[发明专利]去除氮氧化硅膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及去除控片上氮氧化硅膜的方法。 

背景技术

随着集成电路的器件尺寸的逐渐缩小，尤其到深亚微米技术后，半导体制造过程中对于图形的精确性也不断提高。由于光刻尺寸的缩小，在曝光过程中由于各种介质的光反射系数的差异会导致光刻后图形的偏差。抗反射层(ARC)的应用可以减少或消除导致光刻胶不均匀感光的反射光，改善关键尺寸的控制能力。由于氮氧化硅(SiON)膜在形成过程中可以通过调整各组分含量来控制和调整光学参数值的特点，正逐渐成为更受重视的抗反射层材料，专利号为200310108409的中国专利公开了以氮氧化硅膜作为抗反射层的方案。另外，由于刻蚀气体或液体对氮氧化硅膜的刻蚀速率比较慢，因此，通常在制作金属连线的过程中被用于作为刻蚀阻挡层。 

随着氮氧化硅膜的应用越来越广泛，对于氮氧化硅膜的沉积工艺要求也不断提高。为了能在工艺中不断监控氮氧化硅膜的质量，必须在晶圆上形成氮氧化硅膜之前，先于控片上形成相同规格的氮氧化硅膜，检测其是否符合要求。 

然而，为了能使控片重复利用，在检测完氮氧化硅膜的质量以后，需要将氮氧化硅膜去除。现有去除控片上氮氧化硅膜的具体工艺步骤如图1所示，执行步骤S1，提供形成有氮氧化硅层的控片。所述控片为空白的晶圆。 

执行步骤S2，用浓度为49％的氢氟酸溶液对氮氧化硅膜进行湿法刻蚀30秒后，用氨水、双氧水和水的混合溶液清洗氮氧化硅膜5分钟。其中，用浓度为49％的氢氟酸溶液对氮氧化硅膜进行湿法刻蚀30秒后去除了部分氮氧化硅膜，然后用氨水、双氧水和水的混合溶液对氮氧化硅膜进行清洗5分钟，去除剩余氮氧化硅膜表面由于刻蚀产生的颗粒。 

执行步骤S3，用浓度为49％的氢氟酸对剩余的氮氧化硅膜进行湿法刻蚀20秒后，用氨水、双氧水和水的混合溶液清洗氮氧化硅膜5分钟。其中，在用浓度为49％的氢氟酸对剩余的氮氧化硅膜进行湿法刻蚀20秒后，氮氧化硅膜在控片上仍有残留。 

执行步骤S4，用浓度为49％的氢氟酸对残留的氮氧化硅膜进行湿法刻蚀10秒后，用氨水、双氧水和水的混合溶液清洗控片5分钟。对残留的氮氧化硅膜进行10秒的湿法刻蚀后，基本上完被清除；然后，用氨水、双氧水和水的混合溶液清洗控片5分钟，对湿法刻蚀后残留于控片上的氮氧化硅颗粒进行清洗去除。 

然而，由于对控片上的氮氧化硅膜进行处理时，不是单片进行处理的，而是五十多片的控片放在同一酸槽中一起进行氮氧化硅膜的去除。用现有技术同时去除这些控片上的氮氧化硅膜时，由于氮氧化硅膜与控片硅表面的结合能力比较强，在用浓度为49％的氢氟酸进行去除时，不能将所有控片上的氮氧化硅膜完全去除，即只有20％～30％的控片合格，表面的残留颗粒小于100个，而70％～80％的控片不合格，表面氮氧化硅颗粒残留多于5000个(如图2所示)。这样使多数控片不能重复利用，工艺成本提高。 

发明内容

本发明解决的问题是提供一种去除氮氧化硅膜的方法，防止控片表面氮氧化硅残留颗粒过多，导致工艺成本提高。 

本发明提供一种去除氮氧化硅膜的方法，包括：提供形成有氮氧化硅膜的控片；用浓度为0.2％～0.5％的氢氟酸清洗氮氧化硅膜表面；用磷酸去除氮氧化硅膜；用浓度为45％～50％的氢氟酸去除残留氮氧化硅膜；用包含氨水、双氧水和水的溶液清洗控片表面。 

可选的，用浓度为0.2％～0.5％的氢氟酸清洗氮氧化硅膜表面所用时间为8分钟～12分钟。 

可选的，所述磷酸的浓度为55％～65％。用磷酸去除氮氧化硅膜所用时间为20分钟～40分钟。 

可选的，用浓度为45％～50％的氢氟酸去除残留氮氧化硅膜所用时间为8秒～12秒。 

可选的，氨水、双氧水和水的比例为1∶1∶50。用氨水、双氧水和水的混合溶液清洗控片表面所用时间为4分钟～7分钟。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明先用浓度为0.2％～0.5％的氢氟酸清洗氮氧化硅膜表面，可以去除氮氧化硅膜表面因为曝露于空气中而氧化生成的原位氧化硅层；然后，用磷酸去除氮氧化硅膜，可以将所有控片上的氮氧化硅膜几乎完全去除，只残留少许氮氧化硅膜，即氮氧化硅颗粒大概多于100个而少于5000个；用浓度为45％～50％的氢氟酸去除残留氮氧化硅膜，将所有控片表面残留的氮氧化硅颗粒进一步去除，使残留氮氧化硅颗粒接近100个；用氨水、双氧水和水的混合溶液清洗控片表面，能进一步去除控片上的氮氧化硅颗粒，使工艺线上的所有控片表面的氮氧化硅颗粒达到要求，少于100个，这样所有的控片都可以再次利用。用本发明的工艺方法使控片的利用率提高，成本下降。