[發明專利]表面平坦化方法及半導體多層互連結構

有效

• 申請號: 201810281915.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108682650B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 閔源;李大鵬;蔣陽波;李道光;劉慧超
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/538
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 鄧曄

1.一種表面平坦化方法，用于半導體多層互連結構中的化學機械拋光，所述半導體多層互連結構包括至少兩層互連結構，即第一層互連結構和第二層互連結構，所述第一層互連結構和所述第二層互連結構中形成有深孔，且通過深孔相連通，所述第一層互連結構中從下到上依次形成有第一介質層、阻擋層，所述表面平坦化方法的特征在于，包括：

第一化學機械拋光工序，對隔著所述阻擋層形成于所述深孔且覆蓋所述阻擋層的金屬進行化學機械拋光以露出所述阻擋層的至少一部分；

第二介質層形成工序，在所述阻擋層的表面形成第二介質層；

第二化學機械拋光工序，對所述第二介質層及所述阻擋層進行化學機械拋光，以露出形成在所述第二層互連結構上方的所述第一介質層。

2.如權利要求1所述的表面平坦化方法，其特征在于，

采用大馬士革工藝來形成所述半導體多層互連結構。

3.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

基于所述第一化學機械拋光工序中所形成的所述金屬的凹陷深度，來決定所述第二介質層的厚度。

4.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

所述第二介質層的厚度設置為所述金屬的凹陷深度的1.5倍。

5.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

在所述第二化學機械拋光工序之后，所述第二介質層的表面與所述第一介質層的表面齊平或高于所述第一介質層的表面。

6.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

還包括第三介質層形成工序，在所述第二化學機械拋光工序之后，在所述第一介質層和所述第二介質層構成的整個表面進一步形成第三介質層。

7.如權利要求6所述的表面平坦化方法，其特征在于，

在第三介質層形成工序之后，所形成的所述第三介質層的表面是平坦的。

8.如權利要求6所述的表面平坦化方法，其特征在于，

所述第三介質層是氮化硅。

9.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

采用終點檢測技術對所述第二化學機械拋光工序進行控制，以使對所述第二介質層及所述阻擋層進行的化學機械拋光最終停止于所述第一介質層。

10.如權利要求9所述的表面平坦化方法，其特征在于，

所述終點檢測技術是光學方式、力學方式、電磁學方式、電化學方式、熱成像方式的終點檢測技術中的任一種。

11.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

在所述第二化學機械拋光工序中，使用阻擋層研磨液來去除所述第二介質層及所述阻擋層。

12.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

所述金屬為銅。

13.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

所述第二介質層使用TEOS。

14.如權利要求1或2所述的表面平坦化方法，其特征在于，

所述阻擋層使用氮化鉭。