CN102437037B - 一种有效减少水痕缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有效减少水痕缺陷的方法，用于晶片在形成双多晶硅栅的过程中的清洗工艺，当晶片退火（anneal）之后，在进行钨金属硅化物的淀积之前先进行所述清洗工艺，其特征在于，所述清洗工艺包括如下步骤：将所述晶片送入湿式蚀刻清洗***中；湿法蚀刻所述晶片以去除有机物和微粒子，再对所述晶片进行干燥处理，使所述晶片表面为亲水性表面，以降低水痕缺陷的形成；干法蚀刻去除所述晶体表面的氧化层，以避免水痕残留。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶片的蚀刻领域，具体而言，涉及一种有效减少水痕缺陷的方法。
背景技术
一些存储器件需要应用Dual Poly Gate（双多晶硅栅）制程，现有技术中，先用B离子注入形成P型Poly，再用P离子注入形成N型Poly，接着参考图1，完成了上述离子注入的步骤后，进行步骤S210：退火（此处退火是指Post-Implant Anneal，缩写PIA），再执行步骤S211：清洗制程（Clean Split），其中，步骤S211一般在湿式蚀刻清洗***(WET bench)的机台上进行，以蚀刻缓冲液或氢氟酸处理结尾。接着执行步骤S212：钨金属硅化物淀积（WSix deposition）。由于Dual Poly Gate（双多晶硅栅）制程为现有技术，本发明不涉及其他步骤，因此在此不再详细赘述。
针对上述这些步骤，现有技术的Dual Poly Gate制程工艺所存在缺陷是，由于N型和P型Poly在蚀刻缓冲液或氢氟酸处理过后，表面的疏水程度不一样，在后续的干燥过程易形成区域性的水痕缺陷。
因此，有必要提供一种新工艺方法来减少现有技术中Dual Poly Gate制程后晶片上生成的水痕就显得尤为重要了。
发明内容
本发明的目的是减少晶片表面的水痕缺陷的形成，同时结合传统工艺技术，不增加过多的工序，以避免增加不必要的成本。
针对现有技术的缺陷，本发明公开一种有效减少水痕缺陷的方法，用于晶片在形成双多晶硅栅的过程中的清洗工艺，当晶片退火（anneal）之后，在进行钨金属硅化物的淀积之前先进行所述清洗工艺，其中，所述清洗工艺包括如下步骤：
将所述晶片送入湿式蚀刻清洗***中；
湿法蚀刻所述晶片以去除有机物和微粒子，再对所述晶片进行干燥处理，使所述晶片表面为亲水性表面，以降低水痕缺陷的形成；
干法蚀刻去除所述晶片表面的氧化层，以避免水痕残留。
上述的方法，其中，所述湿法蚀刻所述晶片的步骤包括：
先用洗净溶液SPM（H2SO4：H2O2）清洗所述晶片以去除有机物；
然后用蚀刻液清洗所述晶片；
再用洗净溶液APM（NH4OH：H2O2：H2O）清洗所述晶片以去除微粒子和有机物。
上述的方法，其中，所述蚀刻液为氢氟酸。
上述的方法，其中，所述蚀刻液为包括氟化铵和氢氟酸的缓冲蚀刻液，所述氟化铵作为缓冲剂。
上述的方法，其中，所述干法蚀刻去除晶片表面氧化层的步骤中，包括：
对晶片表面注射氨气和氟化氢的蒸汽，使其和晶片表面的二氧化硅反应，由此生成氟硅酸铵；
提高温度使所述氟硅酸铵挥发。
上述的方法，其中，在生成氟硅酸铵的步骤中，温度范围为摄氏20度至摄氏40度之间。
上述的方法，其中，在提高温度使氟硅酸铵挥发的步骤中，将温度提高至摄氏100度至摄氏200度之间。
上述的方法，其中，所述晶片是用于制造存储器件的晶片。
本发明方法是针对水痕缺陷，先用湿法蚀刻，再采用干法蚀刻去除氧化层，与现有技术中只用湿法蚀刻相比，不会产生水痕缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。在附图中，为清楚明了，放大了部分部件。
图1示出了根据现有技术的，一种双多晶硅栅制程中部分流程图；
图2示出了根据本发明的，一种有效减少水痕缺陷的方法中在干燥的晶片表面生成氟硅酸铵的示意图；以及
图3示出了根据本发明的，一种有效减少水痕缺陷的方法中去除氟硅酸铵以避免产生水痕的示意图。
附图中标示了部分气体的化学式，但未完全标示所有的反应物，具体可以结合下述的实施例来理解。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
在采用本发明的方法前，先按照现有技术Dual Poly Gate（双多晶硅栅）制程处理晶片，在执行至晶片退火的步骤后，采用本发明的方法进行清洗工艺，所述清洗工艺包括如下步骤：
将所述晶片送入湿式蚀刻清洗***中，用以对晶片进行后续的湿法蚀刻工艺；接着用湿法蚀刻所述晶片以去除有机物和微粒子，再对所述晶片进行干燥处理，使所述晶片表面为亲水性表面，以降低水痕缺陷的形成；再用干法蚀刻去除所述晶体表面的氧化层，以避免水痕残留。
在一个具体实施例中，上述湿法蚀刻所述晶片的步骤包括：
先用洗净溶液SPM（H2SO4：H2O2）清洗所述晶片以去除有机物，通过 H2SO4与H2O2的混合液的强氧化性破坏有机物的碳氢键；然后用蚀刻液清洗所述晶片；再用洗净溶液APM（NH4OH：H2O2：H2O）清洗所述晶片以去除微粒子和有机物，这一步主要是利用NH4OH的弱碱性来去除晶片表面的微粒，其中，H2SO4与H2O2的比例，NH4OH、H2O2和H2O的比例可以根据需要配比，本领域技术人员可以结合现有技术实现，在此不予赘述。
在一个优选例中，所述蚀刻液为氢氟酸。
在一个变化例中，所述蚀刻液为包括氟化铵和氢氟酸的缓冲蚀刻液，所述氟化铵作为缓冲剂。
进一步地，结合图2和图3，在所述干法蚀刻去除晶片表面氧化层的步骤中，包括：
先将氨气和氟化氢的蒸汽注射到晶片表面，使其和晶片表面的二氧化硅反应，由此生成氟硅酸铵。优选地，在这一步骤中，温度范围控制在摄氏20度至摄氏40度之间。如图2中，在腔体100中的装置102上，有一片晶片2，装置102中注水103，以稳定温度，使温度控制在摄氏20度至摄氏40度之间，氨气（NH3）和氟化氢（HF）的蒸汽从两管道中注入，从而和晶片2表面的二氧化硅（图2中为标示）反应生成副产物氟硅酸铵（NH4）2SiF6（图2中未标示）。
再提高温度使所述氟硅酸铵（NH4）2SiF6（图3中未标示）挥发。优选地，在这一步骤中，将温度提高至摄氏100度至摄氏200度之间。图3中，晶片2放置于另一腔体101的装置104上，用加热器105加热，从而实现去除晶片2上二氧化硅的效果。
更进一步地，所述晶片2为用于制造存储器件的晶片，尤其适用于Dual Poly Gate制程。
完成了上述所有步骤后，在按照现有技术Dual Poly Gate（双多晶硅栅）制程，进行清洗工艺的后续步骤，进行钨金属硅化物的淀积。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种有效减少水痕缺陷的方法，用于晶片在形成双多晶硅栅的过程中的清洗工艺，当晶片退火之后，在进行钨金属硅化物的淀积之前先进行所述清洗工艺，其特征在于，所述清洗工艺包括如下步骤：
将所述晶片送入湿式蚀刻清洗***中；
先用洗净溶液SPM（H2SO4：H2O2）清洗所述晶片以去除有机物，然后用蚀刻液清洗所述晶片，再用洗净溶液APM（NH4OH：H2O2：H2O）清洗所述晶片以去除微粒子和有机物，再对所述晶片进行干燥处理，使所述晶片表面为亲水性表面，以降低水痕缺陷的形成；
干法蚀刻去除所述晶体表面的氧化层，以避免水痕残留。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蚀刻液为氢氟酸。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蚀刻液为包括氟化铵和氢氟酸的缓冲蚀刻液，所述氟化铵作为缓冲剂。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干法蚀刻去除晶体表面氧化层的步骤中，包括：
将氨气和氟化氢的蒸汽注射到晶片表面，使其和晶片表面的二氧化硅反应，由此生成氟硅酸铵；
提高温度使所述氟硅酸铵挥发。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在生成氟硅酸铵的步骤中，反应温度范围为摄氏20度至摄氏40度之间。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在提高温度使氟硅酸铵挥发的步骤中，将温度提高至摄氏100度至摄氏200度之间。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述晶片是用于制造存储器件的晶片。
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