一种防止硅表面金属污染的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种防止硅表面金属污染的方法。
【背景技术】
[0002] 在闪存（Flash Memory)的双层多晶娃（Poly)结构中，第一层娃衬底上表面的硬 掩模（Hard Mask)通常为氮化硅（SiN)，并由H3PO4为主要成分溶液进行湿法蚀刻工艺去除 后进行后续工艺。
[0003] 但是，由于H3PO4中含有较多种重金属元素，当材质为氮化硅的硬掩模被完全去除 时，第一层硅衬底将会完全暴露在H 3PO4*，使H3PO4中的重金属元素很容易依附在第一层硅 衬底的表面膜上，在后续进行对第一层硅衬底的表面进行沉积（DEP)生长第二硅层时，导 致第二娃层出现异常生长（Worm Defect)缺陷。
[0004] 传统的方法通常是通过在H3P〇d4刻后加H20 2+HCl和NH40H+H202或0 3去除因H 3P04 中的金属元素带来的娃表面的薄膜（Poly Film)污染。
[0005] 虽然传统的技术可以大幅度减少H3PO4中重金属污染的问题。但是当在更先进的 制程中，当沉积第二娃层使用对金属污染更为敏感的外延工艺（Epitaxy，简称EPI)时，娃 层异常生长（Poly Worm Defect)还是常常爆发。
[0006] 中国专利（CN103013711A)公开了一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液和清 洗工艺，具体包括：使用HF溶液、HF+H 202+H20溶液或B0E+H202+H 20进行硅片清洗；使用去离 子水清洗硅片；室温下再次使用上述清洗液清洗硅片；再次使用去离子水清洗硅片。
[0007] 上述专利清洗液配方简单、成本低廉、去除金属污染效果好并且操作简单，但是硅 片表面不可避免的接触金属离子，导致硅片表面仍然受到不同程度的污染。
[0008] 因此，亟需一种有效的防止金属污染的方法成为本领域技术人员致力于研究的方 向。
【发明内容】
[0009] 鉴于上述问题，本发明提供一种防止硅表面金属污染的方法，以解决现有技术中 因硅层表面受到金属元素的污染导致后续进行DEP或EPI工艺生长第二硅层，出现第二硅 层异常生长的缺陷。
[0010] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0011] 一种防止硅表面金属污染的方法，其中，应用于存储器件的双层多晶硅堆栈结构 的制备工艺中，所述方法包括：
[0012] 提供一娃衬底；
[0013] 于所述硅衬底的上表面按照由下至上的顺序依次制备隔离层和硬掩模层；
[0014] 以所述硬掩模层为掩膜对所述硅衬底进行刻蚀工艺，以形成第一硅层；
[0015] 采用湿法工艺去除所述硬掩模层后，去除所述隔离层；
[0016] 于所述第一硅层之上生长第二硅层；
[0017] 基于所述第一硅层和所述第二硅层制备所述双层多晶硅堆栈结构。
[0018] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，通过采用化学气相沉积工艺制 备所述隔离层。
[0019] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，所述化学气相沉积工艺的温度 为 300 cC ~500 cC。
[0020] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，所述隔离层为氧化硅层或氮氧 化娃层。
[0021] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，所述硬掩模层的材质为氮化 娃。
[0022] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，所述隔离层的厚度为 40A ~U)〇A。
[0023] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，采用H3P04、HF和SCl混合溶液 的湿法工艺去除所述硬掩模层。
[0024] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，所述SCl由H2O2和HCl混合组 成。
[0025] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，采用HF溶液和O3去除所述隔 尚层。
[0026] 较佳的，上述的防止硅表面金属污染的方法，其中，采用外延工艺于所述第一硅层 之上生长所述第二硅层。
[0027] 上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0028] 本发明公开了一种防止硅表面金属污染的方法，其主要包括在硬掩模层和硅衬底 之间增加一层隔离层制备工艺，后续再依次去除硬掩模层和隔离层后进行第二硅层的生 长；该方法由于在去除硬掩模层时隔离层覆盖在第一硅层的上表面，进而可以有效保护第 一娃层免受H 3PO4溶液中金属元素的污染；另外暴露在H3PO4溶液中的隔离层即使受到污 染，在后续HF制程中也会被去除，为后续第二硅层的生长提供良好环境，因此该技术方案 可以有效的防止H 3PO4对硅表面的金属污染，具有避免第二硅层异常生长、增强工艺流程的 可控性、提尚广品质量和良率的有益效果。
【附图说明】
[0029] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外 形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比 例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0030] 图Ia~Ic是传统改善硅层表面的金属污染的方法的流程示意图；
[0031] 图2a~2d是本发明中防止硅表面金属污染的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0032] 本发明的核心思想是：通过改进工艺流程以减少硅表面金属污染，进一步改善采 用EPI工艺形成第二硅层对异常生长的对抗能力。
[0033] 下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限 定。
[0034] 传统的改善硅层表面的金属污染的方法的流程具体如图Ia~Ic所示：首先在第 一硅层11的上表面形成一层硬掩模层12,所述硬掩模层12的材质为SiN，如图Ia所示。
[0035] 之后，采用H3PO4溶液刻蚀去除该硬掩模层12,如图Ib所示。优选的，为避免第一 硅层11的表面受到H 3PO4溶液中的重金属元素的污染，通常在H孑04蚀刻后加H 202+HCl和 NH40H+H20 2或O3去除金属元素以降低薄膜污染。
[0036] 最后，在第一娃层11的上表面沉积第二娃层13,如图Ic所不。若形成所述第二娃 层所使用的方法为对金属污染较为敏感的外延工艺（EPI)时，仍然不可避免的导致第二硅 层的异常生长，降低产品的质量和性能。
[0037] 为解决传统方式中，因沉积第二硅层使用对金属污染更为敏感的外延生长工艺 时，硅层异常生长常常爆发等缺陷，本发明通过改进工艺流程减少硅表面金属污染，进一步 改善采用EPI工艺形成第二硅层对异常生长的对抗能力，保证产品质量。
[0038] 值得注意的是，为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详 细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些 详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0039] 具体的，如图2a~2d所示，该防止硅表面金属污染的方法主要应用于存储器件的 双层多晶硅堆栈结构的制备工艺中，该方法具体包括如下步骤：
[0040] 首先，提供一个硅衬底