[发明专利]半导体深接触孔结构研磨方法

权利要求书

1.一种半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，包括：

提供一初始半导体结构，所述初始半导体结构具有深接触孔；

在第一研磨条件下，第一研磨盘研磨去除所述初始半导体结构的表面钨金属层和阻挡/黏附层，且暴露所述初始半导体结构的氮化硅阻挡层；

在第二研磨条件下，第二研磨盘研磨去除所述氮化硅阻挡层及部分所述初始半导体结构的二氧化硅介电层，且暴露所述二氧化硅介电层及所述深接触孔的一端，所述深接触孔内填充有内部阻挡层和内部钨金属层；

通过第三研磨盘研磨去除部分厚度的所述二氧化硅介电层、所述深接触孔内的内部阻挡层及内部钨金属层，得到研磨面平坦的目标半导体结构。

2.如权利要求1所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述在第一研磨条件下，第一研磨盘研磨去除所述初始半导体结构的表面钨金属层和阻挡/黏附层，具体包括：

通过终点侦测器设定所述初始半导体结构的氮化硅阻挡层为第一研磨停止层；

基于所述第一研磨停止层，所述第一研磨盘在所述第一研磨条件下，通过钨研磨液研磨所述表面钨金属层和所述阻挡/黏附层；

去除所述表面钨金属层和所述阻挡/黏附层后，暴露所述氮化硅阻挡层。

3.如权利要求1所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述在第二研磨条件下，第二研磨盘研磨去除所述氮化硅阻挡层及部分所述初始半导体结构的二氧化硅介电层，具体包括：

通过终点侦测器设定所述初始半导体结构的二氧化硅介电层为第二研磨停止层；

基于所述第二研磨停止层，所述第二研磨盘在所述第二研磨条件下，通过氮化硅研磨液研磨所述氮化硅阻挡层；

去除所述氮化硅阻挡层后，暴露所述二氧化硅介电层；

在第三研磨条件下，通过所述第二研磨盘和所述氮化硅研磨液继续研磨部分所述二氧化硅介电层，暴露所述二氧化硅介电层及所述深接触孔的一端。

4.如权利要求1所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述通过第三研磨盘研磨去除部分厚度的所述二氧化硅介电层、所述深接触孔内的内部阻挡层及内部钨金属层，具体包括：

设定平坦化研磨时间；

基于所述平坦化研磨时间，所述第三研磨盘通过阻挡层研磨液研磨去除部分厚度的所述二氧化硅介电层、所述内部阻挡层及所述内部钨金属层；

得到研磨面平坦的目标半导体结构。

5.如权利要求4所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述得到研磨面平整的目标半导体结构后，使用去离子水清洗所述目标半导体结构的表面。

6.如权利要求2所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述第一研磨条件包括第一研磨速率和第一研磨压力，所述第一研磨速率为3500-4000Å/min，所述第一研磨压力为1-5psi。

7.如权利要求3所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述第二研磨条件包括第二研磨速率和第二研磨压力，所述第二研磨速率为2800-3600Å/min，所述第二研磨压力为1-5psi，所述第三研磨条件包括第三研磨速率和第三研磨压力，所述第三研磨速率为2500-3500Å/min，所述第三研磨压力为1-4psi。

8.如权利要求4所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，所述平坦化研磨时间为55-105s。

9.如权利要求1至8任一项所述的半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，具有所述深接触孔的初始半导体结构包括衬底、所述衬底上依次沉积有所述二氧化硅介电层、所述氮化硅阻挡层、所述阻挡/黏附层以及所述表面钨金属层，所述深接触孔开设在所述二氧化硅介电层上且贯穿所述氮化硅阻挡层，所述深接触孔的内壁上沉积有与所述阻挡/黏附层一体的内部阻挡层，所述深接触孔内填充有与所述表面钨金属层一体的内部钨金属层。

10.一种半导体深接触孔结构研磨方法，其特征在于，包括：

提供一具有深接触孔的初始半导体结构；

研磨盘通过钨研磨液研磨去除所述初始半导体结构的表面钨金属层，且暴露所述初始半导体结构的氮化硅阻挡层；

所述研磨盘通过氮化硅研磨液研磨去除所述氮化硅阻挡层，且暴露二氧化硅介电层及所述深接触孔；

所述研磨盘通过阻挡层研磨液研磨去除目标厚度的所述二氧化硅介电层以及所述深接触孔内的内部钨金属层，得到研磨面平坦的目标半导体结构。