[发明专利]一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的装置和方法

说明书

一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的方法，包括：步骤S1：提供晶圆衬底，并在所述晶圆衬底上沉积等离子体加强的正硅酸乙酯；步骤S2：在所述等离子加强的正硅酸乙酯的一侧沉积高密度等离子体，且所述高密度等离子体之厚度呈“凹”型设置；步骤S3：对作为金属导线间电介质层的高密度等离子体和等离子体加强的正硅酸乙酯进行化学机械研磨，以获得均匀度一致的金属导线间电介质层。本发明通过在晶圆衬底上依次沉积等离子加强的正硅酸乙酯、呈“凹”型设置的高密度等离子体作为金属导线间电介质层，在进行化学机械研磨后所获得的金属导线间电介质层之均匀度一致，较传统工艺有极大的改善。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的装置和方法。

背景技术

目前，在集成电路芯片制造领域，通常采用等离子体加强的正硅酸乙酯(PlasmaEnhanced TEOS,PETEOS)作为电介质层。然而，作为金属导线间电介质层之等离子体加强的正硅酸乙酯在晶圆(Wafer)上的沉积表现为中间厚、边缘薄，或者中间薄、边缘厚的特性。与此同时，传统的金属导线间电介质层之化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)则表现为中间碾磨速度慢、边缘碾磨速度快。明显地，在所述晶圆边缘所余留的金属导线间电介质层氧化物将会偏薄。

显然地，作为本领域技术人员，容易理解地，当所述金属导线间电介质层之等离子体加强的正硅酸乙酯所表现出的中间厚、边缘薄这一特征与所述传统的金属导线间电介质层之化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)所表现出的中间碾磨速度慢、边缘碾磨速度快的特征相结合时，则势必造成沉积在所述晶圆上的金属导线间电介质层之中间和边缘的厚度差距增大，均匀性欠佳。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的装置和方法。

发明内容

本发明是针对现有技术中，传统沉积在晶圆上的金属导线间电介质层之中间和边缘的厚度差距增大，均匀性欠佳等缺陷提供一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的装置。

本发明之又一目的是针对现有技术中，传统沉积在晶圆上的金属导线间电介质层之中间和边缘的厚度差距增大，均匀性欠佳等缺陷提供一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的装置，所述装置包括：工艺腔室、设置在所述工艺腔室中部的中间工艺气体管路，以及设置在所述中间工艺气体管路两侧边缘之边缘工艺气体管路。

可选地，所述中间工艺气体管路和所述边缘工艺气体管路采用独立可控的流量计进行气量控制。

为实现本发明之又一目的，本发明提供一种提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的方法，所述提高金属导线间电介质层碾磨后均匀度的方法，包括：

执行步骤S1：提供晶圆衬底，并在所述晶圆衬底上沉积等离子体加强的正硅酸乙酯；

执行步骤S2：在所述等离子加强的正硅酸乙酯之异于所述晶圆衬底的一侧沉积高密度等离子体，且所述高密度等离子体之厚度呈“凹”型设置；

执行步骤S3：对作为金属导线间电介质层的高密度等离子体和等离子体加强的正硅酸乙酯进行化学机械研磨，以获得均匀度一致的金属导线间电介质层。

可选地，所述沉积在等离子体加强的正硅酸乙酯之异于所述硅基衬底的高密度等离子体之厚度呈“凹”型设置。

可选地，所述沉积在等离子体加强的正硅酸乙酯之异于所述硅基衬底的高密度等离子体之厚度呈现边缘厚、中间薄，为碗状分布。