本申請涉及半導體，具體而言涉及一種化學機械研磨方法。

背景技術：

1、在集成電路制造工藝中，銅金屬沉積后通常需要化學機械研磨工藝進行平坦化處理，研磨平坦化處理金屬銅的過程中，研磨時間一般較長，銅表面溫度會因研磨時間迅速上升造成銅金屬層軟化，嚴重影響后續(xù)工藝，及產品最終性能和良率。

2、相關技術中，銅化學機械研磨通常采用磨中修整（in-situ?condition，是指在研磨過程中對研磨墊進行修整），雖可以做到實時的研磨墊修復，但在主研磨過程中無法有效覆蓋研磨全過程，研磨后期過程中研磨墊上易產生研磨副產物累積團聚，導致刮傷缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、在
技術實現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本申請的發(fā)明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

2、針對目前存在的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N化學機械研磨方法，所述化學機械研磨方法包括：

3、提供半導體器件，所述半導體器件包括襯底，所述襯底上形成有具有溝槽的介質層，所述介質層上依次形成有阻擋層和金屬層；

4、在第一研磨墊上對所述半導體器件執(zhí)行第一研磨工序，以去除部分厚度的所述金屬層；

5、在第二研磨墊上對所述半導體器件執(zhí)行第二研磨工序，以去除所述溝槽上方的所述金屬層和所述阻擋層；

6、其中，所述第二研磨工序中，在通過所述第二研磨墊對所述半導體器件研磨之前，包括對所述第二研磨墊進行第一修整的步驟，在通過所述第二研磨墊對所述半導體器件研磨時，包括對所述第二研磨墊進行第二修整的步驟。

7、在本申請的一些實施例中，所述第二研磨工序包括多個子工序，在每一個所述子工序中分別通過一個所述第二研磨墊對所述半導體器件進行研磨；其中，

8、在每一個第二研磨墊對所述半導體器件研磨之前，包括對該第二研磨墊進行第一修整的步驟；

9、在每一個第二研磨墊對所述半導體器件研磨時，包括對該第二研磨墊進行第二修整的步驟。

10、在本申請的一些實施例中，所述多個子工序包括第一子工序和第二子工序，

11、在所述第一子工序，去除所述阻擋層上方的所述金屬層；

12、在所述第二子工序，去除所述介質層上方的所述阻擋層。

13、在本申請的一些實施例中，還包括通過第三研磨墊研磨去除所述溝槽外的部分所述介質層的步驟；

14、其中，在通過所述第三研磨墊進行研磨前，對所述第三研磨墊進行第一修整。

15、在本申請的一些實施例中，以第一預設時長對所述第二研磨墊進行所述第一修整。

16、在本申請的一些實施例中，所述第二修整包括研磨時對所述研磨墊進行實時修整。

17、在本申請的一些實施例中，在所述第一研磨工序中，以第二預設時長對所述第一研磨墊進行修整。

18、在本申請的一些實施例中，在通過第三研磨墊研磨去除所述溝槽外的部分所述介質層時，基于電渦流確定研磨臨界終點。

19、在本申請的一些實施例中，在對所述半導體器件執(zhí)行所述第一研磨工序之前，所述金屬層的厚度為4500-5000?nm；

20、在對所述半導體器件執(zhí)行所述第一研磨工序之后，所述金屬層的厚度為3800nm-4000nm；

21、在對所述半導體器件執(zhí)行所述第二研磨工序之后，所述金屬層的厚度為3000nm-3500nm。

22、在本申請的一些實施例中，所述金屬層包括銅。

23、根據(jù)本申請實施例的化學機械研磨方法，通過在第二研磨工序中，在通過第二研磨墊對半導體器件研磨之前，對第二研磨墊進行第一修整，在通過第二研磨墊對半導體器件研磨時，對第二研磨墊進行第二修整，可有效減少研磨過程中研磨副產物累積團聚所帶來的研磨速率降低和刮傷缺陷，而且通過組合第一修整和第二修整，能實時均勻地覆蓋到整個第二研磨工序，使得研磨速率更加穩(wěn)定，通過更穩(wěn)定的研磨速率達到對晶圓與晶圓之間的厚度控制。

技術特征：

1.一種化學機械研磨方法，其特征在于，所述化學機械研磨方法包括：

2.如權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，所述第二研磨工序包括多個子工序，在每一個所述子工序中分別通過一個所述第二研磨墊對所述半導體器件進行研磨；其中，

3.如權利要求2所述的化學機械研磨方法，其特征在于，所述多個子工序包括第一子工序和第二子工序，

4.如權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，還包括通過第三研磨墊研磨去除所述溝槽外的部分所述介質層的步驟；

5.如權利要求1~3中任一項所述的化學機械研磨方法，其特征在于，以第一預設時長對所述第二研磨墊進行所述第一修整。

6.如權利要求1~4中任一項所述的化學機械研磨方法，其特征在于，所述第二修整包括研磨時對研磨墊進行實時修整。

7.如權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，在所述第一研磨工序中，以第二預設時長對所述第一研磨墊進行修整。

8.如權利要求4所述的化學機械研磨方法，其特征在于，在通過第三研磨墊研磨去除所述溝槽外的部分所述介質層時，基于電渦流確定研磨臨界終點。

9.如權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，在對所述半導體器件執(zhí)行所述第一研磨工序之前，所述金屬層的厚度為4500-5000?nm；

10.如權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，所述金屬層包括銅。

技術總結
一種化學機械研磨方法，包括：提供半導體器件，半導體器件包括襯底，襯底上形成有具有溝槽的介質層，介質層上依次形成有阻擋層和金屬層；在第一研磨墊上對半導體器件執(zhí)行第一研磨工序，以去除部分厚度的金屬層；在第二研磨墊上對半導體器件執(zhí)行第二研磨工序，以去除溝槽上方的金屬層和阻擋層；其中，第二研磨工序中，在通過第二研磨墊對半導體器件研磨之前，包括對第二研磨墊進行第一修整的步驟，在通過第二研磨墊對半導體器件研磨時，包括對第二研磨墊進行第二修整的步驟。本申請可有效減少研磨過程中研磨副產物累積團聚所帶來的研磨速率降低和刮傷缺陷，使得研磨速率更加穩(wěn)定，通過更穩(wěn)定的研磨速率達到對晶圓與晶圓之間的厚度控制。

技術研發(fā)人員：袁文,王淞山
受保護的技術使用者：芯聯(lián)先鋒集成電路制造（紹興）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19