[發明專利]降低硅片金屬雜質的方法

在審

• 申請號: 202110690063.4
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113506733A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 周星星;鄭剛;張召
• 申請（專利權）人: 華虹半導體（無錫）有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/66
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本申請涉及半導體集成電路制造技術領域，具體涉及一種降低硅片金屬雜質的方法。所述方法在進行器件制造工藝之前進行，所述降低硅片金屬雜質的方法包括以下步驟：提供硅片本體；通過熱退火工藝使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和剩余硅片本體形成分界層，所述硅片本體中的金屬雜質向所述分界層富集；去除包括所述分界層在內的所述氧化層，降低剩余硅片本體中包含的金屬雜質，能夠在硅片進行金屬元素測試之前，降低硅片金屬雜質。

技術領域

本申請涉及半導體集成電路制造技術領域，具體涉及一種降低硅片金屬雜質的方法。

背景技術

硅片是半導體制造業的基礎材料，由于硅表面的金屬污染有可能導致器件功能失效或可靠性變差，因此在半導體集成電路制造過程中，防止機臺本身硅片的金屬污染極為重要。

相關技術通常通過ICPMS(元素分析儀器)對硅片表面進行金屬元素測試，測試結果將作為硅片制造過程中必不可少的監控手段，也是提升器件性能的重要方法與指標。

但是，由于硅片本身含有金屬雜質，例如快速熱處理等半導體制造工藝，不僅會使得機臺氛圍中的金屬離子向硅片表面擴散，還會使得硅片中的金屬雜質向硅片表層富集。從而使得測試結果中既包含機臺實際帶來金屬污染，又包含硅片的金屬雜質，影響機臺實際帶來金屬污染的準確判斷。

因此提供何種工藝，能夠在在硅片進行金屬元素測試之前，降低硅片金屬雜質，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種降低硅片金屬雜質的方法，能夠在硅片進行金屬元素測試之前，降低硅片金屬雜質。

為了解決背景技術中所述的一種降低硅片金屬雜質的方法，所述方法在進行器件制造工藝之前進行，所述降低硅片金屬雜質的方法包括以下步驟：

提供硅片本體；

通過熱退火工藝使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和剩余硅片本體形成分界層，所述硅片本體中的金屬雜質向所述分界層富集；

去除包括所述分界層在內的所述氧化層，降低剩余硅片本體中包含的金屬雜質。

可選地，所述去除包括所述分界層在內的所述氧化層，降低剩余硅片本體中包含的金屬雜質的步驟，包括：

通過濕法刻蝕工藝，去除包括所述分界層在內的所述氧化層，降低剩余硅片本體中包含的金屬雜質。

可選地，所述通過熱退火工藝使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和所述硅片本體形成分界層，所述硅片中的金屬雜質向所述分界層富集的步驟，包括：

在溫度為800攝氏度至1150攝氏度，退火時間為20秒至100秒，進行快速熱退火工藝，使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和所述硅片本體形成分界層，所述硅片中的金屬雜質向所述分界層富集。

可選地，所述通過熱退火工藝使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和所述硅片本體形成分界層，所述硅片中的金屬雜質向所述分界層富集的步驟，包括：

通過ISSG退火工藝，使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和所述硅片本體形成分界層，所述硅片中的金屬雜質向所述分界層富集。

可選地，所述ISSG退火工藝的退火環境包括：

溫度800攝氏度至1150攝氏度，壓力為常壓或3Torr至20Torr之間的任意值。

可選地，所述ISSG退火工藝進行的退火時間為20秒至100秒。

可選地，所述通過熱退火工藝使得所述硅片本體的表層被氧化形成氧化層，所述氧化層和所述硅片本體形成分界層，所述硅片中的金屬雜質向所述分界層富集的步驟中，所述氧化層的厚度為25埃至200埃。