[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201710451766.5
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109148356A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 蔣莉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/528;H01L23/532
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底上形成介電層，所述介電層內形成有開口；

在所述開口的底部和側壁上形成釕層，所述釕層還覆蓋所述介電層頂部；

形成填充滿所述開口的銅層，所述銅層還覆蓋所述釕層；

對所述銅層進行第一化學機械研磨操作，去除部分厚度的所述銅層；

對所述銅層進行第二化學機械研磨操作，去除高于所述釕層頂部的所述銅層，所述研磨液中含有銅的腐蝕抑制劑；

對所述銅層進行第三化學機械研磨操作，去除位于所述介電層頂部的所述銅層，所述研磨液中含有銅的腐蝕抑制劑。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一化學機械研磨操作、第二化學機械研磨操作和第三化學機械研磨操作所采用的研磨液均為堿性研磨液。

3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一研磨操作所采用的研磨液的PH值為7.5至10。

4.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二研磨操作所采用的研磨液的PH值為7.5至10。

5.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第三研磨操作所采用的研磨液的PH值為9至13。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述銅的腐蝕抑制劑的材料包括苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和疏基苯并三唑中的一種或多種。

7.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一化學機械研磨操作的參數包括：下壓力為1.5psi至5psi，基座轉速為50rpm至120rpm，所述研磨液的流速為100ml/min至400ml/min。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述第一化學機械研磨操作后，位于所述釕層頂部的剩余銅層厚度為至

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二化學機械研磨操作的參數包括：下壓力為0.8psi至2psi，基座轉速為20rpm至70rpm，所述研磨液的流速為100ml/min至400ml/min。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第三化學機械研磨操作的參數包括：下壓力為0.8psi至2psi，基座轉速為20rpm至70rpm，所述研磨液的流速為100ml/min至400ml/min。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述第三化學機械研磨操作后，位于所述介電層頂部的所述釕層被去除。

12.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第三化學機械研磨操作所采用的研磨液中還含有釕的研磨速率增強劑。

13.如權利要求12所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述釕的研磨速率增強劑的材料包括胍基溶液。

14.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述基底上形成介電層后，在所述開口的底部和側壁上形成釕層之前，還包括步驟：

在所述開口的底部和側壁上形成粘附阻擋層，所述粘附阻擋層還覆蓋所述介電層頂部。

15.如權利要求14所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述粘附阻擋層的材料為TiN或TaN。

16.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述第三化學機械研磨操作后，所述開口中的剩余銅層作為銅互連。

17.一種如權利要求1至16任一項權利要求所述形成方法所形成的半導體結構。