[发明专利]化学机械研磨方法、系统及金属插塞的制备方法

权利要求书

1.一种化学机械研磨方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）提供形成有介质层的基底，所述介质层上形成有金属层，所述金属层包括钨层；

2）将所述基底正面朝下置于研磨垫上进行第一次化学机械研磨，以去除覆盖于所述介质层表面的部分所述金属层，其中，所述第一次化学机械研磨过程中，研磨液以第一流速供给，在步骤2）后所述介质层表面具有残留的所述金属层，所述研磨液包含二氧化铈颗粒、去离子水、表面活性剂及双氧水，所述双氧水的质量百分比介于2%~4%；及，

3）对所述基底进行第二次化学机械研磨，在步骤3）后，所述介质层表面的所述金属层去除，其中，所述第二次化学机械研磨过程中，所述研磨液以第二流速供给，所述第二流速大于所述第一流速，使得第二次化学机械研磨的研磨速率小于第一次化学机械研磨的研磨速率。

2.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，步骤2）中去除的所述金属层的厚度占步骤1）中覆盖于所述介质层表面的所述金属层的厚度60%~99%。

3.根据权利要求2所述的化学机械研磨方法，其特征在于，步骤2）中去除的所述金属层的厚度占步骤1）中覆盖于所述介质层表面的所述金属层的厚度70%~90%。

4.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述金属层还包括氮化钛层，所述氮化钛层位于所述介质层与所述钨层之间。

5.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述介质层还包括绝缘氧化层，在步骤3）后所述金属层具有平坦顶面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述第一流速介于25毫升/分钟~75毫升/分钟；所述第二流速介于100毫升/分钟~200毫升/分钟。

7.一种化学机械研磨系统，其特征在于，所述化学机械研磨系统包括：

研磨平台；

研磨垫，位于所述研磨平台的上表面；

研磨头，位于所述研磨垫的上方，用于将待研磨器件压制于所述研磨垫上进行化学机械研磨；

研磨液供给系统，用于向所述研磨垫的表面提供研磨液，所述研磨液供给系统包括研磨液供给源、输液管及喷头；其中，所述输液管一端与所述研磨液供给源相连接，另一端与所述喷头相连接，所述喷头位于所述研磨垫上方，所述研磨液包含二氧化铈颗粒、去离子水、表面活性剂及双氧水，所述双氧水的质量百分比介于2%~4%；以及，

控制模块，与所述研磨液供给系统相连接，用于调整所述研磨液供给系统向所述研磨垫提供所述研磨液的流速，在研磨前期阶段以第一流速向所述研磨垫的表面提供第一研磨液，并在研磨后期阶段以第二流速提供第二研磨液，所述第二流速大于所述第一流速。

8.根据权利要求7所述的化学机械研磨系统，其特征在于，所述化学机械研磨系统还包括量测模块，所述量测模块与所述控制模块相连接，用于量测化学研磨过程中去除的材料层的厚度，并将量测结果反馈至所述控制模块；所述控制模块依据所述量测模块的量测结果调整所述研磨液的流速。

9.根据权利要求7所述的化学机械研磨系统，其特征在于，所述化学机械研磨系统还包括研磨调整组件，所述研磨调整组件用于在研磨过程中对所述研磨垫表面的平整度进行调整。

10.根据权利要求9所述的化学机械研磨系统，其特征在于，所述研磨调整组件包括：

机械手臂；以及，

研磨调整盘，所述研磨调整盘固定于所述机械手臂的一端，用于在所述机械手臂的带动下对所述研磨垫表面的平整度进行调整。