述温度和浸泡时间一定的情况下，所述硅化物203越多则该对二氧化硅腐蚀的抑制作用越强，因此，为了使得尽量不对二氧化硅形成腐蚀，本实施例中优选地，所述步骤(I)中浸泡于所述第一腐蚀槽中的控片的数目为100片?200片。
[0035]在上述浸泡时间和腐蚀温度一定的情况下，本发明的另一种优选方案为所述硅化物203中硅的浓度为30ppm?50ppm。在该浓度范围内，所述氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择
t匕最闻。
[0036]接着实施步骤(4):将若干含有二氧化硅和氮化硅薄膜的制程晶圆置于经步骤
(3)中处理过的第一腐蚀槽中将氮化硅薄膜去除；如图4所示，所述制程晶圆204指的是真正用于生产中进行批量生产的晶圆。所述制程晶圆204在该刻蚀工艺中刻蚀效果的好坏直接影响该制程晶圆的性能与产品的良率。通常所述制程晶圆204通过生产中的某些工艺过程后，会在二氧化硅上形成作为阻挡层的氮化硅薄膜，而经过步骤(3)中处理的磷酸溶液中含有氮化硅与磷酸反应产生的硅化物，所述步骤(4)将所述含有二氧化硅与氮化硅薄膜的制程晶圆置于之前制备好的含有硅化物的磷酸溶液中的目的是利用磷酸对氮化硅的腐蚀作用，以及进一步利用所述磷酸中的硅化物对二氧化硅被腐蚀的抑制作用，只对所述制程晶圆中的阻挡层氮化硅形成腐蚀，不对二氧化硅形成腐蚀，若制程晶圆中的二氧化硅被腐蚀，则该制程晶圆则有可能会产生缺陷，影响最终产品的良率。
[0037]该步骤中抑制腐蚀制程晶圆中的二氧化硅利用的是控片中氮化硅与磷酸反应产生的硅化物，避免了在磷酸溶液中另外加入硅化物而导致成本上升。该步骤中，当制程晶圆上的氮化硅被腐蚀完之后，不再需要调节浸泡时间，因为所述第一腐蚀槽中含有硅化物，已经对二氧化硅的腐蚀形成了抑制，因此无论浸泡时间多长都不会使得二氧化硅被腐蚀。
[0038]该步骤中为了能使得所述硅化物对二氧化硅腐蚀的抑制作用最佳，通常所选择的制程晶圆的数目应该不大于所述步骤(I)中控片的数目，因此，为了达到较高的生产效率同时又不影响所述制程晶圆中二氧化硅被腐蚀，优选地，该步骤中所述制程晶圆的数目与所述步骤⑴中控片的数目相同。
[0039]实施步骤(5):提供含有磷酸和硫酸溶液的第二腐蚀槽；如图5所示，所述第二腐蚀槽21中含有磷酸和硫酸的混合溶液205。
[0040]接着实施步骤￠):调节所述第二腐蚀槽21中磷酸和硫酸的配比使得氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比最高；该步骤中使用磷酸和硫酸的混合溶液对制程晶圆中的氮化硅和二氧化硅都具有腐蚀性，因此，为了使得二氧化硅的腐蚀性最低，需要调节所述第二腐蚀槽21中磷酸和硫酸的混合溶液205中硫酸和磷酸的配比。作为本发明的一种优选方案，该步骤中的所述第二腐蚀槽21中只含有由磷酸和硫酸组成的混合溶液。进一步优选地，调节所述第二腐蚀槽21中磷酸和硫酸的配比使得磷酸的质量浓度为20%?40%，该浓度下氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比最高。
[0041 ] 当氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比为最高的情况下，所述制程晶圆中的二氧化硅也可能被腐蚀掉一部分，只是腐蚀二氧化硅的速率比腐蚀氮化硅的速率慢；本发明的该实施例中，优选地，当步骤出)中氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比为最高时，氮化硅被完全腐蚀，而二氧化硅完全没有被腐蚀。所述步骤(6)可以继续用步骤(I)中的控片在所述含有磷酸和硫酸的溶液中进行实验，使得氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比最高。
[0042] 接着实施步骤(7):将步骤(4)中的所述制程晶圆置于与步骤(6)中相同配比的磷酸和硫酸溶液中以去除所述制程晶圆表面的杂质，得到无缺陷的制程晶圆。本实施例中，经步骤(4)处理后与所述控片相同数目的制程晶圆上的氮化硅薄膜已经被所述硅化物去除；而在去除所述氮化硅的过程中，所述制程晶圆被置于含有大量硅化物的磷酸溶液中，而所述硅化物在磷酸溶液中属于沉淀物质，当所述制程晶圆拿出所述第一腐蚀槽后，所述制程晶圆的表面会粘附很多杂质(包括硅化物)，如果制程晶圆表面的这些杂质，则在后续生产中会进一步造成晶圆表面的缺陷，因此，本发明中经过步骤(4)处理后的制程晶圆需要放置入与所述步骤￠)中相同配比的磷酸和硫酸溶液中以去除所述制程晶圆表面的杂质，得到无缺陷的制程晶圆。
[0043]至此本发明的全部实施步骤已完成。本发明的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，具有以下三个有益效果:(一)采用控片代替制程晶圆制作适当的含有硅化物的磷酸溶液，降低了生产成本；(二)控片自带的氮化硅薄膜与磷酸反应生成用于抑制二氧化硅腐蚀的硅化物，有效避免了由于单独在磷酸中添加硅化物造成声场成本上升的问题；(三)采用适当配比的磷酸与硫酸的混合溶液来去除控片中氮化硅腐蚀后在晶圆表面粘附的杂质，以相同配比的磷酸和硫酸的混合溶液来清除制程晶圆表面杂质，使得晶圆表面无缺陷的情况下有效降低了产品的良率。
[0044]综上所述，本发明的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，解决了现有技术中在磷酸溶液中另外添加硅物质引起的成本上升、氮化硅被刻蚀后形成的杂质易对晶圆造成缺陷以及为降低晶圆缺陷而不得不降低生产效率的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0045]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于，该方法至少包括: (1)提供若干含二氧化硅和氮化硅薄膜的控片； (2)将所述控片浸于含有磷酸溶液的第一腐蚀槽中； (3)调节浸泡时间使得所述控片上的氮化硅薄膜被完全溶解；溶解于磷酸的氮化硅在所述第一腐蚀槽中形成硅化物以抑制磷酸对二氧化硅的腐蚀； (4)将若干含有二氧化硅和氮化硅薄膜的制程晶圆置于经步骤(3)中处理过的第一腐蚀槽中将氮化硅薄膜去除； (5)提供含有磷酸和硫酸溶液的第二腐蚀槽； (6)调节所述第二腐蚀槽中磷酸和硫酸的配比使得氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比最闻; (7)将步骤(4)中的所述制程晶圆置于与步骤(6)中相同配比的磷酸和硫酸溶液中以去除所述制程晶圆表面的杂质，得到无缺陷的制程晶圆。2.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤⑵中第一腐蚀槽中磷酸溶液的温度为150°C?160°C。3.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤⑴中控片的数目为100片?200片。4.根据权利要求3所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤⑶中的浸泡时间为20分钟?60分钟。5.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤(3)中所述磷酸溶液中娃的浓度为30ppm?50ppm。6.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的所述第一腐蚀槽中只含有磷酸一种溶液；所述步骤￠)中的所述第二腐蚀槽中只含有由磷酸和硫酸组成的混合溶液。7.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤⑷中的制程晶圆数目不大于所述步骤⑴中的控片数目。8.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤(4)中的制程晶圆数目与所述步骤(I)中的控片数目相同。9.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤(6)中第二腐蚀槽中的磷酸的质量浓度为20%?40%。10.根据权利要求1所述的湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，其特征在于:所述步骤(6)中氮化硅对二氧化硅的刻蚀选择比最高的情况为:氮化硅被完全腐蚀，二氧化硅完全没有被腐蚀。
【专利摘要】本发明提供一种湿法刻蚀中清除晶圆表面缺陷的方法，该方法采用控片代替制程晶圆制作适当的含有硅化物的磷酸溶液，降低了生产成本；控片自带的氮化硅薄膜与磷酸反应生成用于抑制二氧化硅腐蚀的硅化物，有效避免了由于单独在磷酸中添加硅化物造成声场成本上升的问题；采用适当配比的磷酸与硫酸的混合溶液来去除控片中氮化硅腐蚀后在晶圆表面粘附的杂质，并以相同配比的磷酸和硫酸的混合溶液来清除制程晶圆表面杂质，使得晶圆表面无缺陷的情况下有效降低了产品的良率。
【IPC分类】H01L21/02
【公开号】CN105575762
【申请号】CN201410541481
【发明人】胡春周
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日