專利名稱：提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法。
背景技術(shù)：
硅化學(xué)機(jī)械拋光工藝(Chemical and Mechanical Polish)在半導(dǎo)體制造工藝中 應(yīng)用很多。在用傳統(tǒng)的刻蝕(ETCH)去除多晶硅(poly)時(shí)，無法消除晶圓表面圖形凹凸不 平，容易影響器件的電學(xué)性能。目前化學(xué)機(jī)械拋光運(yùn)用于許多Flash (閃存)的溝槽式Poly 源極，DRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的Poly通孔(CT)，還有一些大尺寸高壓器件的高深寬 比隔離槽的制作工藝中。硅的表面易被氧化，通常晶圓表面約有IOA的氧化層。硅化學(xué)機(jī)械拋光研磨液對(duì)氧 化膜有很高的選擇比(1 300)，在研磨過程中，需要將該層氧化膜去除，才會(huì)達(dá)到正常的 研磨速率。此外，在某些情況下，因工藝或設(shè)備原因造成晶圓表面殘留硅而進(jìn)行再工事，常 常會(huì)遇到硅殘留很難去除干凈的情況，這也是由于殘留的硅膜表面在研磨過程中被氧化或 表面性狀改變引起的。由于硅研磨液對(duì)氧化膜有很高的選擇比，通常的做法是在工事的工 藝中加入一步高壓力的研磨步驟，利用機(jī)械力去除這層氧化膜，但很多情況下效果很有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法，能夠完全 去除硅表面自然產(chǎn)生的氧化膜或由于研磨液氧化形成的氧化膜(再工事情況下)，有效提 高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法是采用如下技術(shù) 方案實(shí)現(xiàn)的在晶圓到達(dá)研磨墊后，進(jìn)行硅化學(xué)機(jī)械拋光之前，采用刻蝕藥液對(duì)晶圓進(jìn)行表 面處理。本發(fā)明通過在硅化學(xué)機(jī)械拋光工藝主研磨開始前，用刻蝕藥液處理晶圓表面，采 用化學(xué)方法完全去除硅表面的自然氧化膜或由于研磨液氧化形成的氧化膜(再工事情況 下)，從而提高后續(xù)硅研磨的效率，也解決了硅殘留難以去除的問題，因此能有效提高硅化 學(xué)機(jī)械拋光效率。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是本發(fā)明的方法流程示意圖；圖2是本發(fā)明的方法一實(shí)施例示意圖；圖3是本發(fā)明的方法另一實(shí)施例示意圖
具體實(shí)施例方式參見圖1所示，所述提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法是在晶圓到達(dá)研磨墊后，進(jìn) 行硅化學(xué)機(jī)械拋光之前，采用刻蝕藥液對(duì)硅片進(jìn)行表面處理；既解決了硅殘留難以去除的 問題，又提高了后續(xù)硅研磨的效率。所述硅化學(xué)機(jī)械拋光包括單晶硅化學(xué)機(jī)械拋光和多晶硅化學(xué)機(jī)械拋光工藝。所述刻蝕藥液包括氫氟酸等對(duì)表面氧化膜有刻蝕性的藥液；包括稀釋氫氟酸 (DHF)，緩沖氫氟酸(BHF)等。所述氫氟酸刻蝕藥液濃度為0.01%-20%，通常情況下為 0. 5-15%。結(jié)合圖2所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述刻蝕藥液可以通過管路6直接流在研 磨墊5上，然后讓硅片表面接觸研磨墊而去除氧化膜。具體實(shí)施時(shí)，藥液流量為l_500ml/ min，硅片接觸研磨墊的壓力為0. 1-2. Opsi，研磨墊和晶圓轉(zhuǎn)速為5_100rpm，表面處理時(shí)間 為 l-200s。再參見圖3，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述刻蝕藥液還可以通過噴嘴7直接均勻 噴在硅片表面而反應(yīng)去除氧化膜。圖2、3中標(biāo)號(hào)1為晶圓研磨頭、2為研磨臺(tái)、8為研磨液供應(yīng)管路。硅片表面經(jīng)過刻蝕藥液處理步驟后，要對(duì)晶圓表面進(jìn)行純水沖洗并預(yù)流一定量的 硅研磨液在研磨墊上，再進(jìn)行后續(xù)的主研磨。以上通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法，其特征在于在晶圓到達(dá)研磨墊后，進(jìn)行硅 化學(xué)機(jī)械拋光之前，采用刻蝕藥液對(duì)晶圓進(jìn)行表面處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述硅化學(xué)機(jī)械拋光包括單晶硅和多晶硅 的化學(xué)機(jī)械拋光工藝。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述刻蝕藥液包括稀釋氫氟酸，緩沖氫氟酸 對(duì)氧化膜有刻蝕性的藥液。
4.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述稀釋氫氟酸，緩沖氫氟酸藥液的濃度為 0. 01% -20%，優(yōu)選0. 5-15%。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述刻蝕藥液通過管路直接流在研磨墊上， 然后讓晶圓表面接觸研磨墊，或者通過噴嘴直接均勻噴在晶圓表面而反應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于直接將所述刻蝕藥液通過管路流在研磨墊 上時(shí)，藥液流量為l-500ml/min，晶圓接觸研磨墊的壓力為0. 1-2. Opsi，研磨墊和晶圓轉(zhuǎn)速 為5-100rpm，表面處理時(shí)間為l_200s。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述晶圓經(jīng)刻蝕藥液處理后，對(duì)晶圓表面進(jìn) 行純水沖洗并預(yù)流一定量的硅研磨液在研磨墊上，再進(jìn)行后續(xù)的硅化學(xué)機(jī)械拋光主研磨工 藝步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率的方法，在晶圓到達(dá)研磨墊后，進(jìn)行硅化學(xué)機(jī)械拋光之前，采用刻蝕藥液對(duì)晶圓進(jìn)行表面處理。本發(fā)明能夠完全去除硅表面自然產(chǎn)生的氧化膜或由于研磨液氧化形成的氧化膜(再工事情況下)，有效提高硅化學(xué)機(jī)械拋光效率。
文檔編號(hào)H01L21/306GK102074472SQ200910201849
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者方精訓(xùn), 程曉華, 鄧鐳 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司