研磨方法技术

一种研磨方法，包括如下步骤：提供一晶圆，所述晶圆表面具有多个突出表面的电极；在所述晶圆具有电极的表面生长第一介质层，所述第一介质层将电极全覆盖；研磨所述第一介质层至恰好露出电极的表面；在研磨后的第一介质层与电极的表面生长第二介质层，以及研磨第二介质层的表面。本发明专利技术的优点在于，采用生长两次介质层的方法，首先生长一层介质层并研磨至电极的表面以改善表面的平整度，再生长一层介质层以将露出的电极覆盖，从而使电极的表面覆盖的介质层具有平整的表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种。
技术介绍
半导体制造领域的生产过程中，金属布线层和金属间介质层的化学机械抛光通常 采用的是固定时间研磨的方式，将待研磨的介质层从某一膜层厚度(如IOOOnm)研磨到另 一膜层厚度(如600nm)。如果介质层是生长在晶体管栅极的表面，由于受到晶体管表面具有栅极而导致其 表面具有很大的起伏，因此在其表面沉积的介质层的厚度也非常不均勻，而CMP现有的这 种靠固定时间研磨的方式是不能将薄膜完全平坦化的，研磨后的表面形貌会继承研磨前的 形貌。附图1所示是上述表面具有电极的晶圆10，包括支撑衬底11和表面的多个电极， 此处以电极13与15表示。如附图2所示，在接下来在其表面生长介质层19。介质层19的 表面形貌继承了晶圆10的表面形貌，在与电极13与15对应的位置同样出现了突起。最后 对介质层19进行固定时间的研磨以获得具有目标厚度的介质层19，由于介质层19的表面 具有的突起是由栅结构13和15引起的，这一起伏程度可能已经超过了研磨工艺在此固定 时间内能够处理的最大表面起伏范围，从而介质层19研磨后的表面仍然具有一定的起伏。 而延长研磨时间或许可以将表面的起伏磨平，但是却同时改变了介质层19的厚度，这同样 是不能够被接受的。因此，现有技术中由于晶圆表面固有起伏而引起的均勻度较差的表面，会对后续 的光刻工艺造成潜在的威胁。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种，能够改善由于晶圆表面固有 起伏而引起的均勻度较差的表面，从而获得具有平整表面的介质层。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种，包括如下步骤提供一晶圆，所 述晶圆表面具有多个突出表面的电极；在所述晶圆具有电极的表面生长第一介质层，所述 第一介质层将电极全覆盖；研磨所述第一介质层至恰好露出电极的表面；以及在研磨后的 第一介质层与电极的表面生长第二介质层。作为可选的技术方案，所述第一介质层的材料与电极表面的材料不同。作为可选的技术方案，所述第一介质层的材料为氧化硅，电极的表面材料为氮化娃。作为可选的技术方案，所述研磨所述第一介质层至恰好露出电极的步骤进一步包 括开始研磨第一介质层，并同时监测研磨用马达的负载；当研磨用马达的负载发生变化 时，停止对第一介质层的研磨。作为可选的技术方案，所述进一步包括在生长第二介质层之后，研磨第二介质层的表面。作为可选的技术方案，所述第一介质层与所述第二介质层材料相同。作为可选的技术方案，所述第一介质层与所述第二介质层的材料均为氧化硅。本专利技术的优点在于，采用生长两次介质层的方法，首先生长一层介质层并研磨至 电极的表面以改善表面的平整度，再生长一层介质层以将露出的电极覆盖，从而使电极的 表面覆盖的介质层具有平整的表面。附图说明附图1与附图2是本专利技术现有技术的工艺示意附图3是本专利技术所述具体实施方式的实施步骤示意附图4至附图8是本专利技术所述具体实施方式的工艺示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的一种的具体实施方式做详细说明。附图3所示是本具体实施方式的实施步骤示意图，包括步骤S20，提供一晶圆，所 述晶圆表面具有多个突出表面的电极；步骤S21，在所述晶圆具有电极的表面生长第一介 质层，所述第一介质层将电极全覆盖；步骤S22，研磨第一介质层，并同时监测研磨用马达 的负载；步骤S23，当研磨用马达的负载发生变化时，停止对第一介质层的研磨；步骤S24， 在研磨后的第一介质层与电极的表面生长第二介质层。以下结合附图4所示晶圆结构示意图描述本专利技术较佳实施方式的。如图 4所示，参考步骤S20，提供一晶圆200，所述晶圆200表面具有多个突出表面的电极201、 202 与 203。所述电极201、202与203突出晶圆200表面的高度与电极的宽度成比例。所述电 极可以是晶体管的栅极，栅极通常的高度为十几纳米至几十纳米之间，由多晶硅层、氧化硅 介质层等多层堆叠结构构成，因此也称为堆叠栅。所述电极201、202与203无论是栅极或者 其他具有类似结构的电极，该高度往往会超过后续研磨工艺所能够处理的最大起伏范围。所述电极201、202与203的表面通常为绝缘层，以保护电极的堆叠结构，所述绝缘 层的材料通常为氮化硅。附图5所示，参考步骤S21，在所述晶圆200具有电极201、202与203的表面生长 第一介质层210，所述第一介质层210将电极201、202与203全覆盖。作为优选的技术方案，所述第一介质层210的材料与电极201、202与203表面的 材料不同，以有利于后续研磨的工艺中能够更为容易地探测马达由于研磨的摩擦力而产生 的负载，并准确地将研磨工序停止在电极201、202与203的表面。本具体实施方式中，所述 第一介质层210的材料为氧化硅，电极201、202与203的表面材料为氮化硅。由于晶圆200具有突出表面的电极201、202与203，因此覆盖在电极表面的第一介 质层210也具有类似的起伏表面。附图6所示，参考步骤S22，开始研磨第一介质层210，并同时监测研磨用马达280 的负载。通常地，研磨机的主要部分是研磨头，研磨头与马达相接合，马达用于驱动研磨头进行旋转。研磨头轴端固定一层薄膜，用于和晶圆的背面直接接触。通过薄膜向晶圆施压， 将晶圆压在研磨垫上。研磨头内有气体，可通过控制气体的压强来控制薄膜对晶圆的压力。继续参考附图6，所述研磨采用马达280带动一研磨盘290进行旋转，将研磨盘 290置于第一介质层210待研磨的表面，通过旋转对第一介质层210的表面实施研磨。附图7所示，参考步骤S23，当研磨用马达280的负载发生变化时，停止对第一介质 层210的研磨。在第一介质层210的材料与电极201、202与203表面的材料不同的情况下，当研 磨盘290研磨至电极201、202与203表面的情况下，由于表面物质发生变化，因此与研磨盘 290之间的摩擦力也必然发生变化，从而进一步导致研磨用马达观0的输出电流发生变化。 以本具体实施方式中采用第一介质层210的材料为氧化硅，电极201、202与203的表面材 料为氮化硅为例，当研磨至电极201、202与203的表面时阻力变大，导致马达观0的输出电 流变大。因此当监控到马达观0的输出电流变大的情况下，即意味着研磨已经使电极201、 202与203的表面暴露出来，此时需要停止对第一介质层210的研磨。显然上述步骤中由于一直研磨到电极201、202与203的表面，因此研磨之后的表 面是平坦的。以上步骤S22与步骤S23为可选步骤，其实质在于研磨所述第一介质层210至恰 好露出电极201、202与203的表面。也可以利用其它工艺实现上述工艺。可以根据第一介 质层210和电极表面材料选择其他合适的检测方法，例如采用监控表面图形的变化或者反 射率变化的方法实现上述与步骤S22与步骤S23相同的技术效果。附图8所示，参考步骤S24，在研磨后的第一介质层210与电极201、202与203的 表面生长第二介质层220。本具体实施方式中生长介质层的目的在于将电极201、202与203全部覆盖，但是 上述步骤S23的研磨步骤中为了获得平坦的表面一直研磨至露出电极201、202与203，因此 需要进一步生长第二介质层220以将电极201、202与203覆盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨方法，其特征在于，包括如下步骤：提供一晶圆，所述晶圆表面生长有突出表面的电极；在所述晶圆具有电极的表面生长第一介质层，所述第一介质层将电极全覆盖；研磨所述第一介质层至恰好露出电极的表面；以及在研磨后的第一介质层与电极的表面生长第二介质层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，周祖源，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]