[发明专利]填充有金属的沟槽结构及形成方法及化学机械研磨方法

权利要求书

1.一种形成填充有金属的沟槽结构的方法，该方法包括：

提供一半导体衬底，在半导体衬底上依次沉积形成刻蚀终止层、第二绝缘层和第一绝缘层；

在第一绝缘层的表面涂布光阻胶层，并曝光显影图案化所述光阻胶层，图案化光阻胶层的开口用于定义沟槽的位置；

以所述图案化的光阻胶层为掩膜，对第一绝缘层和第二绝缘层依次进行刻蚀，在刻蚀终止层停止刻蚀，形成沟槽；

在所述沟槽内填充金属，所述金属的高度高于所述第一绝缘层的高度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在沉积第一绝缘层之后，对第一绝缘层进行刻蚀之前，该方法进一步包括沉积硬掩膜层的步骤；

沉积硬掩膜层之后，需要对硬掩膜层、第一绝缘层和第二绝缘层依次进行刻蚀，在刻蚀终止层停止刻蚀，形成沟槽。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，形成沟槽后，在沟槽内填充金属之前，该方法进一步包括在沟槽表面形成阻挡层的步骤。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的介电常数值为2.75～4；所述第二绝缘层的介电常数值小于2.6。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层为黑钻石材料层；所述第二绝缘层为经过多孔处理的黑钻石材料层。

6.一种按照权利要求1至5任一项所述的方法形成的填充有金属的沟槽结构。

7.一种化学机械研磨方法，用于研磨如权利要求6所述的沟槽结构；包括在第一研磨台上进行主研磨和在第二研磨台上研磨去除沟槽上方剩余的金属的步骤，其特征在于，该方法还包括：

采用第一绝缘层研磨速率比第二绝缘层研磨速率大于等于20的研磨液在第三研磨台上进行研磨；同时采用电机电流终点检测技术，对研磨终点进行探测，当研磨完第一绝缘层至第二绝缘层上表面时，达到研磨终点，研磨金属达到预定高度，与第二绝缘层上表面高度相同。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，达到所述研磨终点时该方法进一步包括：继续在第三研磨台研磨0～15秒。