液通常具有酸堿調節劑。酸堿調節劑為一種添加至化學機械研磨液的化學物，以用于調整研磨液的酸堿值，借此達到所欲的表現。例如，酸堿調節劑可添加至化學機械研磨液以調整調整化學機械研磨液的酸堿值，借此增加材料的移除速率。

雖然酸堿調節劑可用于增進表現，但化學機械研磨液的成本及復雜性亦增加。此外，酸堿調節劑中的化學物可能對研磨的表面造成不利的影響，由于化學機械研磨液可能與研磨的表面的金屬表面或半導體表面進行反應。例如，酸堿調節劑中若使用氫氧化鉀(KOH)或硫酸(H₂SO₄)可能在硅基板內形成摻雜，因此降低形成在基板內的元件表現。