[发明专利]一种钨CMP工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钨CMP工艺，具体地说是一种用于深亚微米体硅CMOS工艺中钨CMP(化学机械研磨)工艺步骤的新方法，属于集成电路技术领域。

背景技术

钨广泛用于形成栓塞以连接不同金属层。由于CVD钨薄膜有很好的间隙填充能力，通过将大量的钨移除并只保留接触孔中的钨，就能够形成钨栓塞。对于仍然使用铝铜互连的IC工艺，半导体生产中最常见的金属化学机械研磨是钨化学机械研磨。包含钨CMP工艺技术的有非常先进的DRAM纳米存储器，以及从0.13μm到0.8μm技术节点的CMOS逻辑器件。

传统钨CMP工艺完成后经常会有研磨浆slurry残留，这些残留会掉在光刻的对位标记中，并且很难去除，这样会导致后面的工艺层次光刻机对位异常，具体如图1所示，图1中的若干A点即为对位异常点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种改善传统钨CMP工艺，其可以改善slurry残留所导致的后续光刻工艺无法对位的问题。

按照本发明提供的技术方案，一种钨CMP工艺，步骤为：

(1)一次研磨：对钨圆片进行研磨，采用的研磨浆slurry为氧化铝，研磨时间为25-35s；

(2)二次研磨：对步骤(1)所得圆片进行二次研磨，通过设备自行判断介质二氧化硅的终点时间，并且在研磨找到终点时间后，再加磨10-15s，采用的研磨浆slurry为氧化铝，总研磨时间为55-65s；

(3)三次研磨：对步骤(2)中所得圆片进行三次研磨，采用的研磨浆slurry为水，研磨时间为20-25s。

本发明的有益效果：本发明将钨CMP工艺中的部分研磨浆换成水，并将研磨时间做一定的调整。本发明能有效改善slurry残留问题，大幅节省工艺加工成本，可操作性非常强。

附图说明

图1是传统工艺层次光刻机对位异常示意图。

图2是第一步研磨示意图。

图3是第二步研磨示意图。

图4是第三步研磨示意图。

图5是本发明光刻对位标记示意图。

附图标记说明：A、对位异常点；1、钨；2、氧化钛/钛；3、介质；B、对位标记。

具体实施方式

如图2-4所示：一种钨CMP工艺，步骤为：

(1)一次研磨：对钨圆片进行研磨，具体如图2所示，采用的slurry为氧化铝，研磨固定时间为30s；

(2)二次研磨：对步骤(1)所得圆片进行二次研磨；具体如图3所示，采用的slurry为氧化铝，通过找到介质二氧化硅的终点时间进行研磨，并且在研磨找到终点时间后，再加磨10-15s，确保钨和氮化钛/钛磨完，总研磨时间为65s左右；

(3)三次研磨：对步骤(2)中所得圆片进行三次研磨，具体如图4所示，无slurry只有水，研磨时间为25s；

采用本发明工艺完成的圆片，基本无slurry残留，光刻对位标记B清晰，具体如图5所示，没有如图1所示的对位异常点。

本发明将图4过程中的CMP研磨液用水来替代，原来的研磨液是用来过磨一部分二氧化硅的，但采用原有工艺会使钨略微凸出一部分，当铝盖对其进行覆盖后，覆盖处不够平整。

但当研磨液更改为水后，此步骤的CMP依然会依靠物理的作用略微磨去一些二氧化硅，但研磨量少，同时还能对其进行清洗；采用本发明研磨后既没有slurry残留，钨塞也不会凸起，覆盖面相对平坦。

采用常规工艺条件和新工艺条件后圆片(wafer)最终经过电性测试孔电阻完全正常。