二氧化硅sab的去除方法
【專利摘要】本發明公開了一種二氧化硅SAB的去除方法，其包括提供一閃存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆蓋；用NH3與HF蒸汽與閃存晶片上的二氧化硅SAB反應，生成(NH4)2SiF6；對反應后的閃存晶片加熱，使(NH4)2SiF6揮發，得到去除二氧化硅SAB后的閃存晶片。本發明先用NH3與HF蒸汽于閃存晶片上的二氧化硅SAB薄膜進行反應，生成(NH4)2SiF6，接著對閃存晶片加熱，將其去除，從而減少底切，避免漏電風險。
【專利說明】二氧化硅SAB的去除方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種二氧化硅SAB的去除方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著半導體器件的發展，自對準金屬硅化物如自對準鎳化硅、鈦化硅方法被引進來，用于產生硅化物，能夠很好地與露出的源、漏以及多晶硅柵的硅(Si)對準。這是因為金屬鎳(Ni)、鈦(Ti)或者鈷(Co)可以與硅反應，但是不會與硅氧化物如二氧化硅(Si02)、硅氮化物如氮化硅(Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)反應。因此N1、Ti或者Co僅僅會尋找到硅的部分進行反應，而對于由硅氧化物如二氧化硅(Si02)、硅氮化物如氮化硅(Si3N4)或者是娃氮氧化物(SiON)所覆蓋的部分,不會進行反應,就好比N1、Ti或者Co會自行對準硅的部分。
[0003]自對準金屬娃化物方法(salicide)是一種相當簡單方便的接觸金屬化程序,但是在半導體器件的制作過程中，有一些器件需要salicide過程，而有些器件需要非自對準金屬娃化物(non-salicide)過程,對于需要non-salicide過程的器件,就要利用上述salicide的特性,用不會與金屬反應的材料把需要non-salicide的器件覆蓋起來。這種用于覆蓋non-salicide器件的材料就稱為自對準娃化物區域阻擋膜(Silicide Area Block,簡稱SAB)。
[0004]對于有些閃存晶片，SAB采用二氧化硅薄膜，其刻蝕工藝是:先用等離子體干法刻蝕掉大部分二氧化硅薄膜，然后采用濕法刻蝕去除底部和側壁剩余的二氧化硅，濕法刻蝕所使用的化學試劑為稀釋的氫氟酸溶液。由于干法刻蝕后不同區域的二氧化硅薄膜厚度和性質有所不同，例如存儲單元Cell區側壁及側壁底部的二氧化硅較易被氫氟酸刻蝕，具有較快的刻蝕率，而高壓器件區域含有厚的熱二氧化硅薄膜，其刻蝕率較低，不易被去除。為了能夠去除它，需要加相當多的蝕刻量，而這勢必會造成存儲單元Cell區的蝕刻量過大，導致過刻蝕。由于二氧化硅刻蝕具有各向同性，在刻蝕完側壁的二氧化硅之后，會繼續刻蝕側壁底部的二氧化硅，形成比較大的底切，導致漏電后果。
[0005]如圖1a和Ib所示，圖1a是二氧化硅SAB濕法刻蝕前的形貌，該閃存晶片包括硅襯底10、多晶硅14、氮化硅15和二氧化硅16，其中，二氧化硅SAB包括側壁二氧化硅薄膜11和側壁底部二氧化硅薄膜12，圖1b是濕法刻蝕后的形貌，可見，存儲單元Cell區的側壁底部二氧化硅薄膜被過刻蝕，形成底切13。
[0006]綜上，如何改進現有工藝，在去除閃存晶片二氧化硅SAB的同時，減少底切，從而改善甚至避免漏電，是本領域技術人員亟待解決的技術問題之一。
【發明內容】
[0007]為了解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種二氧化硅SAB的去除方法，以減少底切，避免漏電風險。
[0008]本發明提供一種二氧化硅SAB的去除方法，其包括以下步驟:[0009]步驟S01，提供一閃存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆蓋；
[0010]步驟S02，用NH3與HF蒸汽與閃存晶片上的二氧化硅SAB反應，生成(NH4)2SiF6 ；
[0011]步驟S03，對反應后的閃存晶片加熱，使(NH4)2SiF6揮發，得到去除二氧化硅SAB后的閃存晶片。
[0012]進一步地，步驟S02的反應溫度為20_40°C。
[0013]進一步地，步驟S03的反應溫度為100_200°C。
[0014]進一步地，步驟S02是將閃存晶片置于反應室內的反應臺上，該反應臺內置恒溫水管，向該反應室內通入NH3與HF蒸汽與閃存晶片上的二氧化硅SAB反應。
[0015]進一步地，步驟S03是將閃存晶片置于反應室的反應臺上，該反應臺內置加熱器，以對閃存晶片進行加熱。
[0016]進一步地，步驟S03還包括排出揮發的(NH4)2SiF6，該反應室還具有廢氣排出裝置。
[0017]本發明提出了一種二氧化硅SAB的去除方法，通過干法化學刻蝕取代濕法刻蝕來去除二氧化硅SAB。具體地，本發明先用NH3與HF蒸汽于閃存晶片上的二氧化硅SAB薄膜進行反應，生成(NH4)2SiF6，利用該產物在超過100°C的溫度下會分解為氣體的特性，對閃存晶片加熱，將其去除；另一方面，由于干法化學刻蝕對于不同性質的二氧化硅具有相同的蝕刻率，故而在完全去除高壓器件區域的熱二氧化硅薄膜前提下，能有效地減少側壁底部的二氧化硅的損失，從而減少底切，避免漏電風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為能更清楚理解本發明的目的、特點和優點，以下將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細描述，其中:
[0019]圖1a和圖1b是現有濕法刻蝕二氧化硅SAB的前后對照示意圖；
[0020]圖2是本發明第一實施例步驟S02中第一反應室結構示意圖；
[0021]圖3是本發明第一實施例步驟S03中第二反應室結構示意圖；
[0022]圖4是本發明第一實施例完成后閃存晶片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]第一實施例
[0024]本實施例的二氧化硅SAB去除方法，其包括以下步驟。
[0025]步驟SOI，提供一閃存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆蓋。
[0026]其中，本步驟中的所述器件包括但不僅限于存儲單元Cell區和高壓器件，這些器件均被二氧化硅SAB所覆蓋。
[0027]步驟S02，用NH3與HF蒸汽與閃存晶片上的二氧化硅SAB反應，生成(NH4)2SiF615
[0028]其中，本步驟的反應溫度為室溫，即25°C，通過以下設置實現:如圖2所示，將上述閃存晶片2放到第一反應室3內的第一反應臺31上，第一反應臺31內置有恒溫水管32，通過循環流動的25°C的水，傳遞給第一反應臺31表面，而使閃存晶片2保持在25°C左右，也就是反應溫度；同時，第一反應室3頂部設有兩個蒸汽管，蒸汽管通過分流裝置將蒸汽輸送至第一反應室3內，其中，第一蒸汽管33與多個第一分流裝置34相連，用于將NH3蒸汽均勻輸送至第一反應室3內，第二蒸汽管35與多個第二分流裝置36相連，用于將HF蒸汽均勻輸送至第一反應室3內。
[0029]其中，本步驟的化學反應式包括:
[0030]2NH3+6HF+Si02 — (NH4) 2SiF6+2H20
[0031]其中，本步驟中的第一反應室3還設有廢氣回收裝置以及廢液回收裝置(未圖示)。
[0032]步驟S03，對反應后的閃存晶片加熱，使(NH4) 2SiF6揮發，得到去除二氧化硅SAB后的閃存晶片。
[0033]其中，本步驟的反應溫度為150°C，通過以下設置實現:如圖3所示，將反應后的閃存晶片2放到第二反應室4內的第二反應臺41上,第二反應臺41內置有電熱絲42，該電熱絲42設于靠近臺面的地方，通過電熱絲42的通電發熱，傳遞給第二臺面41表面，而使閃存晶片2達到150°C左右，由于(NH4)2SiF6在超過100°C的溫度下會分解為氣體，可以將其完全去除，從而實現去除閃存晶片上二氧化硅SAB的目的。
[0034]其中，本步驟的化學反應式包括:
[0035](NH4)2SiF6 — SiF4+2NH3+H20
[0036]其中，本步驟中的第二反應室4還設有廢氣排出裝置(未圖示)。
[0037]請接著參閱圖4，圖4是經過本發明第一實施例的方法后得到的閃存晶片結構，可以見到，本工藝完成后，存儲單元CelI區側墻底部的二氧化硅損失較少，有效的減少底切。
【權利要求】
1.一種二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于，其包括以下步驟: 步驟S01，提供一閃存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆蓋； 步驟S02，用NH3與HF蒸汽與閃存晶片上的二氧化硅SAB反應，生成(NH4)2SiF6 ； 步驟S03，對反應后的閃存晶片加熱，使(NH4)2SiF6揮發，得到去除二氧化硅SAB后的閃存晶片。
2.根據權利要求1所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步驟S02的反應溫度為 20-40°C。
3.根據權利要求1所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步驟S03的反應溫度為 100-200°C。
4.根據權利要求2所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步驟S02是將閃存晶片置于反應室內的反應臺上，該反應臺內置恒溫水管，向該反應室內通入NH3與HF蒸汽與閃存晶片上的二氧化硅SAB反應。
5.根據權利要求3所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步驟S03是將閃存晶片置于反應室的反應臺上，該反應臺內置加熱器，以對閃存晶片進行加熱。
6.根據權利要求5所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步驟S03還包括排出揮發的(NH4)2SiF6，該反應室還具有廢氣排出裝置。
【文檔編號】H01L21/311GK103646874SQ201310631394
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】徐友峰, 宋振偉, 陳晉 申請人:上海華力微電子有限公司