[發明專利]殘留物的去除方法

有效

• 申請號: 200810036585.7
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101567300A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 李強;丁士成
• 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;H01L21/306
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體領域的晶圓表面的殘留物的去除工藝，具體地說，涉及一種在柵氧化層的制作工藝中用于去除晶圓表面殘留物的方法。

背景技術

同一晶圓上常常需要制作多種不同的半導體器件如輸入輸出(I/O)器件，核心(core)器件。由于不同半導體器件實現的功能不同，因此對各部分的參數要求也就不同。圖1為現有晶圓的部分截面示意圖，晶圓1上需要制作輸入輸出器件10和核心器件11。

在輸入輸出器件10和核心器件11形成柵氧化層的工藝是：首先在兩器件的表面形成一層相同厚度的氧化層；然后采用光刻膠保護輸入輸出器件位置處的氧化層，將核心器件位置處的氧化層蝕刻掉，蝕刻完成后將光阻去掉。然后，進行去離子水清洗及干燥步驟，最后在兩器件的表面第二次形成一層相同厚度的氧化層，從而在兩器件上形成不同厚度的柵氧化層。

在進行干燥步驟之前，由于機臺或者制程的原因，需要將晶圓放置在空氣中等待機臺。而且實際應用中發現，當晶圓在完成了蝕刻及去離子水清洗后但在完成干燥前，如果在空氣中曝露時間超過1分鐘，用于隔離不同器件的淺溝槽隔離13的表面形成有殘留物缺陷12。研究發現，這些殘留物的主要成分是氧元素和硅元素，與淺溝槽隔離并無明顯的接口。這樣的殘留物缺陷導致晶圓的成品大大降低，嚴重時甚至造成整片晶圓報廢。

發明內容

有鑒于此，本發明解決的技術問題在于提供一種殘留物的去除方法，其可有效去除殘留物，以提高晶圓的成品率。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種殘留物的去除方法，用于在晶圓上制作不同厚度的柵氧化層的工藝中，所述在晶圓上制作不同厚度的柵氧化層的工藝是指，在晶圓上制作輸入輸出器件和核心器件，所述工藝包括：在輸入輸出器件和核心器件表面第一次形成一層厚度均勻的氧化層；在氧化層上涂光刻膠，然后進行曝光、顯影，去除核心器件位置處的光刻膠，僅輸入輸出器件表面的氧化層被光刻膠覆蓋保護；進行濕法蝕刻，采用酸性溶液蝕刻掉未被光刻膠保護的氧化層，即去掉核心器件對應的氧化層；采用去離子水進行清洗步驟將殘留在晶圓表面的溶液、顆粒去除，然后進行干燥步驟；還包括，在所述干燥步驟之后采用酸性溶液清洗晶圓暴露在空氣中形成的表面殘留物；之后進行清洗以及干燥步驟，并去除剩余的光刻膠，最后在輸入輸出器件和核心器件表面第二次形成一層厚度均勻的氧化層。

與現有技術相比，本發明所述的去除方法，在保證晶圓上用于隔離不同半導體器件的淺溝槽的厚度符合要求及不影響相關柵氧化層的情況下，有效去除了淺溝槽表面的殘留物，減少了產品的報廢率及提升了良率。

附圖說明

圖1為現有晶圓的部分截面示意圖；

圖2a-2d為在柵氧化層的制作工藝中，晶圓在各步驟后的部分截面示意圖；

圖3是將本發明去除方法應用在柵氧化層制作工藝的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明提供的殘留物的去除方法其中一實施例作詳細描述，以期進一步理解發明的技術方案、目的以及有益效果等。

請參閱圖2結合圖3，圖2所示的晶圓2上需要制作輸入輸出器件20和核心器件21。由于兩種器件的功能不同，要求輸入輸出器件20的柵氧化層的厚度為70埃，核心器件21的柵氧化層的厚度為32埃。制作方法如下：

S100：在晶圓2上完成用于隔離輸入輸出器件20和核心器件21的淺溝槽隔離(STI)22后，在輸入輸出器件20和核心器件21表面第一次形成一層厚度均勻的氧化層23，厚度48埃。

S200：然后在氧化層23上涂光刻膠(假設是正光刻膠)；然后進行曝光、顯影步驟，去除核心器件21位置處的光刻膠，僅輸入輸出器件20表面的氧化層被光刻膠24覆蓋保護。

S300：進行濕法蝕刻，采用酸性溶液蝕刻掉未被光刻膠保護的氧化層，即去掉核心器件21對應的氧化層。

S400：接下來，采用去離子水進行清洗步驟將殘留在晶圓表面的溶液、顆粒去除，然后進行干燥步驟。

S500：進行本發明的去除方法。

S600：進行清洗步驟以及干燥步驟。

S700：去除剩余的光刻膠。

S800：最后在輸入輸出器件20和核心器件21表面第二次形成一層厚度均勻的氧化層，厚度32埃。這樣，在輸入輸出器件20上形成了厚度為70埃的柵氧化層200，在核心器件21上形成了厚度為32埃的柵氧化層210。