[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：对材料层进行第一溅射，在进行第一溅射时，以第一掩蔽层遮蔽材料层中溅射的负载条件相对较低的区域；去除第一掩蔽层；以及对材料层进行第二溅射，以使材料层平坦。

根据本公开的另一方面，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：对材料层进行第一溅射，在进行第一溅射时，以第一掩蔽层遮蔽材料层中溅射的负载条件相对较高的区域，其中进行第一溅射，以使材料层中未被第一掩蔽层遮蔽的部分平坦；去除第一掩蔽层；在材料层的所述部分上形成第二掩蔽层，其中第二掩蔽层的位置与第一掩蔽层的位置不交迭；以及对材料层进行第二溅射，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1-19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；

图4a示出了根据本公开另一实施例的图4所示操作的替代操作；

图5a示出了根据本公开另一实施例的图5所示操作的替代操作；

图11a示出了根据本公开另一实施例的图11所示操作的替代操作；以及

图12a示出了根据本公开另一实施例的图12所示操作的替代操作。

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。