[发明专利]化学机械研磨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种化学机械研磨的方法。

背景技术

随着半导体技术的发展、器件尺寸的缩小，对半导体器件金属互连层表面的平坦化程度要求越来越高。化学机械研磨(CMP)是一种能满足多层布线要求的平坦化技术，化学机械研磨是化学与机械效应的组合，在待研磨的材料层表面，因为发生化学反应而生成特定层，接着以机械方式将此特定层移除。

现有的化学机械研磨装置一般包括三个化学机械研磨子装置，例如子装置1、子装置2与子装置3，所述三个子装置同时对不同的晶圆进行机械研磨，并且每个晶圆都需要经过三个子装置进行三次化学机械研磨。例如，形成有层间介质层以及铜互联层的半导体衬底，所述子装置1进行第一次化学机械研磨，去除大部分的铜互联层，此过程研磨速率比较快，是一种粗研磨方式，然后使用子装置2进行第二次化学机械研磨，去除所述层间介质层表面上的铜，然后使用子装置3对所述层间介质层进行第三次化学机械研磨。

所述子装置1完成一个晶圆研磨之后，该晶圆移动至所述子装置2进行研磨，同时子装置1进行下一个晶圆的研磨，之后子装置3进行该晶圆的研磨，子装置2进行下一个晶圆的研磨，子装置1进行再下一个晶圆的研磨，三个子装置同时对不同的晶圆进行研磨，但是子装置1与子装置2的总的研磨时间大于子装置3总的研磨时间，因此，在子装置3中，在主研磨之前需要有一段等待时间，并且由于子装置2的研磨，在等待中暴露出的铜金属容易被氧化，会导致最终形成的半导体形成树突缺陷(Dendrites Defect)。

因此，如何减少第三次化学机械研磨的等待时间，降低树突缺陷的产生是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学机械研磨的方法，减少第三次化学机械研磨中晶圆的等待时间，降低树突缺陷的产生。

本发明的技术方案是一种化学机械研磨的方法，包括以下步骤：

提供待研磨晶圆，所述晶圆包括半导体衬底、形成在所述半导体衬底上的层间介质层、形成在所述层间介质层内的凹槽、以及形成在所述层间介质层上及所述凹槽内的金属互连层；

对所述金属互联层进行第一化学机械研磨，去除部分所述金属互联层；

对所述金属互联层进行第二化学机械研磨，完全去除所述层间介质层上的所述金属互连层；

对所述层间介质层进行第三化学机械研磨；

所述第三化学机械研磨包括一冲洗步骤：采用缓蚀剂对所述晶圆进行冲洗。

进一步的，所述第三化学机械研磨包括预研磨、主研磨以及晶圆清洗。

进一步的，在所述主研磨之前进行所述冲洗步骤。

进一步的，所述冲洗步骤与所述预研磨、主研磨在同一研磨垫上进行。

进一步的，所述金属互连层为铜互联层，所述缓蚀剂为铜缓蚀剂。

进一步的，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。

进一步的，所述冲洗步骤进行冲洗的时间为30s～70s。

进一步的，所述第一学机械研磨、第二化学机械研磨以及第三化学机械研磨的总时间相当。

进一步的，所述第一化学机械研磨、第二化学机械研磨以及第三化学机械研磨采用同一化学机械研磨装置的不同子装置进行。

进一步的，所述第一化学机械研磨、第二化学机械研磨与第三化学机械研磨同时进行，分别研磨不同的晶圆。

与现有技术相比，本发明提供的化学机械研磨的方法，对层间介质层进行第三次化学机械研磨，该研磨包括一冲洗步骤，采用缓蚀剂对金属互连层进行冲洗，防止在等待时间内暴露出的金属被氧化，从而降低了发生树突缺陷的风险，提高了半导体器件的性能；同时减少了晶圆在第三次化学机械研磨过程中的等待时间。

附图说明

图1为本发明一实施例所提供的化学机械研磨的方法的流程示意图。

图2～图5为本发明一实施例所提供的化学机械研磨的方法的各步骤结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本发明的限定。