半导体器件的平坦化方法、电子设备和芯片技术

本发明专利技术提供一种半导体器件的平坦化方法、电子设备和芯片，其中平坦化方法包括：提供半导体器件；将半导体器件浸没在水或水溶液中，以使水或水溶液的表面高于半导体器件上的待处理表面；静置指定时间后，凝固水或水溶液，以在待处理表面上形成平面填充结构；对待处理表面上的平面填充结构进行平坦化处理，以在去除平面填充结构的过程中，对待处理表面进行平坦化处理。本发明专利技术能够提高半导体器件在待处理表面上的平整度。面上的平整度。面上的平整度。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的平坦化方法、电子设备和芯片


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件的平坦化方法、电子设备和芯片。

技术介绍

[0002]CMOS(互补金属氧化物半导体)器件在沿着摩尔定律继续微缩的过程中，量产已经步入5～3nm技术节点，而在CMOS制备的平坦化处理过程中，对半导体器件，特别是晶圆表面的平整度要求也越来越高。其中，晶圆表面的平整度的表征，主要有峰谷值PV(Peak
‑
to
‑
Veally)和均方根RMS(root
‑
mean
‑
square)两个指标来衡量。若晶圆表面的平整度未达到要求将会影响后续的制备工艺，尤其是对光刻工艺的影响较为显著。
[0003]目前提高半导体器件表面平整性的方法主要包括化学机械抛光(CMP)法和光刻胶涂覆的方法来改善晶圆的平整度。
[0004]但是，化学机械抛光法虽然可以从很大程度上提高平整度，但结合图1和图2，晶圆表面不平整的位置会存在一定程度上延续，导致无法彻底消除晶圆表面不平整的位置。
[0005]同样的，采用光刻胶涂覆的方法虽然也可用来改善晶圆的平整度，但结合图1和图3，因为有机物存在一定的粘度，仅能够在一定程度上提高晶圆表面的平整度，而晶圆表面不平整的位置依然会一定程度上延续，从而导致无法彻底消除晶圆表面不平整的位置。
[0006]因此，如何提高半导体器件表面的平整度成为亟需解决的难题。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供的半导体器件的平坦化方法、电子设备和芯片，通过在待处理表面上形成平面填充结构，并通过对平面填充结构进行平坦化处理，以消除半导体器件在待处理表面上比较凸出的部位，从而提高了半导体器件表面的平整度。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种半导体器件的平坦化方法，包括：
[0009]提供半导体器件；
[0010]将半导体器件浸没在水或水溶液中，以使水或水溶液的表面高于半导体器件上的待处理表面；
[0011]静置指定时间后，凝固水或水溶液，以在待处理表面上形成平面填充结构；
[0012]对待处理表面上的平面填充结构进行平坦化处理，以在去除平面填充结构的过程中，对待处理表面进行平坦化处理。
[0013]可选地，在将半导体器件浸没在水或水溶液中前，平坦化方法还包括：
[0014]在待处理表面上形成具有亲水性的亲水薄膜。
[0015]可选地，在待处理表面上形成具有亲水性的亲水薄膜，包括：
[0016]采用等离子体增强化学的气相沉积法或原子层沉积法，待处理表面上形成具有亲水性的亲水薄膜。
[0017]可选地，亲水薄膜的材料包括：氧化硅和氧化钛中的至少一种。
[0018]可选地，在对平面填充结构进行平坦化处理的步骤之后，平坦化方法还包括：
[0019]对半导体器件进行加热干燥处理，以去除半导体表面上凝固的水或水溶液。
[0020]可选地，对待处理表面上的平面填充结构进行平坦化处理，包括：
[0021]采用化学机械抛光法或等离子溅射法对平面填充结构进行平坦化处理。
[0022]可选地，采用化学机械抛光法对待处理表面上的平面填充结构进行平坦化处理，包括：
[0023]使用研磨液对平面填充结构进行化学机械抛光处理；
[0024]研磨液包括：丙酮和氧化硅颗粒。
[0025]可选地，采用等离子溅射法对待处理表面上的平面填充结构进行平坦化处理，包括：
[0026]使用氩气对平面填充结构进行等离子溅射。
[0027]可选地，水或水溶液的表面高出待处理表面的距离不低于200nm。
[0028]第二方面，本专利技术提供一种电子设备，电子设备包括：
[0029]至少一个处理器；以及
[0030]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0031]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如上任一项中的平坦化方法。
[0032]第三方面，本专利技术提供一种芯片，芯片包括：
[0033]至少一个处理器；以及
[0034]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0035]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述任一项中的平坦化方法。
[0036]本专利技术实施例提供的半导体器件的平坦化方法、电子设备和芯片，通过利用水或水溶液的粘度低、流动性强的性质，使得在待处理表面上形成平面填充结构能够提供一个平整度高的固态结构，从而能够有效的避免在半导体器件平坦化的过程中半导体器件表面不平整的位置出现延续的现象，进而能够在对平面填充结构进行平坦化处理的过程中，以消除半导体器件在待处理表面上比较凸出的部位，提高半导体器件表面的平整度。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请中一晶圆的示意性局部剖面图；
[0039]图2为现有技术中晶圆经化学机械抛光法处理后的示意性局部剖面图；
[0040]图3为现有技术中晶圆经光刻胶涂覆的方法处理后的示意性局部剖面图；
[0041]图4为本申请一实施例的半导体器件的平坦化方法的示意性流程图；
[0042]图5a至图5e为本申请一实施例在对半导体器件进行平坦化处理的过程中各阶段的剖面图；
[0043]图6为本申请一实施例的半导体器件的平坦化方法的示意性流程图；
[0044]图7a至图7g为本申请一实施例在对半导体器件进行平坦化处理的过程中各阶段的剖面图。
[0045]附图标记
[0046]1、半导体器件；2、亲水薄膜；3、平面填充结构。
具体实施方式
[0047]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0048]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0049]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的平坦化方法，其特征在于，包括：提供半导体器件；将所述半导体器件浸没在水或水溶液中，以使水或水溶液的表面高于半导体器件上的待处理表面；静置指定时间后，凝固所述水或水溶液，以在待处理表面上形成平面填充结构；对待处理表面上的所述平面填充结构进行平坦化处理，以在去除所述平面填充结构的过程中，对所述待处理表面进行平坦化处理。2.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，在所述将所述半导体器件浸没在水或水溶液中前，所述平坦化方法还包括：在所述待处理表面上形成具有亲水性的亲水薄膜。3.根据权利要求2所述的平坦化方法，其特征在于，所述亲水薄膜的材料包括：氧化硅和氧化钛中的至少一种。4.根据权利要求1中任一项所述的平坦化方法，其特征在于，在所述对所述平面填充结构进行平坦化处理的步骤之后，所述平坦化方法还包括：对半导体器件进行加热干燥处理，以去除半导体表面上凝固的水或水溶液。5.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，所述对待处理表面上的所述平面填充结构进行平坦化处理，包括：采用化学机械抛光法或等离子溅射法对所述平面填充结构进行平坦化处理。6.根据权利要求5所述的平坦...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，杨涛，周娜，高建峰，贺晓彬，李永亮，李俊峰，王文武，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：