專利名稱：一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，且特別涉及濕法蝕刻中一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法。
背景技術(shù)：
淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation, STI)是0. 25um以下半導(dǎo)體技術(shù)采用的通用隔離方法，這種隔離方法的優(yōu)點(diǎn)是隔離效果好，而且占用面積小。集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域中，形成淺溝槽隔離的步驟包括在半導(dǎo)體基底上形成淺溝槽；向所述淺溝槽填充隔離物；平整化填充隔離物后的所述淺溝槽。其中，向所述淺溝槽填充隔離物的步驟包括清洗已形成所述淺溝槽的半導(dǎo)體基底；在所述淺溝槽內(nèi)形成墊氧化層；沉積隔離層，所述隔離層覆蓋所述墊氧化層并填充所述淺溝槽。通常，將上述清洗過程稱為預(yù)清洗，所述預(yù)清洗過程用以在形成所述墊氧化層之前清洗已形成所述淺溝槽的半導(dǎo)體基底。所述半導(dǎo)體基底通過在半導(dǎo)體襯底表面順次形成隔離層及鈍化層后獲得。所述預(yù)清洗操作包含清洗在所述淺溝槽形成過程中產(chǎn)生的聚合物以及清洗在制程間隔時(shí)間內(nèi)形成的表面沾污的操作。此外，形成所述淺溝槽后，所述淺溝槽將暴露部分所述半導(dǎo)體襯底，形成所述墊氧化層之前的間隔時(shí)間將使得暴露的部分所述半導(dǎo)體襯底的表面被氧化，形成自然氧化膜，所述半導(dǎo)體襯底表面被氧化形成的氧化物不利于后續(xù)形成所述墊氧化層的過程中對(duì)所述墊氧化層的調(diào)整。由此，所述預(yù)清洗操作還包括在后續(xù)形成墊氧化層之前去除所述氧化物的操作。請(qǐng)參考圖1，圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生小球狀缺陷的結(jié)構(gòu)示意圖。針對(duì)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)10，在墊氧化層(氧化膜襯底)形成之前，會(huì)在預(yù)清洗操作中采用氫氟酸去除自然氧化膜，當(dāng)氫氟酸的去除量(針對(duì)熱二氧化硅)較大時(shí)，會(huì)有一些副產(chǎn)物在頂部的氮化硅 20上析出，通常以小球的形式存在，形成小球狀缺陷30。在去除量不變的情況下，改變氫氟酸的濃度，小球依然會(huì)出現(xiàn)，并且這種小球不能用去離子水和SCl (去離子水雙氧水氨水的混合溶液)去除，如果它出現(xiàn)在圖形密度大的區(qū)域，會(huì)部分覆蓋住STI溝槽，使得后續(xù)的薄膜不能淀積到溝槽中，形成空洞，從而造成良率的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，能夠改善氫氟酸去除氧化膜時(shí)在STI結(jié)構(gòu)上形成的小球缺陷。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，包括下列步驟在半導(dǎo)體基底上形成淺溝槽；采用清洗溶液清洗已形成所述淺溝槽的半導(dǎo)體基底，以便去除所述淺溝槽結(jié)構(gòu)上形成的二氧化硅氧化膜，之后采用去離子水清洗殘留的清洗溶液和反應(yīng)副產(chǎn)物；重復(fù)上述清洗步驟，直至去除所述二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量，
其中所述清洗溶液每次去除二氧化硅的厚度為小于15埃。進(jìn)一步的，所述清洗溶液為氫氟酸溶液。進(jìn)一步的，所述氫氟酸溶液的濃度范圍為0. 2% 0. 5%。進(jìn)一步的，所述氫氟酸溶液的溫度范圍為室溫到35攝氏度。進(jìn)一步的，完成所述去除二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量步驟之后，采用SCl 溶液及去離子水清洗所述淺溝槽結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行干燥處理。本發(fā)明提出的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，控制氫氟酸的去除量，在小球缺陷出現(xiàn)之前，用去離子水清洗殘留的氫氟酸和反應(yīng)副產(chǎn)物，然后繼續(xù)用氫氟酸蝕刻，同樣控制氫氟酸的去除量，在小球缺陷出現(xiàn)之前，用去離子水清洗殘留的氫氟酸和反應(yīng)副產(chǎn)物，重復(fù)多次，最終達(dá)到需求的去除量，采用本方法進(jìn)行STI氧化硅襯底形成之前的清洗不會(huì)產(chǎn)生小球缺陷，使得良率得以提升。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生小球狀缺陷的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖2，圖2所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法流程圖。本發(fā)明提出一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，包括下列步驟步驟SlOO 在半導(dǎo)體基底上形成淺溝槽；步驟S200 采用清洗溶液清洗已形成所述淺溝槽的半導(dǎo)體基底，以便去除所述淺溝槽結(jié)構(gòu)上形成的二氧化硅氧化膜；步驟S300 采用去離子水清洗殘留的清洗溶液和反應(yīng)副產(chǎn)物；重復(fù)上述清洗步驟，直至去除所述二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量，其中所述清洗溶液每次去除二氧化硅的厚度為小于15埃。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，小球缺陷的產(chǎn)生和氫氟酸的去除量多少相關(guān)，該去除量是針對(duì)熱二氧化硅而言，當(dāng)去除量較少(低于15埃時(shí))，小球缺陷不會(huì)產(chǎn)生，但當(dāng)去除量大于15埃時(shí)，小球缺陷會(huì)出現(xiàn)，并且會(huì)隨著去除量的增加而增加。這種小球狀缺陷的可能成因是氫氟酸和氮化硅的反應(yīng)副產(chǎn)物不能被完全轉(zhuǎn)移走， 隨著去除量的增加，反應(yīng)副產(chǎn)物會(huì)在局部區(qū)域積聚，到一定程度就會(huì)析出，形成缺陷?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，嚴(yán)格控制氫氟酸的去除量可以達(dá)到消除小球缺陷的目的，這也是本方法的關(guān)鍵所在。本方法是控制氫氟酸的去除量，在小球缺陷出現(xiàn)之前，用去離子水清洗殘留的氫氟酸和反應(yīng)副產(chǎn)物，然后繼續(xù)用氫氟酸蝕刻，同樣控制氫氟酸的去除量，在小球缺陷出現(xiàn)之前，用去離子水清洗殘留的氫氟酸和反應(yīng)副產(chǎn)物，重復(fù)多次，最終達(dá)到需求的去除量。根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，所述氫氟酸溶液的濃度范圍為0. 2% 0. 5%，所述氫氟酸溶液的溫度范圍為室溫到35攝氏度。
進(jìn)一步的，完成所述去除二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量步驟之后，采用SCl 溶液(去離子水雙氧水氨水的混合溶液)及去離子水清洗所述淺溝槽結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行干燥處理。采用本方法進(jìn)行STI氧化硅襯底形成之前的清洗不會(huì)產(chǎn)生小球缺陷，使得良率得以提升。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，其特征在于，包括下列步驟在半導(dǎo)體基底上形成淺溝槽；采用清洗溶液清洗已形成所述淺溝槽的半導(dǎo)體基底，以便去除所述淺溝槽結(jié)構(gòu)上形成的二氧化硅氧化膜，之后采用去離子水清洗殘留的清洗溶液和反應(yīng)副產(chǎn)物；重復(fù)上述清洗步驟，直至去除所述二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量，其中所述清洗溶液每次去除二氧化硅的厚度為小于15埃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，其特征在于，所述清洗溶液為氫氟酸溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液的濃度范圍為0. 2% 0. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液的溫度范圍為室溫到35攝氏度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，其特征在于，完成所述去除二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量步驟之后，采用SCl溶液及去離子水清洗所述淺溝槽結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行干燥處理。
全文摘要
本發(fā)明提出一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，包括下列步驟在半導(dǎo)體基底上形成淺溝槽；采用清洗溶液清洗已形成所述淺溝槽的半導(dǎo)體基底，以便去除所述淺溝槽結(jié)構(gòu)上形成的二氧化硅氧化膜，之后采用去離子水清洗殘留的清洗溶液和反應(yīng)副產(chǎn)物；重復(fù)上述清洗步驟，直至去除所述二氧化硅氧化膜或達(dá)到需求的去除量，其中所述清洗溶液每次去除二氧化硅的厚度為小于15埃。本發(fā)明提出一種改善淺溝槽隔離襯底制程中小球狀缺陷的方法，能夠改善氫氟酸去除氧化膜時(shí)在STI結(jié)構(gòu)上形成的小球缺陷，使得良率得以提升。
文檔編號(hào)H01L21/762GK102361018SQ20111031044
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者徐友峰 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司