專利名稱：化學機械研磨后清洗方法以及化學機械研磨方法
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)明涉及一種化學機械研磨后清洗方法、以及采用了該化學機械研磨后清洗方法的化學機械研磨方法。
背景技術(shù)：
對于閃存產(chǎn)品，源極多晶硅會在化學機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，很容易達到飽和，且很均勻。但是，當閃存的多晶硅表面被基于有機物的污染物(灰塵，沾污顆粒等)污染時，自然氧化層的生長將受到極大的影響。因此，源極多晶硅的化學機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，化學機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，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機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，使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中。具體地說，兆聲波清洗的機理是由高能(例如850kHz)頻振效應(yīng)并結(jié)合化學清洗劑的化學反應(yīng)對晶圓片進行清洗。在清洗時由換能器發(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下做加速運動，最大瞬時速度可達到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小微粒被強制除去并進入到清洗液中。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。這種方法能同時起到機械擦片和化學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同時對SIO2具備一定的腐蝕性)，堿性的化學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機械研磨后清洗，通過NH4OH或標準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刷子上的有機沾污粒子很容易粘在干凈的多晶硅表面上，所以會造成再污染
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沾污粒子而不會造成再污染的多晶硅表面的化學機械研磨后清洗方法、以及采用了該化學機械研磨后清洗方法的化學機械研磨方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種化學機械研磨后清洗方法，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，所述化學機械研磨后清洗方法用于MOS器件的源極多晶硅的化學機械研
磨后清洗。其中，SCl溶液中的刻蝕劑為NH40H。優(yōu)選地，在上述化學機械研磨后清洗方法中，所述化學機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，所述化學機械研磨后清洗方法用于MOS晶體管的源極多晶硅的化學機械研磨后清洗。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種化學機械研磨后清洗方法，其特征在于采用了根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的化學機械研磨后清洗方法。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也會在多晶硅表面生成一定厚度的自然氧化層，使得后續(xù)的刷子不會在多晶硅上形成污染，從而不會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描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的化學機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有相同或者類似的標號。
具體實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)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述。 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)明實施例的化學機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，源極多晶硅會的化學機械研磨后清洗存在下述反應(yīng)
權(quán)利要求
1.一種化學機械研磨后清洗方法，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所述的化學機械研磨后清洗方法，其特征在于，所述化學機械研磨后清洗方法用于MOS器件的源極多晶 硅的化學機械研磨后清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的化學機械研磨后清洗方法，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所述的化學機械研磨后清洗方法，其特征在于，所述化學機械研磨后清洗方法用于MOS晶體管的源極多晶硅的化學機械研磨后清洗。
5.一種化學機械研磨后清洗方法，其特征在于采用了根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的化學機械研磨后清洗方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多晶硅化學機械研磨后清洗方法以及化學機械研磨方法。根據(jù)本發(fā)明的化學機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也會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在多晶硅上形成有機物污染層，從而不會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