專利名稱：化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法以及化學(xué)機(jī)械研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法、以及采用了該化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法的化學(xué)機(jī)械研磨方法。
背景技術(shù)：
對于閃存產(chǎn)品，源極多晶硅會(huì)在化學(xué)機(jī)械研磨之后形成自然氧化層。隨后可執(zhí)行源極多晶硅的回蝕，該步驟對多晶硅和氧化物具有高選擇性，具體地說大約是30 I。即使少量的自然氧化層變化，也會(huì)極大地影響多晶硅的回蝕量，從而造成關(guān)鍵尺寸的偏差。一般，在室溫下的空氣中，閃存多晶硅表面上的自然氧化層的生長非常迅速，很容易達(dá)到飽和，且很均勻。但是，當(dāng)閃存的多晶硅表面被基于有機(jī)物的污染物(灰塵，沾污顆粒等)污染時(shí)，自然氧化層的生長將受到極大的影響。因此，源極多晶硅的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗過程是源極多晶硅的回蝕關(guān)鍵尺寸控制的關(guān)鍵。在現(xiàn)有技術(shù)中，化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法采用“兆聲波清洗(Megasonic) ”與“PVA(多孔狀高聚物，聚乙烯醇)刷洗”的組合。其中，兆聲波清洗是由兆聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)，清洗溶劑中兆聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中。具體地說，兆聲波清洗的機(jī)理是由高能(例如850kHz)頻振效應(yīng)并結(jié)合化學(xué)清洗劑的化學(xué)反應(yīng)對晶圓片進(jìn)行清洗。在清洗時(shí)由換能器發(fā)出波長約為I. 5 ii m頻率約為0. 8MHz的高能聲波。溶液分子在這種聲波的推動(dòng)下做加速運(yùn)動(dòng)，最大瞬時(shí)速度可達(dá)到30cm/s。因此，以高速的流體波連續(xù)沖擊晶片表面，使拋光片表面附著的污染物和細(xì)小微粒被強(qiáng)制除去并進(jìn)入到清洗液中。兆聲波清洗拋光片可去掉晶片表面上小于0. 2 y .m的粒子，起到超聲波起不到的作用。這種方法能同時(shí)起到機(jī)械擦片和化學(xué)清洗兩種方法的作用。另一方面，PVA刷洗首先利用NH4OH來清洗晶圓(NH4OH同時(shí)對SIO2具備一定的腐蝕性)，堿性的化學(xué)劑可以使沾污粒子與晶圓表面產(chǎn)生相斥的電性從而減小沾污粒子的附著力；此后，PVA刷洗通過刷子與晶圓的物理接觸進(jìn)行刷洗，從而清除晶圓上面的沾污粒子。但是，對于源極多晶硅的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗，通過NH4OH或標(biāo)準(zhǔn)SCl的晶圓將保持干凈的多晶硅表面，或者僅僅在多晶硅表面形成較少的氧化層，這樣，在隨后的PVA刷洗清洗步驟中，由于PVA刷子上的有機(jī)沾污粒子很容易粘在干凈的多晶硅表面上，所以會(huì)造成再污染
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種有效去除有機(jī)沾污粒子而不會(huì)造成再污染的多晶硅表面的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法、以及采用了該化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法的化學(xué)機(jī)械研磨方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其包括首先，在兆聲波清洗步驟中，利用NH4OH的質(zhì)量百分比為2. 8+/-0.2%, H2O2的質(zhì)量百分比為
3.0+/-0. 2%的SCl溶液進(jìn)行兆聲波清洗；此后，在PVA刷洗步驟中，利用NH40H(氨水)和DIW(去離子水)清洗晶圓并刷洗晶圓表面。
優(yōu)選地，所述化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法用于MOS器件的源極多晶硅的化學(xué)機(jī)械研
磨后清洗。其中，SCl溶液中的刻蝕劑為NH40H。優(yōu)選地，在上述化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法中，所述化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法采用了兆聲波清洗步驟與PVA刷洗步驟的結(jié)合。優(yōu)選地，所述化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法用于MOS晶體管的源極多晶硅的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其特征在于采用了根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法。本發(fā)明利用高濃度SCl來提高對自然氧化層的刻蝕效率，由此可以獲得更好的清洗效果，同時(shí)利用SCl中的更高濃度(富含H2O2)的H2O2來氧化多晶硅形成氧化層，從而保證在獲得較好的清洗效果的同時(shí)也會(huì)在多晶硅表面生成一定厚度的自然氧化層，使得后續(xù)的刷子不會(huì)在多晶硅上形成污染，從而不會(huì)由于多晶硅上的污染而影響多晶硅在空氣中的自然氧化層的生長。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法的示意圖。需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。 在現(xiàn)有技術(shù)中，SCl溶液中的NH4OH的質(zhì)量百分比一般為2.0% +/-0. 2%，H2O2的質(zhì)量百分比一般為2. 0% +/-0. 2%。其中，SCl溶液中的刻蝕劑為NH40H。與現(xiàn)有技術(shù)的上述濃度不同的是，SCl溶液中的NH4OH的質(zhì)量百分比改為2. 8+/-0. 2% ；H202 的質(zhì)量百分比改為 3. 0+/-0. 2%0S卩，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法中，首先，在兆聲波清洗步驟中，利用NH4OH的質(zhì)量百分比為2. 8+/-0. 2%,H2O2的質(zhì)量百分比為3. 0+/-0. 2%的SCl溶液進(jìn)行兆聲波清洗；此后，在PVA刷洗步驟中，利用所述SCl溶液清洗晶圓并刷洗晶圓表面。
由此，源極多晶硅會(huì)的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗存在下述反應(yīng)
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其特征在于包括 首先，在兆聲波清洗步驟中，利用NH4OH的質(zhì)量百分比為2. 8+/-0. 2%,H2O2的質(zhì)量百分比為3. 0+/-0. 2 %的SCl溶液進(jìn)行兆聲波清洗；此后，在PVA刷洗步驟中，利用NH4OH (氨水)和DIW(去離子水)清洗晶圓并刷洗晶圓表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其特征在于，所述化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法用于MOS器件的源極多晶 硅的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其特征在于，SCl溶液中的刻蝕劑為NH4OH。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其特征在于，所述化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法用于MOS晶體管的源極多晶硅的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗。
5.一種化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法，其特征在于采用了根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多晶硅化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法以及化學(xué)機(jī)械研磨方法。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械研磨后清洗方法包括首先，在兆聲波清洗步驟中，利用NH4OH的質(zhì)量百分比為2.8+/-0.2％、H2O2的質(zhì)量百分比為3.0+/-0.2％的富H2O2的SCl溶液進(jìn)行兆聲波清洗；此后，在后續(xù)的PVA(聚乙烯醇)刷子刷洗步驟中，利用NH4OH(氨水)和DIW(去離子水)清洗晶圓并刷洗晶圓表面。本發(fā)明利用高濃度SCl(刻蝕劑為NH4OH)來提高對自然氧化層的刻蝕效率，由此可以獲得更好的清洗效果，同時(shí)利用SCl中的更高濃度的H2O2來氧化多晶硅形成氧化層，從而保證在獲得較好的清洗效果的同時(shí)也會(huì)在多晶硅表面生成一定厚度的自然氧化層，使得后續(xù)的刷子清洗過程不會(huì)在多晶硅上形成有機(jī)物污染層，從而不會(huì)由于多晶硅上的污染而影響多晶硅在空氣中的自然氧化層的生長。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102623308SQ20121009390
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者李儒興, 李志國, 王雷, 秦海燕, 龔大偉 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司