[发明专利]用于半导体处理中的铜移除及平面化的湿蚀刻方法

摘要

可通过pH介于约5与12之间的湿蚀刻溶液蚀刻半导体衬底上的经暴露铜区域，所述湿蚀刻溶液包括：(i)选自由二齿、三齿及四齿络合剂组成的群组的一种或一种以上络合剂；及(ii)氧化剂。在许多实施例中，所述蚀刻为大致各向同性的且在铜的表面上不形成可见不溶物质的情况下发生。所述蚀刻用于半导体制作中的若干个过程中，包含用于部分地或完全地移除铜覆盖物、用于平面化铜表面及用于在填充有铜的镶嵌特征中形成凹入部。适合蚀刻溶液的实例包含包括分别作为二齿及三齿络合剂的二胺(例如，乙二胺)及/或三胺(例如，二亚乙基三胺)以及作为氧化剂的过氧化氢的溶液。在一些实施例中，所述蚀刻溶液进一步包含pH调整剂，例如硫酸、氨基酸及羧酸。

主权项

一种处理部分制作的半导体衬底上的镶嵌特征的方法，所述方法包括：(a)接收半导体衬底，所述半导体衬底具有场区域及形成于所述衬底中的至少一个凹入镶嵌特征，其中所述衬底加衬有导电材料层；(b)用含铜金属完全地电化学填充所述凹入镶嵌特征并在所述场区域上方形成含铜覆盖物，其中所述覆盖物包括位于所述经填充凹入镶嵌特征上方的凹入部，所述凹入部具有与覆盖物厚度大致相同的深度；(c)在所述衬底上方继续电沉积含铜金属以在所述场区域上方沉积额外覆盖物材料，同时大致减小所述覆盖物中的所述凹入部的纵横比，其中沉积于所述场区域上方的额外覆盖物材料的厚度为在(b)中所沉积的所述覆盖物的第一厚度的至少约50％；及(d)通过使所述衬底与各向同性湿蚀刻溶液接触来湿蚀刻所述含铜覆盖物以移除在(c)中所沉积的至少所有额外覆盖物，所述溶液包括络合剂及氧化剂且具有在介于约5与12之间的范围内的pH，其中湿蚀刻进一步减小凹入特征的所述纵横比。