[发明专利]平坦化处理方法

说明书

技术领域

本公开涉及半导体领域，更具体地，涉及一种平坦化处理方法。

背景技术

在半导体工艺中，经常用到平坦化工艺，例如化学机械抛光(CMP)，以获得相对平坦的表面。然而，在通过CMP对材料层进行平坦化的情况下，如果需要研磨掉相对较厚的部分，则难以控制CMP后材料层的表面平坦度，例如控制到几个纳米之内。

另一方面，如果要对覆盖特征、特别是非均匀分布特征的材料层进行平坦化，那么材料层由于特征的存在而可能出现非均匀分布的凹凸起伏，因此可能导致平坦化不能一致地执行。

发明内容

本公开的目的至少部分地在于提供一种平坦化处理方法。

根据本公开的一个方面，提供了一种对衬底上形成的材料层进行平坦化的方法，包括：在材料层中对于溅射的负载条件较高的区域中形成沟槽；以及对材料层进行溅射，以使材料层平坦。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1-17示出了制造半导体器件的示例流程，其中利用了根据本公开实施例的平坦化处理方法。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

根据本公开的示例，可以通过溅射(sputtering)，例如Ar或N等离子体溅射，来对材料层进行平坦化处理。通过这种溅射平坦化处理，而非常规的CMP平坦化处理，可以实现更加平坦的材料层表面。这种材料层可以包括半导体制造工艺中使用的多种材料层，例如，包括但不限于绝缘体材料层、半导体材料层和导电材料层。

另外，在进行溅射时，可能存在负载效应(loading effect)。所谓“负载相应”，是指溅射所针对的材料层上存在的图案以及图案的密度(或者说，材料层的形貌)等将会影响溅射后材料层的厚度和/或形貌等。因此，为了获得较为平坦的表面，优选地在溅射时考虑负载效应。

例如，如果材料层由于之下存在(凸出的)特征而存在凸起，那么相对于其他没有凸起的部分而言，存在凸起的部分需要经受“更多”的溅射，才能与其他部分保持平坦。在此，所谓“更多”的溅射，例如是指在相同的溅射参数(如，溅射功率和/或气压)情况下，需要进行更长时间的溅射；或者，在相同溅射时间的情况下，溅射强度的更大(如，溅射功率和/或气压更大)；等等。也就是说，对于溅射而言，这种凸起对应的负载条件(loading condition)更大。

另一方面，如果材料层由于之下存在(凹入的)特征而存在凹陷，那么相对于其他没有凹陷的部分而言，存在凹陷的部分需要经受“更少”的溅射，才能与其他部分保持平坦。也就是说，对于溅射而言，这种凹陷对应的负载条件更小。

另外，如果存在多个非均匀分布的特征，那么材料层可能由于特征而具有非均匀分布的凸起和/或凹陷，因此导致负载条件在衬底上发生变化。例如，对于凸起而言，其分布密度较高区域的负载条件要高于分布密度较低区域的负载条件；而对于凹陷而言，其分布密度较高区域的负载条件要低于分布密度较低区域的负载条件。非均匀分布的负载条件可能不利于溅射均匀地进行。

根据本公开的示例，在通过溅射对材料层进行平坦化的处理中，可以结合光刻，以便能够实现选择性平坦化。例如，在进行溅射之前，可以在材料层中负载条件较高的区域(例如，凸起)中形成沟槽，以降低其负载条件，从而整个材料层上负载条件的分布均匀性可以得到改善。这样，之后的溅射可以在衬底上大致均匀地进行，从而有助于获得平坦的表面。