一種縮小有源區關鍵尺寸的方法
【專利摘要】本發明涉及半導體器件工藝，尤其涉及一種縮小有源區關鍵尺寸的方法，通過在單片機臺中使用0.15％-2％濃度的氫氟酸溶液清洗、刻蝕去除晶片溝槽側壁在自然條件下形成的氧化膜，然后使用氧化性化學品將晶片溝槽的硅氧化成二氧化硅，反復進行以上步驟，直到有源區的關鍵尺寸滿足用戶的需求，使用這種方法有效縮小有源區的關鍵尺寸，且是比較均勻的縮小有源區的關鍵尺寸。
【專利說明】—種縮小有源區關鍵尺寸的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體器件工藝，尤其涉及一種縮小有源區關鍵尺寸的方法。
【背景技術】
[0002]有源區的關鍵尺寸是半導體器件中的重要參數，隨著半導體工藝朝著精密方向發展，有源區關鍵尺寸變得越來越小，目前本領域技術人員通過采用光刻和干法蝕刻的方法在很大程度上有效減小了有源區的關鍵尺寸，是本領域工藝的一大進步。
[0003]但對該種技術而言，這種尺寸的縮小是靠光刻和干法蝕刻來實現，由于光刻本身的限制，有源區關鍵尺寸越小，光刻難度越高，因此最終得到的有些有源區尺寸很難滿足用戶的需求，是在工藝限制的條件下無法實施而得到的尺寸，人們采用各種方法來解決這個問題，以使有源區的關鍵尺寸能變得更小以滿足用戶的需求，比如采用新的光源(UV)，雙曝光技術等，但是由于各方面的原因，這些技術都很難滿足用戶的需求，因此，如何實施能讓有源區關鍵尺寸變得更小稱為本領域技術人員面臨的一大難題。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提出一種縮小有源區關鍵尺寸的方法，通過采用濕法清洗和刻蝕工藝去除晶片溝槽側壁上的自然氧化層，使溝槽側壁自然形成的硅的氧化物去除，然后采用氧化性化學品來處理晶片，使溝槽側壁的硅變成二氧化硅，之后重復完整的上述步驟，直到有源區的關鍵尺寸能滿足用戶的需求，具體方法為:
[0005]一種縮小有源區關鍵尺寸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
[0006]提供一具有有源區的晶片，所述有源區之間以溝槽隔開；
[0007]步驟S1:用濕法清洗工藝去除所述溝槽表面的氧化層；
[0008]步驟S2:用氧化性化學品處理所述溝槽表面，以在溝槽表面重新生成一層氧化層；
[0009]重復步驟S1、步驟S2若干次，直到有源區關鍵尺寸滿足預設要求。
[0010]優選的，所述濕法清洗工藝使用的清洗液為氫氟酸。
[0011]優選的，所述氫氟酸溶液中氫氟酸的含量為0.15% _2%。
[0012]優選的，所述氧化性化學品為硫酸和雙氧水的混合液或含有臭氧的去離子水。
[0013]優選的，所述去離子水中臭氧的濃度為2ppm-20ppm。
[0014]上述方法，其中，所述方法縮小有源區的關鍵尺寸為lnm-10nm。
[0015]上述方法，其中，在單片清洗機臺實施所述濕法清洗和氧化工藝。
[0016]上述發明具有如下優點或者有益效果:
[0017]本發明所述方法簡單、容易實施，能均勻且有效縮小有源區關鍵尺寸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例的流程示意圖；
[0019]圖2是本發明實施例提供的晶片結構示意圖；
[0020]圖3是本發明實施例提供的晶片經過濕法清洗后的結構示意圖；
[0021]圖4是本發明實施例提供的晶片溝槽側壁經過氧化后的結構示意圖。
[0022]實施方式
[0023]下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發明的限定。
[0024]針對上述存在的問題，本發明披露了一種有效縮小有源區關鍵尺寸的方法，通過采用濕法清洗工藝和蝕刻工藝去除有源區溝槽表面的自然形成的氧化層，然后用氧化性化學品在去除氧化層后的溝槽表面形成一新的氧化層，克服了傳統方法干法刻蝕到一定尺寸就難以實施的缺陷，有效減小了有源區的關鍵尺寸，且重復上述濕法清洗工藝和蝕刻工藝滿足用戶對有源區關鍵尺寸的要求，本方法簡單，容易實施，能滿足用戶對有源區關鍵尺寸的要求。本發明的【具體實施方式】為:
[0025]參照圖2所示結構示意圖，為本實施例所提供的具有有源區的晶片，其中I是本實施例提供晶片上的第一溝槽，2是本實施例提供晶片的第二溝槽，其中第一溝槽和第二溝槽之間為有源區部分，第一氧化膜3表示第一溝槽I側壁和表面在自然條件下被氧化形成的氧化膜，第二氧化膜4指第二溝槽2側壁和表面在自然條件下被氧化形成的氧化膜。
[0026]參照圖3所示結構，在單片機臺中使用濕法清洗工藝去除第一氧化膜3和第二氧化膜4，濕法清洗使用的是濃度為0.15% -2%的氫氟酸溶液，以去除第一溝槽表面的第一氧化膜3和第二溝槽表面的第二氧化膜4，然后使用去離子水清除第一溝槽I表面和第二溝槽2表面殘留的氫氟酸。本發明的重點是第一溝槽和第二溝槽的側壁，底部的變化未在圖中示出，本領域技術人員明白，僅有底部的微小變化不影響本發明的創新性。
[0027]參照圖4所示結構，用氧化性化學品處理經氫氟酸溶液刻蝕的晶片表面，其中使用的氧化性化學品可以為含臭氧的去離子水或者硫酸和雙氧水的混合酸，其中含臭氧的去離子水中臭氧的濃度為2ppm-20ppm，氧化性化學品可以將氧化層去除后的有源區溝槽的硅氧化成二氧化硅，經過處理，第一溝槽I側壁和第二溝槽2側壁的硅被氧化成二氧化硅，由于自然條件下被氧化形成的氧化膜被清洗掉，因此有源區的關鍵尺寸即第一溝槽和第二溝槽之間的部分尺寸縮小，經過此過程，有源區關鍵尺寸縮小lnm-2nm。
[0028]值得注意的是，第一溝槽I和第二溝槽2的底部在自然條件形成的氧化膜以及氧化性化學品處理后形成的氧化膜在圖中未示出，圖中僅示出了本發明重點解決的問題。
[0029]其中，定義濕法清洗、蝕刻和氧化性化學品處理形成氧化膜為一個操作周期，每一個周期結束，有源區的關鍵尺寸縮小lnm-2nm，用戶可以根據自己的需要重復這個周期的運行，直到有源區的關鍵尺寸滿足用戶的需求為止。最后，干燥所述晶片，得到所需的有源區關鍵尺寸的晶片。
[0030]綜上所述，通過在單片機臺中使用0.15% -2%濃度的氫氟酸溶液濕法清洗、刻蝕去除晶片溝槽表面在自然條件下形成的氧化膜，然后使用氧化性化學品將晶片溝槽的硅氧化成二氧化硅，反復進行以上步驟，直到有源區的關鍵尺寸滿足用戶的需求，使用這種方法有效縮小有源區的關鍵尺寸，且是比較均勻的縮小有源區的關鍵尺寸。
[0031]本領域技術人員應該理解，本領域技術人員在結合現有技術以及上述實施例可以實現所述變化例，在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發明的實質內容，在此不予贅述。
[0032]以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發明的實質內容。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍。
【權利要求】
1.一種縮小有源區關鍵尺寸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 提供一具有有源區的晶片，所述有源區中形成有若干溝槽； 步驟S1:用濕法清洗工藝去除所述溝槽表面的氧化層； 步驟S2:用氧化性化學品處理所述溝槽表面，以在溝槽表面重新生成一層氧化層； 重復步驟S1、步驟S2若干次，直到有源區關鍵尺寸滿足預設要求。
2.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述濕法清洗工藝使用的清洗液為氫氟酸溶液。
3.如權利要求2所述方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液中氫氟酸的含量為0.15% -2%。
4.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述氧化性化學品為硫酸和雙氧水的混合液或含有臭氧的去離子水。
5.如權利要求4所述方法,其特征在于,所述去離子水中臭氧的濃度為2ppm-20ppm。
6.如權利要求1所述方法，其特征在于，利用所述方法將有源區關鍵尺寸縮小Inm-1Onm0
7.如權利要求1所述方法，其特征在于，在單片清洗機臺實施所述濕法清洗和氧化工藝。
【文檔編號】H01L21/306GK104465323SQ201410710203
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】徐友峰, 宋振偉, 陳晉, 李翔 申請人:上海華力微電子有限公司