| 主权项 |
1.一种基底上铜层氧化物研磨制程,该基底具有一 上表面与下表面,而该制程,包含: (a)提供一基底,具有一上表面,该上表面包含一铜 层区与一介电层区,该铜层区为一铜层的上表面, 该介电层区为一介电层的上表面; (b)使用一平台上的一研磨垫与一研磨浆料来接触 该基底的该上表面,以在一研磨治具的一第一研磨 站中,施行一第一氧化物研磨步骤,其中该基底系 藉由其下表面承载于具有一向下力与一转速的一 承载体上; (c)以去离子水冲洗该基底; (d)使用一平台上的该研磨垫与一研磨浆料来接触 该基底的该上表面,以在该第一研磨站中,施行一 第二氧化物研磨步骤,其中该基底系藉由其下表面 承载于具有一下压力(down force)与一转速的一承载 体上;以及 (e)第二次以去离子水冲洗该基底。 2.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中该铜层系已被一或多次先前的化学 机械研磨制程所研磨。 3.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中该第一氧化物研磨步骤与该第二氧 化物研磨步骤系施行于一化学机械研磨治具中,而 该化学机械研磨治具具有pH値为7~10的一研磨浆料, 包含矽石(silica)、水、以及一或多种的添加物。 4.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中该基底的上表面更包含位于一扩散 阻障层上表面的一扩散阻障层区,其中该扩散阻障 层包含TaN或Ta、Ti、TiN、WN、W、TaSiN、或TiSiN中的 至少一种,且该扩散阻障层系形成于该铜层与该介 电层之间。 5.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中该第一氧化物研磨步骤与该第二氧 化物研磨步骤系施行于20~30℃的温度与40~70 RPM的 平台转速。 6.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中以去离子水冲洗该基底时的去离子 水流量大体为500ml/min.、冲洗时间大体为10秒、下 压力大体为1psi。 7.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中在步骤(c)与(d)之间更包含一研磨垫 涂底步骤,包含以500~1000ml/min.的去离子水流量、与 200~300ml/min.的氧化物研磨浆料流量来涂底,涂底时 间大体为10秒,此时该承载体系上升至该研磨垫的 上方,而使该基底的该上表面不接触该研磨垫。 8.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中该第二氧化物研磨步骤包含以大体 为300ml/min.的氧化物研磨浆料流量、与大体为1psi 的下压力来研磨,研磨时间大体为15秒。 9.如申请专利范围第1项所述之基底上铜层氧化物 研磨制程,其中第二次以去离子水冲洗该基底时的 去离子水流量为500~1000ml/min.、下压力大体为1psi、 转速大体为40rpm、冲洗时间大体为20秒。 10.一种化学机械研磨的流程,适用于制造铜内连线 时研磨具有一上表面与一下表面的一基底,包含: (a)提供一基底,具有一开口,该开口具有一顶端、 一底部、与侧壁,该开口系填入有一顺应性的扩散 阻障层于其侧壁与底部上、与一铜层于该扩散阻 障层上,其中该扩散阻障层与该铜层系延伸至该开 口的顶端,而该基底的该上表面包含即将被研磨的 铜层区于该铜层的上表面; (b)使用位于一平台上的一研磨垫与一研磨浆料于 一第一研磨站施行一第一化学机械研磨制程,以除 去该铜层的一部分,而使该被研磨的铜层与该扩散 阻障层共平面,而该基底系藉由其下表面承载于具 有一下压力(down force)与一转速的一承载体上; (c)使用位于一平台上的一研磨垫与一研磨浆料于 一第二研磨站施行一第二化学机械研磨制程,以除 去该扩散阻障层的一部分与该被研磨的铜层的一 部分,而使该被研磨的扩散阻障层与该被研磨两次 的铜层与该开口的顶端共平面,而该基底系藉由其 下表面承载于具有一下压力(down force)与一转速的 一承载体上;以及 (d)使用位于一平台上的一研磨垫与一研磨浆料于 一第三研磨站施行一第三化学机械研磨制程,以形 成一更平滑的上表面,其中该上表面包含一扩散阻 障区于被研磨的该扩散阻障层的上表面、与一铜 层区于被研磨两次的该铜层的上表面,并移除先前 化学机械研磨制程的残留物,而该基底系藉由其下 表面承载于具有一下压力(down force)与一转速的一 承载体上,其中该第三化学机械研磨制程包含: (1)施行一第一氧化物研磨步骤; (2)以去离子水冲洗该基底; (3)施行一第二氧化物研磨步骤;以及 (4)第二次以去离子水冲洗该基底。 11.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中该第一氧化物研磨步骤与该第二氧化物 研磨步骤系施行于一化学机械研磨治具中,而该化 学机械研磨治具具有pH値为7~10的一研磨浆料,包含 矽石(silica)、水、以及一或多种添加物。 12.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中该第一氧化物研磨步骤与该第二氧化物 研磨步骤系施行于20~30℃的温度与40~70RPM的平台转 速。 13.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中该第一氧化物研磨步骤包含以大体为2 psi的下压力与大体为300ml/min.的氧化物研磨浆料流 量下,施行时间大体为20秒。 14.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中以去离子水冲洗该基底时的去离子水流 量大体为500ml/min.、冲洗时间大体为10秒、下压力 大体为1psi。 15.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中在步骤(2)之后与步骤(3)之前更包含一研 磨垫涂底步骤,包含以500~1000ml/min.的去离子水流量 、与200~300ml/min.的氧化物研磨浆料流量来涂底,涂 底时间大体为10秒,此时该承载体系上升至该研磨 垫的上方,而使该基底的该上表面不接触该研磨垫 。 16.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中该第二氧化物研磨步骤包含以大体为300 ml/min.的氧化物研磨浆料流量、与大体为1psi的下 压力来研磨,研磨时间大体为15秒。 17.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中第二次以去离子水冲洗该基底时的去离 子水流量为500~1000ml/min.、下压力大体为1psi、转速 大体为40rpm、冲洗时间大体为20秒。 18.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中该第一化学机械研磨制程、该第二化学 机械研磨制程、与该第三化学机械研磨制程系施 行于同一化学机械研磨治具,而该化学机械研磨治 具组装有一旋乾机(spin-rinse dryer)模组以使该基底 乾燥。 19.如申请专利范围第10项所述之化学机械研磨的 流程,其中该化学机械研磨的流程系作为一镶嵌( damascene)制程的一部分,而该镶嵌制程系复数次施 行于一基底,以制造复数个铜层,而形成一堆叠铜 结构。 图式简单说明: 第1图系绘示一传统的化学机械研磨工具,其具有 四个托架、三个研磨站、与一个晶圆中转站。 第2~5图为一系列之剖面图,系显示一铜内连线的制 造流程,其中一开口形成于一介电层中,之后沈积 一扩散阻障层与一铜层于上述开口中,然后执行本 发明之一系列的化学机械研磨平坦化步骤以完成 上述内连线结构。 第6图为一剖面图,系显示施用一氧化物研磨浆料 中的一铜内连线,并指出一带负电的粒子受到基板 上一或多层的负电带电层排斥的可能机构。 第7图为一剖面图,系显示一氧化物抛光制程的一 去离子水研磨步骤中的一铜内连线,并指出一带负 电的粒子受到带正电的铜氧化层吸引的可能机构 。 第8图为一铜化学机械研磨的趋势图,系显示缺陷 数量与批号的关系,系指出在本发明的方法应用于 生产线后,缺陷数量的重大减少。 |
