在32nm及以下技術中,柵后方法(gate last approach)是形成高慮金屬柵的主流方法之―,而CMP在柵后方法中擔當著重要而富有挑戰性的角色。 QL4016-3PF100C

   圖11.23描述了柵后方法的工藝流程。在此流程中有兩次CMp的應用:第一次是DO CMP,用以研磨開多晶硅(poly);第二次是Al CMP,用以拋光鋁金屬。對于ILD0CMP,所涉及的拋光材料比較復雜,要求同時研磨二氧化硅、氮化硅以及多晶硅三種材料,而且它對拋光均勻性控制的要求很高。多晶硅的高度和均勻性控制,以及多晶硅(poly)和介電層(Si()2)的表面不平整性是ILDO CMP的難點。如果研磨不夠,則會造成門的高寬比太高,影響隨后的高慮金屬填充,也可能會造成under etchcd col△tact。嚴重的研磨不夠,留下氮化硅在poly上,則會造成隨后p°ly去除不干凈,高乃金屬的填充就有問題了。多晶硅(poly)和介電層(Si()2)的表面不平整性對于后面的Al CMP也是很大的挑戰,如果介電層(Si()2)的凹陷太大,易于在Al CMP后留下鋁的殘留,造成金屬短路,參見表11,4。對于AlCMP,拋光材料是硬度極軟的鋁金屬,在研磨中易于產生刮傷,鋁金屬是很活潑的金

屬,很容易被腐蝕以及產生點缺陷(pits),同時Al CMP對拋光均勻性控制的要求也很高。如果研磨不夠,則會造成金屬短路;如果研磨過度,則會造成金屬柵太低以及over etchedcontact,見表11.5。這些問題使H'DO CMP和Al CMP的工藝難度高,工藝窗口很窄。另外,囚為高慮金屬柵的小尺度,使它的良率對CMP缺陷尤為敏感,對CMP缺陷的程度要求很高。總而言之,CMP均勻性控制的改進和CMP缺陷的減少對以柵后方法形成高慮金屬門的技術至關重要。