一种晶圆清洗方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆清洗方法，应用于3D NAND器件制造工艺中，在衬底上形成堆叠层，并在堆叠层中刻蚀出沟道孔之后，在沟道孔形成存储层之前，采用清洗液进行清洗，而后，进行IPA转动干燥。在该方法中，采用IPA进行干燥，干燥过程中，由于IPA与晶圆上残留液体的表面张力的差异，IPA会将沟道孔中残留液体剥离下来，而后，通过晶圆转动以及IPA的挥发，将晶圆干燥，从而，提高深孔清洗质量，避免后续形成存储层后形成大量的颗粒缺陷，提升产品良率。

A cleaning method for wafer

The invention provides a wafer cleaning method, applied to the 3D in NAND device fabrication, forming stacked layer on a substrate, and etching a trench hole in the stack, before the formation of the storage layer in the channel pore, the cleaning liquid for cleaning, then, IPA rotary drying. In this method, IPA is used to dry, dry process, due to differences in the surface tension of the liquid residue and IPA wafer, IPA liquid will be stripped down, residual channel hole and then through wafer rotation and the volatilization of IPA, the wafer is dry, so as to improve the quality of cleaning, deep hole, to avoid the subsequent formation of storage after the formation of large particles layer defects, improve product yield.

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆清洗方法
本专利技术涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种晶圆清洗方法。
技术介绍
在半导体制造工艺中，晶圆的清洗是最常用的工艺之一。晶圆的清洗的目的是去除附着在晶圆表面上的有机物、金属或其他颗粒等污染物，以避免污染物会对后续的工艺的不良影响。3DNAND存储器件是一种集成度更高的存储器件结构，采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的3DNAND存储器结构。在3DNAND存储器件的制造工艺中，首先，形成绝缘层和牺牲层的堆叠层，而后，需要在堆叠层中刻蚀出通孔，作为沟道孔，沟道孔用于形成存储层。在形成存储层中的氧化硅层之前，要进行清洗工艺，通常分别采用SC1(氨水/双氧水/水混合液)清洗液和SC2(氯化氢/双氧水/水混合液)清洗液进行清洗，而后，采用氮气(N2)进行干燥。然而，在进行该清洗工艺之后，在沟道孔内形成存储层之后，在存储层下容易形成大量的掩埋颗粒缺陷(Buriedparticledefect)，这种缺陷与清洗工艺不干净相关，这会影响器件的良率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种晶圆清洗方法，提高深孔清洗质量，提升产品良率。为实现上述目的，本专利技术有如下技术方案：一种晶圆清洗方法，在衬底上形成具有3DNAND器件的堆叠层，在所述堆叠层中形成沟道孔之后，在沟道孔形成存储层之前，进行晶圆清洗，所述晶圆清洗包括：采用清洗液进行清洗，而后，进行IPA转动干燥。可选地，所述堆叠层由氧化硅与氮化硅交替层叠形成，所述沟道孔通过干法刻蚀形成。可选地，所述采用清洗液进行清洗，包括：采用SC1清洗液进行第一清洗；采用去离子水进行第二清洗；采用SC2清洗液进行第三清洗；采用去离子水进行第四清洗。可选地，所述第一清洗的工艺包括：SC1清洗液中各组分的比例范围为NH4OH：H2O2：H2O＝1:2:50～1：2：100，温度范围为35～50℃，清洗的时间范围为32～62s。可选地，所述第三清洗的工艺包括：SC2清洗液中各组分的比例范围为HCl：H2O2：H2O＝1:1:50～1：1：100，温度范围为25～35℃，清洗的时间范围为65～75s。可选地，所述沟道孔的深度大于3um。可选地，所述进行IPA转动干燥的工艺包括：所述沟道孔的宽度为100-300nm。可选地，采用清洗液进行清洗时，采用单片式机台。本专利技术实施例提供的晶圆清洗方法，应用于3DNAND器件制造工艺中，在衬底上形成堆叠层，并在堆叠层中刻蚀出沟道孔之后，在沟道孔形成存储层之前，采用清洗液进行清洗，而后，进行IPA转动干燥。在该方法中，采用IPA进行干燥，干燥过程中，由于IPA与晶圆上残留液体的表面张力的差异，IPA会将沟道孔中残留液体剥离下来，而后，通过晶圆转动以及IPA的挥发，将晶圆干燥，从而，提高深孔清洗质量，避免后续形成存储层后形成大量的颗粒缺陷，提升产品良率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了现有技术的清洗之后晶圆上缺陷分布的示意图；图2示出了图1中缺陷的扫描电子显微镜照片；图3示出了根据本专利技术实施例的清洗之前晶圆的剖面结构示意图；图4示出了本专利技术实施例的清洗方法中采用IPA进行干燥的原理示意图；图5示出了采用现有技术及本专利技术实施例的清洗方法清洗之后多片晶圆上缺陷分布的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。正如
技术介绍
中的描述，为了进一步提高NAND存储器件的集成度，目前提出了一种3DNAND存储器件，是采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的3DNAND存储器结构。该这种3DNAND存储器件的制造工艺中，首先，在衬底上形成绝缘层和牺牲层的堆叠层，而后，需要在堆叠层中刻蚀出通孔，作为沟道孔，沟道孔用于形成存储层。在形成存储层中的氧化硅层之前，要进行清洗工艺，通常分别采用SC1(氨水/双氧水/水混合液)清洗液和SC2(氯化氢/双氧水/水混合液)清洗液进行清洗，而后，采用氮气(N2)进行干燥。在进行清洗之后，在沟道孔中形成存储层中的第一层，存储层包括电荷捕获层和沟道层，通常地，电荷捕获层为ONO(Oxide-Nitride-Oxide)，即氧化物、氮化物和氧化物的叠层，沟道层为多晶硅，存储层中的第一层为电荷捕获层中的氧化物层，在上述清洗之后，即进行该氧化物层的沉积，该氧化物层为高k的氧化物。在沉积之后，发现了大量的缺陷(defect)，参考图1所示，为缺陷扫描后的晶圆上缺陷分布的示意图，其中，黑点代表缺陷，在晶圆的右侧发现了大量的缺陷。之后，进一步对缺陷进行分析，参考图2所示，为缺陷分析时的照片，其中图(A)为缺陷扫描的SEM(扫描电子显微镜)照片，图(B)为缺陷剖面的SEM照片，可以看到缺陷为掩埋颗粒缺陷。对于上述的缺陷，专利技术人进行了研究和实验，认为这种缺陷的出现，与清洗工艺的不干净相关，由于在清洗时，沟道孔的是深槽，清洁和干燥不彻底都会引起上述的缺陷。为此，提出了一种晶圆清洗方法，在衬底上形成具有3DNAND器件的堆叠层，在所述堆叠层中形成沟道孔之后，在沟道孔形成存储层之前，进行晶圆清洗，所述晶圆清洗包括：采用清洗液进行清洗，而后，进行IPA转动干燥。在该方法中，采用IPA进行干燥，干燥过程中，由于IPA与晶圆上残留液体的表面张力的差异，IPA会将沟道孔中残留液体剥离下来，而后，通过晶圆转动以及IPA的挥发，将晶圆干燥，从而，提高深孔清洗质量，避免后续形成存储层后形成大量的颗粒缺陷，提升产品良率。为了更好地理解本专利技术的技术方案和技术效果，以下将结合具体的实施例进行详细的描述。参考图3所示，该方法是在衬底100上形成具有3DNAND器件的堆叠层110，且在堆叠层110中形成沟道孔120之后、进行存储层的沉积之前进行的。为了便于理解本专利技术的技术方案，先结合具体的实施例对清洗之前的主要制造工艺进行详细的描述。首先，在步骤S101，提供衬底100，参考图3所示。衬底100为半导体衬底，例如可以为Si衬底、Ge衬底、SiGe衬底、SOI(绝缘体上硅，SiliconOnInsulator)或GOI(绝缘体上锗，GermaniumOnInsulator)等。在其他实施例中，所述半导体衬底还可以为包括其他元素半导体或化合物半导体的衬底，例如GaAs、InP或SiC等，还可以为叠层结构，例如Si/SiGe等，还可以其他外延结构，例如SGOI(绝缘体上锗硅)等。通常地，衬底为体硅衬底。接着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆清洗方法，其特征在于，在衬底上形成具有3D NAND器件的堆叠层，在所述堆叠层中形成沟道孔之后，在沟道孔形成存储层之前，进行晶圆清洗，所述晶圆清洗包括：采用清洗液进行清洗，而后，进行IPA转动干燥。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆清洗方法，其特征在于，在衬底上形成具有3DNAND器件的堆叠层，在所述堆叠层中形成沟道孔之后，在沟道孔形成存储层之前，进行晶圆清洗，所述晶圆清洗包括：采用清洗液进行清洗，而后，进行IPA转动干燥。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述堆叠层由氧化硅与氮化硅交替层叠形成，所述沟道孔通过干法刻蚀形成。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用清洗液进行清洗，包括：采用SC1清洗液进行第一清洗；采用去离子水进行第二清洗；采用SC2清洗液进行第三清洗；采用去离子水进行第四清洗。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一清洗的工艺包括：SC1清洗液中各组分的比例范围为NH...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘开源，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42