專利名稱：溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的溝槽型功率晶體管的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其在基底1上形成有外延層2墊氧化層3以及氮化硅硬式掩膜層或氧化物硬幕罩層4，并通過干蝕刻定義有溝槽區(qū)域5。現(xiàn)有技術(shù)中干蝕刻形成溝槽5后，會直接進行角部圓滑蝕刻，再通過BOE (含氟離子溶液)將表面的氧化物硬幕罩層4去除，然后再進行生長犧牲氧化層、去除犧牲氧化層、生長柵氧化層和柵極多晶硅層的工藝。由于在干蝕刻后，會有成分為Si和0的副產(chǎn)物附著在溝槽側(cè)壁，在隨后的角部圓滑蝕刻后，這些側(cè)壁副產(chǎn)物的影響造成側(cè)壁不平坦、粗糙，同時在后續(xù)犧牲氧化層的生長和去除也無法完全消除粗糙度，最終造成柵氧化層厚度的不均勻，嚴(yán)重影響器件的可靠度和電性。同時，在BOE去除表面氧化物硬幕罩層4的過程中，也會相應(yīng)的產(chǎn)生主要成分為Si 和0的膜狀副產(chǎn)物，后續(xù)犧牲氧化層生長和去除的工藝無法去除此類膜狀物，造成柵極多晶硅無法填入溝槽，從而使得器件失效。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法，能清除掉上述主要成分為Si和0的副產(chǎn)物。本發(fā)明溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法，在形成溝槽后，進行步驟1 第一次RCA清洗；步驟2 第一次DHF清洗；步驟3 第二次RCA清洗。作為優(yōu)選，在BOE將氧化物硬幕罩層去除后，進行步驟4 第三次RCA清洗；步驟5 第二次DHF清洗。作為優(yōu)選，所述RCA清洗中的一次或多次采用APM清洗液。作為優(yōu)選，所述APM清洗液按照以下重量比混合而成NH4OH H2O2 H2O = 1 4 20。作為優(yōu)選，所述APM清洗液的使用溫度是30 80°C。作為優(yōu)選，所述第一次和/或第二次DHF清洗的清洗液按照以下重量比混合而成 HF H2O = 1 5 20。作為優(yōu)選，上述清洗液的使用溫度是20 25°C。作為優(yōu)選，所述RCA清洗時間為30 600秒/次。
作為優(yōu)選，所述DHF清洗時間為30 600秒/次。本發(fā)明溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法，通過采用多次清洗相結(jié)合的方式，有利于徹底清除溝槽型晶體管中的副產(chǎn)物。可以提高柵氧化層厚度的均勻性，并有利于柵極多晶硅在溝槽中的填入，因此能顯著提高晶體管的電性和良率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中形成溝槽的晶片；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中角部圓滑蝕刻前的溝槽側(cè)壁的SEM圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中柵氧化層生長和柵極多晶硅層沉積的溝槽表面的SEM圖；圖4是圖2的溝槽側(cè)壁在采用本發(fā)明清洗方法后的SEM圖；圖5是圖3的溝槽表面在采用本發(fā)明清洗方法后的SEM圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對本發(fā)明的詳細說明中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。比較例如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中形成溝槽包括在基底1上形成有外延層2，墊氧化層3以及氮化硅硬式掩膜層或氧化物硬幕罩層4，并通過干蝕刻定義有溝槽區(qū)域5。在形成溝槽后，通常會在后續(xù)直接進行角部圓滑蝕刻。圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中角部圓滑蝕刻前的溝槽側(cè)壁的SEM圖，可以在圖中明顯看到側(cè)壁上的不平坦、粗糙的結(jié)構(gòu)，該部分即主要成分為Si 和0的副產(chǎn)物。副產(chǎn)物的殘留會對后續(xù)柵氧化層的沉積產(chǎn)生影響，使其厚度不均勻，嚴(yán)重影響器件的可靠度及電性。在干蝕刻形成的溝槽5上進行角部圓滑蝕刻，然后通過BOE (含氟離子溶液)將表面的氧化物硬幕罩層4去除。但是，如圖3所示，在溝槽5底部表面會形成膜狀副產(chǎn)物，其主要成分也為Si和0。該膜狀物由于在接下來的生長和去除犧牲氧化層的步驟中不能被去除，因此，其殘留會造成柵極多晶硅層無法填入溝槽，從而造成器件失效。實施例本實施例在形成圖2所示的溝槽后，還進行以下清洗工藝步驟1 第一次RCA清洗；RCA清洗是1965年由Kern和Puotinen等人在N. J. Princeton的RCA實驗室首創(chuàng)，并由此而得名。目前RCA清洗是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中一種普遍使用的濕式化學(xué)清洗法，其主要包括以下 青洗液SPM(H2SO4M2O2)，APM(NH4OH/H2O2/H2O)，HPM(HC1/H202/H20)。作為優(yōu)選，本發(fā)明第一次RCA清洗采用APM清洗液，并可按照以下重量比混合而成NH4OH H2O2 H2O = 1 4 20。所述APM清洗液的使用溫度是30 80°C。第一次 RCA清洗時間可以為30 600秒，優(yōu)選300秒。第一次RCA清洗液也可以采用除APM清洗液之外的其它清洗液，本發(fā)明并不受限于此。步驟2 第一次DHF清洗；DHF清洗液即采用HF的稀釋液清洗，優(yōu)選按照以下重量比混合而成HF H2O =
41 5 20。第一次DHF清洗時間可以為30-600秒，優(yōu)選300秒。所述清洗液的使用溫度是 20 25°C。步驟3 第二次RCA清洗。與第一次RCA清洗相似，第二次RCA清洗可以采用APM清洗液，也可以采用其它 RCA清洗液。并可以采取與第一次RCA清洗相同或不同的清洗時間和溫度。圖4所示為通過上述清洗工藝之后的溝槽側(cè)壁，很明顯可以觀察到原來不平坦、 粗糙的部分已經(jīng)消失，側(cè)壁光滑平坦，說明其中成分為Si和0的副產(chǎn)物已經(jīng)去除。因此能夠保證后續(xù)工藝中柵極氧化層的均勻沉積。由于BOE (含氟離子溶液)將表面的氧化物硬幕罩層4去除會在溝槽5底部表面形成膜狀副產(chǎn)物，因此本實施例還包括清洗該膜狀副產(chǎn)物的工藝，包括 步驟4 第三次RCA清洗；與第一次或第二次RCA清洗相似，第三次RCA清洗可以采用APM清洗液，也可以采用其它RCA清洗液。并可以采取與第一次或第二次RCA清洗相同或不同的清洗時間和溫度。步驟5 第二次DHF清洗。第二次DHF清洗可以采用與第一次DHF同樣濃度的HF稀釋液，也可以采用不同濃度的稀釋液。并可以采用與第一次DHF清洗相同或不同的清洗時間和溫度。采用上述清洗后，溝槽表面的SEM圖如圖5所示，可以看到溝槽底部平面光滑，沒有任何膜狀物存在，說明采用本實施例的清洗方法后，能夠有效地去除成分為Si和0的膜狀副產(chǎn)物。在形成上述光滑平整的溝槽結(jié)構(gòu)后，將繼續(xù)后續(xù)的犧牲氧化層的去除與生長，柵氧化層的生長和柵極多晶硅層的沉積，形成結(jié)構(gòu)優(yōu)良的溝槽型功率晶體管。從上述的說明可知，本發(fā)明溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法，通過采用多次清洗相結(jié)合的方式，有利于徹底清除溝槽型晶體管中的副產(chǎn)物。可以提高柵氧化層厚度的均勻性，并有利于柵極多晶硅在溝槽中的填入，因此能顯著提高晶體管的電性和良率。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明雖然已通過以上實施例及其附圖而清楚說明，然而在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的變化和修正，但這些相應(yīng)的變化和修正都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法，其特征在于，在形成溝槽后，進行 步驟1:第一次RCA清洗；步驟2 第一次DHF清洗； 步驟3 第二次RCA清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，在BOE將氧化物硬幕罩層去除后，進行步驟4 第三次RCA清洗； 步驟5 第二次DHF清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于，所述RCA清洗中的一次或多次采用APM清洗液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的清洗方法，其特征在于，所述APM清洗液按照以下重量比混合而成=NH4OH H2O2 H2O = 1 4 20。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的清洗方法，其特征在于，所述APM清洗液的使用溫度是30 80 "C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于，所述第一次和/或第二次DHF清洗的清洗液按照以下重量比混合而成HF H2O= 1 5 20。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗液的使用溫度是20 25 °C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于，所述RCA清洗時間為30 600秒/次。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于，所述DHF清洗時間為30 600秒/次。
全文摘要
本發(fā)明提出了溝槽型功率晶體管中副產(chǎn)物的清洗方法，在形成溝槽后，進行第一次RCA清洗、第一次DHF清洗和第二次RCA清洗。本發(fā)明通過采用多次清洗相結(jié)合的方式，有利于徹底清除溝槽型晶體管中的副產(chǎn)物?？梢蕴岣邧叛趸瘜雍穸鹊木鶆蛐?，并有利于柵極多晶硅在溝槽中的填入，因此能顯著提高晶體管的電性和良率。
文檔編號H01L21/00GK102270559SQ20101019453
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者石亮, 胡明華 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司