发明名称 制造及抛光半导体装置之方法及抛光装置
摘要 本发明提出一种半导体装置之制造方法与抛光方法,以及一种抛光装置,其可以轻易地平坦化金属膜之初始凹凸不平状态,去除过量金属膜之效率优良,而且藉由抛光作用平坦化该金属膜时,可以抑制损伤该金属膜下之中间层绝缘膜,该批光方法包括:将一种包括螫合剂之电解溶液置于一个阴极构件与该铜膜之间、在作为阴极之阴极构件与作为阳极之铜膜间施加电压,以氧化该铜膜表面并形成该经氧化铜之螫合剂膜、选择性去除与该铜膜形状相对应之螫合剂膜突出部分,以露出铜膜突出部分之表面等步骤,并重复上述螫合剂膜形成步骤,以及上述螫合剂膜去除步骤,直到该铜膜突出部分平坦化为止。
申请公布号 TW481855 申请公布日期 2002.04.01
申请号 TW090105410 申请日期 2001.03.08
申请人 新力股份有限公司 发明人 佐藤修三;濑川雄司;由尾启;大鸟居英;安田善哉;石原成郎;野上毅;驹井尚纪
分类号 H01L21/302 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种半导体装置制造方法,包括步骤:在一基材上所形成之绝缘膜中形成互连槽;堆叠表面凹凸不平之铜膜,其凹凸不平与该绝缘膜整体表面上之互连槽的步阶差异相当,如此埋住该互连槽;将一种包括螯合剂之电解液置于阴极构件与该铜膜之间,在作为阴极的阴极构件与作为阳极之铜膜之间施加电压,以氧化该铜膜表面,并形成经氧化铜之螯合剂膜;选择性去除与该铜膜凹凸不平相当之螯合剂膜突出部分,使该突出部分的铜膜自表面露出;以及重复该螯合剂膜形成步骤与上述螯合剂膜去除步骤,直到该铜膜突出部分平坦化为止。2.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,于平坦化该铜膜突出部分之后,另外包括一个步骤:去除该铜膜表面上形成之螯合剂膜,直到去除堆叠在该互连槽外之铜膜为止。3.根据申请专利范围第2项之半导体装置制造方法,另外包括一个步骤:形成一层由一种导电性材料组成之障膜,避免该铜膜扩散到该绝缘膜,如此在形成该互连槽之后与堆叠该铜膜之前,覆盖该绝缘膜与该槽内部。4.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中使用该阴极构件作为阴极施加电压的步骤中,使用一种导电性抛光工具作为阴极施加电压,以去除该螯合剂膜的突出部分。5.根据申请专利范围第4项之半导体装置制造方法,其中在使用该铜膜作为阳极施加电压的步骤中,经由该电解液,以接触或接近该铜膜的阳极构件作为阳极,以该铜膜作为阳极。6.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中在使用该阴极构件作为阴极施加电压的步骤中,使用与该铜膜平行排列之导电性电极板作为阴极施加电压。7.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中使用该阴极构件施加电压之步骤中,使用一种导电性电极板作为阴极施加电压,该电极板与作为阴极的铜膜平行排列。8.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中在去除螯合剂膜步骤中,藉由擦拭作用或机械性抛光作用去除该螯合剂膜。9.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中在去除螯合剂膜之步骤中,藉由使用具有抛光磨蚀剂之化学抛光剂进行化学机械抛光作用,去除该螯合剂膜。10.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中在去除该螯合剂膜之步骤中,藉由擦拭作用或机械性抛光作用去除该螯合剂膜。11.根据申请专利范围第10项之半导体装置制造方法,其中在去除该螯合剂膜之步骤中,在该螯合剂膜表面上相对地移动一抛光工具,以去除该螯合剂膜。12.根据申请专利范围第10项之半导体装置制造方法,其中在去除该螯合剂膜之步骤中,对该基材施加振动以去除该螯合剂膜。13.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中在去除该螯合剂膜之方法中,系藉由冲洗该电解液以去除该螯合剂膜。14.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中在该螯合剂膜形成步骤与螯合剂膜去除步骤中,监测流经该阴极构件与该铜膜的电流,并根据该电流数値控制该铜膜抛光作用的进行。15.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中在螯合剂膜形成步骤与螯合剂膜去除步骤中,监测流经该阴极构件与该铜膜的电流,并根据该电流数値控制该铜膜抛光作用的进行。16.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中在形成该障膜步骤中,使用Ta、Ti、W、Co、TaN、TiN、WN、CoW或CoWP作为形成该障膜的材料。17.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中使用形成电阻高于该铜膜而机械强度低于该铜膜之螯合剂膜的螯合剂作为该螯合剂。18.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中使用形成电阻高于该铜膜而机械强度低于该铜膜之螯合剂膜的螯合剂作为该螯合剂。19.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中使用哪啶酸、对羟苯甘胺酸、柠檬酸、草酸或丙酸作为该螯合剂。20.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中使用哪啶酸、对羟苯甘胺酸、柠檬酸、草酸或丙酸作为该螯合剂。21.根据申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中在形成该互连槽之步骤中,形成一接触孔以连接杂质扩散区或在该绝缘膜下层形成之互连,该互连系与形成互连槽时一起在该互连槽内形成,以及在堆叠该铜膜步骤中,将一互连槽与具有铜的接触孔埋在一起。22.根据申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中在形成该互连槽之步骤中,形成一接触孔以连接杂质扩散区或在该绝缘膜下层形成之互连,该互连系与形成互连槽时一起在该互连槽内形成,以及在堆叠该铜膜步骤中,将一互连槽与具有铜的接触孔埋在一起。23.一种抛光物件的抛光方法,该物件表面上具有欲抛光铜膜,该方法包括步骤:将一种包括螯合剂的电解液置于一阴极构件与该经抛光表面之间,在作为阴极之阴极构件与作为阳极之经抛光表面之间施加电压,以氧化该铜膜,并形成氧化铜膜的螯合剂膜,选择性去除与该铜膜凹凸不平相当之螯合剂膜突出部分,使该突出部分的铜膜自表面露出;以及重复该螯合剂膜形成步骤与上述螯合剂膜去除步骤,直到该铜膜突出部分平坦化为止。24.根据申请专利范围第23项所述之抛光方法,其中该经抛光物件包括由不同材料组成之膜堆叠物;以及在该螯合剂膜形成步骤与螯合剂膜去除步骤中,监测经由该电解液,自该经抛光物件表面流到该阴极构件之电流,以根据该电流数値控制该抛光处理。25.一种半导体装置制造方法,包括步骤:在一基材上形成之绝缘膜中形成至少一个槽或孔,将一金属膜堆叠在该绝缘膜上,埋住该槽或孔,将一种电解液置于一电极构件与该金属膜之间,在该电极构件与该金属膜之间施加预定电压,去除该金属膜表面,以及重复上述去除金属膜步骤,直到该金属膜表面之凹凸不平减少为止。26.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中该绝缘膜包括一层二氧化矽膜。27.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中该绝缘膜包括一层氮化矽膜。28.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中该绝缘膜包括一层介电常数小于二氧化矽膜之绝缘膜。29.根据申请专利范围第28项之半导体装置制造方法,其中该介电常数小于二氧化矽膜之绝缘膜包括SiF、SiOCH、聚芳醚、孔状氧化矽或聚醯胺。30.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在形成绝缘膜中至少一个槽或孔之步骤中,形成一个槽或一个孔,而在将金属膜堆叠在该绝缘膜之步骤中,埋住该槽或孔。31.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在形成绝缘膜中至少一个槽或孔之步骤中,形成一个槽或一个孔,其与该槽的底表面相通,而在将金属膜堆叠在该绝缘膜之步骤中,埋住与该槽底表面相通之槽与孔二者。32.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在将金属膜堆叠在该绝缘膜上之步骤中,藉由化学蒸气相生长方法或物理蒸气相生长方法,堆叠Al、W、WN、Cu、Au与Ag或彼之合金中至少一者。33.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在将金属膜堆叠在该绝缘膜上之步骤中,藉由电镀方法堆叠Cu、Au与Ag或彼之合金中至少一者。34.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在将金属膜堆叠在该绝缘膜上之步骤中,藉由化学敷镀方法堆叠Co、Ni、CoWP、Cu、Au与Ag或彼之合金中至少一者。35.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在将电解液置于该电极构件与该金属膜间之步骤中,置入包括一种电解质与一种添加剂之电解液。36.根据申请专利范围第35项之半导体装置制造方法,其中该电解液包括铜离子。37.根据申请专利范围第35项之半导体装置制造方法,其中该电解液包括至少一种增亮剂或一种螯合剂作为该添加剂。38.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间施加电压预定电压之步骤中,在该电极构件与该金属膜间施加周期性脉冲状电压。39.根据申请专利范围第38项之半导体装置制造方法,其中该施加之周期性脉冲状电压具有矩形、正弦形、锯齿形或PAM波形。40.根据申请专利范围第38项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间施加电压预定电压之步骤中,施加周期性脉冲状电压,如此于接近金属膜去除处理尾声时,流经该阴极构件与该金属膜之电流变小。41.根据申请专利范围第38项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间施加电压预定电压之步骤中,施加周期性脉冲状电压,如此流经该电极构件与该金属膜之电流呈阶梯状方式改变。42.根据申请专利范围第38项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间施加电压预定电压之步骤中,施加周期性脉冲状电压,如此在该金属膜去除处理开始时,流经该电极构件与该金属膜的电流逐渐提高。43.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在去除该金属膜表面之步骤中,藉由擦拭该金属膜表面,去除该金属膜。44.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在去除该金属膜表面之步骤中,以具有空气孔的擦拭构件擦拭该金属膜。45.根据申请专利范围第43项之半导体装置制造方法,其中在擦拭该金属膜表面之步骤中,以包括一种弹性材料的擦拭构件擦拭该金属膜表面。46.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间置入电解液之步骤另外包括一个步骤:将该电解液调整到预定温度。47.根据申请专利范围第46项之半导体装置制造方法,其中在将该电解液调整到预定温度之步骤中,将该电解液温度调整到80℃以下。48.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,另外包括步骤:在该绝缘膜上形成一层障膜,避免该金属膜扩散到该绝缘膜,如此在该绝缘膜中形成该槽或孔之后,以及将该金属膜堆叠在该绝缘膜之前,埋住该槽或孔,其中,在将金属膜堆叠在该绝缘膜之步骤中,将该金属膜堆叠在该障膜上。49.根据申请专利范围第48项之半导体装置制造方法,其中将该障膜堆叠在该绝缘膜之步骤中,堆叠Ti、TiN、Ta、TAN、W、WN、Co、CoWP、TiSiN与NiWP中至少一者,或彼之堆叠状结构。50.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在去除该金属膜表面之步骤中,重复该铜膜去除步骤,直到去除堆叠在该槽或孔外之金属膜为止。51.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间施加预定电压之步骤,以及去除该金属膜表面之步骤中,在该电极构件与该金属膜间施加预定电压之状态下,去除该金属膜表面。52.根据申请专利范围第25项之半导体装置制造方法,其中在该电极构件与该金属膜间施加预定电压之步骤,以及去除该金属膜表面之步骤中,在该电极构件与该金属膜间施加预定电压一段预定期间之后,去除该金属膜表面。53.一种用以抛光物件之抛光装置,该物件表面具有欲抛光之铜膜,该装置包括:一个抛光工具,其具有抛光表面与导电性,一个抛光工具旋转与固定用具,其使该抛光工具以预定旋转轴旋转,并固定彼,一个旋转与固定用具,其用以固定抛光物件,并以预定旋转轴旋转彼,一个移动与定位工具,其以面向该抛光物件之方向移动并将该抛光工具定位于标的位置,一个相对移动用具,其使该抛光物件之经抛光表面与该抛光工具之抛光表面沿着预定平面相对移动,一个电解液送料用具,其用于将包括螯合剂之电解液送料至该抛光表面,以及一个电流供应用具,其系藉由使用该经抛光表面与该抛光工具,使电解电流自该抛光表面通过该电解液,流经该抛光工具。54.根据申请专利范围第53项所述之抛光装置,其中该电解电源供应用具包括:一个阳极构件,其排列成可以与该经抛光表面接触或接近彼,并使用该经抛光表面作为阳极,对该经抛光表面供应电流,以及一个电源供应器,用以在该阳极构件与该抛光工具之间供应预定电压。55.根据申请专利范围第54项所述之抛光装置,其中该电源供应器输出预定期间之脉冲状电压。56.根据申请专利范围第54项所述之抛光装置,其中该抛光工具具有环形,而且其一个环形末端面形成抛光表面;以及该阳极构件设置在该环形抛光工具内部,未与该抛光工具接触,其系由该旋转与固定用具固定,并随着该抛光工具旋转。57.根据申请专利范围第56项所述之抛光装置,另外包括一个清洁构件,其具有一个用以清洁该阳极构件之经抛光表面之表面,设置于面向该阳极构件经抛光表面一侧之上,其中该清洁构件系由一种可以吸收并通过该电解液之材料制得,并且自该阳极构件将电解液供应到该经抛光表面。58.根据申请专利范围第53项所述之抛光装置,其中以一个导电性阴极构件固定该抛光工具系,该导电性阴极构件与该旋转与固定用具连接,并经由一个与该旋转导电性阴极构件连接之导电性刷供应电流。59.根据申请专利范围第53项所述之抛光装置,其中该经抛光表面包括一种比铜更贵重的金属,其在该经抛光表面上形成。60.根据申请专利范围第53项所述之抛光装置,另外包括:一个电流侦测用具,用以侦测自该经抛光表面流至该抛光工具之电流値,以及一个控制用具,其以与该经抛光表面实质上垂直之方向控制该抛光工具位置,如此根据该电流侦测用具之侦测信号,使该电流値变得固定。61.一个抛光装置,其包括一个抛光工具,该抛光工具具有一抛光表面,其于旋转时与该抛光物件之经抛光表面整体表面接触,而且于旋转该抛光物件时,使之与该经抛光表面接触,如此平坦化并抛光该物件,该抛光装置包括:一个电解液送料用具,其用以将包括螯合剂之电解液送到该抛光表面上,以及可以在该抛光表面中供应电源之阳极与阴极,并藉由电解复合抛光作用平坦化并抛光该经抛光表面,该电解复合抛光作用结合该电解液之电解抛光作用,与该抛光表面之机械性抛光作用。62.一种用以抛光物件之抛光装置,该物件表面具有欲抛光之铜膜,该装置包括:一个固定用具,其用以固定该欲抛光物件;一个与该经抛光表面平行排列之电极板;一个振动施加用具,其用以对该经抛光物件施加振动;一个电解液送料用具,其用以将包括螯合剂之电解液送到该经抛光表面与该电极板之间;以及一个电解电流供应用具,其经由该电解液将电解电流自该经抛光表面供应至该电极板。63.一种用以抛光物件之抛光装置,该物件表面具有欲抛光之铜膜,该装置包括:一个固定用具,其用以固定该欲抛光物件;一个与该经抛光表面平行排列之电极板;一个电解液送料用具,其用以将包括螯合剂之电解液送到该经抛光表面与该电极板之间;一个电解电流供应用具,其经由该电解液将电解电流自该经抛光表面供应至该电极板;以及一个冲洗装置,其用以冲刷该经抛光表面与该电极间之电解液。64.一种用以抛光物件之抛光装置,该物件表面具有欲抛光之金属膜,该装置包括:一个固定用具,其用以固定该欲抛光物件;一个用以擦拭该经抛光物件表面之擦拭器;一个电解液送料用具,其用以将电解液送到该经抛光表面上;一个外层电极,其排列在面向该经抛光物件表面之位置;以及一个电解电流供应用具,其在该经抛光物件表面与该外层电极之间供应电流。65.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该金属膜包括一层互连金属膜。66.根据申请专利范围第65项所述之抛光装置,其中该金属膜包括铜、铝、钨、金与银中至少一者,或彼等之一种合金,或是彼等任一者的氧化物或氮化物。67.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该擦拭器系由一种弹性材料制得。68.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该擦拭器设置有一个空气孔。69.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该电解液送料用具将一种电解液送料一种电解液,如此该电解液包含在该经抛光物件表面上。70.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该电解液送料用具具有一个渗透构件,其系由一种可使电解液渗出该构件末端,并经由该渗透构件将电解液送到该经抛光物件表面上。71.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,另外包括一个槽,环绕该经抛光物件周围形成,并用以承装该电解液送料用具所送入的电解液。72.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该电解液送料用具送料包括一种电解质与一种添加剂的电解液。73.根据申请专利范围第72项所述之抛光装置,其中该添加剂具有增亮剂、螯合剂膜与铜离子至少一者。74.根据申请专利范围第72项所述之抛光装置,其中该电解液具有一种抛光磨蚀剂。75.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该外层电极包括一种金属材料,其至少与该抛光物件表面上之金属膜一样贵重。76.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该外层电极包括一个空气孔。77.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中可以驱动旋转该外层电极。78.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中可以将该外层电极分成数个区域。79.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,另外包括一个接触电极,用以将来自电流供应用具的电流导至该抛光物件表面的金属膜上。80.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,另外包括一个电极,其可以接近该经抛光物件,并用以将来自电流供应用具的电流导至该抛光物件表面的金属膜上。81.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中该电流供应用具藉由在该经抛光物件与该外层电极之间施加周期性脉冲状电压而供应电流。82.根据申请专利范围第81项所述之抛光装置,其中该电流供应用具藉由在该经抛光物件与该外层电极之间施加周期性脉冲状电压而供应电流,该周期性脉冲状电压具有矩形、正弦形、锯齿形或PAM波形。83.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,其中在抛光作用开始与结束时,该电流供应用具可以改变在该经抛光物件表面与该外层电极间流动的电流。84.根据申请专利范围第64项所述之抛光装置,另外包括一个温度调整用具,其用以调整由该电解液送料用具送入的电解液。85.根据申请专利范围第84项所述之抛光装置,其中该温度调整用具将该电解液温度调整到80℃以下。86.一种用以抛光物件之抛光装置,该物件表面具有欲抛光之金属膜,该装置包括:一个固定用具,其用以固定该欲抛光物件;一个用以擦拭该经抛光物件表面之擦拭器;一个相对移动用具,其用以相对移动该抛光物件表面与该擦拭器;一个电解液送料用具,其用以将电解液送到该经抛光表面上;一个外层电极,其排列在面向该经抛光物件表面之位置;以及一个电解电流供应用具,其在该经抛光物件表面与该外层电极之间供应电流。87.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该金属膜系一层互连金属膜。88.根据申请专利范围第87项所述之抛光装置,其中该金属膜包括铜、铝、钨、金与银中至少一者,或彼等之一种合金,或是彼等任一者的氧化物或氮化物。89.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该相对移动用具将该擦拭器压在该经抛光物件表面上,并以旋转预定中心轴旋转该擦拭器。90.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该相对移动用具将该擦拭器压在该经抛光物件表面上,并在该经抛光物件表面上水平移动该擦拭器。91.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该相对移动用具相对一旋转预定中心轴旋转该固定用具。92.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该相对移动用具以与该擦拭器表面平行的表面水平移动该固定用具。93.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该擦拭器系由一种弹性材料制得。94.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该擦拭器设置有一个空气孔。95.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该电解液送料用具送料一种电解液,如此该经抛光物件表面上含有该电解液。96.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该电解液送料用具具有一个渗透构件,其系由一种可使电解液渗出该构件末端,并经由该渗透构件将电解液送到该经抛光物件表面上。97.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,另外包括包括一个槽,环绕该经抛光物件周围形成,并用以承装该电解液送料用具所送入的电解液。98.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该电解液送料用具送入包括一种电解质与一种添加剂之电解液。99.根据申请专利范围第98项所述之抛光装置,其中该添加剂具有增亮剂、螯合剂膜与铜离子至少一者。100.根据申请专利范围第98项所述之抛光装置,其中该电解液具有一种抛光磨蚀剂。101.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该外层电极包括一种金属材料,其至少与该抛光物件表面上之金属膜一样贵重。102.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该外层电极包括一个空气孔。103.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中可以驱动旋转该外层电极。104.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中可以将该外层电极分成数个区域。105.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,另外包括一个接触电极,用以将来自电流供应用具的电流导至该抛光物件表面的金属膜上。106.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,另外包括一个电极,其可以接近该经抛光物件,并用以将来自电流供应用具的电流导至该抛光物件表面的金属膜上。107.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中该电流供应用具藉由在该经抛光物件与该外层电极之间施加周期性脉冲状电压而供应电流。108.根据申请专利范围第107项所述之抛光装置,其中该电流供应用具藉由在该经抛光物件与该外层电极之间施加周期性脉冲状电压而供应电流,该周期性脉冲状电压具有矩形、正弦形、锯齿形或PAM波形。109.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,其中在抛光作用开始与结束时,该电流供应用具可以改变在该经抛光物件表面与该外层电极间流动的电流。110.根据申请专利范围第86项所述之抛光装置,另外包括一个温度调整用具,其用以调整由该电解液送料用具送入的电解液。111.根据申请专利范围第110项所述之抛光装置,其中该温度调整用具将该电解液温度调整到80℃以下。图式简单说明:图1A至1C系本发明制造半导体装置方法之步骤剖面图,其中图1A显示在一半导体基材上形成绝缘膜之步骤,图1B显示形成接触孔与互连槽之步骤,而图1C显示形成障膜之步骤;图2D与2E系延续图1A至1C之步骤图,其中图2D显示形成铜膜作为晶种膜之步骤,而图2E显示形成铜膜之步骤;图3F与3G系接续图2D与2E之步骤图,其中3F显示该铜膜之阳极氧化作用步骤,而图3G显示形成螯合剂膜之步骤;图4H与4I系接续图3F与3G之步骤图,其中图4H显示去除该螯合剂膜突出部分之步骤,而图4I显示再形成螯合剂膜之步骤;图5J至5L系接续图4H与4I之步骤图,其中图5J显示平坦化该铜膜之步骤,图5K显示去除过量铜膜之步骤,而图5L显示露出该障膜之步骤;图6系示本发明第一具体实例抛光装置之构造图;图7系本发明第一具体实例抛光装置之抛光工具固定用具的内部构造放大图;图8A系本发明第一具体实例抛光装置中所使用之电极板底部图,而图8B系该电极板附近之放大图;图9系抛光工具与晶圆间之关系图;图10系一示意图,其用以解释本发明第一具体实例抛光装置之电解抛光作用;图11系图10圆形部分C之放大剖面图;图12系图11圆形部分D之放大剖面图;图13系本发明该抛光装置之第一修改图;图14系本发明该抛光装置之第二修改图;图15系本发明该抛光装置之习用CMP装置的第三修改图;图16系一图,其用以解释以图15所示之抛光装置操作电解复合抛光作用;图17系一抛光垫电极构造其他实例图;图18系一抛光垫电极构造另外实例图;图19系本发明第二具体实例抛光装置之构造示意图;图20系本发明第三具体实例抛光装置之构造示意图;图21系本发明第四具体实例抛光装置之构造图;图22A及22B显示第五具体实例中所得测量;图23显示第六具体实例中所得测量;图24显示第七具体实例中所得测量;图25A至25C系根据相关技艺实例,以一种双重金属镶嵌法形成铜互连之方法的步骤剖面图,其中图25A显示形成绝缘膜之步骤,图25B显示形成接触孔与互连槽之步骤,而图25C显示形成障膜之步骤;图26D至26F系延续图25A至25C的步骤图,其中图26D显示形成晶种膜之步骤,图26E显示形成互连层之步骤,而图26F显示形成互连之步骤;图27系一剖面图,其用以解释以CMP抛光铜膜中发生之凹陷;图28系一剖面图,其用以解释以CMP抛光铜膜中发生之腐蚀作用;图29系一剖面图,其用以解释以CMP抛光铜膜中发生之凹入;以及图30系一剖面图,其用以解关以CMP抛光金属膜中发生之刮痕SC与化学损伤CD。
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