本发明涉及半导体,特别是涉及一种改善金属层研磨负载的方法。
背景技术:
1、研磨负载(不同图形间厚度差异)是所有金属层cmp(化学机械平坦化研磨)面对的共性问题,单层负载造成晶圆形貌变差,叠层负载带来金属残留物\不同金属图形电阻不匹配等众多问题。减小负载是金属层cmp需要解决的问题。
2、目前金属层cmp皆根据pie给定的目标和研磨量来调整优化cmp的工艺,在遇到负载相关问题时只能通过调整cmp工艺(优化厚度形貌/加大bulk金属层研磨时过研磨时间/更换研磨液等)来解决,实际对负载的改善效果有限。
3、为解决上述问题,需要提出一种新型的改善金属层研磨负载的方法。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种改善金属层研磨负载的方法,用于解决现有技术中cmp工艺对负载的改善效果有限的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种改善金属层研磨负载的方法,包括:
3、步骤一、提供衬底,所述衬底上形成有多层膜层,在所述膜层上形成有开口图形,形成覆盖所述开口图形的主体金属层,获取所述主体金属层研磨至所需高度的监测数据;
4、步骤二、根据所述监测数据建立研磨负载模型,所述研磨负载模型包括折线图,其中:
5、横坐标为研磨时间;
6、纵坐标为所述主体金属层的凹陷高度;
7、各所述膜层对应的线段斜率反应了研磨此所述膜层时对整体所述主体金属层的修复速度;
8、步骤三、获取所述研磨负载模型中的平衡线,所述平衡线为平行于x轴的一直线,所述平衡线与所述折线图终点之间的距离用于表征研磨负载的大小;
9、步骤四、根据所述负载模型改变工艺参数,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
10、优选地,步骤一中的所述开口图形包括通孔、沟槽中的至少一种。
11、优选地,步骤一中的所述主体金属层的材料为铜。
12、优选地,步骤一中的所述研磨的方法为化学机械平坦化研磨。
13、优选地,步骤四中的所述根据所述负载模型改变工艺参数的方法包括:改变至少一所述膜层的研磨选择比,所述研磨选择比为所述膜层的研磨速率/所述主体金属层的研磨速率,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
14、优选地,步骤四中利用更换所述膜层的材料以改变其研磨选择比。
15、优选地,步骤四中利用更换化学研磨液的方法以改变研磨选择比。
16、优选地,步骤四中利用改变化学机械平坦化研磨菜单的方法以改变研磨选择比。
17、优选地,步骤四中步骤四中的所述根据所述负载模型改变工艺参数的方法包括:增加所述主体金属层的过研磨时间,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
18、优选地,步骤四中步骤四中的所述根据所述负载模型改变工艺参数的方法包括:减少至少一所述膜层的研磨量,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
19、如上所述,本发明的改善金属层研磨负载的方法,具有以下有益效果:
20、本发明能够在膜层设计阶段就开始介入,可以有效减小每层膜层cmp后的负载,继而减小对后续工艺制程的负面影响。
1.一种改善金属层研磨负载的方法,其特征在于,至少包括:
2.根据权利要求1所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤一中的所述开口图形包括通孔、沟槽中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤一中的所述主体金属层的材料为铜。
4.根据权利要求1所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤一中的所述研磨的方法为化学机械平坦化研磨。
5.根据权利要求1所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤四中的所述根据所述负载模型改变工艺参数的方法包括:改变至少一所述膜层的研磨选择比,所述研磨选择比为所述膜层的研磨速率/所述主体金属层的研磨速率,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
6.根据权利要求5所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤四中利用更换所述膜层的材料以改变其研磨选择比。
7.根据权利要求5所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤四中利用更换化学研磨液的方法以改变研磨选择比。
8.根据权利要求5所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤四中利用改变化学机械平坦化研磨菜单的方法以改变研磨选择比。
9.根据权利要求1所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤四中步骤四中的所述根据所述负载模型改变工艺参数的方法包括:增加所述主体金属层的过研磨时间,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
10.根据权利要求1所述的改善金属层研磨负载的方法,其特征在于:步骤四中步骤四中的所述根据所述负载模型改变工艺参数的方法包括:减少至少一所述膜层的研磨量,使得所述平衡线与所述折线图终点之间的距离减小。
