專利名稱：一種可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)機械拋光技術(shù)，尤其涉及一種可提高拋光性能的化學(xué)機械 拋光方法。
背景技術(shù)：
在制作鎢插塞、銅金屬線和淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)后，均需通過化學(xué)機械拋光
(Chemical Mechanical Polishing;筒稱CMP )將無用的且影響晶圓表面形貌 的鴒、銅和溝槽填充物去除以使晶圓平坦化，現(xiàn)對鵠、銅和淺溝槽填充物的CMP 均包括第一階段拋光和第二階段拋光，第一階段拋光的壓力大于第二階段拋光， 該第一階段和第二階段拋光均依據(jù)所檢測到的拋光終點來終止拋光的，CMP機臺 利用銅、鴒和溝槽填充物與其下的絕緣介質(zhì)層的反射率不同或驅(qū)動研磨臺的馬 達的電流隨著平坦化的進行及拋光薄膜的轉(zhuǎn)變等而發(fā)生變化的原理來檢測第一 階段和第二階段的拋光終點的。當(dāng)CMP機臺檢測到第一階段拋光的終點時即由 觸發(fā)裝置停止第一階段拋光，而開始第二階段拋光，當(dāng)CMP機臺檢測到第二階 段拋光的終點時即由觸發(fā)裝置停止第二階段拋光，如此即完成了對銅、鴒和溝 槽填充物的拋光。
但是上述壓力較大的第 一階段拋光依據(jù)所檢測到的拋光終點而停止拋光， 容易造成拋光性能不佳，如出現(xiàn)凹陷(dishing)和侵蝕(erosion)過大，因 此有必要降低第 一階段高壓力拋光的時間。然而第一階段拋光的時間太短又會 造成拋光不夠而留下鴒、銅與溝槽填充物殘留。
因此，如何提供一種可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法以改善第一階段 拋光而提高拋光性能，已成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，通過所 述方法可提高拋光性能。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法， 用于去除被拋光層以使晶圓平坦化，該方法包括第一階段拋光和第二階段拋光， 其中，該第一階段拋光的壓力大于第二階段拋光，該可提高拋光性能的化學(xué)機 械拋光方法包括以下步驟(1)統(tǒng)計得出第一階段拋光和第二階段拋光的總時 間；(2)將第一階段拋光的時間設(shè)定為該總時間的60°/。至80%,且依照'所設(shè)定 的時間進行第一階段拋光；(3)進行第二階段拋光且檢測其拋光終點，在檢測 到拋光終點時停止第二階，度拋光。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，在步驟(l)中，通過統(tǒng) 計實際拋光過程的拋光時間得出該第 一 階段和第二階段拋光的總時間。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該第一階段和第二階段 拋光的總時間為50秒。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該被拋光層為鴒膜。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該第一階段拋光的拋光 壓力范圍為27至28千帕斯卡，拋光時間為30至40秒。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該第二階段拋光的拋光 壓力范圍為10至11千帕斯卡，拋光時間為10至20秒。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該被拋光層為銅膜。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該第一階段拋光的拋光 壓力范圍為20至21千帕斯卡，拋光時間為30至40秒。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，該第二階段拋光的拋光 壓力范圍為6至7千帕斯卡，拋光時間為10至20秒。
在上述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法中，在步驟(3)中，通過光 學(xué)檢測來檢測該第二階段拋光的終點。
與現(xiàn)有技術(shù)中壓力較大的第 一階段拋光依據(jù)所檢測到的拋光終點終止拋光 而出現(xiàn)過拋凹陷及腐蝕或被拋光層殘留等拋光性能不佳的問題相比，本發(fā)明的
可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法依據(jù)統(tǒng)計得出的拋光總時間將第 一 階^a拋
光設(shè)為定時拋光且其時間占總時間的60%至80%,如此可避免在4企測到拋光終點 后再停止第一階段拋光所造成的過拋凹陷及腐蝕或被拋光層殘留等拋光性能不 佳的現(xiàn)象。


本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法由以下的實施例及附圖給出。
圖1為本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法的流程圖。
具體實施例方式
以下將對本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法作進一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法用于去除被拋光層以使晶圓 平坦化，其中，所述被拋光層可實施為鴒膜、銅膜或淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)等。
參見圖i,本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法首先進行步驟sio， 統(tǒng)計得出第一階段拋光和第二階段拋光的總時間，其中，通過統(tǒng)計實際拋光過
程的拋光時間得出所述第一階段和第二階段拋光的總時間為50秒，所述總時間 受被拋光層厚度、性質(zhì)、CMP所用耗材(拋光液、拋光墊等)、CMP參數(shù)設(shè)置(壓 力、轉(zhuǎn)速、拋光液流量)等因素的影響。 '
接著繼續(xù)步驟Sll，將第一階段拋光的時間設(shè)定為總時間的60%至80°/。，且 依照所設(shè)定的時間進行第 一階段拋光。
接著繼續(xù)步驟S12，進行第二階段拋光且檢測其拋光終點，在檢測到拋光終 點時停止第二階段拋光。
在本發(fā)明的第一實施例中，所述被拋光層為鎢膜，所述鎢膜對應(yīng)的第一階 段拋光的拋光壓力范圍為27至28千帕斯卡，拋光時間為30至40秒，所述鎢 膜對應(yīng)的第二階段拋光的拋光壓力范圍為10至11千帕斯卡，拋光時間為10至 20秒，所述鴒膜的第一階段和第二階段拋光所用的磨料均為二氧化硅(Si02), 通過光學(xué)檢測來檢測該第二階段拋光的終點。
在本發(fā)明的第二實施例中，所述被拋光層為銅膜，所述銅膜對應(yīng)的第一階 段拋光的拋光壓力范圍為20至21千帕斯卡，拋光時間為30至40秒，所述銅 膜對應(yīng)的所述第二階段拋光的拋光壓力范圍為6至7千帕斯卡，拋光時間為10 至20秒，所述銅膜的第一階段和第二階段拋光所用的磨料為二氧化硅或氧化鋁(A1203 )，通過光學(xué)^r測來檢測該第二階段拋光的終點。
實驗數(shù)據(jù)證明，通過本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法所完成 的拋光克服了被拋光層殘留的問題，并且使平坦化效果得到了明顯改善，凹陷 降低了 20%,侵蝕降低了 36%至47%。
綜上所述，本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法依據(jù)統(tǒng)計得出的 拋光總時間將第一階段拋光設(shè)為定時拋光且其時間占總時間的60%至80%,如此 可避免在檢測到拋光終點后再停止第一階#殳拋光所造成的過拋凹陷及腐蝕或被 拋光層殘留等拋光性能不佳的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，用于去除被拋光層以使晶圓平坦化，該方法包括第一階段拋光和第二階段拋光，其中，該第一階段拋光的壓力大于第二階段拋光，其特征在于，該可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法包括以下步驟:(1)統(tǒng)計得出第一階段拋光和第二階段拋光的總時間；(2)將第一階段拋光的時間設(shè)定為該總時間的60％至80％，且依照所設(shè)定的時間進行第一階段拋光；(3)進行第二階段拋光且檢測其拋光終點，在檢測到拋光終點時停止第二階段拋光。
2、 如權(quán)利要求1所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征在于， 在步驟(1)中，通過統(tǒng)計實際拋光過程的拋光時間得出該第一階段和第二階段 拋光的總時間。
3、 如權(quán)利要求2所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，該第一階段 和第二階段拋光的總時間為50秒。
4、 如權(quán)利要求1所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征在于， 該被拋光層為鴒膜。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征 在于，該第一階段拋光的拋光壓力范圍為27至28千帕斯卡，拋光時間為30至 40秒。
6、 如權(quán)利要求3或4所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征 在于，該第二階段拋光的拋光壓力范圍為10至11千帕斯卡，拋光時間為10至 20秒。
7、 如權(quán)利要求1所迷的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征在于， 該-陂拋光層為銅膜。
8、 如權(quán)利要求3或7所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，'其特征 在于，該第一階段拋光的拋光壓力范圍為20至21千帕斯卡，拋光時間為30至 40秒。
9、 如權(quán)利要求3或7所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征 在于，該第二階段拋光的拋光壓力范圍為6至7千帕斯卡，拋光時間為10至20 秒。
10、如權(quán)利要求1所述的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法，其特征在 于，在步驟(3)中，通過光學(xué)檢測來檢測該第二階段拋光的終點。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法?，F(xiàn)有技術(shù)中的第一階段拋光依據(jù)所檢測到的拋光終點終止拋光，從而使整個拋光過程難以控制而出現(xiàn)過拋凹陷及腐蝕或被拋光層殘留等拋光性能不佳的問題。本發(fā)明的可提高拋光性能的化學(xué)機械拋光方法包括第一階段和第二階段拋光，該第一階段拋光的壓力大于第二階段拋光，該方法先統(tǒng)計得出第一階段和第二階段拋光的總時間；然后將第一階段拋光的時間設(shè)定為該總時間的60％至80％，且依照所設(shè)定的時間進行第一階段拋光；最后進行第二階段拋光且檢測其拋光終點，在檢測到拋光終點時停止第二階段拋光。本發(fā)明可大大提高拋光過程的可控性，從而避免出現(xiàn)過拋凹陷及腐蝕或被拋光層殘留等拋光性能不佳的現(xiàn)象。
文檔編號B24B29/00GK101376232SQ20071004548
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者鄧永平 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司