[发明专利]钨化学机械研磨方法及钨插塞的制造方法

权利要求书

1、一种钨化学机械研磨方法，其特征在于，包括：

提供具有介质层的半导体结构，在所述介质层中具有开口，在所述开口中和介质层上依次具有金属阻挡层和钨金属层；

执行第一阶段化学机械研磨，去除所述介质层上的部分厚度的钨金属层；

执行第二阶段化学机械研磨，去除所述介质层上剩余的钨金属层和金属阻挡层；

执行第三阶段化学机械研磨，去除部分厚度的介质层。

2、如权利要求1所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：所述第一阶段化学机械研磨、第二阶段化学机械研磨和第三阶段化学机械研磨在不同或相同的研磨盘上进行。

3、如权利要求1所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：执行第一阶段化学机械研磨时，通过时间控制所述介质层上剩余的钨金属层的厚度。

4、如权利要求3所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：完成第一阶段化学机械研磨后，所述介质层上剩余的钨金属层的厚度为该第一阶段化学机械研磨前钨金属层的厚度的六分之一至十五分之四。

5、如权利要求1至4任一权利要求所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：所述第一阶段化学机械研磨的研磨液为W2585。

6、如权利要求5所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：所述第一阶段化学机械研磨的时间为35至45s。

7、如权利要求5所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：所述第二阶段化学机械研磨的研磨液与第一阶段化学机械研磨的研磨液相同。

8、如权利要求1所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：所述第三阶段化学机械研磨的时间为5至15s。

9、如权利要求1所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：所述金属阻挡层为钛、氮化钛、钽、氮化钽中的一种或组合。

10、如权利要求1所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于：在所述介质层上、金属阻挡层下还具有硬掩模层，在完成第二阶段化学机械研磨后、执行第三阶段化学机械研磨之前，执行去除硬掩模层的研磨工艺。

11、如权利要求1所述的钨化学机械研磨方法，其特征在于，进一步包括：完成第三阶段化学机械研磨后，对所述半导体衬底的表面进行清洗。

12、一种钨插塞的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上具有介质层；

在所述介质层中形成接触孔；

在所述接触孔中和介质层上形成金属阻挡层；

在所述金属阻挡层上形成钨金属层；

执行第一阶段化学机械研磨，去除所述介质层上的部分厚度的钨金属层；

执行第二阶段化学机械研磨，去除所述介质层上剩余的钨金属层和金属阻挡层；

执行第三阶段化学机械研磨，去除部分厚度的介质层。

13、如权利要求12所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：执行第一阶段化学机械研磨时，通过时间控制所述介质层上剩余的钨金属层的厚度。

14、如权利要求13所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：完成第一阶段化学机械研磨后，所述介质层上剩余的钨金属层的厚度为该第一阶段化学机械研磨前钨金属层的厚度的六分之一至十五分之四。

15、如权利要求12至14任一权利要求所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：所述第一阶段化学机械研磨的研磨液为W2585。

16、如权利要求15所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：所述第一阶段化学机械研磨的时间为35至45s。

17、如权利要求15所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：所述第二阶段化学机械研磨的研磨液与第一阶段化学机械研磨的研磨液相同。

18、如权利要求12所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：所述第三阶段化学机械研磨的时间为5至15s。

19、如权利要求12所述的钨插塞的制造方法，其特征在于：所述金属阻挡层为钛、氮化钛、钽、氮化钽中的一种或组合。

20、如权利要求12所述的钨插塞的制造方法，其特征在于，进一步包括：

在形成接触孔之前在介质层上形成硬掩模层；

并在在完成第二阶段化学机械研磨后，第三阶段化学机械研磨之前，执行去除硬掩模层的研磨工艺。