[發明專利]離子注入后的清洗方法

有效

• 申請號: 200710046311.1
• 申請日: 2007-09-20
• 公開（公告）號: CN101393843A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 劉煥新
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/02;H01L21/306;H01L21/265
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種離子注入后的清洗方法。

背景技術

離子注入是將改變導電率的摻雜材料引入半導體襯底的標準技術。在離子注入系統中，所需要的摻雜材料在離子源中被離子化，離子被加速成具有規定能量的離子束后被引向半導體襯底的表面，離子束中的高能離子得以滲入半導體材料并且被鑲嵌到半導體材料的晶格之中。

實踐中，執行多晶硅摻雜以及形成輕摻雜區及源/漏區的操作中包含對半導體基底執行離子注入操作。所述輕摻雜區包含輕摻雜漏注入(Lightly?Doped?Drain，LDD)區及袋式(Pocket)離子注入區，所述輕摻雜區用于定義MOS器件的源漏擴展區。LDD雜質位于柵極下方半導體基底內緊貼溝道區邊緣，Pocket雜質位于半導體基底內LDD區下方緊貼溝道區邊緣，均為源漏區提供雜質濃度梯度。

在執行離子注入操作后，通常需順序對所述半導體基底執行清洗操作，以去除所述離子注入操作對所述半導體基底造成的污染。涉及的清洗方法包括：2006年10月4日公開的公開號為“CN?1842896A”的中國專利申請中提供的一種輕摻雜離子注入后的清洗方法，即利用SPM及SC1溶液順序或同時清洗輕摻雜離子注入后的所述半導體基底。

如圖1所示，實踐中，執行所述清洗操作的步驟包括，步驟101：提供半導體基底；步驟102：利用SPM(硫酸和雙氧水的混合溶液)對所述半導體基底執行第一清洗操作，所述第一清洗操作持續5分鐘；步驟103：利用SPM對所述半導體基底執行第二清洗操作，所述第二清洗操作持續5分鐘；步驟104：確定SC1的極限使用次數N；步驟105：當SC1的使用次數小于N時，利用SC1(氨水和雙氧水的混合溶液)對所述半導體基底執行第三清洗操作，所述第三清洗操作持續9分鐘；當SC1的使用次數大于N時，更新SC1，并利用更新后的SC1對所述半導體基底執行第三清洗操作，所述第三清洗操作持續9分鐘。

然而，實際生產發現，如圖2所示，完成所述清洗操作后，在所述半導體基底的離子注入表面通常會形成5～10埃的凹陷(recess)30(圖2中以經歷輕摻雜離子注入過程的半導體基底作為示例，所述半導體基底10通過在半導體襯底上定義器件有源區并完成淺溝槽隔離、繼而形成柵極20后獲得)，隨著器件臨界尺寸的降低，尤其在臨界尺寸降至65nm以下時，上述凹陷的存在將導致漏電流的增加和器件電學性能的降低。如何減少完成清洗操作后在所述半導體基底的離子注入表面產生凹陷的尺寸成為本領域技術人員亟待解決的問題。優化清洗方法成為解決上述技術問題的指導方向。

發明內容

本發明提供了一種離子注入后的清洗方法，可在完成清洗操作后減少所述半導體基底的離子注入表面產生凹陷的尺寸。

本發明提供的一種離子注入后的清洗方法，包括：

提供半導體基底；

對所述半導體基底執行離子注入操作；

利用氧化清洗溶液對經歷離子注入操作后的所述半導體基底執行第一清洗操作；

配置堿性清洗溶液，所述堿性清洗溶液的PH值大于8；

利用所述堿性清洗溶液對所述半導體基底執行第二清洗操作。

可選地，利用所述氧化清洗溶液執行第一清洗操作包括利用硫酸和臭氧的混合溶液執行第一清洗操作；可選地，利用所述氧化清洗溶液執行第一清洗操作包括利用硫酸和雙氧水的混合溶液執行第一清洗操作；可選地，利用所述氧化清洗溶液執行第一清洗操作包括順序利用臭氧的水溶液和鹽酸溶液執行第一清洗操作。

可選地，順序利用臭氧的水溶液和鹽酸溶液執行第一清洗操作時，執行第一清洗操作的步驟包括：

利用臭氧的水溶液執行氧化預清洗操作；

利用鹽酸溶液對經歷氧化預清洗操作的半導體基底執行氧化后預清洗操作；

對經歷氧化后預清洗的所述半導體基底執行測試操作；

若測試合格，則確定所述半導體基底滿足清洗要求；

若測試不合格，則執行所述半導體基底的氧化預清洗、氧化后預清洗及測試的操作，直至確定所述半導體基底滿足清洗要求。

可選地，順序利用臭氧的水溶液和鹽酸溶液執行第一清洗操作時，執行第一清洗操作的步驟包括：

利用臭氧的水溶液對所述半導體基底執行氧化預清洗操作；

確定所述氧化預清洗操作的執行次數n，n為自然數；

對經歷氧化預清洗后的所述半導體基底執行氧化后預清洗操作；

對經歷氧化后預清洗的所述半導體基底交替執行n-1次所述半導體基底的氧化預清洗及氧化后預清洗操作。