CN102744668B - 抛光方法以及浮栅的形成方法 - Google Patents

抛光方法以及浮栅的形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102744668B
CN102744668B CN201110100318.3A CN201110100318A CN102744668B CN 102744668 B CN102744668 B CN 102744668B CN 201110100318 A CN201110100318 A CN 201110100318A CN 102744668 B CN102744668 B CN 102744668B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polishing
layer
oxide layer
silicon nitride
floating boom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110100318.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102744668A (zh
Inventor
黎铭琦
蒋莉
张明华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Original Assignee
Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp filed Critical Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority to CN201110100318.3A priority Critical patent/CN102744668B/zh
Publication of CN102744668A publication Critical patent/CN102744668A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102744668B publication Critical patent/CN102744668B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

一种抛光方法和浮栅的形成方法,所述浮栅的形成方法包括:提供半导体衬底,在所述衬底上的有源区形成牺牲氧化层和覆盖所述牺牲氧化层的氮化硅层,在所述衬底上的无源区形成浅槽隔离结构,形成填满所述浅槽隔离结构并覆盖所述氮化硅层的氧化层;对所述氧化层抛光直至暴露出所述氮化硅层;去除所述氮化硅层和牺牲氧化层后形成开口;在所述开口中先后形成栅介质层以及覆盖其上的多晶硅层;在固结磨料抛光垫上抛光所述多晶硅层且停止于所述氧化层形成浮栅,抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂,所述抛光液的PH值为2.2~6.0。所述抛光方法能实现固结磨料抛光法抛光多晶硅层且停止于氧化层,取得较好的抛光效果。

Description

抛光方法以及浮栅的形成方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种抛光方法以及浮栅的形成方法。
背景技术
在半导体制备工艺中,平整的晶圆表面对于器件的小型化和高密度化极其重要,传统平坦化晶圆表面的方法为化学机械抛光法(CMP,ChemicalMechanical Polishing)。该方法在晶圆表面与抛光垫之间加入抛光液,利用机械力的作用和抛光液与晶圆表面产生的化学反应,平坦化晶圆表面。传统化学机械抛光法为游离磨料抛光法,包含于抛光液中的磨料在抛光垫上随机分布,其分布密度不均匀,抛光效果比较差,而且抛光液利用率低,抛光液废液容易污染环境等,因此逐渐被固结磨料抛光法(Fixed Abrasive Polishing)取代。
固结磨料抛光法,是将磨料和抛光垫结合起来,形成表面具有规则凹凸形状的固结磨料抛光垫(Fixed Abrasive Pad)。现有的固结磨料抛光法的抛光过程,如图1所示,输入滚筒105a和输出滚筒105b将抛光垫102输送到抛光台101上,并用抛光液润湿抛光垫102表面;将晶圆103吸附固定在抛光头104上,并使其表面与抛光垫102的磨料层相接触;启动动力驱动,抛光台101在轴承100的旋转带动下旋转,晶圆103也在旋转的抛光头104带动下旋转,其与抛光垫102作相对运动,使得晶圆103表面不断与抛光垫102表面的磨料层摩擦而被研磨。由于在抛光过程中,只有固结在抛光垫102的磨料层的突出部位(磨料块)才与晶圆103表面的相接触部位发生作用,相对于传统的游离磨料抛光法,由于接触区域的减小,微小接触区域产生局部较大的压力,抛光速率有较大程度的提高;还能够获得很好的抛光效果以及扩大过抛的工艺窗口,大大减少晶圆抛光时产生的凹陷(Dishing)和过抛(Erosion),提高了产品的良率;另外,抛光速率对于晶圆表面形貌有很高的选择性,因而,只需较少的去除量,即可达到平坦化的目的,降低了生产成本。随着半导体制造工艺的不断发展,集成电路中的半导体器件的特征尺寸(CD,Critical Dimension)越来越小,固结磨料抛光法已显得越来越重要。
快闪存储器元件由于具有可多次进行资料的存入、读取、抹除等动作,且存入的资料    在断电后也不会消失的优点。因此,已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种非易失性存储器元件。典型的快闪存储器元件是以掺杂多晶硅制作浮栅(Floating Gate)与控制栅(Control Gate),浮栅用于存储数据;控制栅与字线相连,用于控制浮栅。
图2至图7是现有技术中浮栅的形成方法的剖面结构示意图。
参阅图2和图3,执行步骤(1),包括:提供半导体衬底200,在所述衬底200上的有源区(AA,Active Area)形成牺牲氧化层201和覆盖所述牺牲氧化层201的氮化硅层202,在所述衬底200上的无源区形成浅槽隔离结构203,形成填满所述浅槽隔离结构203并覆盖所述氮化硅层202的氧化层204。
参阅图3和图4,执行步骤(2),对所述氧化层204抛光直至暴露出所述氮化硅层202。
结合图4和图5,执行步骤(3),刻蚀去除所述氮化硅层202和牺牲氧化层201后形成开口205。
结合图5和图6,执行步骤(4),在所述开口205中先后形成栅介质层206以及覆盖所述栅介质层206的多晶硅层207。所述栅介质层206一般为栅氧化层。
结合图6和图7,执行步骤(5),对所述多晶硅层207进行抛光操作且停止于所述氧化层204,形成浮栅208。
上述对所述氧化层204抛光直至暴露出所述氮化硅层202的步骤(2),由于传统的游离磨料抛光法难以取得较好的晶圆表面平坦度以及均匀度,因此目前通常采用固结磨料抛光法进行抛光操作。现有技术中,虽然以固结磨料抛光法进行步骤(2)时能够取得很好的抛光效果(表面平坦度以及均匀度),但是,当执行步骤(5),即对所述多晶硅层207进行抛光操作且停止于所述氧化层204,形成浮栅208的时候,由于对多晶硅的抛光去除率较低,而对氧化层的抛光去除率很高,所以固结磨料抛光法并不适用于抛光多晶硅层且停止于氧化层的情况,此时只能以传统的游离磨料抛光法进行抛光操作,但位于有源区(尤其是尺寸较大的有源区)的多晶硅层会产生明显的凹陷问题,抛光效果较差。参阅图9,区域210示出了大尺寸的有源区的多晶硅层产生凹陷后形成的浮栅208a,严重影响了产品的良率和可靠性。
相关技术还可参考专利号为US20020049027的美国专利,但是该专利对于解决上述问题并未涉及。
发明内容
本发明要解决的问题是现有技术中对多晶硅层进行抛光且停止于氧化层时产生的多晶硅层的凹陷,然而固结磨料抛光法不能适用的问题。
为解决上述问题,本发明提供一种抛光方法,包括:提供半导体衬底,所述衬底上形成有氧化层和覆盖所述氧化层的多晶硅层,在固结磨料抛光垫上对所述多晶硅层进行抛光操作,停止于所述氧化层,所述抛光操作采用的抛光液的PH值为2.2~6.0,所述抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。
可选的,所述两性离子表面活性剂为脯氨酸。
可选的,所述固结磨料抛光垫上的磨料为二氧化铈。
可选的,抛光时的压强为0.5~3.0磅/平方英寸(Psi,Pounds per squareinch),抛光台的转速为10~40转/分钟。
可选的,抛光时所采用的终点检测方式为电机电流终点检测或光学终点检测。
为解决上述问题,本发明还提供了一种浮栅的形成方法,包括:
提供半导体衬底,在所述衬底上的有源区形成牺牲氧化层和覆盖所述牺牲氧化层的氮化硅层,在所述衬底上的无源区形成浅槽隔离结构,形成填满所述浅槽隔离结构并覆盖所述氮化硅层的氧化层;
对所述氧化层抛光直至暴露出所述氮化硅层;
去除所述氮化硅层和牺牲氧化层后形成开口;
在所述开口中先后形成栅介质层以及覆盖所述栅介质层的多晶硅层;
在固结磨料抛光垫上对所述多晶硅层进行抛光操作且停止于所述氧化层以形成浮栅,所述抛光操作采用的抛光液的PH值为2.2~6.0,所述抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。
可选的,所述两性离子表面活性剂为脯氨酸。
可选的,所述固结磨料抛光垫上的磨料为二氧化铈。
可选的,对所述多晶硅层进行抛光操作时的压强为0.5~3.0磅/平方英寸,抛光台的转速为10~40转/分钟。
可选的,所述对所述氧化层抛光直至暴露出所述氮化硅层是在固结磨料抛光垫或非固结磨料抛光垫上进行的。
与现有技术相比,本技术方案具有以下优点:
在固结磨料抛光垫上进行对多晶硅层抛光且停止于氧化层的抛光操作时,通过设置合适的抛光环境,即在抛光液中加入阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂且所述抛光液的PH值为2.2~6.0,从而使进行抛光多晶硅层且停止于氧化层的抛光操作时具有适宜的去除选择性,由此实现以固结磨料抛光法抛光多晶硅层且停止于氧化层的抛光操作,改善了产生的多晶硅层的凹陷问题,能取得较好的抛光效果。
通过将所述抛光方法应用于浮栅的形成过程中对所述多晶硅层抛光且停止于氧化层的抛光操作,提高了产品的良率和可靠性。
附图说明
图1是现有固结磨料抛光法的抛光装置示意图;
图2至图7是现有技术中浮栅的形成方法的剖面结构示意图;
图8至图9是浮栅的形成过程中抛光多晶硅层产生凹陷的剖面结构示意图;
图10是不同尺寸有源区的多晶硅层的凹陷量变化示意图;
图11是氮化硅层、氧化层、多晶硅层、二氧化铈颗粒在PH=10的介质中的离子吸附示意图;
图12是氧化层、多晶硅层、二氧化铈颗粒在PH=2.2~6.0的介质中的离子吸附示意图;
图13是本发明实施例提供的浮栅的形成方法流程示意图。
具体实施方式
现有技术中对多晶硅层抛光且停止于氧化层的抛光操作时所述多晶硅层产生了明显的多晶硅层的凹陷问题,其抛光效果较差,然而固结磨料抛光法却并不能适用。本技术方案通过在固结磨料抛光垫上进行对多晶硅层抛光且停止于氧化层的抛光操作时设置合适的抛光环境,由此实现了以固结磨料抛光法抛光多晶硅层且停止于氧化层的抛光操作,改善了多晶硅层的凹陷问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
图8至图9是浮栅的形成过程中抛光多晶硅层产生凹陷的剖面结构示意图。在理想的情况下,如图7所示,对所述多晶硅层207进行抛光操作且停止于所述氧化层204,形成浮栅208,晶圆表面应具有很好的平坦度以及均匀度。但在实际情况中,对所述多晶硅层207进行抛光操作后产生的最主要的问题是在不同尺寸有源区的多晶硅层产生了不同程度的凹陷,由此导致在不同尺寸有源区上的多晶硅层的厚度不同,从而使形成的浮栅的高度有所差别,这样会影响产品的良率和可靠性。
产生上述问题的主要原因在于:在沉积形成多晶硅层207的时候,在不同尺寸的有源区产生了明显的沉积差,参阅图8,在尺寸较大的有源区沉积的多晶硅层的厚度较小,而在尺寸较小的有源区沉积的多晶硅层的厚度较大,由此在不同尺寸的有源区产生了明显的沉积差,如区域209所示。在后续步骤中抛光多晶硅层时,这会使多晶硅层厚度较小的区域因过抛而产生严重的凹陷。由于形成的有源区一般具有多种尺寸,而位于大尺寸有源区的多晶硅层产生的凹陷更为严重(甚至可能导致后续需形成的浮栅的缺失)。图10是不同尺寸有源区的多晶硅层的凹陷量变化示意图,如图10所示,随着有源区的尺寸不断增大,位于有源区的多晶硅层产生的凹陷量也大幅上升,例如,当100×70(单位:微米)的有源区,位于其的多晶硅层的凹陷量达到500埃以上。
对于晶圆表面形貌差异大的抛光操作,通常采用固结磨料抛光法进行抛光能获得较佳的抛光效果。例如,以固结磨料抛光法进行抛光氧化层且停止于氮化硅层时能够取得很好的表面平坦度以及均匀度。但是,在抛光多晶硅层且停止于氧化层以形成浮栅的时候,由于对多晶硅的抛光去除率较低,而对氧化层的抛光去除率很高,所以固结磨料抛光法并不适用于抛光多晶硅层且停止于氧化层的情况,此时只能以传统的游离磨料抛光法进行抛光操作,但这也使位于有源区的多晶硅层产生了不同程度的凹陷问题,抛光效果较差。参阅图9,区域210示出了大尺寸的有源区的多晶硅层产生凹陷后形成的浮栅208a,其高度大大低于在小尺寸的有源区形成的浮栅208b,严重影响了产品的良率和可靠性。
发明人考虑是否可以通过改变抛光工艺的环境或条件来解决或改善上述问题,因此本发明实施方式提供了一种抛光方法,包括:提供半导体衬底,所述衬底上形成有氧化层和覆盖所述氧化层的多晶硅层,在固结磨料抛光垫上对所述多晶硅层进行抛光操作,停止于所述氧化层;所述抛光操作采用的抛光液的PH值为2.2~6.0,所述抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。
具体实施以浮栅的形成过程作为应用示例,区别于现有技术的是,可以参阅图6和图7,在对多晶硅层207进行抛光操作且停止于氧化层204的步骤时,将晶圆置于固结磨料抛光垫上,加入抛光液后进行抛光操作,所述抛光液的PH值为2.2~6.0(可通过滴定以设定PH值),并且抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。本实施例中,采用了脯氨酸作为所述两性离子活性剂,所述固结磨料抛光垫上的磨料为二氧化铈(CeO2)。在抛光操作过程中,抛光头对晶圆施加的压强为0.5~3.0磅/平方英寸,抛光台的转速设定为10~40转/分钟,在抛光时所采用的终点检测方式为电机电流终点检测或光学终点检测。
此外,本实施例中,对氧化层抛光直至暴露出氮化硅层的步骤也是在固结磨料抛光垫上进行的,当然,在其他实施例中,对所述氧化层抛光直至暴露出所述氮化硅层的步骤也可以在非固结磨料抛光垫上进行,抛光液中的磨料包括二氧化铈。
下面对本发明实施方式中采用PH值为2.2~6.0且具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂的抛光液在该步骤中进行抛光操作的原理作详细说明。
发明人经过研究发现,在不同的PH值介质(本实施例中为具有脯氨酸的抛光液)中,对氮化硅、二氧化硅、多晶硅进行抛光的去除率的变化有较大的差异。当抛光液的PH值为10时,对二氧化硅的去除率约为960埃/分钟,而对氮化硅的去除率约为20埃/分钟,对多晶硅的去除率约为28埃/分钟。现有技术中,通常在固结磨料抛光垫上进行抛光操作时所使用的抛光液的PH值为10~10.3,在这样的PH值范围内,抛光时对二氧化硅的去除率要远远大于对氮化硅和多晶硅的去除率,由此表明,去除率对于二氧化硅和氮化硅具有较大的选择性,基于此,固结磨料抛光法在该抛光环境(抛光液的PH值为10~10.3)下用于抛光氧化层且停止于氮化硅层能取得不错的抛光效果,例如在浅槽隔离(STI,Shallow Trench Isolation)工艺中目前一般较多使用固结磨料抛光垫进行抛光操作。但是,当PH值为10~10.3时,由于对二氧化硅的抛光去除率很高,而对多晶硅的去除率很小,虽然对这两种材料的去除选择性较好,但是这仅适于抛光氧化层且停止于多晶硅层的情况,而当抛光多晶硅层且停止于氧化层时则并不适宜。然而,当PH值为2.2~6.0时,对多晶硅的去除率可以增大至500~4000埃/分钟,而对氧化层的去除率则小于50埃/分钟,此时则非常适于以固结磨料抛光法抛光多晶硅层且停止于氧化层。
下面对在不同PH值介质中氮化硅、二氧化硅、多晶硅的去除率变化的原理进行分析。首先对等电点的概念作简单介绍,所谓的等电点(IEP,IsoElectricPoint)是一个分子或者表面不带电荷时的PH值。被称为两性离子的两性分子同时含有带正电荷和负电荷的官能团,整个分子的总电荷则由其周围环境的PH值决定,根据PH值的不同整个分子可能带正电荷,也可能带负电荷,其原因是因为这样的分子在不同的PH值环境中可能会吸收或者丧失质子(H+)。在PH值等于等电点时,这样的分子所带的正电荷和负电荷互相抵消,使得整个分子不带电。表面也会自然地带电荷形成固定层。一般假如决定表面电荷的离子是H+/OH-的话,那么表面浸入的液体的PH值也会决定表面的总电荷。在这里,等电点也是表面总电荷为零时的PH值。综上所述,两性离子所带电荷因溶液的PH值不同而改变,当两性离子正负电荷数值相等时,溶液的PH值即为其等电点;当溶液的PH值大于等电点时,离子将带负电荷;当溶液PH值小于等电点时,离子将带正电荷。
表1:不同材料的等电点以及在不同PH值下电势变化表
  材料类型   等电点   PH=10   PH=2.2~6.0
  氮化硅   5.0   --
  多晶硅   10.8   ++   +++
  二氧化铈   10.2   +   ++
  二氧化硅   2.2   ---   -
  脯氨酸   6.0   -   +
表1示出了不同材料的等电点以及在不同PH值下电势变化情况,其中“+”表示电势为正(Positive),“-”表示电势为负(Negative)。其中,“-”的数量多少表示负电势的大小,例如:“---”表示负电势较大,而“-”表示负电势较小;“+”的数量多少表示正电势的大小,例如:“+++”表示正电势较大,而“+”表示正电势较小。
本实施例中,抛光液中具有脯氨酸(分子式:R-NH+2-CH2CH2COO-),脯氨酸是一种两性离子表面活性剂,这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同PH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂,在酸性水溶液中呈阳离子表面活性剂。
图11是氮化硅层、氧化层、多晶硅层、二氧化铈颗粒在PH=10的介质中的离子吸附示意图。如图11所示,当抛光液的PH值为10时,脯氨酸(IEP=6.0)呈阴离子表面活性剂,抛光液中充满了阴离子表面活性剂,这些阴离子表面活性剂会不同程度地吸附于被抛光材料的表面。由表1可知,由于从固结磨料抛光垫游离出的磨料二氧化铈颗粒以及多晶硅层表面都呈正电势(图中分别以“+”和“++”表示二氧化铈颗粒以及多晶硅层表面正电势的大小),因此能吸附很多的阴离子表面活性剂,而二氧化铈颗粒和多晶硅层表面在吸附这么多阴离子表面活性剂后,相当于在其表面形成了一层保护层,会降低抛光操作的效率,导致多晶硅的去除率较低。此时,虽然氮化硅层表面呈负电势(图中以“--”表示负电势的大小),但负电势较小,其所吸附的阴离子表面活性剂也比较多,因此对氮化硅层的去除率较低,接近对多晶硅的去除率;而氧化层(二氧化硅)表面呈现的负电势更大(图中以“---”表示),其所吸附的阴离子表面活性剂更少,因此对氧化层的抛光去除率较高。因此,当PH值为10时,对氮化硅层和多晶硅层的去除率小于50埃/分钟,而对氧化层的去除率则接近1000埃/分钟,所以此时适于抛光氧化层且停止于氮化硅层,例如,常用于浅槽隔离工艺中对氧化层进行抛光且停止于氮化硅层。
图12是氧化层、多晶硅层、二氧化铈颗粒在PH=2.2~6.0的介质中的离子吸附示意图。如图12所示,当抛光液的PH值为2.2~6.0时,脯氨酸(IEP=6.0)呈阳离子表面活性剂,抛光液中充满了阳离子表面活性剂,这些阳离子表面活性剂会不同程度地吸附于被抛光材料的表面。由表1可知,二氧化铈颗粒的电势为正(图中以“+”表示),其表面吸附是阳离子表面活性剂;多晶硅层表面呈正电势(图中以“+++”表示),而且电势较PH=10时更大,只能吸附很少的阳离子表面活性剂,因此多晶硅的去除率变得很高;而氧化层(二氧化硅)表面仍然呈现负电势(图中仍以“---”表示),能够吸附到很多的阳离子表面活性剂,因此氧化层的抛光去除率变得很低。当PH值为2.2~6.0时,对多晶硅层的去除率可以增大至500~4000埃/分钟,而对氧化层的去除率则小于50埃/分钟,所以此时非常适于抛光多晶硅层且停止于氧化层。
需要说明的是,本实施例中固结磨料抛光垫上的磨料为二氧化铈,并且选择了脯氨酸这一两性离子活性剂,在其他实施例中,也可以选择其他与二氧化铈的等电点相同或相近的材料作为磨料,选择其他的阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂,此时需要根据所选择的阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂的等电点调整抛光液的PH值范围(保持酸性的抛光环境),例如当选择的阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂的等电点为5.5,则抛光液的PH值应当设定为2.2~5.5。
综上所述,当抛光液的PH值为2.2~6.0时,对多晶硅层的去除率能够增大至500~4000埃/分钟,而对氧化层的去除率则不到50埃/分钟,由此表明在这样的抛光环境下,进行抛光多晶硅层且停止于氧化层的抛光操作时具有适宜的去除选择性,因此能够将固结磨料抛光法扩展适用于抛光多晶硅层且停止于氧化层,同时可以改善多晶硅层的凹陷问题,取得表面较好的平坦度以及均匀度。
基于上述抛光方法,本发明实施例还提供一种浮栅的形成方法。图13是本发明实施例提供的浮栅的形成方法流程示意图,可结合图13以及图2至图7,所述浮栅的形成方法包括:
步骤S101,提供半导体衬底200,在所述衬底200上的有源区形成牺牲氧化层201和覆盖所述牺牲氧化层201的氮化硅层202,在所述衬底200上的无源区形成浅槽隔离结构203,形成填满所述浅槽隔离结构203并覆盖所述氮化硅层202的氧化层204。
步骤S102,对所述氧化层204抛光直至暴露出所述氮化硅层202。
步骤S103,去除所述氮化硅层202和牺牲氧化层201后形成开口205。具体地,可采用现有技术常用的热磷酸(H3PO4)去除所述氮化硅层202,然后以氢氟酸(HF)去除所述牺牲氧化层201。
步骤S104,在所述开口205中先后形成栅介质层206以及覆盖所述栅介质层206的多晶硅层207。本实施例中,所述栅介质层206一般为栅氧化层。
步骤S105,在固结磨料抛光垫上对所述多晶硅层207进行抛光操作且停止于所述氧化层204以形成浮栅208,所述抛光操作采用的抛光液的PH值为2.2~6.0,所述抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。步骤S105的具体实施可参考上述抛光方法的实施例,在此不再赘述。
需要说明的是,上面是以浮栅的形成过程作为所述抛光方法的一个应用示例进行描述,但并不局限应用于浮栅的形成工艺,在其他实施例中,只要满足所进行的工艺步骤中需要对多晶硅层进行抛光且停止于氧化层的情况,均适用上述抛光方法。
综上,本发明实施例提供的抛光方法和浮栅的形成方法,至少具有如下有益效果:
在固结磨料抛光垫上进行对多晶硅层抛光且停止于氧化层的抛光操作时,通过设置合适的抛光环境,即在抛光液中加入阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂且所述抛光液的PH值为2.2~6.0,从而使进行抛光多晶硅层且停止于氧化层的抛光操作时具有适宜的去除选择性,由此实现以固结磨料抛光法抛光多晶硅层且停止于氧化层的抛光操作,改善了产生的多晶硅层的凹陷问题,能取得较好的抛光效果。
通过将所述抛光方法应用于浮栅的形成过程中对所述多晶硅层抛光且停止于氧化层的抛光操作,提高了产品的良率和可靠性。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种抛光方法,包括:提供半导体衬底,所述衬底上形成有氧化层和覆盖所述氧化层的多晶硅层,在固结磨料抛光垫上对所述多晶硅层进行抛光操作,停止于所述氧化层,其特征在于,
所述抛光操作采用的抛光液的PH值为2.2~6.0,所述抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的抛光方法,其特征在于,所述两性离子表面活性剂为脯氨酸。
3.根据权利要求1所述的抛光方法,其特征在于,所述固结磨料抛光垫上的磨料为二氧化铈。
4.根据权利要求1所述的抛光方法,其特征在于,抛光时的压强为0.5~3.0磅/平方英寸,抛光台的转速为10~40转/分钟。
5.根据权利要求1所述的抛光方法,其特征在于,抛光时所采用的终点检测方式为电机电流终点检测或光学终点检测。
6.一种浮栅的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述衬底上的有源区形成牺牲氧化层和覆盖所述牺牲氧化层的氮化硅层,在所述衬底上的无源区形成浅槽隔离结构,形成填满所述浅槽隔离结构并覆盖所述氮化硅层的氧化层;
对所述氧化层抛光直至暴露出所述氮化硅层;
去除所述氮化硅层和牺牲氧化层后形成开口;
在所述开口中先后形成栅介质层以及覆盖所述栅介质层的多晶硅层;
在固结磨料抛光垫上对所述多晶硅层进行抛光操作且停止于所述氧化层以形成浮栅,所述抛光操作采用的抛光液的PH值为2.2~6.0,所述抛光液中具有阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的浮栅的形成方法,其特征在于,所述两性离子表面活性剂为脯氨酸。
8.根据权利要求6所述的浮栅的形成方法,其特征在于,所述固结磨料抛光垫上的磨料为二氧化铈。
9.根据权利要求6所述的浮栅的形成方法,其特征在于,对所述多晶硅层进行抛光操作时的压强为0.5~3.0磅/平方英寸,抛光台的转速为10~40转/分钟。
10.根据权利要求6所述的浮栅的形成方法,其特征在于,对所述氧化层抛光直至暴露出所述氮化硅层是在固结磨料抛光垫或非固结磨料抛光垫上进行的。
CN201110100318.3A 2011-04-20 2011-04-20 抛光方法以及浮栅的形成方法 Active CN102744668B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110100318.3A CN102744668B (zh) 2011-04-20 2011-04-20 抛光方法以及浮栅的形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110100318.3A CN102744668B (zh) 2011-04-20 2011-04-20 抛光方法以及浮栅的形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102744668A CN102744668A (zh) 2012-10-24
CN102744668B true CN102744668B (zh) 2015-04-29

Family

ID=47025350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110100318.3A Active CN102744668B (zh) 2011-04-20 2011-04-20 抛光方法以及浮栅的形成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102744668B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103972093B (zh) * 2013-01-30 2018-03-06 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 鳍式场效应晶体管牺牲栅极的制作方法
CN105529252A (zh) * 2014-09-29 2016-04-27 盛美半导体设备(上海)有限公司 防止多晶硅栅极被研磨的方法
US10037889B1 (en) * 2017-03-29 2018-07-31 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Cationic particle containing slurries and methods of using them for CMP of spin-on carbon films

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101939390A (zh) * 2008-02-08 2011-01-05 赢创德固赛有限公司 通过含氧化铈的分散体抛光硅表面的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442873B1 (ko) * 2002-02-28 2004-08-02 삼성전자주식회사 화학적 기계적 폴리싱 슬러리 및 이를 사용한 화학적기계적 폴리싱 방법
KR20030089361A (ko) * 2002-05-17 2003-11-21 주식회사 하이닉스반도체 다결정 실리콘용 cmp 슬러리 및 이를 이용한 반도체소자의 형성 방법
KR100474545B1 (ko) * 2002-05-17 2005-03-08 주식회사 하이닉스반도체 플래쉬 메모리 소자의 형성 방법
US20070077865A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Cabot Microelectronics Corporation Method for controlling polysilicon removal

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101939390A (zh) * 2008-02-08 2011-01-05 赢创德固赛有限公司 通过含氧化铈的分散体抛光硅表面的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102744668A (zh) 2012-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8497210B2 (en) Shallow trench isolation chemical mechanical planarization
US8048809B2 (en) Polishing method using chemical mechanical slurry composition
US8314028B2 (en) Slurry compositions and methods of polishing a layer using the slurry compositions
JP4537010B2 (ja) 化学機械的ポリシングスラリー及びこれを用いた化学機械的研磨方法
CN101005025A (zh) 降低厚度变化的化学机械抛光方法及半导体器件制备方法
EP0874390A1 (en) Grinding method of grinding device
CN102744668B (zh) 抛光方法以及浮栅的形成方法
US20090014683A1 (en) Selective polish for fabricating electronic devices
CN102751187B (zh) 抛光方法以及栅极的形成方法
WO2000002235A1 (en) Method of planarizing integrated circuits
JP2008226935A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2008021704A (ja) 半導体装置の製造方法
CN101081488A (zh) 混合式化学机械抛光工艺的线上控制方法
CN104576539B (zh) 半导体结构形成方法
CN100464394C (zh) 使用cmp的半导体器件的制造方法
US6190999B1 (en) Method for fabricating a shallow trench isolation structure
US7125321B2 (en) Multi-platen multi-slurry chemical mechanical polishing process
CN100565812C (zh) 在金属和多晶硅化学机械研磨中减少大图案凹陷的方法
Chang et al. Carbon plug application in 3D NAND fabrication
KR100569541B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
US8211325B2 (en) Process sequence to achieve global planarity using a combination of fixed abrasive and high selectivity slurry for pre-metal dielectric CMP applications
KR100800481B1 (ko) 화학기계적 연마방법 및 이를 이용한 소자 분리막 형성방법
CN110957215B (zh) 平坦化工艺方法
CN104752362A (zh) 存储器的形成方法
JP2011071303A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant