[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211128867.6
• 申請(qǐng)日: 2022-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN115332068A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張富偉;王莎莎;袁智琦;韓巖巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/311
• 分類號(hào): H01L21/311
• 代理公司: 上海思捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 鄭星

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，通過SiCoNi刻蝕工藝去除襯底表面的第一介質(zhì)層，以及襯底內(nèi)的隔離溝槽的側(cè)壁上的第一介質(zhì)層，所述SiCoNi刻蝕工藝采用的反應(yīng)氣體為含氟氣體；進(jìn)行退火工藝，以將SiCoNi刻蝕工藝中產(chǎn)生的固體殘留物分解為氣體殘留物；以及，進(jìn)行排氣工藝，以去除所述氣體殘留物。本發(fā)明通過在退火工藝之后增加排氣工藝，去除了SiCoNi刻蝕工藝中的固體殘留物分解而成的氣體殘留物，減少SiCoNi刻蝕后晶圓表面的氟含量，從而減少或避免晶圓表面出現(xiàn)殘留物缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)

在28nm及以下的半導(dǎo)體器件的制備工藝中，通常采用沉積-回刻-沉積(Deposition-Etch-Deposition，DED)工藝來實(shí)現(xiàn)淺溝槽隔離(Shallow TrenchIsolation，STI)與層間介質(zhì)層(Inter-Layer Dielectric，ILD)的凹槽填充。SiCoNi刻蝕作為DED工藝中的回刻工藝，通常用于晶圓金屬沉積前的預(yù)清洗過程，以去除基板表面的氧化硅，降低接觸電阻。

隨半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，SiCoNi刻蝕工藝逐漸成為一步單獨(dú)的制程，并通過金屬薄膜沉積機(jī)臺(tái)得以實(shí)現(xiàn)。具體而言，SiCoNi刻蝕是一種對(duì)氧化物薄膜進(jìn)行刻蝕去除的化學(xué)刻蝕方法。與傳統(tǒng)的干法刻蝕工藝(例如氬電漿轟擊工藝)不同，SiCoNi刻蝕在沒有電漿和粒子轟擊的環(huán)境中對(duì)氧化物薄膜進(jìn)行刻蝕，降低了對(duì)基底材料的破壞。而與傳統(tǒng)的濕法刻蝕工藝相比，盡管SiCoNi刻蝕也是一種化學(xué)腐蝕的方法，但它對(duì)氧化硅刻蝕具有非常好的選擇性，可以降低硅基底的損失和輪廓的變化。

然而，在完成SiCoNi刻蝕工藝后，晶圓(Wafer)表面會(huì)殘留一部分的含氟殘留物SiO-F，這類含氟殘留物在空氣中長(zhǎng)時(shí)間暴露會(huì)與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成硅酸H_xSiO₄，即，SiO-F+H₂O→H_xSiO₄+HF，從而形成殘留物缺陷(Residue Defect)，影響晶圓良率。

鑒于此，需要一種方法減少SiCoNi刻蝕后晶圓表面的氟含量，從而減少或避免晶圓表面出現(xiàn)殘留物缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，減少SiCoNi刻蝕后晶圓表面的氟含量，從而減少或避免晶圓表面出現(xiàn)殘留物缺陷。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底內(nèi)形成有隔離溝槽，所述隔離溝槽內(nèi)及所述襯底的表面覆蓋有第一介質(zhì)層；

采用SiCoNi刻蝕工藝去除襯底表面的第一介質(zhì)層以及所述隔離溝槽的側(cè)壁上的第一介質(zhì)層，所述SiCoNi刻蝕工藝采用的反應(yīng)氣體為含氟氣體；

進(jìn)行退火工藝，以將SiCoNi刻蝕工藝中產(chǎn)生的固體殘留物分解為氣體殘留物；以及，

進(jìn)行排氣工藝，以去除所述氣體殘留物。

可選的，所述排氣工藝的工藝溫度為350℃～450℃，工藝時(shí)間為1min～10min。

可選的，所述退火工藝的工藝溫度為150℃～210℃。

可選的，所述SiCoNi刻蝕工藝的反應(yīng)氣體為氨氣和三氟化氫的混合氣體，氣體流量為50sccm～100sccm，腔室壓力為2torr～torr，工藝溫度為35℃～45℃。

可選的，所述固體殘留物為含氟固體，所述氣體殘留物為含氟氣體。

可選的，所述固體殘留物包括六氟硅酸銨。

可選的，所述氣體殘留物包括四氟化硅、氨氣和氟化氫。

可選的，通過X射線光電子能譜測(cè)定晶圓表面的氟含量。