System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种平坦化处理方法及半导体结构技术_技高网

一种平坦化处理方法及半导体结构技术

技术编号:42984181 阅读:6 留言:0更新日期:2024-10-15 13:17
本发明专利技术提供一种平坦化处理方法及半导体结构,该平坦化处理方法包括以下步骤:提供一基底,所述基底中形成有介质层及至少部分嵌入所述介质层中的多晶硅层;于所述基底形成有所述介质层及所述多晶硅层的一面进行化学机械研磨;于化学机械研磨后的所述基底上形成水膜,以避免残留于所述基底上的研磨副产物颗粒聚集于所述多晶硅层的表面。该平坦化处理方法通过在完成CMP步骤后的基底表面形成水膜避免残留于基底上的研磨副产物颗粒聚集于多晶硅层表面,有利于后续清洗过程中充分去除研磨副产物颗粒,有效改善了研磨副产物颗粒残留的问题,进而提升工艺良率与产品性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路制造,涉及一种平坦化处理方法及半导体结构


技术介绍

1、在集成电路领域,功率型器件产品的设计和制造尤为关键,多晶硅因其优良的电学特性和热稳定性,被广泛应用于功率器件中。在产品的制造过程中,多晶硅材料通常填充于沟槽中以作为栅极或屏蔽栅极等结构,在上述结构的形成过程中需要经过化学机械研磨(chemical mechanical polishing,简称cmp)工艺以实现多晶硅与掩膜层的表面平整化。但是,由于多晶硅材料的本身特性,cmp后多晶硅的表面会选择性吸附大量研磨副产物颗粒(相对于氧化硅及氮化硅表面而言),研磨副产物颗粒在多晶硅表面的吸附不仅会影响器件的性能,还可能在后续的工艺步骤中引起缺陷。

2、为了解决这一问题,目前通常在cmp步骤后采用清洗工艺来去除这些有机颗粒物,例如,采用包括hf等化学溶剂的清洗液、超声波清洗或等离子体清洗等方法,虽然这些方法能够在一定程度上去除多晶硅表面的部分研磨副产物颗粒,但是仍会有相当数量的顽固污染物颗粒保留在多晶硅表面进而对后续工艺造成影响。虽然有研究人员探索新的清洗技术和材料,例如,开发具有更强吸附能力的清洗剂,或者使用更高效的清洗设备来增强清洗过程中的机械作用力,又或者是通过改变cmp工艺参数,如研磨压力、速度或化学溶液的组成,来减少有机颗粒的生成和吸附,但是,暂未得到切实可行的解决方案,cmp后多晶硅材料表面研磨副产物颗粒残留的问题仍有待改善。

3、因此,如何提供一种平坦化处理方法及半导体结构,以实现有效改善cmp后多晶硅表面污染物颗粒的残留问题,成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

4、应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种平坦化处理方法及半导体结构,用于解决现有技术中cmp后多晶硅表面研磨副产物颗粒残留有待改善的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种平坦化处理方法,包括以下步骤:

3、提供一基底,所述基底中形成有介质层及至少部分嵌入所述介质层中的多晶硅层;

4、于所述基底形成有所述介质层及所述多晶硅层的一面进行化学机械研磨;

5、于化学机械研磨后的所述基底上形成水膜,以避免位于所述基底上的研磨副产物颗粒聚集于所述多晶硅层的表面。

6、可选地,所述多晶硅层高出所述介质层,进行化学机械研磨包括第一研磨步骤及第二研磨步骤,所述第一研磨步骤及所述第二研磨步骤均采用研磨盘进行研磨,其中,所述第一研磨步骤用于去除所述多晶硅层高出所述介质层的部分,所述第二研磨步骤用于平坦化所述多晶硅层及所述介质层。

7、可选地,进行化学机械研磨还包括第三研磨步骤,所述第三研磨步骤采用研磨垫及预设抛光浆进行研磨以对所述多晶硅层进行表面改性,所述研磨垫的硬度小于所述研磨盘的硬度。

8、可选地,所述第三研磨步骤的研磨时间范围是45~75s。

9、可选地,进行化学机械研磨的步骤在研磨机台内进行,当化学研磨后的所述基底因报警而停留在所述研磨机台内时,所述平坦化处理方法还包括第四研磨步骤,所述第四研磨步骤也采用所述研磨垫及所述预设抛光浆进行研磨。

10、可选地,于化学机械研磨后的所述基底上形成水膜的方法包括采用高压纯水进行冲洗。

11、可选地,所述平坦化处理方法还包括将形成有所述水膜后的所述基底进行清洗的步骤,进行清洗所采用的清洗剂中包含nh4oh。

12、可选地,所述介质层的材料包括氮化硅及氧化硅中的至少一种。

13、本专利技术还提供一种半导体结构,所述半导体结构包括所述基底,且所述基底采用如上所述的平坦化处理法进行平坦化。

14、可选地,所述半导体结构中包括沟槽型mosfet及屏蔽栅mosfet中的至少一种。

15、如上所述,本专利技术的平坦化处理方法,通过在完成cmp步骤后的基底表面形成水膜,避免位于所述基底上的研磨副产物颗粒聚集于所述多晶硅层的表面,进而避免因基底表面水分干燥而导致研磨副产物颗粒紧密附着于多晶硅层表面的问题发生,有利于后续清洗过程中充分去除研磨副产物颗粒,有效改善多晶硅层表面研磨副产物颗粒残留的问题,进而提升工艺良率与产品性能。此外,对cmp步骤进行改进(增加软研磨步骤)以在基底通过后续的清洗过程对多晶硅表面进行改性之前先通过软研磨步骤对多晶硅层进行预改性处理,辅助水膜形成步骤以进一步提升研磨副产物颗粒的清除效果。本专利技术的半导体结构,基于制作过程中平坦化处理方法的改进,产品性能及工艺良率得到有效提升。

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【技术保护点】

1.一种平坦化处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的平坦化处理方法,其特征在于:所述多晶硅层高出所述介质层,进行化学机械研磨包括第一研磨步骤及第二研磨步骤,所述第一研磨步骤及所述第二研磨步骤均采用研磨盘进行研磨,其中,所述第一研磨步骤用于去除所述多晶硅层高出所述介质层的部分,所述第二研磨步骤用于平坦化所述多晶硅层及所述介质层。

3.根据权利要求2所述的平坦化处理方法,其特征在于:进行化学机械研磨还包括第三研磨步骤,所述第三研磨步骤采用研磨垫及预设抛光浆进行研磨以对所述多晶硅层进行表面改性,所述研磨垫的硬度小于所述研磨盘的硬度。

4.根据权利要求3所述的平坦化处理方法,其特征在于:所述第三研磨步骤的研磨时间范围是45~75s。

5.根据权利要求3所述的平坦化处理方法,其特征在于:进行化学机械研磨的步骤在研磨机台内进行,当化学研磨后的所述基底因报警而停留在所述研磨机台内时,所述平坦化处理方法还包括第四研磨步骤,所述第四研磨步骤也采用所述研磨垫及所述预设抛光浆进行研磨。

6.根据权利要求1所述的平坦化处理方法,其特征在于:于化学机械研磨后的所述基底上形成水膜的方法包括采用高压纯水进行冲洗。

7.根据权利要求1所述的平坦化处理方法,其特征在于:所述平坦化处理方法还包括将形成有所述水膜后的所述基底进行清洗的步骤,进行清洗所采用的清洗剂中包含NH4OH。

8.根据权利要求1所述的平坦化处理方法,其特征在于:所述介质层的材料包括氮化硅及氧化硅中的至少一种。

9.一种半导体结构,其特征在于,所述半导体结构包括所述基底,且所述基底采用如权利要求1-8任一项所述的平坦化处理法进行平坦化。

10.根据权利要求9所述的半导体结构,其特征在于:所述半导体结构中包括沟槽型MOSFET及屏蔽栅MOSFET中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种平坦化处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的平坦化处理方法,其特征在于:所述多晶硅层高出所述介质层,进行化学机械研磨包括第一研磨步骤及第二研磨步骤,所述第一研磨步骤及所述第二研磨步骤均采用研磨盘进行研磨,其中,所述第一研磨步骤用于去除所述多晶硅层高出所述介质层的部分,所述第二研磨步骤用于平坦化所述多晶硅层及所述介质层。

3.根据权利要求2所述的平坦化处理方法,其特征在于:进行化学机械研磨还包括第三研磨步骤,所述第三研磨步骤采用研磨垫及预设抛光浆进行研磨以对所述多晶硅层进行表面改性,所述研磨垫的硬度小于所述研磨盘的硬度。

4.根据权利要求3所述的平坦化处理方法,其特征在于:所述第三研磨步骤的研磨时间范围是45~75s。

5.根据权利要求3所述的平坦化处理方法,其特征在于:进行化学机械研磨的步骤在研磨机台内进行,当化学研磨后的所述基底因报...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨志远吴海云刘祥杰王芳严翔王建雄
申请(专利权)人:上海积塔半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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