[发明专利]化学机械研磨方法

权利要求书

1.一种平坦化方法，其包括：

提供衬底，其中所述衬底包含具有不同程度的疏水性或亲水性的第一区域及第二区域，所述第二区域具有顶部，所述顶部覆盖所述第一区域的上表面，所述第二区域还覆盖所述第一区域的侧表面；

使用研磨浆来研磨所述第二区域的顶部直到暴露出所述第一区域的所述上表面为止，其中研磨还暴露了所述第二区域的上表面，第二区域的上表面相对于第一区域的上表面是平坦的；及

持续研磨并进行表面处理，利用所述研磨浆调节所述第一区域和第所述二区域的疏水性或亲水性程度，其中所述第一区域的上表面和所述第二区域的上表面被均匀地研磨；

其中所述第一区域包括一金属材料，所述金属材料包括钴、铜或钨，所述第二区域包括一介电材料，所述介电材料包括氧化硅化合物或氮化硅化合物，所述研磨浆及所述第二区域的上表面具有一第一接触角，所述研磨浆及所述第一区域的上表面具有一第二接触角，研磨期间第一接触角与第二接触角的一接触角差在所述表面处理期间保持相同或小于30度，所述第一区域的所述上表面与所述第二区域的上表面彼此平面。

2.根据权利要求1所述的平坦化方法，其中所述表面处理包括：将所述第一区域的材料转化为疏水性或亲水性程度不同于所述第一区域的材料的疏水性或亲水性程度的另一材料。

3.根据权利要求2所述的平坦化方法，其中将所述第一区域的所述材料转化为另一材料包括：将pH调节剂添加到所述研磨浆。

4.根据权利要求3所述的平坦化方法，其中所述pH调节剂包括顺丁烯二酸、硫酸、硝酸、氢氧化钾、胺、次氯酸钠、氢氧化四甲铵TMAH、铵或其组合。

5.根据权利要求1所述的平坦化方法，其中所述表面处理包括：将表面活性剂添加到所述研磨浆，所述表面活性剂在研磨及进行表面处理期间结合到所述第一区域的表面，且所述表面活性剂包括官能团。

6.根据权利要求5所述的平坦化方法，其中所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂或其组合。

7.根据权利要求1所述的平坦化方法，其中所述表面处理包括：将防蚀剂添加到所述研磨浆，所述防蚀剂在研磨及进行表面处理期间结合到所述第一区域的表面。

8.根据权利要求7所述的平坦化方法，其中所述防蚀剂包括具有小于20的碳原子数的短碳链防蚀剂。

9.一种化学机械研磨方法，其包括：

提供衬底，所述衬底具有形成于其上的第一材料及第二材料，所述第一材料包括一金属材料，所述金属材料包括钴、铜或钨，所述第二材料包括一介电材料，所述介电材料包括氧化硅化合物或氮化硅化合物，其中所述第二材料具有设置在所述第一材料上方的顶部，所述顶部覆盖所述第一材料的上表面，所述第二材料还覆盖所述第一材料的侧表面，且所述第一材料的疏水性或亲水性程度不同于所述第二材料的疏水性或亲水性程度；

在所述衬底上第二材料的顶部提供研磨浆；

使用研磨浆执行化学机械研磨操作以去除所述第一材料的所述上表面上方的所述第二材料的顶部直到所述第一材料的所述上表面及所述第二材料的上表面被暴露；及

持续执行化学机械研磨操作及进行表面处理，通过研磨浆对所述第一材料的上表面及所述第二材料的上表面进行改质，其中所述第一材料的上表面及所述第二材料的上表面被均匀地研磨，

其中改质所述第二材料的上表面包括在化学机械研磨操作期间将金属转化为金属氧化物化合物，及所述研磨浆及所述第二材料的所述上表面具有第一接触角，且所述研磨浆及所述第一材料的所述上表面具有第二接触角，

其中在化学机械研磨操作期间，表面处理保持使所述第二材料的所述上表面改质以使所述第一接触角与所述第二接触角之间的接触角差等于或小于30度，并保持所述第一材料的上表面及所述第二材料的上表面彼此平面。

10.根据权利要求9所述的化学机械研磨方法，其中所述第二材料的所述上表面为疏水的，而所述第一材料的所述上表面为亲水区域。