一種化學(xué)機(jī)械研磨的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展、器件尺寸的縮小，對(duì)半導(dǎo)體器件金屬互連層表面的平坦程度要求越來越高?；瘜W(xué)機(jī)械研磨(CMP)稱為能夠滿足多層布線要求唯一有效的技術(shù)?；瘜W(xué)機(jī)械拋光的原理包括化學(xué)與機(jī)械效應(yīng)的組合，在待研磨的材料層表面，因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成特定層，接著以機(jī)械方式將此特定層移除。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)化學(xué)機(jī)械研磨的方法主要包括以下步驟:首先，提供未經(jīng)研磨處理的晶片，晶片包括半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底上形成有層間介電層，在層間介電層中形成有溝槽，在層間介電層表面和所溝槽中形成有銅互連層；接著，在第一研磨墊上，進(jìn)行第一化學(xué)機(jī)械研磨，去除大部分銅互連層，此過程研磨速率比較快，是一種粗研磨方式，但為了避免剩余銅層較薄時(shí)，繼續(xù)采用這種粗研磨對(duì)晶片表面造成刮痕，便在第二研磨墊上對(duì)剩余銅層進(jìn)行第二化學(xué)機(jī)械研磨，在到達(dá)研磨終點(diǎn)時(shí)為了確保所有介電層表面上的銅都已經(jīng)被去除而達(dá)到隔離目的，還要進(jìn)行一定時(shí)間的過度拋光(over polish，0P)處理。但是，在第二化學(xué)機(jī)械研磨執(zhí)行一段時(shí)間后，會(huì)有一些研磨的銅殘留產(chǎn)生，累積留在了研磨墊上和半導(dǎo)體襯底表面上，而由于第二化學(xué)機(jī)械研磨過程中，銅殘留移除的速率很低，而通過提高拋光時(shí)間和拋光壓力仍然不能將全部銅殘留移除，如圖1所示，會(huì)有銅殘留101存在于芯片的表面上，以至于銅殘留問題一直在影響化學(xué)機(jī)械研磨拋光的效果，進(jìn)而影響器件的性能和良率。
[0004]因此，為了解決上述技術(shù)問題，有必要提出一種新的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種化學(xué)機(jī)械研磨的方法，包括下列步驟:提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有層間介電層，在所述層間介電層中形成有溝槽，在所述層間介電層表面和所述溝槽中形成有銅互連層；進(jìn)行第一化學(xué)機(jī)械研磨，以去除所述層間介電層表面的大部分銅互連層；進(jìn)行第二化學(xué)機(jī)械研磨，以完全去除所述層間介電層表面的銅互連層；采用含有酸性化學(xué)物質(zhì)的溶液清洗所述半導(dǎo)體襯底的表面，以去除銅殘留。
[0007]進(jìn)一步，所述酸性化學(xué)物質(zhì)包括檸檬酸銨。
[0008]進(jìn)一步，所述第二化學(xué)機(jī)械研磨的拋光速度低于所述第一化學(xué)機(jī)械研磨的拋光速度。
[0009]進(jìn)一步，進(jìn)行所述第二化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，還包括進(jìn)行一定時(shí)間的過度拋光處理的步驟。
[0010]進(jìn)一步，所述清洗與所述第二化學(xué)機(jī)械研磨在同一研磨墊上進(jìn)行。
[0011]進(jìn)一步，所述第一化學(xué)機(jī)械研磨與所述第二化學(xué)機(jī)械研磨在不同的研磨墊上進(jìn)行。
[0012]進(jìn)一步，所述清洗的時(shí)間為2?12s。
[0013]進(jìn)一步，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底的表面進(jìn)行清洗的同時(shí)還能對(duì)研磨墊起到清洗作用。
[0014]綜上所示，根據(jù)本發(fā)明的方法可有效去除化學(xué)機(jī)械研磨過程中的銅殘留，進(jìn)而提高器件的性能和良率。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0016]附圖中:
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)第二化學(xué)機(jī)械研磨后所獲得器件的示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所使用化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備的俯視圖；
[0019]圖3為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟的流程圖；
[0020]圖4為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例所獲得的器件的示意圖；
[0021]圖5為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例執(zhí)行第二化學(xué)機(jī)械研磨過程中銅移除速率和氧化物移除速率圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0023]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的本發(fā)明的制造工藝。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0025][示例性實(shí)施例]
[0026]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中標(biāo)示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。
[0027]為了便于參考，圖2給出了本發(fā)明實(shí)施例所使用化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備的俯視圖，設(shè)備包括多個(gè)研磨墊201a、201b和201c。在現(xiàn)有CMP工藝中，研磨墊201a用以完成高研磨速率的粗研磨；而在研磨墊201b上用以完成低研磨速率的細(xì)研磨；通過這兩步處理，以完全去除金屬層。
[0028]具體請(qǐng)一并參考圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例所提供的CMP方法的流程圖。首先，執(zhí)行步驟301，提供半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底上形成有層間介電層，在層間介電層中形成有溝槽，在層間介電層表面和溝槽中形成有銅互連層。
[0029]所述半導(dǎo)體襯底可包括任何半導(dǎo)體