[发明专利]一种晶圆清洗方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

3D NAND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3D NAND存储器结构。在3D NAND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(Buried particle defect)，这种缺陷与清洗工艺不干净相关，这会影响器件的良率。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明有如下技术方案：

一种晶圆清洗方法，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。

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。

本发明实施例提供的晶圆清洗方法，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。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出了根据本发明实施例的清洗之前晶圆的剖面结构示意图；

图4示出了本发明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发明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

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明，但是本发明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发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。