[发明专利]铜晶圆研磨的化学平坦化无效
申请号: | 201180007351.X | 申请日: | 2011-05-11 |
公开(公告)号: | CN102893376A | 公开(公告)日: | 2013-01-23 |
发明(设计)人: | Y·王;W-C·图;F·Q·刘;Y·王;L·卡鲁比亚;W·H·麦克林托克;B·L·钦 | 申请(专利权)人: | 应用材料公司 |
主分类号: | H01L21/304 | 分类号: | H01L21/304 |
代理公司: | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人: | 陆勍;邢德杰 |
地址: | 美国加利*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 铜晶圆 研磨 化学 平坦 | ||
1.一种一基板的化学机械研磨(CMP)方法,该方法包括:
将一基板暴露于一研磨液,该基板上形成有一导电材料层,该研磨液包括下列:
磷酸;
一或更多螯合剂;
一或更多腐蚀抑制剂;及
一或更多氧化剂;
在该导电材料层上形成一钝化层;
在该基板与一研磨垫之间提供相对移动,并移除该钝化层的至少一部分以暴露该下方导电材料层的一部分;及
经由化学溶解移除该暴露导电材料层的一部分。
2.如权利要求1所述的方法,更包括经由应用一载具头组件而在该基板与该研磨垫之间施加一压力,其中该压力低于0.5psi。
3.如权利要求2所述的方法,其中在将一基板暴露于一研磨溶液的过程中,经由该载具头组件以一面向下方固持该基板,且该基板上形成有一导电材料层。
4.如权利要求2所述的方法,其中在将一基板暴露于一研磨溶液的过程中,经由该载具头组件以一面向上方固持该基板,且该基板上形成有一导电材料层。
5.如权利要求1所述的方法,其中在移除该暴露导电材料层的一部分的过程中,并无经由一载具头组件在该基板与该研磨垫之间施加压力。
6.如权利要求1所述的方法,其中该一或更多螯合剂选自一由下列所构成的群组:柠檬酸铵、柠檬酸钾、琥珀酸铵、琥珀酸钾、草酸铵、草酸钾、酒石酸钾、甘胺酸与上述的组合。
7.如权利要求6所述的方法,其中该一或更多腐蚀抑制剂选自一由下列所构成的群组:苯并三唑(BTA)、氢硫苯并三唑、5-甲基-1-苯并三唑(TTA)、甲苯基三唑(TTA)、1,2,4-三唑、苯甲酰咪唑(BIA)、苯并咪唑与上述的组合。
8.如权利要求7所述的方法,其中该一或更多氧化剂选自一由下列所构成的群组:过氧化氢、过硫酸铵(APS)与上述的组合。
9.如权利要求2所述的方法,其中该载具头组件施加于该基板上的压力约0.3psi(2.0kPa)或更低。
10.如权利要求9所述的方法,其中该载具头组件施加于该基板上的压力约0.005psi(34.5Pa)至约0.01psi(68.9Pa)。
11.如权利要求1所述的方法,其中该研磨液一不具磨料的研磨液且更包括一或更多界面活性剂,该一或更多界面活性剂用以在处理过程中增加该导电材料层的溶解并降低该研磨溶液的成分的分解。
12.如权利要求1所述的方法,其中该研磨液更包括:数个磨料颗粒。
13.如权利要求1所述的方法,其中该提供相对移动的步骤包括:
在每分钟转数约10(rpm)至约50rpm的一速度下旋转该基板;
在约50rpm至约90rpm的一速度下旋转该载具头组件;及
在约20公分/秒至约160公分/秒的一速度下线性移动该载具头组件。
14.如权利要求1所述的方法,其中该基板具有数个介层洞,且该数个介层洞由一过量导电材料所填充,其中该过量导电材料具有一沉积剖面,该沉积剖面包括数个高覆盖区与数个低覆盖区。
15.如权利要求14所述的方法,其中该基板一硅基板,而该导电材料一含铜材料。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
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H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造