一种半导体器件表面厚度均一化方法_2

文档序号:8529326阅读:来源:国知局
于氮化硅的表面化学性质比二氧化硅稳定,且氮化硅的被研磨速率远远小于二氧化硅,因此当二氧化硅被完全研磨之后,表面的氮化硅层50仍能够完好地保护金属线路30。
[0041]本发明在金属线路30层完成之后,在沉积二氧化硅层40之前增加沉积一层氮化硅层50的步骤,将氮化硅层50作为化学机械研磨的停止层,二氧化硅层40的厚度比现有技术中需要沉积的二氧化硅层40厚度减少4?5 μm,沉积完成后,采用化学机械研磨二氧化硅层40,直至金属线路30上的氮化硅层50暴露,由于氮化硅的表面化学性能比二氧化硅稳定,因此氮化硅被研磨的速率远远小于二氧化硅被研磨的速率,当氮化硅表面仍残留有二氧化硅时,继续研磨,当二氧化硅完全被研磨去除后,氮化硅层50仍能够完全覆盖金属线路30,且由于氮化硅层50的被研磨速率较小,因此继续研磨后的晶圆表面氮化硅层50的高度与其余二氧化硅层40的高度较为一致,即晶圆各处厚度均一,因此这种方法不仅降低了二氧化娃的研磨量,且对于晶圆内部(WIW,Within Wafer)以及晶圆之间(WTW,Waferto Wafer)表面厚度的均一性还能够较好地控制。也就是说,本发明是通过金属线路30上沉积一层氮化硅层50,然后沉积少量二氧化硅层40,这样就降低二氧化硅的研磨量,当研磨半导体器件表面直至氮化硅层50暴露后,继续研磨半导体器件表面,直至表面各处厚度一致,从而使得半导体器件表面各处厚度均一。
[0042]较佳地,还包括步骤七:请参照图6,在步骤六所形成的半导体器件上沉积二氧化硅,由于金属线路30与半导体衬底10高度差的存在,在步骤5中沉积二氧化硅层40时,金属线路30之间的二氧化硅层40会产生凹坑或者气泡,当研磨至此时,会将凹坑或者气泡造成孔洞完全暴露,造成表面均一性难以控制,因此需要再次沉积二氧化硅层40,将这些凹坑或者孔洞覆盖,然后研磨部分二氧化硅层40,请参照图7,降低高度差。
[0043]较佳地,所述步骤七中沉积二氧化娃层40的厚度为2?3 μ m。
[0044]较佳地,所述步骤七中研磨部分二氧化娃层40直至厚度减少0.5?I μ m。
[0045]较佳地,所述金属线路30材料为铝或者铜,厚度为4?10 μ m。
[0046]较佳地,所述绝缘层20为磷硅玻璃、二氧化硅、氮化硅、二氧化硅以及聚酰亚胺中的一种或者几种。
[0047]较佳地,所述步骤五中氮化娃层50厚度为0.5?I μ m。
[0048]较佳地,所述步骤五中二氧化娃层40厚度为6 μm以上。
[0049]较佳地,所述步骤六中研磨部分氮化娃层50直至厚度减少2?3 μ m。
[0050]较佳地,所述研磨部分氮化硅层50或者部分二氧化硅层40为化学机械研磨。
[0051]显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一:提供一半导体衬底; 步骤二:在所述半导体衬底沉积绝缘层,然后将绝缘层图案化,暴露出功能焊垫; 步骤三:在步骤二形成的半导体器件上依次沉积金属层和光刻胶层,并将所述光刻胶层图案化,暴露出部分金属层; 步骤四:刻蚀步骤三所暴露出的金属层,将光刻胶层去除,形成金属线路层; 步骤五:将步骤四形成的半导体器件上依次沉积氮化硅层与二氧化硅层; 步骤六:采用化学机械研磨的方式研磨所述二氧化硅层直至所述金属线路上的氮化硅完全暴露,并研磨部分氮化娃层。
2.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,还包括步骤七:在步骤六所形成的半导体器件上沉积一层二氧化硅,并研磨部分二氧化硅。
3.如权利要求2所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述步骤七中沉积二氧化硅层的厚度为2?3 μπι。
4.如权利要求2所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述步骤七中研磨部分二氧化娃层直至二氧化娃层厚度减少0.5?I μπι。
5.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述金属线路材料为铝或者铜,厚度为4?10 μπι。
6.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述绝缘层为磷硅玻璃、二氧化硅、氮化硅、二氧化硅以及聚酰亚胺中的一种或者几种。
7.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述步骤五中氮化娃层厚度为0.5?I μπι。
8.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述步骤五中二氧化硅层厚度为6 μ m以上。
9.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述步骤六中研磨部分氮化娃层直至氮化娃层厚度减少2?3 μπι。
10.如权利要求1所述的半导体器件表面厚度均一化方法,其特征在于,所述研磨部分氮化硅层或者部分二氧化硅层为化学机械研磨。
【专利摘要】本发明揭示了一种半导体器件表面厚度均一化方法,在半导体衬底上形成金属线路层之后,依次沉积氮化硅层与二氧化硅层,然后研磨掉金属线路上方的二氧化硅层。本发明通过在金属线路层完成之后,依次沉积氮化硅层与二氧化硅层,二氧化硅层的厚度比现有技术中需要沉积的二氧化硅厚度减少4~5μm,沉积完成后,采用化学机械研磨二氧化硅层,直至金属线路上的氮化硅层暴露,继续研磨,当二氧化硅完全被研磨去除后,氮化硅层仍能够完全覆盖金属线路,且经研磨后氮化硅表面与其它部分厚度较为一致。因此本发明降低了二氧化硅的研磨量,且通过继续研磨半导体器件表面,利用氮化硅的耐研磨性,控制半导体器件表面各处厚度的均一性。
【IPC分类】H01L21-768
【公开号】CN104851838
【申请号】CN201510189260
【发明人】纪登峰
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月17日
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