[发明专利]一种化学机械研磨的方法

说明书

本发明公开了一种化学机械研磨的方法，包括步骤（a）提供晶圆；步骤（b）在所述晶圆的表面上提供研磨液，并先后执行高下压力研磨步骤和第一低下压力研磨步骤；步骤（c）执行主清洗步骤，以去除部分所述研磨液和残留物，并使剩余的研磨液分布均匀；步骤（d）执行第二低下压力研磨步骤，在该步骤中不再涂覆研磨液，通过研磨去除所述晶圆上的缺陷同时去除剩余的所述研磨液。在本发明中通过添加主清洗步骤，以使在高下压力研磨、低下压力研磨之后所述晶圆具有较为平整的表面，最后执行的低下压力研磨步骤不仅可以去除晶圆上残留的研磨液，还可解决研磨液残留的问题，彻底的清洗晶圆，以进一步提高晶圆的良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种化学机械研磨的方法。

背景技术

随着便携式电子设备的高速发展（比如移动电话、数码相机、MP3播放器以及PDA等），对于数据存储的要求越来越高。非挥发性存储器由于具有断电情况下仍能保存数据的特点，成为这些设备中最主要的存储部件，其中，由于闪存（flash memory）可以达到很高的芯片存储密度，而且没有引入新的材料，制造工艺兼容，因此，可以更容易更可靠的集成到拥有数字和模拟电路中。

浮栅结构存储器是重要的闪存器件中的一种，是目前被大量使用和普遍认可的主流存储器类型，广泛的应用于电子和计算机行业。常规浮栅结构是首先在衬底上形成一层隧穿氧化层、浮置栅极以及ONO（氧化物-氮化物-氧化物的结构绝缘隔离层）和一层控制栅极，并在衬底两侧分别形成源/漏区，在浮栅结构的制备过程中浮栅平坦化步骤成为嵌入式内存（embedded flash）工艺中重要的一个步骤，因此如何降低浮栅CMP过程中的缺陷成为需要解决的问题。

由于嵌入式内存的特殊图案，以及分布问题，导致在CMP过程中CMP研磨液（slurry）分布不均匀，在研磨垫(pad)研磨所述控制栅极（多选多晶硅）层时引起多晶硅的残留，主要缺陷为尺寸较小的区域，所述缺陷会影响产品的产率。

现有技术中在浮栅制备过程中CMP的方法如图1a-1c所示，其中提供半导体衬底101在所述半导体衬底中形成元器件图案10，然后在所述元器件上形成浮栅层102以及等离子体氧化物层103，然后在所述等离子体氧化物层103上形成CMP研磨液104，其中由于所述等离子体氧化物层103的表面凹凸不平，因此在所述等离子体氧化物层103上形成的研磨液104不均一，其中在小的凹槽中所述研磨液很难进入，因此所述研磨液分布较少，在开口尺寸较大的凹槽以及凸起的地方研磨液分布较多，然后执行高拉力（high downforce）CMP以及低下压力（low down force）CMP，得到如图1c所示图案，由该图可以看出，在器件的左侧由于所述元器件图案10之间间距较小，造成研磨液分布较少，从而造成多晶硅层有一定的残留，引起缺陷。

需要说明的是不仅在浮栅制备过程中存在所述问题，在其他需要CMP的工艺中同样存在类似的问题，因此需要对现有的化学机械研磨的方法进行改进，以便消除上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种化学机械研磨的方法，包括：

步骤（a）提供晶圆；

步骤（b）在所述晶圆的表面上提供研磨液，并先后执行高下压力研磨步骤和第一低下压力研磨步骤；

步骤（c）执行主清洗步骤，以去除部分所述研磨液和残留物，并使剩余的研磨液分布均匀；

步骤（d）执行第二低下压力研磨步骤，在该步骤中不再涂覆研磨液，通过研磨去除所述晶圆上的缺陷同时去除剩余的所述研磨液。

作为优选，在所述晶圆上形成有元器件层和掩膜层。