專利名稱：研磨墊清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及研磨墊清洗方法。
背景技術(shù)：
相變存儲(chǔ)器作為一種新興的非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，在讀寫速度、讀寫次數(shù)、數(shù)據(jù)保持時(shí)間、單元面積、多值實(shí)現(xiàn)等諸多方面對(duì)快閃存儲(chǔ)器FLASH都具有較大的優(yōu)越性，成為目前非易揮發(fā)性存儲(chǔ)技術(shù)研究的焦點(diǎn)。相變存儲(chǔ)技術(shù)的不斷進(jìn)步使之成為未來非易揮發(fā)性存儲(chǔ)技術(shù)市場(chǎng)主流產(chǎn)品最有力的競(jìng)爭(zhēng)者之一。具有如鍺(Ge)、硒(Se)、碲(Sb)等元素構(gòu)成的合金型固態(tài)相變材料(GST材料)，逐漸作為相變材料被用到相變存儲(chǔ)器中。關(guān)于由固態(tài)相變材料所制造的相變存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)可以參考公開號(hào)為CN1627M7A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)所公開的內(nèi)容。在現(xiàn)有工藝中，比較多的是采用刻蝕的方法形成GST材料的圖案結(jié)構(gòu)，但是隨著關(guān)鍵尺寸的減小，對(duì)GST材料進(jìn)行刻蝕并不能滿足對(duì)圖案結(jié)構(gòu)的要求?；瘜W(xué)機(jī)械研磨成為了一種替代的方案?；瘜W(xué)機(jī)械研磨中所使用的設(shè)備主要包括研磨頭(head)和研磨盤(platen)，所述研磨盤上設(shè)置有研磨墊(pad)。在化學(xué)機(jī)械研磨過程中，待化學(xué)機(jī)械研磨的部件的待研磨表面向下固定在研磨盤上，研磨頭向下壓在待研磨部件的背面，研磨頭和研磨盤各自轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行研磨，化學(xué)機(jī)械研磨過程中需不斷加入研磨液(slurry)，化學(xué)機(jī)械研磨過程中主要通過調(diào)節(jié)研磨頭的壓力(down-force)以及研磨液的選擇性來調(diào)節(jié)研磨的速率。研磨液由多種成分構(gòu)成，主要包括研磨劑(Si02，Al2O3),氧化劑(H2O2)，腐蝕抑制劑(BTA)以及其他一些化學(xué)添加物質(zhì)。在前一組待化學(xué)機(jī)械研磨部件化學(xué)機(jī)械研磨結(jié)束后，用去離子水清洗研磨墊，清洗掉副產(chǎn)品(by product)然后開始化學(xué)機(jī)械研磨下一組待化學(xué)機(jī)械研磨部件。圖1和圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的一種GST材料的化學(xué)機(jī)械研磨方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，提供基底10，所述基底10上形成有介質(zhì)層11，所述介質(zhì)層11中形成有開口，所述開口中填充有GST材料12，且所述GST材料12還覆蓋所述介質(zhì)層11的表面。填充的GST材料12是為了形成用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的相變材料層。如圖2所示，對(duì)所述GST材料12進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，至暴露出所述介質(zhì)層11的表面。但是，通過上述方法得到的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)性能不夠好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種研磨墊清洗方法，避免殘留在研磨墊表面的殘留物黏附在后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的材料的表面。為解決上述問題，本發(fā)明一種研磨墊清洗方法，包括采用去離子水沖洗研磨墊；采用去離子水沖洗研磨墊后，采用酸性或堿性溶液清洗所述研磨墊；
采用酸性或者堿性溶液清洗所述研磨墊后，采用去離子水沖洗所述研磨墊；去除殘留在研磨墊表面的去離子水。優(yōu)選地，清洗研磨墊所采用的溶液是硫酸溶液、磷酸溶液、鹽酸溶液、熱堿溶液中的任何一個(gè)。優(yōu)選地，采用溶液清洗研磨墊的參數(shù)為，研磨盤的轉(zhuǎn)速小于30rmp，溶液的流速大于300ml/min，清洗時(shí)間大于60s。優(yōu)選地，再次采用去離子水沖洗研磨墊的參數(shù)為研磨盤的轉(zhuǎn)速為30_80rmp，去離子水的流量大于300ml/min，清洗時(shí)間大于60s。優(yōu)選地，采用旋轉(zhuǎn)研磨盤的方式去除去離子水。優(yōu)選地，研磨盤的旋轉(zhuǎn)速率大于80rmp。優(yōu)選地，所述磷酸溶液的濃度為0. 01-3wt%。優(yōu)選地，所述硫酸溶液的濃度為0. 01-3wt%。優(yōu)選地，所述鹽酸溶液的濃度為0. 01-3wt%。優(yōu)選地，所述熱堿溶液的濃度為0. 01-3wt%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明先采用去離子水部分去除化學(xué)機(jī)械研磨后殘留在研磨墊表面的副產(chǎn)品；再利用溶液溶解不溶于去離子水的副產(chǎn)品；接著再次采用去離子水清洗殘留在研磨墊表面的溶液；最后通過旋轉(zhuǎn)研磨盤甩干殘留在研磨頭表面的去離子水，采用上述的研磨墊清洗方法清洗后，研磨墊表面無殘留物，從而可以避免有殘留物粘附在后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象表面以及避免殘留物損傷后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象。


圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)的一種GST材料的化學(xué)機(jī)械研磨方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的研磨墊清洗方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有的化學(xué)機(jī)械研磨方法得到的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)性能不夠好。本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)上述問題進(jìn)行研究，嘗試通過改變相變材料層的沉積工藝提高其存儲(chǔ)性能，但是收效甚微。于是發(fā)明人推測(cè)是化學(xué)機(jī)械研磨過程中對(duì)相變材料層造成損傷導(dǎo)致，于是本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步創(chuàng)造性地通過改變化學(xué)機(jī)械研磨的工藝參數(shù)或研磨液來減小對(duì)相變材料層損傷，但是收效依然甚微。發(fā)明人進(jìn)一步嘗試改變對(duì)研磨墊的清洗方法，并在本發(fā)明中提供一種對(duì)GST材料進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后，清洗研磨墊的方法。本發(fā)明所提供的清洗研磨墊的方法包括采用去離子水沖洗研磨墊；采用去離子水沖洗研磨墊后，采用酸性或堿性溶液清洗所述研磨墊；采用酸性或者堿性溶液清洗所述研磨墊后，采用去離子水沖洗所述研磨墊；去除殘留在研磨墊表面的去離子水。本發(fā)明所提供的清洗研磨墊方法先采用去離子水部分去除化學(xué)機(jī)械研磨后殘留在研磨墊表面的副產(chǎn)品；再利用溶液去除不溶于去離子水的副產(chǎn)品；接著再次采用去離子水去除所述副產(chǎn)品溶于所述溶液所形成的新溶液；最后通過旋轉(zhuǎn)研磨盤甩干殘留在研磨頭表面的去離子水，采用上述的研磨墊清洗方法清洗后，研磨墊表面無殘留物，從而可以避免
4有殘留物粘附在后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象表面以及損傷后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象。為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)，在下文中，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的清洗研磨墊的方法做具體描述。圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的清洗研磨墊的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖，本實(shí)施例包括步驟S101，提供待化學(xué)機(jī)械研磨的部件，所述待化學(xué)機(jī)械研磨部件包括基底以及形成于基底表面的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有開口，GST材料填滿所述開口并覆蓋所述介質(zhì)層；步驟S102，對(duì)所述GST材料進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨；步驟S103，移走化學(xué)機(jī)械研磨后的部件，并用去離子水沖洗研磨墊，去除部分化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品；步驟S104，采用堿性或者酸性溶液清洗研磨墊，溶解不溶于去離子水的化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品，形成新溶液；步驟S105，再次采用去離子水沖洗研磨墊，去除殘留在研磨墊表面的新溶液；步驟S106，旋轉(zhuǎn)研磨盤，去除殘留在研磨墊表面的去離子水。首先，執(zhí)行步驟S101，提供待化學(xué)機(jī)械研磨的部件，所述待化學(xué)機(jī)械研磨部件包括基底以及形成于基底上的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有開口，GST材料填滿所述開口并覆蓋所述介質(zhì)層。在本實(shí)施例中，所述介質(zhì)層的材料與GST材料具有較大的刻蝕選擇比，所以化學(xué)機(jī)械研磨可以停在所述介質(zhì)層表面。執(zhí)行步驟S102，對(duì)所述GST材料進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨。所述化學(xué)機(jī)械研磨可以采用現(xiàn)有的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，按照現(xiàn)有工藝菜單執(zhí)行。執(zhí)行步驟S103，移走化學(xué)機(jī)械研磨后的部件，并用去離子水沖洗研磨墊，去除部分化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品。所述化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品包括化學(xué)機(jī)械研磨過程中脫離前述部件的介質(zhì)材料以及脫離前述部件的GST材料。本發(fā)明的發(fā)明人在提出本發(fā)明所提供的方法后，對(duì)所提供的方法的效果進(jìn)行分析時(shí)認(rèn)為，在化學(xué)機(jī)械研磨過程中脫離前述部件的GST材料中的金屬鍺、銻發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化物，所述氧化物可以溶于去離子水，從而在步驟S103中被從研磨墊表面沖洗干凈，而金屬碲化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不容易氧化，并且金屬碲不溶于水，所以會(huì)殘留在研磨墊表面。執(zhí)行步驟S104，采用堿性或者酸性溶液清洗研磨墊，溶解不溶于去離子水的化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品，形成新溶液。清洗研磨墊所采用的溶液是硫酸溶液、磷酸溶液、鹽酸溶液、熱堿溶液中的任意一種。其中，所述磷酸溶液的濃度為0. 01-3Wt%。所述硫酸溶液的濃度為0. 01-3Wt%。所述鹽酸溶液的濃度為0. 01-3Wt%。所述熱堿溶液的濃度為0. 01-3wt%。為了加強(qiáng)清洗效果在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，采用溶液清洗研磨墊時(shí)，研磨盤的轉(zhuǎn)速小于30rmp，溶液的流速大于300ml/min，清洗時(shí)間大于60s。在本步驟中，殘留在研磨墊表面的金屬碲溶于硫酸溶液、磷酸溶液、鹽酸溶液或者熱堿溶液，形成新的溶液。接著，執(zhí)行步驟S105，再次采用去離子水沖洗研磨墊，去除殘留在研磨墊表面的新溶液。所述新溶液指的是金屬碲溶于前述的硫酸溶液、磷酸溶液、鹽酸溶液或者熱堿溶液所形成的溶液。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，采用去離子水沖洗研磨墊的參數(shù)為研磨盤的轉(zhuǎn)速為30-80rmp，去離子水的流量大于300ml/min，清洗時(shí)間大于60s。執(zhí)行步驟S106，旋轉(zhuǎn)研磨盤，去除殘留在研磨墊表面的去離子水。研磨盤表面的去離子水會(huì)影響后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨，所以在本步驟中旋轉(zhuǎn)研磨盤，利用離心力使殘留在研磨頭表面的去離子水脫離研磨盤。優(yōu)選地，研磨盤的旋轉(zhuǎn)速率大于80rmp。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以采用其他方法去除殘留在研磨頭表面的去離子水，比如，烘干，或者吹干。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明先采用去離子水部分去除化學(xué)機(jī)械研磨后殘留在研磨墊表面的副產(chǎn)品；再利用溶液去除不溶于去離子水的副產(chǎn)品；接著再次采用去離子水去除所述副產(chǎn)品溶于所述溶液所形成的新溶液；最后通過旋轉(zhuǎn)研磨盤甩干殘留在研磨頭表面的去離子水，采用上述的研磨墊清洗方法清洗后，研磨墊表面無殘留物，從而可以避免有殘留物粘附在后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象表面以及損傷后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種研磨墊清洗方法，其特征在于，包括采用去離子水沖洗研磨墊；采用去離子水沖洗研磨墊后，采用酸性或堿性溶液清洗所述研磨墊；采用酸性或者堿性溶液清洗所述研磨墊后，采用去離子水沖洗所述研磨墊；去除殘留在研磨墊表面的去離子水。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的研磨墊清洗方法，其特征在于，清洗研磨墊所采用的溶液是硫酸溶液、磷酸溶液、鹽酸溶液、熱堿溶液中的任何一個(gè)。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的研磨墊清洗方法，其特征在于，所述研磨墊是研磨GST材料之后的研磨墊。
4.依據(jù)權(quán)利要求1的研磨墊清洗方法，其特征在于，采用溶液清洗研磨墊的參數(shù)為，研磨盤的轉(zhuǎn)速小于lOOrmp，溶液的流速大于300ml/min，清洗時(shí)間大于60s。
5.依據(jù)權(quán)利要求1的研磨墊清洗方法，其特征在于，采用酸性或者堿性溶液清洗所述研磨墊后，采用去離子水沖洗所述研磨墊的參數(shù)為研磨盤的轉(zhuǎn)速為30-80rmp，去離子水的流量大于300ml/min，清洗時(shí)間大于60s。
6.依據(jù)權(quán)利要求1的研磨墊清洗方法，其特征在于，還包括采用旋轉(zhuǎn)研磨盤的方式去除去離子水。
7.依據(jù)權(quán)利要求6的研磨墊清洗方法，其特征在于，研磨盤的旋轉(zhuǎn)速率大于80rmp。
8.依據(jù)權(quán)利要求2的研磨墊清洗方法，其特征在于，所述磷酸溶液的濃度為濃度0. 01-3wt%。
9.依據(jù)權(quán)利要求2的研磨墊清洗方法，其特征在于，所述硫酸溶液的濃度為濃度0. 01-3wt%。
10.依據(jù)權(quán)利要求2的研磨墊清洗方法，其特征在于，所述鹽酸溶液的濃度為濃度0. 01-3wt%。
11.依據(jù)權(quán)利要求2的研磨墊清洗方法，其特征在于，所述熱堿溶液的濃度為0. 01-3wt%。
全文摘要
一種研磨墊清洗方法，包括提供待化學(xué)機(jī)械研磨的部件，所述待化學(xué)機(jī)械研磨部件包括基底以及形成于基底上的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有開口，GST材料填滿所述開口并覆蓋所述介質(zhì)層；對(duì)所述GST材料進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨；移走化學(xué)機(jī)械研磨后的部件，并用去離子水沖洗研磨墊，去除部分化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品；采用堿性或者酸性溶液清洗研磨墊，溶解不溶于去離子水的化學(xué)機(jī)械研磨副產(chǎn)品，形成新溶液；再次采用去離子水沖洗研磨墊，去除殘留在研磨墊表面的新溶液；旋轉(zhuǎn)研磨盤，去除殘留在研磨墊表面的去離子水。本發(fā)明所提供的研磨墊清洗方法可以避免有殘留物粘附在后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象表面以及損傷后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨的對(duì)象。
文檔編號(hào)B24B53/017GK102554783SQ20101060474
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者蔣莉, 黎銘琦 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司