柵極氧化物形成前的清洗

半導(dǎo)體器件制造中涉及的一個(gè)步驟是在進(jìn)一步的處理步驟，例如，在形成柵極氧化物之前。進(jìn)行這種清洗是為了去除顆粒污染物、有機(jī)物和/或金屬以及任何天然氧化物，這兩者都會(huì)干擾后續(xù)處理。特別是清潔不充分是對柵極氧化物的性質(zhì)有害，這反過來影響整個(gè)器件的性質(zhì)。

種程序用于清潔硅晶片。一個(gè)廣泛使用的程序是標(biāo)準(zhǔn)的RCA清潔。RCA清洗包括暴露在三種不同的溶液中——SC1、氫氟酸和SC2。SC1溶液包含氫氧化銨、過氧化氫和水，通常能有效去除顆粒和金屬從硅晶片表面去除。SC2溶液含有鹽酸、過氧化氫和水，通常能有效去除不溶于氨水的堿金屬離子和金屬氫氧化物氫氧化鈾。HF從表面剝離任何自然氧化物。

存在多種RCA清潔劑，但有35種由于使用了SC1和/或SC2解決方案，仍被稱為RCA院長。典型的RCA清洗包括連續(xù)的步驟:HF 去離子水沖洗? SC1 ?去離子水沖洗? SC2 去離子水沖洗。也可以執(zhí)行40中的步驟不同的順序，例如顛倒HF和SC 1步驟的順序，或者省略一個(gè)步驟，例如省略SC2步驟。然而，RCA清洗的一個(gè)問題是，SC1溶液有導(dǎo)致粗糙化的趨勢硅表面，由于OH-在45SC1解決方案。并且這種粗糙化有可能干擾器件性能，特別是50隨著器件尺寸和間距變得更小。因此，不使硅表面變粗糙的柵極前清洗是理想的。

可通過以下方式獲得有利的平滑度。在進(jìn)行HF清洗的情況下，HF從硅表面剝離任何天然氧化物。臭氧誘導(dǎo)形成更均勻的化學(xué)(與天然氧化物相反)氧化物層，因此這種化學(xué)氧化物在SC1中的蝕刻比天然氧化物更均勻。由此得到的硅表現(xiàn)出比沒有臭氧水步驟的等效工藝中獲得的表面光滑度更高的表面光滑度。在省略HF沖洗的情況下，臭氧化水類似地誘導(dǎo)氧化層的形成，這導(dǎo)致通過SC1的更均勻的蝕刻。

因此，后續(xù)裝置加工步驟可在比先前清洗技術(shù)獲得的表面更光滑的表面上進(jìn)行，從而有助于改善整個(gè)裝置。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，硅晶片處理如下。首先，對晶片進(jìn)行HF清洗處理。HF在水中的濃度通常為0.5-10%。HF能有效去除晶片上可能存在的任何天然氧化物。這種氧化物(無論是天然的還是化學(xué)的)通常存在于商業(yè)獲得的晶片中。具體來說，晶片制造商通常留下天然氧化物或提供化學(xué)氧化物來保護(hù)硅表面。HF清洗通過任何合適的技術(shù)進(jìn)行，例如浸漬或噴涂。

第二，處理晶片，通常漂洗

用臭氧化的去離子水。臭氧化水中溶解的O3導(dǎo)致在晶片上形成相對均勻的化學(xué)氧化物層。氧化層通常約8-12厚，并且通常具有與起始襯底基本上不變的表面粗糙度。臭氧水沖洗可通過任何標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行，包括快速傾倒和/或溢流沖洗循環(huán)。

三，用SC1溶液處理晶片。典型地，SC1溶液具有51∶1∶5至1∶10∶100(NH4OH∶H2O 2∶H2O)的濃度比，盡管它是可以在很大范圍內(nèi)改變這些相對濃度并且仍然獲得期望的結(jié)果。很容易進(jìn)行控制運(yùn)行，以確定給定的合適比率一組工藝參數(shù)。SC1從晶片表面移除顆粒、有機(jī)物和金屬，并且通過任何合適的技術(shù)來執(zhí)行。

通常，SC1處理會(huì)在晶片表面引入一些粗糙度。但是存在臭氧化wa- 15誘導(dǎo)的化學(xué)氧化層ter似乎保持SC1蝕刻相對均勻。具體來說，在硅晶片上發(fā)現(xiàn)的天然氧化物不如化學(xué)形成的氧化物層均勻。

因此，據(jù)信SC1會(huì)影響中的自然氧化物不均勻的方式，導(dǎo)致增加的表面粗糙。然而，在本發(fā)明中，更均勻的化學(xué)氧化物層的存在傾向于導(dǎo)致SC1蝕刻以更均勻的方式發(fā)生。(即使初始氧化物沒有被去除，也是如此氫氟酸漂洗。)該工藝通常提供表面粗糙度與起始襯底的表面粗糙度基本不變(通常相同)的硅晶片。

審核編輯：符乾江