選擇性外延生長預處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種選擇性外延生長預處理方法。
【背景技術】
[0002]選擇性外延沉積前，需要非常潔凈的硅表面，這樣才能夠保證選擇性外延沉積的質量。硅表面的原始氧化層和其它雜質會阻礙選擇性外延的生長或者導致生長的界面不好，從而影響電流的傳導。
[0003]在現有技術中，通常有兩種傳統的方法對硅表面進行預處理，以使硅表面符合選擇性外延生長工藝的條件，具體預處理方式如下:
[0004]I)用SiCoNi對硅表面進行預處理。然而，一方面SiCoNi會使通道孔變大，于是需要在曝光時將通道孔關鍵尺寸做得更小，這對曝光的條件是一個挑戰；另外一方面，SiCoNi清理后，晶圓背面有金屬離子沾污，從而會污染后續的爐管機臺。
[0005]2)用稀釋的氫氟酸對硅表面進行預處理。但是氫氟酸對通道孔里的氧化硅的蝕刻速率比氮化硅的蝕刻速率高，從而造成通道孔表面凹凸不平，對后續通道孔內電子存儲層和無定型硅通道的沉積造成不利影響，甚至造成通道的斷裂。
[0006]具體的，請參考圖1和圖2，圖1和圖2為現有技術中采用氫氟酸對硅表面進行預處理的結構示意圖，其中，提供硅襯底10，在硅襯底10上形成有薄膜層，所述薄膜層包括間隔排列的多個氧化層21和氮化層22，通道孔11形成在所述薄膜層內，并暴露出硅襯底10 (如圖1所示)；接著采用氫氟酸對暴露出的硅襯底10進行預處理，然而，正如上文所述，當使用氫氟酸對硅襯底10進行清洗時，通道孔11內的氧化層21刻蝕過快，導致通道孔11表面凹凸不平(如圖2所示)，對后續工藝造成不利影響。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種選擇性外延生長預處理方法，能夠對硅表面進行預處理，并且保證通道孔的性能。
[0008]為了實現上述目的，本發明提出了一種選擇性外延生長預處理方法，包括步驟:
[0009]提供襯底，所述襯底上形成有多層薄膜層，所述薄膜層內形成有通道孔，所述通道孔暴露出所述襯底；
[0010]在所述薄膜層、襯底及通道孔的表面形成一層保護層；
[0011]采用回刻蝕去除位于所述薄膜層和襯底表面的保護層，保留位于所述通道孔內的保護層；
[0012]采用酸液對暴露出的襯底表面進行預處理，同時去除所述保護層；
[0013]采用選擇性外延生長在所述襯底表面形成外延層。
[0014]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述保護層采用原子沉積法形成。
[0015]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述保護層材質為氧化硅。
[0016]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述保護層的厚度為30埃?50埃。
[0017]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，采用氫氟酸對所述襯底表面進行預處理，并去除所述保護層。
[0018]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述襯底為硅。
[0019]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述回刻蝕去除300埃?500埃的娃。
[0020]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述薄膜層為氧化硅和氮化硅薄膜的間隔堆疊排列。
[0021]進一步的，在所述的選擇性外延生長預處理方法中，所述外延層為硅。
[0022]與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在:在通道孔中形成保護層，之后對暴露出的襯底進行預處理時，保護層可以保護通道孔的表面，避免形成凹凸不平，從而能夠保證預處理后通道孔的性能，避免現有技術中存在的問題。
【附圖說明】
[0023]圖1和圖2為現有技術中采用氫氟酸對硅表面進行預處理的結構示意圖；
[0024]圖3為本發明一實施例中選擇性外延生長預處理方法的流程圖；
[0025]圖4至圖8為本發明一實施例中選擇性外延生長預處理方法過程中的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合示意圖對本發明的選擇性外延生長預處理方法進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明，而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發明的限制。
[0027]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發明由于不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0028]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0029]請參考圖3，在本實施例中，提出了一種選擇性外延生長預處理方法，包括步驟:
[0030]SlOO:提供襯底，所述襯底上形成有多層薄膜層，所述薄膜層內形成有通道孔，所述通道孔暴露出所述襯底；
[0031]S200:在所述薄膜層、襯底及通道孔的表面形成一層保護層；
[0032]S300:采用回刻蝕去除位于所述薄膜層和襯底表面的保護層，保留位于所述通道孔內的保護層；
[0033]S400:采用酸液對暴露出的襯底表面進行預處理，同時去除所述保護層；
[0034]S500:采用選擇性外延生長在所述襯底表面形成外延層。
[0035]具體的，請參考圖4，在本實施例中，提供襯底100，所述襯底100為硅；所述薄膜層為氧化硅210和氮化硅220薄膜的間隔堆疊排列，所述通道孔110形成在所述薄膜層內，并暴露出所述襯底100的表面。
[0036]請參考圖5，在所述薄膜層、襯底100及通道孔110的表面形成一層保護層400，所述保護層400采用原子沉積法(ALD)形成，所述保護層400采的材質可以為氧化硅，所述保護層400的厚度為30埃?50埃，例如為40埃。
[0037]請參考圖6，采用回刻蝕去除位于所述薄膜層和襯底100表面的保護層400，保留位于所述通道孔110內的保護層400 ;此時，所述回刻蝕不但去除部分保護層400還能夠對襯底100進行刻蝕，從而去除300埃?500埃的硅，例如是400埃，這樣有利于后續對襯底100進行預處理。
[0038]請參考圖7，采用酸液對暴露出的襯底100表面進行預處理，形成預處理后的凹槽310，所述凹槽310內的硅表面較為潔凈，便于后續形成外延層，同時酸液也會去除所述保護層400 ;具體的，在本實施例中，采用氫氟酸(HF)對所述襯底100表面進行預處理，并去除所述保護層400，在此步驟中，氫氟酸進行預處理的時間可以為剛剛好完全去除所述保護層400，未對通道孔110的側壁造成損害時，此處并未對通道孔110內的氧化層造成損傷，因此能夠保證其不備刻蝕成凹凸狀，從而保證通道孔110的性能，有利于后續的工藝進行。
[0039]請參考圖8，采用選擇性外延生長在所述襯底100表面形成外延層110，其中，所述外延層I1的材質也為硅。由于上述已經在凹槽310內形成了較為潔凈的硅表面，因此，后續采用選擇性外延生長硅時能夠形成較為良好的接觸，避免硅表面的原始氧化層和其它雜質會阻礙選擇性外延的生長或者導致生長的界面不好，從而影響電流的傳導。
[0040]綜上，在本發明實施例提供的選擇性外延生長預處理方法中，在通道孔中形成保護層，之后對暴露出的襯底進行預處理時，保護層可以保護通道孔的表面，避免形成凹凸不平，從而能夠保證預處理后通道孔的性能，避免現有技術中存在的問題。
[0041]上述僅為本發明的優選實施例而已，并不對本發明起到任何限制作用。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發明的技術方案的范圍內，對本發明揭露的技術方案和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發明的技術方案的內容，仍屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，包括步驟: 提供襯底，所述襯底上形成有多層薄膜層，所述薄膜層內形成有通道孔，所述通道孔暴露出所述襯底； 在所述薄膜層、襯底及通道孔的表面形成一層保護層； 采用回刻蝕去除位于所述薄膜層和襯底表面的保護層，保留位于所述通道孔內的保護層； 采用酸液對暴露出的襯底表面進行預處理，同時去除所述保護層； 采用選擇性外延生長在所述襯底表面形成外延層。
2.如權利要求1所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述保護層采用原子沉積法形成。
3.如權利要求2所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述保護層材質為氧化硅。
4.如權利要求3所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述保護層的厚度為30埃?50埃。
5.如權利要求3所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，采用氫氟酸對所述襯底表面進行預處理，并去除所述保護層。
6.如權利要求1所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述襯底為硅。
7.如權利要求6所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述回刻蝕去除300埃?500埃的娃。
8.如權利要求1所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述薄膜層為氧化硅和氮化硅薄膜的間隔堆疊排列。
9.如權利要求1所述的選擇性外延生長預處理方法，其特征在于，所述外延層為硅。
【專利摘要】本發明提出了一種選擇性外延生長預處理方法，在通道孔中形成保護層，之后對暴露出的襯底進行預處理時，保護層可以保護通道孔的表面，避免形成凹凸不平，從而能夠保證預處理后通道孔的性能，避免現有技術中存在的問題。
【IPC分類】H01L21-02
【公開號】CN104779142
【申請號】CN201510187339
【發明人】劉藩東, 陸智勇, 曾明, 高晶, 霍宗亮
【申請人】武漢新芯集成電路制造有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月20日