[发明专利]金属栓塞的形成方法

权利要求书

1.一种金属栓塞的形成方法，其特征在于，包括：提供一晶圆，包含基板和在所述基板上的绝缘层，所述绝缘层具有空洞；在所述绝缘层上形成金属层，所述金属层在所述空洞里面填充形成为金属栓塞；进行化学机械研磨的主研磨步骤和后研磨步骤，研磨在所述绝缘层上的所述金属层，在所述主研磨步骤中研磨所述金属层的同时供应第一研磨浆料，所述第一研磨浆料包括金属研磨加速剂一；当所述金属层在所述主研磨步驟中研磨去除的厚度达到所述金属层在所述绝缘层上的总金属层厚度的60％以上时，进行所述后研磨步骤，研磨残留的所述金属层和部分所述绝缘层直至所述金属层在所述绝缘层上的部分被全部移除，在所述后研磨步骤中研磨所述金属层的同时供应第二研磨浆料，所述第二研磨浆料包括金属研磨加速剂二；所述第二研磨浆料具有不同于所述第一研磨浆料的组成配比，以使所述后研磨步骤中金属研磨速率小于所述主研磨步骤的金属研磨速率；在所述后研磨步骤之后，所述金属栓塞的顶面个别的露出于所述绝缘层在所述后研磨步骤后的上表面。

2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述主研磨步骤中，当研磨去除的所述金属层厚度达到所述金属层在所述绝缘层上的总金属层厚度的70％～90％时，进入所述后研磨步骤。

3.根据权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料包含钨金属。

4.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一研磨浆料和所述第二研磨浆料的个别流量介于80毫升/分钟～120毫升/分钟。

5.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述金属研磨加速剂一包含过氧化氢，占所述第一研磨浆料的重量比例介于3wt％～8wt％，所述金属研磨加速剂二包含过氧化氢，占所述第二研磨浆料的重量比例介于0.5wt％～1.5wt％。

6.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第二研磨浆料与所述第一研磨浆料的成分相同但配比不同，使所述第二研磨浆料与所述第一研磨浆料互溶，以在所述主研磨步骤中的同一研磨盘上导入所述第二研磨浆料，使所述第一研磨浆料排出，以无转载方式执行所述后研磨步骤。

7.根据权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述第一研磨浆料和所述第二研磨浆料均包含氧化钛颗粒，所述氧化钛颗粒的平均粒径介于15纳米～50纳米。

8.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一研磨浆料和所述第二研磨浆料的研磨环境控制在介于1～4的pH值范围。

9.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述后研磨步骤中金属研磨速率介于70nm/min～100nm/min，所述主研磨步骤的金属研磨速率介于90nm/min～130nm/min。

10.根据权利要求1至9任一项所述的形成方法，其特征在于，所述金属栓塞的顶面凹陷于所述绝缘层在后研磨步骤后的上表面的深度在100纳米以内。