[发明专利]化学机械平坦化的方法

说明书

一种化学机械平坦化的方法，包括在基板上方形成膜层，增加膜层的表面粗糙度，以及在增加表面粗糙度之后，使用第一化学机械平坦化制程将膜层平坦化。

技术领域

本公开实施例涉及一种平坦化的方法，特别涉及一种化学机械平坦化的方法。

背景技术

一般来说，半导体装置包括形成在基板上的主动构件，像是晶体管。可以在基板上方形成任意数量的内连线层，内连线层将主动构件彼此连接并与外部装置连接。内连线层通常由包括金属沟槽/导孔的低k介电材料制成。

当形成装置的层时，可以执行平坦化制程以对层平坦化，以利于形成后续的层。例如，在基板或金属层中形成金属特征可能会导致不平整的形貌(topography)。这种不平整的形貌可能会使得难以形成后续的层。例如，不平整的形貌可能会干扰通常用于在装置中形成各种特征的微影制程。因此，在形成各种特征或层之后，对装置的表面进行平坦化可能是有利的。

化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是集成电路形成中的常见的实务。通常，化学机械研磨用于半导体晶圆的平坦化。化学机械研磨利用物理力以及化学力的协同效应来研磨晶圆。通过在晶圆放置在研磨垫上的同时向晶圆背面施加负载力来执行此操作。研磨垫相对着晶圆放置。然后旋转研磨垫以及晶圆，同时使包含研磨料以及反应性化学品的浆料在这之间通过。化学机械研磨是实现晶圆整体平坦化的有效方法。

发明内容

根据本公开的一些实施例，提供一种化学机械平坦化的方法，包括在基板上方形成膜层，增加膜层的表面粗糙度，以及在增加表面粗糙度之后，使用第一化学机械平坦化制程将膜层平坦化。

根据本公开的一些实施例，提供一种化学机械平坦化的方法，包括增加设置在基板上方的层的表面粗糙度；以及在增加表面粗糙度之后，执行第一化学机械平坦化制程以平坦化层，其中第一化学机械平坦化制程使用的第一浆料包括多个研磨颗粒，研磨颗粒的尺寸小于约35纳米。

根据本公开的一些实施例，提供一种化学机械平坦化的方法，包括在基板上方形成一层，处理层以增加层的表面粗糙度，以及在处理层之后，使用第一浆料执行第一化学机械平坦化制程，第一浆料包括多个纳米研磨颗粒。

附图说明

以下将配合附图详述本公开的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，多种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本公开的特征。

图1示出了根据一些实施例的化学机械平坦化设备的立体图。

图2示出了根据一些实施例的图1的化学机械平坦化设备的俯视图。

图3示出了根据一些实施例的研磨头的剖面图。

图4示出了根据一些实施例的经由使用纳米研磨浆料的化学机械平坦化制程将膜层平坦化的方法。

图5示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段的半导体装置的剖面图。

图6示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段的半导体装置的剖面图。

图7示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段的半导体装置的剖面图。

图8示出了根据一些实施例的经由使用纳米研磨浆料的化学机械平坦化制程将膜层平坦化的方法。

图9示出了根据一些实施例的经由使用纳米研磨浆料的化学机械平坦化制程将膜层平坦化的方法。

图10示出了根据一些实施例的在处理膜层以增加其表面粗糙度之前以及之后的膜层的表面轮廓。

图11A示出了根据一些实施例的化学机械平坦化制程中涉及的化学力以及机械力。