專利名稱：研磨墊清洗方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造領域，特別涉及研磨墊清洗方法。
背景技術：
相變存儲器作為一種新興的非易失性存儲技術，在讀寫速度、讀寫次數、數據保持時間、單元面積、多值實現等諸多方面對快閃存儲器FLASH都具有較大的優越性，成為目前非易揮發性存儲技術研究的焦點。相變存儲技術的不斷進步使之成為未來非易揮發性存儲技術市場主流產品最有力的競爭者之一。具有如鍺(Ge)、硒(Se)、碲(Sb)等元素構成的合金型固態相變材料(GST材料)，逐漸作為相變材料被用到相變存儲器中。關于由固態相變材料所制造的相變存儲器的結構可以參考公開號為CN1627M7A的中國發明專利申請所公開的內容。在現有工藝中，比較多的是采用刻蝕的方法形成GST材料的圖案結構，但是隨著關鍵尺寸的減小，對GST材料進行刻蝕并不能滿足對圖案結構的要求。化學機械研磨成為了一種替代的方案。化學機械研磨中所使用的設備主要包括研磨頭(head)和研磨盤(platen)，所述研磨盤上設置有研磨墊(pad)。在化學機械研磨過程中，待化學機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動進行研磨，化學機械研磨過程中需不斷加入研磨液(slurry)，化學機械研磨過程中主要通過調節研磨頭的壓力(down-force)以及研磨液的選擇性來調節研磨的速率。研磨液由多種成分構成，主要包括研磨劑(Si02，Al2O3),氧化劑(H2O2)，腐蝕抑制劑(BTA)以及其他一些化學添加物質。在前一組待化學機械研磨部件化學機械研磨結束后，用去離子水清洗研磨墊，清洗掉副產品(by product)然后開始化學機械研磨下一組待化學機械研磨部件。圖1和圖2示出了現有技術的一種GST材料的化學機械研磨方法的剖面結構示意圖。如圖1所示，提供基底10，所述基底10上形成有介質層11，所述介質層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還覆蓋所述介質層11的表面。填充的GST材料12是為了形成用于存儲數據的相變材料層。如圖2所示，對所述GST材料12進行化學機械研磨，至暴露出所述介質層11的表面。但是，通過上述方法得到的存儲器的存儲性能不夠好。
發明內容
本發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化學機械研磨的材料的表面。為解決上述問題，本發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。優選地，采用溶液清洗研磨墊的參數為，研磨盤的轉速小于30rmp，溶液的流速大于300ml/min，清洗時間大于60s。優選地，再次采用去離子水沖洗研磨墊的參數為研磨盤的轉速為30_80rmp，去離子水的流量大于300ml/min，清洗時間大于60s。優選地，采用旋轉研磨盤的方式去除去離子水。優選地，研磨盤的旋轉速率大于80rmp。優選地，所述磷酸溶液的濃度為0. 01-3wt%。優選地，所述硫酸溶液的濃度為0. 01-3wt%。優選地，所述鹽酸溶液的濃度為0. 01-3wt%。優選地，所述熱堿溶液的濃度為0. 01-3wt%。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明先采用去離子水部分去除化學機械研磨后殘留在研磨墊表面的副產品；再利用溶液溶解不溶于去離子水的副產品；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化學機械研磨的對象表面以及避免殘留物損傷后續化學機械研磨的對象。
圖1和圖2是現有技術的一種GST材料的化學機械研磨方法的剖面結構示意圖。圖3是本發明一個實施例所提供的研磨墊清洗方法的流程示意圖。
具體實施例方式由背景技術可知，現有的化學機械研磨方法得到的存儲器的存儲性能不夠好。本發明的發明人對上述問題進行研究，嘗試通過改變相變材料層的沉積工藝提高其存儲性能，但是收效甚微。于是發明人推測是化學機械研磨過程中對相變材料層造成損傷導致，于是本發明的發明人進一步創造性地通過改變化學機械研磨的工藝參數或研磨液來減小對相變材料層損傷，但是收效依然甚微。發明人進一步嘗試改變對研磨墊的清洗方法，并在本發明中提供一種對GST材料進行化學機械研磨后，清洗研磨墊的方法。本發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機械研磨后殘留在研磨墊表面的副產品；再利用溶液去除不溶于去離子水的副產品；接著再次采用去離子水去除所述副產品溶于所述溶液所形成的新溶液；最后通過旋轉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化學機械研磨的對象表面以及損傷后續化學機械研磨的對象。為了進一步闡述本發明的精神和實質，在下文中，結合實施例對本發明所提供的清洗研磨墊的方法做具體描述。圖3是本發明一個實施例所提供的清洗研磨墊的方法的一個實施例的流程示意圖，本實施例包括步驟S101，提供待化學機械研磨的部件，所述待化學機械研磨部件包括基底以及形成于基底表面的介質層，所述介質層中形成有開口，GST材料填滿所述開口并覆蓋所述介質層；步驟S102，對所述GST材料進行化學機械研磨；步驟S103，移走化學機械研磨后的部件，并用去離子水沖洗研磨墊，去除部分化學機械研磨副產品；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機械研磨副產品，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，旋轉研磨盤，去除殘留在研磨墊表面的去離子水。首先，執行步驟S101，提供待化學機械研磨的部件，所述待化學機械研磨部件包括基底以及形成于基底上的介質層，所述介質層中形成有開口，GST材料填滿所述開口并覆蓋所述介質層。在本實施例中，所述介質層的材料與GST材料具有較大的刻蝕選擇比，所以化學機械研磨可以停在所述介質層表面。執行步驟S102，對所述GST材料進行化學機械研磨。所述化學機械研磨可以采用現有的化學機械研磨裝置，按照現有工藝菜單執行。執行步驟S103，移走化學機械研磨后的部件，并用去離子水沖洗研磨墊，去除部分化學機械研磨副產品。所述化學機械研磨副產品包括化學機械研磨過程中脫離前述部件的介質材料以及脫離前述部件的GST材料。本發明的發明人在提出本發明所提供的方法后，對所提供的方法的效果進行分析時認為，在化學機械研磨過程中脫離前述部件的GST材料中的金屬鍺、銻發生氧化反應生成氧化物，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，而金屬碲化學性質穩定，不容易氧化，并且金屬碲不溶于水，所以會殘留在研磨墊表面。執行步驟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機械研磨副產品，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%。為了加強清洗效果在本發明的較佳實施例中，采用溶液清洗研磨墊時，研磨盤的轉速小于30rmp，溶液的流速大于300ml/min，清洗時間大于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。在本發明的一個實施例中，采用去離子水沖洗研磨墊的參數為研磨盤的轉速為30-80rmp，去離子水的流量大于300ml/min，清洗時間大于60s。執行步驟S106，旋轉研磨盤，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影響后續化學機械研磨，所以在本步驟中旋轉研磨盤，利用離心力使殘留在研磨頭表面的去離子水脫離研磨盤。優選地，研磨盤的旋轉速率大于80rmp。在本發明的其他實施例中，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。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明先采用去離子水部分去除化學機械研磨后殘留在研磨墊表面的副產品；再利用溶液去除不溶于去離子水的副產品；接著再次采用去離子水去除所述副產品溶于所述溶液所形成的新溶液；最后通過旋轉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化學機械研磨的對象表面以及損傷后續化學機械研磨的對象。本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發明技術方案的保護范圍。
權利要求
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.依據權利要求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。
3.依據權利要求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.依據權利要求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為，研磨盤的轉速小于lOOrmp，溶液的流速大于300ml/min，清洗時間大于60s。
5.依據權利要求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為研磨盤的轉速為30-80rmp，去離子水的流量大于300ml/min，清洗時間大于60s。
6.依據權利要求1的研磨墊清洗方法，其特征在于，還包括采用旋轉研磨盤的方式去除去離子水。
7.依據權利要求6的研磨墊清洗方法，其特征在于，研磨盤的旋轉速率大于80rmp。
8.依據權利要求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.依據權利要求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.依據權利要求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.依據權利要求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，包括提供待化學機械研磨的部件，所述待化學機械研磨部件包括基底以及形成于基底上的介質層，所述介質層中形成有開口，GST材料填滿所述開口并覆蓋所述介質層；對所述GST材料進行化學機械研磨；移走化學機械研磨后的部件，并用去離子水沖洗研磨墊，去除部分化學機械研磨副產品；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機械研磨副產品，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；旋轉研磨盤，去除殘留在研磨墊表面的去離子水。本發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化學機械研磨的對象表面以及損傷后續化學機械研磨的對象。
文檔編號B24B53/017GK102554783SQ20101060474
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者蔣莉, 黎銘琦 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司