残留物的去除方法.pdf

本发明公开了一种残留物的去除方法，用于在晶圆上制作不同厚度的栅氧化层的工艺中，在制作不同厚度的栅氧化层之间，采用酸性溶液清洗晶圆表面的残留物。与现有技术相比，本发明所述的去除方法，在保证晶圆上用于隔离不同半导体器件的浅沟槽的厚度符合要求及不影响相关栅氧化层的情况下，有效去除了浅沟槽表面的残留物，减少了产品的报废率及提升了良率。

1.  一种残留物的去除方法，用于在晶圆上制作不同厚度的栅氧化层的工艺中，其特征在于，在制作不同厚度的栅氧化层之间，采用酸性溶液清洗晶圆表面的残留物。

2.  如权利要求1所述的残留物的去除方法，其特征在于，所述酸性溶液是具有缓冲作用的氧化物蚀刻液。

3.  如权利要求1所述的残留物的去除方法，其特征在于，所述酸性溶液由氟化氨、氢氟酸以及表面活性剂混合而成。

4.  如权利要求3所述的残留物的去除方法，其特征在于，氟化氨、氢氟酸以及表面活性剂的体积比为：130∶1∶7。

5.  如权利要求1所述的残留物的去除方法，其特征在于，清洗时间为10秒。

6.  如权利要求1所述的残留物的去除方法，其特征在于，采用酸性溶液清洗晶圆表面的残留物的过程中，由光刻胶覆盖保护已形成的栅氧化层。

7.  如权利要求1所述的残留物的去除方法，其特征在于，所述在晶圆上制作不同厚度的栅氧化层的工艺是指：在晶圆上制作输入输出器件和核心器件，且在输入输出器件上制作的栅氧化层的厚度大于在核心器件上制作的栅氧化层的厚度；所述采用酸性溶液清洗晶圆表面的残留物是在输入输出器件上制作部分栅氧化层之后以及在核心器件上制作栅氧化层之前进行，且清洗过程中采用光刻胶覆盖保护已在输入输出器件上制作的部分栅氧化层。

残留物的去除方法
技术领域
本发明涉及半导体领域的晶圆表面的残留物的去除工艺，具体地说，涉及一种在栅氧化层的制作工艺中用于去除晶圆表面残留物的方法。
背景技术
同一晶圆上常常需要制作多种不同的半导体器件如输入输出(I/O)器件，核心(core)器件。由于不同半导体器件实现的功能不同，因此对各部分的参数要求也就不同。图1为现有晶圆的部分截面示意图，晶圆1上需要制作输入输出器件10和核心器件11。
在输入输出器件10和核心器件11形成栅氧化层的工艺是：首先在两器件的表面形成一层相同厚度的氧化层；然后采用光刻胶保护输入输出器件位置处的氧化层，将核心器件位置处的氧化层蚀刻掉，蚀刻完成后将光阻去掉。然后，进行去离子水清洗及干燥步骤，最后在两器件的表面第二次形成一层相同厚度的氧化层，从而在两器件上形成不同厚度的栅氧化层。
在进行干燥步骤之前，由于机台或者制程的原因，需要将晶圆放置在空气中等待机台。而且实际应用中发现，当晶圆在完成了蚀刻及去离子水清洗后但在完成干燥前，如果在空气中曝露时间超过1分钟，用于隔离不同器件的浅沟槽隔离13的表面形成有残留物缺陷12。研究发现，这些残留物的主要成分是氧元素和硅元素，与浅沟槽隔离并无明显的接口。这样的残留物缺陷导致晶圆的成品大大降低，严重时甚至造成整片晶圆报废。
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供一种残留物的去除方法，其可有效去除残留物，以提高晶圆的成品率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种残留物的去除方法，用于在晶圆上制作不同厚度的栅氧化层的工艺中，在制作不同厚度的栅氧化层之间，采用酸性溶液清洗晶圆表面的残留物。
与现有技术相比，本发明所述的去除方法，在保证晶圆上用于隔离不同半导体器件的浅沟槽的厚度符合要求及不影响相关栅氧化层的情况下，有效去除了浅沟槽表面的残留物，减少了产品的报废率及提升了良率。
附图说明
图1为现有晶圆的部分截面示意图；
图2a-2d为在栅氧化层的制作工艺中，晶圆在各步骤后的部分截面示意图；
图3是将本发明去除方法应用在栅氧化层制作工艺的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的残留物的去除方法其中一实施例作详细描述，以期进一步理解发明的技术方案、目的以及有益效果等。
请参阅图2结合图3，图2所示的晶圆2上需要制作输入输出器件20和核心器件21。由于两种器件的功能不同，要求输入输出器件20的栅氧化层的厚度为70埃，核心器件21的栅氧化层的厚度为32埃。制作方法如下：
S100：在晶圆2上完成用于隔离输入输出器件20和核心器件21的浅沟槽隔离(STI)22后，在输入输出器件20和核心器件21表面第一次形成一层厚度均匀的氧化层23，厚度48埃。
S200：然后在氧化层23上涂光刻胶(假设是正光刻胶)；然后进行曝光、显影步骤，去除核心器件21位置处的光刻胶，仅输入输出器件20表面的氧化层被光刻胶24覆盖保护。
S300：进行湿法蚀刻，采用酸性溶液蚀刻掉未被光刻胶保护的氧化层，即去掉核心器件21对应的氧化层。
S400：接下来，采用去离子水进行清洗步骤将残留在晶圆表面的溶液、颗粒去除，然后进行干燥步骤。
S500：进行本发明的去除方法。
S600：进行清洗步骤以及干燥步骤。
S700：去除剩余的光刻胶。
S800：最后在输入输出器件20和核心器件21表面第二次形成一层厚度均匀的氧化层，厚度32埃。这样，在输入输出器件20上形成了厚度为70埃的栅氧化层200，在核心器件21上形成了厚度为32埃的栅氧化层210。
本发明的去除方法即步骤S500，用于清洗因晶圆2暴露在空气中形成表面残留物。本发明的去除方法是：将晶圆2放入存有酸性溶液的清洗槽中清洗。所述酸性溶液是具有缓冲作用的氧化物蚀刻液(简称“BOE溶液”)，由氟化铵(NH₄F)、氢氟酸(HF)和表面活性剂(Surfactant)以体积130∶1∶7的比例混合形成。其中清洗的较佳时间是10秒。清洗槽中的BOE溶液不仅能够将上述残留物去除，而且对沟槽隔离23的厚度不会产生影响，从而保证浅沟槽隔离23正常隔离不同器件。输入输出器件20表面第一次形成的氧化物因光刻胶的保护也不会受到影响。另外，所述BOE溶液还可以将核心器件21表面的自然氧化物去除，提高了器件本身的电学性能。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。