[发明专利]化学机械研磨及/或平坦化工艺所用的研磨液组成

说明书

化学机械研磨及/或平坦化工艺所用的研磨液组成，包括氧化剂，包括一或多个氧原子；以及研磨粒子，具有壳层结构围绕核心结构。核心结构包括第一化合物，壳层结构包括第二化合物，且第一化合物与第二化合物不同，其中核心结构的直径大于壳层结构的厚度，且其中第一化合物设置为与氧化剂反应形成反应性氧物种。

技术领域

本发明实施例关于化学机械研磨及/或平坦化的研磨液组成。

背景技术

集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代具有更小且更复杂的电路。在集成电路演进中，功能密度(比如单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(如采用的制作工艺所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。工艺尺寸缩小通常有利于增加产能并降低相关成本。

在制作装置时缩小装置的几何形状，其具体挑战之一为越来越难以平坦化基板。整个半导体产业导入化学机械研磨及/或平坦化工艺，以实施平坦化工艺。一般而言，可最佳化化学机械研磨及/或平坦化工艺以用于特定工艺条件，比如需平坦化的材料、装置结构、及/或所需的研磨或移除速率。随着高规模集成电路技术不断发展所带来的新材料与新装置结构，化学机械研磨及/或平坦化工艺的最佳化无法完全满足所有方面的需求。

发明内容

本发明一实施例提供的化学机械研磨及/或平坦化工艺所用的研磨液组成，包括：氧化剂，包括一或多个氧原子；以及研磨粒子，具有壳层结构围绕核心结构，核心结构包括第一化合物，壳层结构包括第二化合物，且第一化合物与第二化合物不同，其中核心结构的直径大于壳层结构的厚度，且其中第一化合物设置为与氧化剂反应形成反应性氧物种。

本发明一实施例提供的方法，包括：提供基板，其包括相邻的含钌区与含介电区，其中含钌区的上表面高于含介电区的上表面；沿着轴旋转设置为化学机械研磨及/或平坦化工艺所用的研磨垫；提供化学机械研磨及/或平坦化的研磨液至基板的表面，其中化学机械研磨及/或平坦化的研磨液包括氧化剂与磨料，其中磨料包括多个粒子，且粒子各自具有壳层围绕核心，核心包括第一含氧材料，壳层包括第二含氧材料，且第一含氧材料与第二含氧材料不同，其中第一含氧材料设置为与氧化剂反应形成反应性氧物种；以及采用研磨垫与化学机械研磨及/或平坦化的研磨液研磨基板，使含钌区的上表面与含介电区的上表面实质上共平面。

本发明一实施例提供的方法，包括：提供基板，其包括多个源极/漏极结构位于主动区中，以及源极/漏极接点位于源极/漏极结构上；形成沟槽于源极/漏极接点上的层间介电层中；沉积含钌材料于沟槽中以形成通孔，其中源极/漏极接点物理连接通孔至源极/漏极结构，且其中含钌材料的部分形成于层间介电层的上表面上；以及采用化学机械研磨及/或平坦化的研磨液对基板进行化学机械研磨及/或平坦化工艺，其中该化学机械研磨及/或平坦化的研磨液包括氧化剂与多个研磨粒子，且研磨粒子的每一者包括第一含氧材料的内侧层，以及包覆内侧层的第二含氧材料的外侧层，且第二含氧材料与第一含氧材料不同。

附图说明

图1A是本发明一或多个实施例中，化学机械研磨及/或平坦化的系统。

图1B是本发明一或多个实施例中，化学机械研磨及/或平坦化的研磨液的形成与输送系统。

图2A是本发明一或多个实施例中，基板接触化学机械研磨及/或平坦化的研磨液。

图2B是本发明一或多个实施例中，化学机械研磨及/或平坦化的研磨液。

图3A与3B是本发明一或多个实施例中，化学机械研磨及/或平坦化的研磨液其功能的机制。

图4是本发明一或多个实施例中，化学机械研磨及/或平坦化的研磨液组成表。

图5是本发明一或多个实施例中，进行化学机械研磨及/或平坦化工艺的方法的流程图。

图6是本发明一或多个实施例中，半导体装置的制作方法的流程图。