二氧化硅sab的去除方法
【专利摘要】本发明公开了一种二氧化硅SAB的去除方法，其包括提供一闪存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆盖；用NH3与HF蒸汽与闪存晶片上的二氧化硅SAB反应，生成(NH4)2SiF6；对反应后的闪存晶片加热，使(NH4)2SiF6挥发，得到去除二氧化硅SAB后的闪存晶片。本发明先用NH3与HF蒸汽于闪存晶片上的二氧化硅SAB薄膜进行反应，生成(NH4)2SiF6，接着对闪存晶片加热，将其去除，从而减少底切，避免漏电风险。
【专利说明】二氧化硅SAB的去除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种二氧化硅SAB的去除方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着半导体器件的发展，自对准金属硅化物如自对准镍化硅、钛化硅方法被引进来，用于产生硅化物，能够很好地与露出的源、漏以及多晶硅栅的硅(Si)对准。这是因为金属镍(Ni)、钛(Ti)或者钴(Co)可以与硅反应，但是不会与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)反应。因此N1、Ti或者Co仅仅会寻找到硅的部分进行反应，而对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)所覆盖的部分,不会进行反应,就好比N1、Ti或者Co会自行对准硅的部分。
[0003]自对准金属娃化物方法(salicide)是一种相当简单方便的接触金属化程序,但是在半导体器件的制作过程中，有一些器件需要salicide过程，而有些器件需要非自对准金属娃化物(non-salicide)过程,对于需要non-salicide过程的器件,就要利用上述salicide的特性,用不会与金属反应的材料把需要non-salicide的器件覆盖起来。这种用于覆盖non-salicide器件的材料就称为自对准娃化物区域阻挡膜(Silicide Area Block,简称SAB)。
[0004]对于有些闪存晶片，SAB采用二氧化硅薄膜，其刻蚀工艺是:先用等离子体干法刻蚀掉大部分二氧化硅薄膜，然后采用湿法刻蚀去除底部和侧壁剩余的二氧化硅，湿法刻蚀所使用的化学试剂为稀释的氢氟酸溶液。由于干法刻蚀后不同区域的二氧化硅薄膜厚度和性质有所不同，例如存储单元Cell区侧壁及侧壁底部的二氧化硅较易被氢氟酸刻蚀，具有较快的刻蚀率，而高压器件区域含有厚的热二氧化硅薄膜，其刻蚀率较低，不易被去除。为了能够去除它，需要加相当多的蚀刻量，而这势必会造成存储单元Cell区的蚀刻量过大，导致过刻蚀。由于二氧化硅刻蚀具有各向同性，在刻蚀完侧壁的二氧化硅之后，会继续刻蚀侧壁底部的二氧化硅，形成比较大的底切，导致漏电后果。
[0005]如图1a和Ib所示，图1a是二氧化硅SAB湿法刻蚀前的形貌，该闪存晶片包括硅衬底10、多晶硅14、氮化硅15和二氧化硅16，其中，二氧化硅SAB包括侧壁二氧化硅薄膜11和侧壁底部二氧化硅薄膜12，图1b是湿法刻蚀后的形貌，可见，存储单元Cell区的侧壁底部二氧化硅薄膜被过刻蚀，形成底切13。
[0006]综上，如何改进现有工艺，在去除闪存晶片二氧化硅SAB的同时，减少底切，从而改善甚至避免漏电，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
【发明内容】
[0007]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种二氧化硅SAB的去除方法，以减少底切，避免漏电风险。
[0008]本发明提供一种二氧化硅SAB的去除方法，其包括以下步骤:[0009]步骤S01，提供一闪存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆盖；
[0010]步骤S02，用NH3与HF蒸汽与闪存晶片上的二氧化硅SAB反应，生成(NH4)2SiF6 ；
[0011]步骤S03，对反应后的闪存晶片加热，使(NH4)2SiF6挥发，得到去除二氧化硅SAB后的闪存晶片。
[0012]进一步地，步骤S02的反应温度为20_40°C。
[0013]进一步地，步骤S03的反应温度为100_200°C。
[0014]进一步地，步骤S02是将闪存晶片置于反应室内的反应台上，该反应台内置恒温水管，向该反应室内通入NH3与HF蒸汽与闪存晶片上的二氧化硅SAB反应。
[0015]进一步地，步骤S03是将闪存晶片置于反应室的反应台上，该反应台内置加热器，以对闪存晶片进行加热。
[0016]进一步地，步骤S03还包括排出挥发的(NH4)2SiF6，该反应室还具有废气排出装置。
[0017]本发明提出了一种二氧化硅SAB的去除方法，通过干法化学刻蚀取代湿法刻蚀来去除二氧化硅SAB。具体地，本发明先用NH3与HF蒸汽于闪存晶片上的二氧化硅SAB薄膜进行反应，生成(NH4)2SiF6，利用该产物在超过100°C的温度下会分解为气体的特性，对闪存晶片加热，将其去除；另一方面，由于干法化学刻蚀对于不同性质的二氧化硅具有相同的蚀刻率，故而在完全去除高压器件区域的热二氧化硅薄膜前提下，能有效地减少侧壁底部的二氧化硅的损失，从而减少底切，避免漏电风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中:
[0019]图1a和图1b是现有湿法刻蚀二氧化硅SAB的前后对照示意图；
[0020]图2是本发明第一实施例步骤S02中第一反应室结构示意图；
[0021]图3是本发明第一实施例步骤S03中第二反应室结构示意图；
[0022]图4是本发明第一实施例完成后闪存晶片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]第一实施例
[0024]本实施例的二氧化硅SAB去除方法，其包括以下步骤。
[0025]步骤SOI，提供一闪存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆盖。
[0026]其中，本步骤中的所述器件包括但不仅限于存储单元Cell区和高压器件，这些器件均被二氧化硅SAB所覆盖。
[0027]步骤S02，用NH3与HF蒸汽与闪存晶片上的二氧化硅SAB反应，生成(NH4)2SiF615
[0028]其中，本步骤的反应温度为室温，即25°C，通过以下设置实现:如图2所示，将上述闪存晶片2放到第一反应室3内的第一反应台31上，第一反应台31内置有恒温水管32，通过循环流动的25°C的水，传递给第一反应台31表面，而使闪存晶片2保持在25°C左右，也就是反应温度；同时，第一反应室3顶部设有两个蒸汽管，蒸汽管通过分流装置将蒸汽输送至第一反应室3内，其中，第一蒸汽管33与多个第一分流装置34相连，用于将NH3蒸汽均匀输送至第一反应室3内，第二蒸汽管35与多个第二分流装置36相连，用于将HF蒸汽均匀输送至第一反应室3内。
[0029]其中，本步骤的化学反应式包括:
[0030]2NH3+6HF+Si02 — (NH4) 2SiF6+2H20
[0031]其中，本步骤中的第一反应室3还设有废气回收装置以及废液回收装置(未图示)。
[0032]步骤S03，对反应后的闪存晶片加热，使(NH4) 2SiF6挥发，得到去除二氧化硅SAB后的闪存晶片。
[0033]其中，本步骤的反应温度为150°C，通过以下设置实现:如图3所示，将反应后的闪存晶片2放到第二反应室4内的第二反应台41上,第二反应台41内置有电热丝42，该电热丝42设于靠近台面的地方，通过电热丝42的通电发热，传递给第二台面41表面，而使闪存晶片2达到150°C左右，由于(NH4)2SiF6在超过100°C的温度下会分解为气体，可以将其完全去除，从而实现去除闪存晶片上二氧化硅SAB的目的。
[0034]其中，本步骤的化学反应式包括:
[0035](NH4)2SiF6 — SiF4+2NH3+H20
[0036]其中，本步骤中的第二反应室4还设有废气排出装置(未图示)。
[0037]请接着参阅图4，图4是经过本发明第一实施例的方法后得到的闪存晶片结构，可以见到，本工艺完成后，存储单元CelI区侧墙底部的二氧化硅损失较少，有效的减少底切。
【权利要求】
1.一种二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于，其包括以下步骤: 步骤S01，提供一闪存晶片，其上的器件由二氧化硅SAB覆盖； 步骤S02，用NH3与HF蒸汽与闪存晶片上的二氧化硅SAB反应，生成(NH4)2SiF6 ； 步骤S03，对反应后的闪存晶片加热，使(NH4)2SiF6挥发，得到去除二氧化硅SAB后的闪存晶片。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步骤S02的反应温度为 20-40°C。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步骤S03的反应温度为 100-200°C。
4.根据权利要求2所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步骤S02是将闪存晶片置于反应室内的反应台上，该反应台内置恒温水管，向该反应室内通入NH3与HF蒸汽与闪存晶片上的二氧化硅SAB反应。
5.根据权利要求3所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步骤S03是将闪存晶片置于反应室的反应台上，该反应台内置加热器，以对闪存晶片进行加热。
6.根据权利要求5所述的二氧化硅SAB的去除方法，其特征在于:步骤S03还包括排出挥发的(NH4)2SiF6，该反应室还具有废气排出装置。
【文档编号】H01L21/311GK103646874SQ201310631394
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】徐友峰, 宋振伟, 陈晋 申请人:上海华力微电子有限公司