发明名称 研磨金属层的方法
摘要 一种研磨金属层的方法系包括下列步骤:提供一具有上部已图案化介电层之结构,其具有一开口形成于其中;形成一阻障层于该上部已图案化介电层之上,并依衬于该开口中;于该阻障层上形成一金属层,并填充该开口;实施一第一研磨步骤,使用一第一研浆组合物以移除部份该覆盖于上述介电层外之金属层;实施一第二研磨步骤,其系利用该第一研浆组合物以研磨上述金属层,直至暴露出位于该介电层上方之阻障层的平面;实施一第三研磨步骤,使用一第二研浆组合物以移除该已经暴露之阻障层上方平面部份,并暴露出该位于其下方之介电层部份;以及实施一第四研磨步骤,其系利用该第二研浆组合物及一腐蚀抑制剂BTA以抛拭该所暴露之介电层的上方部份,并保护金属层表面不易腐蚀。
申请公布号 TWI254372 申请公布日期 2006.05.01
申请号 TW093122018 申请日期 2004.07.23
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 陈奕蓁;蔡庆铭;张瑞庭
分类号 H01L21/304;B24B57/02 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种研磨金属层的方法,其包括: 提供一具有上部已图案化介电层之结构,其具有一 开口形成于其中; 形成一阻障层于该上部已图案化介电层之上,并依 衬于该开口中; 于该阻障层上形成一金属层,并填充该开口; 实施一第一研磨步骤,使用一第一研浆组合物以移 除部份该覆盖于上述介电层外之金属层; 实施一第二研磨步骤,其系利用该第一研浆组合物 以研磨上述金属层,直至暴露出位于该介电层上方 之阻障层的平面; 实施一第三研磨步骤,使用一第二研浆组合物以移 除该已经暴露之阻障层上方平面部份,并暴露出该 位于其下方之介电层部份;以及 实施一第四研磨步骤,其系利用该第二研浆组合物 及一腐蚀抑制剂以抛拭该所暴露之介电层的上方 部份,并保护金属层表面不易腐蚀。 2.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该第一研磨步骤系于第一研磨平台实施;该第 二及第三研磨步骤系于第二研磨平台实施;以及该 第四研磨步骤系于第三研磨平台实施。 3.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该第一研浆组合物包含: (a)Al2O3:大体介于0.4-0.6wt.%; (b)H2O2:大体介于2.6-3.4wt.%; (c)KOH:用以调整pH値;以及 (d)苯并三唑(benzotriazole;BTA):腐蚀抑制剂。 4.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该第一研浆组合物具有: (a)pH値大体介于2.8-4.3;以及 (b)粒径大体介于115-155奈米。 5.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该第二研浆组合物包含: (a)SiO2:大体介于5.8-6.2wt.%;以及 (b)KOH:用以调整pH値。 6.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该第二研浆组合物具有: (a)pH値大体介于9.8-11.4;以及 (b)粒径大体介于125-185奈米。 7.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该腐蚀抑制剂包含苯并三唑,其大体介于0.10-0 .14%。 8.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中: 该第一研磨步骤系大体于研磨压力2.0-2.4psi下研磨 36-44秒,接着再大体于研磨压力1.0-1.4psi下研磨18-22 秒; 该第二研磨步骤系大体于研磨压力1.0-1.4psi下研磨 41-49秒; 该第三研磨步骤系大体于研磨压力1.8-2.2psi下研磨 31-39秒;以及 该第四研磨步骤系大体于研磨压力1.8-2.2psi下研磨 40-60秒。 9.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法, 其中该上部已图案化介电层包含氧化矽、氮化矽 、掺氟矽玻璃或氮氧化矽;而该阻障层包含氮化钽 或钽;以及该金属层包含铜、铝或金。 10.如申请专利范围第1项所述之研磨金属层的方法 ,其中该上部已图案化介电层系包含氧化矽;该阻 障层则包含氮化钽;以及该金属层系包含铜。 11.一种研磨金属层的方法,其包括: 提供一具有上部已图案化介电层之结构,其具有一 开口形成于其中; 形成一阻障层于该上部已图案化介电层之上,并依 衬于该开口中; 于该阻障层上形成一金属层,并填充该开口; 实施一第一研磨步骤,使用一第一研浆组合物以研 磨覆盖于上述介电层外的金属层,直至暴露出位于 该介电层上方之阻障层的平面; 实施一第二研磨步骤,使用一第二研浆组合物以移 除该已经暴露之阻障层上方平面部份,并暴露出该 位于其下方之介电层部份;以及 实施一第三研磨步骤,利用该第二研浆组合物及一 腐蚀抑制剂以抛拭该所暴露之介电层的上方部份, 并保护金属层表面不易腐蚀。 12.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该第一研浆组合物包含: (a)Al2O3:大体介于0.4-0.6wt.%; (b)H2O2:大体介于2.6-3.4wt.%; (c)KOH:用以调整pH値;以及 (d)苯并三唑(benzotriazole;BTA):腐蚀抑制剂。 13.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该第一研浆组合物具有: (a)pH値大体介于2.8-4.3;以及 (b)粒径大体介于115-155奈米。 14.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该第二研浆组合物包含: (a)SiO2:大体介于5.8-6.2wt.%;以及 (b)KOH:用以调整pH値。 15.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该第二研浆组合物具有: (a)pH値大体介于9.8-11.4;以及 (b)粒径大体介于125-185奈米。 16.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该腐蚀抑制剂包含苯并三唑,其大体介于0. 10-0.14%。 17.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该上部已图案化介电层包含氧化矽、氮化 矽、掺氟矽玻璃或氮氧化矽;而该阻障层包含氮化 钽或钽;以及该金属层包含铜、铝或金。 18.如申请专利范围第11项所述之研磨金属层的方 法,其中该上部已图案化介电层系包含氧化矽;该 阻障层则包含氮化钽;以及该金属层系包含铜。 图式简单说明: 第1图至第5图为利用本发明所述研磨金属层的方 法之一系列流程剖面图。 第1图系为本发明起始之结构。 第2图为第1图中所示结构经本发明第一研磨步骤 后之剖面图示。 第3图为经本发明第二研磨步骤后之剖面图示。 第4图为经本发明第三研磨步骤后之剖面图示。 第5图为经本发明第四研磨步骤后之剖面图示。
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