可提高抛光性能的化学机械抛光方法与流程

本发明属于机械加工领域，尤其是涉及一种可提高抛光性能的化学机械抛光方法。

背景技术：

在制作钨插塞、铜金属线和浅沟槽隔离结构后，均需通过化学机械抛光(简称cmp)将无用的且影响晶圆表面形貌的钨、铜和沟槽填充物去除以使晶圆平坦化。目前对钨、铜和浅沟槽填充物的cmp一般包括第一阶段抛光和第二阶段抛光，第一阶段抛光的压力大于第二阶段抛光，该第一阶段和第二阶段抛光均依据所检测到的抛光终点来终止抛光的，但是上述压力较大的第一阶段抛光依据所检测到的抛光终点而停止抛光，容易造成抛光性能不佳，如出现凹陷(dishing)和侵蚀(erosion)过大，因此有必要降低第一阶段高压力抛光的时间。然而第一阶段抛光的时间太短又会造成抛光不够而留下钨、铜与沟槽填充物残留。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种可提高抛光性能的化学机械抛光方法，以提高抛光性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可提高抛光性能的化学机械抛光方法，包括第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光，该方法包括以下步骤：

步骤1：统计得出第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间；

步骤2：将第一阶段抛光时间设定为总时间的60-70％，将第二阶段抛光时间设定为总时间的20-30％，并且按照设定时间进行抛光；

步骤3：进行第三阶段抛光并检测抛光终点，在检测到抛光终点时停止抛光。

进一步的，所述的可提高抛光性能的化学机械抛光方法，通过统计实际抛光过程的抛光时间得出第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间为100秒。

进一步的，所述可提高抛光性能的化学机械抛光方法，该抛光层为钨膜。第一阶段抛光压力为25-30kpa，抛光时间为60秒，第二阶段抛光压力为15-20kpa，抛光时间为25秒，第三阶段抛光压力为10kpa，抛光时间为15秒。

进一步的，所述可提高抛光性能的化学机械抛光方法，该抛光层为铜膜。第一阶段抛光压力为15-25kpa，抛光时间为60秒，第二阶段抛光压力为10-15kpa，抛光时间为25秒，第三阶段抛光压力为5kpa，抛光时间为15秒。

相对于现有技术，本发明所述的可提高抛光性能的化学机械抛光方法具有以下优势：

本发明所述的可提高抛光性能的化学机械抛光方法，可提高抛光性能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的可提高抛光性能的化学机械抛光方法流程图；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示：本发明的可提高抛光性能的化学机械抛光方法首先进行步骤s1，统计得出第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间，其中，通过统计实际抛光过程的抛光时间得出所述第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间为100秒，所述总时间受被抛光层厚度、性质、cmp所用耗材(抛光液、抛光垫等)、cmp参数设置(压力、转速、抛光液流量)等因素的影响。

接着继续步骤s2，将第一阶段抛光时间设定为总时间的60-70％，将第二阶段抛光时间设定为总时间的20-30％，并且按照设定时间进行抛光；

接着继续步骤s3，进行第三阶段抛光且检测其抛光终点，在检测到抛光终点时停止第三阶段抛光。

实施例1

所述抛光层为钨膜。首先进行步骤s1，统计得出第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间，其中，通过统计实际抛光过程的抛光时间得出所述第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间为100秒。

接着继续步骤s2，第一阶段抛光压力为25-30kpa，抛光时间为60秒，第二阶段抛光压力为15-20kpa，抛光时间为25秒。

接着继续步骤s3，进行第三阶段抛光，压力为10kpa，在检测到抛光终点时停止第三阶段抛光。

实施例2

所述抛光层为铜膜。首先进行步骤s1，统计得出第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间，其中，通过统计实际抛光过程的抛光时间得出所述第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间为100秒。

接着继续步骤s2，第一阶段抛光压力为15-25kpa，抛光时间为60秒，第二阶段抛光压力为10-15kpa，抛光时间为25秒。

接着继续步骤s3，第三阶段抛光压力为5kpa，在检测到抛光终点时停止第三阶段抛光。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种可提高抛光性能的化学机械抛光方法，该方法包括第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光，该方法包括以下步骤：步骤1：统计得出第一阶段抛光、第二阶段抛光和第三阶段抛光的总时间；步骤2：将第一阶段抛光时间设定为总时间的60‑70％，将第二阶段抛光时间设定为总时间的20‑30％，并且按照设定时间进行抛光；步骤3：进行第三阶段抛光并检测抛光终点，在检测到抛光终点时停止抛光。本发明所述的可提高抛光性能的化学机械抛光方法，可大幅度提高抛光性能。

技术研发人员：潘继东
受保护的技术使用者：新昌县新崎制冷设备有限公司
技术研发日：2017.12.15
技术公布日：2019.06.25