半导体器件的形成方法技术

一种半导体器件的形成方法，包括：提供晶圆；在所述晶圆上形成牺牲层；形成所述牺牲层之后，对所述晶圆进行离子注入以调节半导体器件的阈值电压；进行第一湿法清洗，以同时去除所述牺牲层，以及因所述离子注入形成在所述牺牲层中的颗粒。在本发明专利技术的技术方案中，通过在对晶圆进行离子注入之前在晶圆表面形成牺牲层，然后再对晶圆进行第一湿法清洗，使得经第一湿法清洗之后，牺牲层从晶圆表面剥离，在牺牲层剥离的同时带走形成在牺牲层中的颗粒，防止了晶圆表层形成流动图形缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种半导体器件的形成方法。
技术介绍
晶圆能用来制作包含多种电路元件的半导体器件，在晶圆上制作半导体器件的电路元件之前，通常会进行离子注入以调节半导体器件的阈值电压。进行离子注入之后，对晶圆进行清洗，再在晶圆上制作半导体器件的电路元件。但是，在制作电路元件的过程中对离子注入并且经过清洗后的晶圆进行检测发现，如图1所示，晶圆1的表层会存在许多颗粒(黑色点所示)，因这些颗粒大致集中地排布在一条直线(图中虚线所示)上，因而将这些颗粒所形成的缺陷称之为流动图形缺陷(flowtypedefect)。所述颗粒能引起电路开路或短路，另外，颗粒还可以是后续其它类型玷污的来源，因此，亟需探求一种方法来去除晶圆表层的颗粒以避免出现所述流动图形缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是：在晶圆上制作电路元件的过程中对晶圆进行检测发现，晶圆的表层存在流动图形缺陷。为解决上述问题，本专利技术提供了一种半导体器件的形成方法，包括：提供晶圆；在所述晶圆上形成牺牲层；形成所述牺牲层之后，对所述晶圆进行离子注入以调节半导体器件的阈值电压；进行第一湿法清洗，以同时去除所述牺牲层，以及因所述离子注入形成在所述牺牲层中的颗粒。可选地，所述牺牲层的材料为氧化硅。可选地，所述牺牲层的形成方法为快速热氧化。可选地，所述快速热氧化的工艺参数包括：温度为800℃至1200℃，时间为3s至30s。可选地，所述第一湿法清洗包括：利用氢氟酸溶液进行第一步清洗。可选地，所述第一湿法清洗还包括：所述第一步清洗之后，利用双氧水、氨水和去离子水的混合溶液进行第二步清洗，以去除所述晶圆表层的有机物颗粒。可选地，所述第一湿法清洗还包括：所述第二步清洗之后，利用双氧水、盐酸和去离子水的混合溶液进行第三步清洗，以去除所述晶圆表层的金属颗粒。可选地，所述第一步清洗的步骤中，所述氢氟酸溶液为浓氢氟酸与水按照1：50至1：200的体积配比混合而成，清洗时间为20s至60s，温度为20℃至40℃。可选地，所述第二步清洗的步骤中，所述双氧水、氨水、去离子水的体积比为1：2：10至1：2：60，清洗时间为200s至800s，温度为20℃至40℃。可选地，所述第三步清洗的步骤中，所述双氧水、盐酸、去离子水的体积比为1：1：20至1：1：70，清洗时间为200s至800s，温度为20℃至40℃。可选地，进行所述第一湿法清洗之前，还包括：进行第二湿法清洗，以去除因所述离子注入形成在所述牺牲层表面的聚合物以及所述牺牲层中的所述颗粒。可选地，所述第二湿法清洗包括：利用硫酸和双氧水的混合溶液进行第一步清洗，以去除所述聚合物；所述第一步清洗之后，利用双氧水、氨水和去离子水的混合溶液进行第二步清洗，以去除所述颗粒。可选地，所述第一步清洗的步骤中，所述硫酸与双氧水的体积比为2：1至5：1，清洗时间为200s至800s，温度为20℃至40℃；所述第二步清洗的步骤中，所述双氧水、氨水、去离子水的体积比为1：2：10至1：2：60，清洗时间为200s至800s，温度为20℃至40℃。可选地，所述离子注入包括先后依次进行的第一、二次离子注入，所述第一、二次离子注入的离子浓度相同，所述第一次离子注入的深度大于所述第二次离子注入的深度。可选地，所述半导体器件为闪存，所述第一湿法清洗之后，在所述晶圆表面形成氧化层。可选地，所述晶圆为具有外延层的硅片。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：在对晶圆进行离子注入之前，在晶圆表面形成牺牲层；在离子注入之后，对晶圆进行第一湿法清洗。经第一湿法清洗之后，牺牲层从晶圆表面剥离，在牺牲层剥离的同时带走形成在牺牲层中的颗粒，防止了在晶圆表层形成流动图形缺陷。附图说明图1是现有一种晶圆的表层存在流动图形缺陷的示意图；图2是本专利技术的一个实施例中半导体器件制作方法的流程图。具体实施方式如前所述，在制作电路元件的过程中对晶圆进行检测发现，晶圆的表层存在流动图形缺陷。经过大量研究发现，造成上述问题的原因是：在对晶圆进行离子注入以调节半导体器件的阈值电压的过程中，会向晶圆表层引入颗粒，这些颗粒经离子注入之后的酸槽冲洗步骤后会形成流动图形缺陷。鉴于此，本专利技术提出了一种改进的技术方案：在对晶圆进行离子注入之前，在晶圆表面形成牺牲层；在离子注入之后，对晶圆进行第一湿法清洗。经第一湿法清洗之后，牺牲层从晶圆表面剥离，在牺牲层剥离的同时带走形成在牺牲层中的颗粒，防止了晶圆表面形成流动图形缺陷。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合图2对本专利技术的具体实施例做详细的说明。S1：提供晶圆。在本专利技术的技术方案中，所述晶圆可以为任意材质。在本实施例中，所述晶圆为具有外延层的硅片，所述外延层内掺杂有P型离子或N型离子。所述外延层的缺陷较少，可以将半导体器件的电路元件制作在外延层中，以提高半导体器件的质量。在本实施例的变换例中，所述晶圆也可以为没有外延层的硅片。在本专利技术的技术方案中，在所述晶圆上制作的所述半导体器件可以为任意类型。在本实施例中，所述半导体器件为闪存。S2：在所述晶圆上形成牺牲层。在本专利技术的技术方案中，所述牺牲层可以为任意材质。在本实施例中，所述牺牲层为氧化硅。所述牺牲层选用氧化硅的原因包括：一方面，氧化硅与硅片具有良好的接触界面，引入的界面态较少；另一方面，氧化硅与硅片有非常相近的热膨胀系数，使得本实施例在晶圆上形成牺牲层的过程中能将硅片产生的翘曲限制到最小。所述氧化硅的形成方法有多种，包括化学气相沉积、热生长等。在本实施例中，所述牺牲层的形成方法为快速热氧化(RapidThermalOxidation，简称RTO)，在利用快速热氧化工艺形成氧化硅时，可以在短时间内达到所需温度，从而减少了氧化硅的形成时间，避免了晶圆因长时间处在高温环境中以致影响晶圆中所述离子的分布。在本实施例中，所述快速热氧化的工艺参数包括：温度为800℃至1200℃，时间为3s至30s。S3：对所述晶圆进行离子注入以调节半导体器件的阈值电压。在所述离子注入的步骤中，注入的离子穿过所述牺牲层进入所述晶圆内。在本实施例中，所述离子注入包括先后依次进行的第一、二次离子注入，所述第一、二次离子注入的离子浓度相同，所述第一次离子注入的深度大于所述第二次离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供晶圆；在所述晶圆上形成牺牲层；形成所述牺牲层之后，对所述晶圆进行离子注入以调节半导体器件的阈值电压；进行第一湿法清洗，以同时去除所述牺牲层，以及因所述离子注入形成在所述牺牲层中的颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供晶圆；
在所述晶圆上形成牺牲层；
形成所述牺牲层之后，对所述晶圆进行离子注入以调节半导体器件的阈
值电压；
进行第一湿法清洗，以同时去除所述牺牲层，以及因所述离子注入形成
在所述牺牲层中的颗粒。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为氧化硅。
3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的形成方法为快
速热氧化。
4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述快速热氧化的工艺参数
包括：温度为800℃至1200℃，时间为3s至30s。
5.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一湿法清洗包括：利
用氢氟酸溶液进行第一步清洗。
6.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述第一湿法清洗还包括：
所述第一步清洗之后，利用双氧水、氨水和去离子水的混合溶液进行第二
步清洗，以去除所述晶圆表层的有机物颗粒。
7.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述第一湿法清洗还包括：
所述第二步清洗之后，利用双氧水、盐酸和去离子水的混合溶液进行第三
步清洗，以去除所述晶圆表层的金属颗粒。
8.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述第一步清洗的步骤中，
所述氢氟酸溶液为浓氢氟酸与水按照1：50至1：200的体积配比混合而成，
清洗时间为20s至60s，温度为20℃至40℃。
9.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述第二步清洗的步骤中，
所述双氧水、氨水、去离子水的体积比为1：2：10至1：2：60，清洗时
间为200s至800s...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐涛，王卉，陈宏，曹子贵，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31