一種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件工藝，尤其涉及一種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法，通過(guò)在單片機(jī)臺(tái)中使用0.15％-2％濃度的氫氟酸溶液清洗、刻蝕去除晶片溝槽側(cè)壁在自然條件下形成的氧化膜，然后使用氧化性化學(xué)品將晶片溝槽的硅氧化成二氧化硅，反復(fù)進(jìn)行以上步驟，直到有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸滿足用戶的需求，使用這種方法有效縮小有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸，且是比較均勻的縮小有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件工藝，尤其涉及一種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸是半導(dǎo)體器件中的重要參數(shù)，隨著半導(dǎo)體工藝朝著精密方向發(fā)展，有源區(qū)關(guān)鍵尺寸變得越來(lái)越小，目前本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)采用光刻和干法蝕刻的方法在很大程度上有效減小了有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸，是本領(lǐng)域工藝的一大進(jìn)步。
[0003]但對(duì)該種技術(shù)而言，這種尺寸的縮小是靠光刻和干法蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于光刻本身的限制，有源區(qū)關(guān)鍵尺寸越小，光刻難度越高，因此最終得到的有些有源區(qū)尺寸很難滿足用戶的需求，是在工藝限制的條件下無(wú)法實(shí)施而得到的尺寸，人們采用各種方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，以使有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸能變得更小以滿足用戶的需求，比如采用新的光源(UV)，雙曝光技術(shù)等，但是由于各方面的原因，這些技術(shù)都很難滿足用戶的需求，因此，如何實(shí)施能讓有源區(qū)關(guān)鍵尺寸變得更小稱為本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的一大難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法，通過(guò)采用濕法清洗和刻蝕工藝去除晶片溝槽側(cè)壁上的自然氧化層，使溝槽側(cè)壁自然形成的硅的氧化物去除，然后采用氧化性化學(xué)品來(lái)處理晶片，使溝槽側(cè)壁的硅變成二氧化硅，之后重復(fù)完整的上述步驟，直到有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸能滿足用戶的需求，具體方法為:
[0005]一種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
[0006]提供一具有有源區(qū)的晶片，所述有源區(qū)之間以溝槽隔開(kāi)；
[0007]步驟S1:用濕法清洗工藝去除所述溝槽表面的氧化層；
[0008]步驟S2:用氧化性化學(xué)品處理所述溝槽表面，以在溝槽表面重新生成一層氧化層；
[0009]重復(fù)步驟S1、步驟S2若干次，直到有源區(qū)關(guān)鍵尺寸滿足預(yù)設(shè)要求。
[0010]優(yōu)選的，所述濕法清洗工藝使用的清洗液為氫氟酸。
[0011]優(yōu)選的，所述氫氟酸溶液中氫氟酸的含量為0.15% _2%。
[0012]優(yōu)選的，所述氧化性化學(xué)品為硫酸和雙氧水的混合液或含有臭氧的去離子水。
[0013]優(yōu)選的，所述去離子水中臭氧的濃度為2ppm-20ppm。
[0014]上述方法，其中，所述方法縮小有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸為lnm-10nm。
[0015]上述方法，其中，在單片清洗機(jī)臺(tái)實(shí)施所述濕法清洗和氧化工藝。
[0016]上述發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)或者有益效果:
[0017]本發(fā)明所述方法簡(jiǎn)單、容易實(shí)施，能均勻且有效縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的晶片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的晶片經(jīng)過(guò)濕法清洗后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的晶片溝槽側(cè)壁經(jīng)過(guò)氧化后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]實(shí)施方式
[0023]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0024]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明披露了一種有效縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法，通過(guò)采用濕法清洗工藝和蝕刻工藝去除有源區(qū)溝槽表面的自然形成的氧化層，然后用氧化性化學(xué)品在去除氧化層后的溝槽表面形成一新的氧化層，克服了傳統(tǒng)方法干法刻蝕到一定尺寸就難以實(shí)施的缺陷，有效減小了有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸，且重復(fù)上述濕法清洗工藝和蝕刻工藝滿足用戶對(duì)有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的要求，本方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，能滿足用戶對(duì)有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的要求。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】為:
[0025]參照?qǐng)D2所示結(jié)構(gòu)示意圖，為本實(shí)施例所提供的具有有源區(qū)的晶片，其中I是本實(shí)施例提供晶片上的第一溝槽，2是本實(shí)施例提供晶片的第二溝槽，其中第一溝槽和第二溝槽之間為有源區(qū)部分，第一氧化膜3表示第一溝槽I側(cè)壁和表面在自然條件下被氧化形成的氧化膜，第二氧化膜4指第二溝槽2側(cè)壁和表面在自然條件下被氧化形成的氧化膜。
[0026]參照?qǐng)D3所示結(jié)構(gòu)，在單片機(jī)臺(tái)中使用濕法清洗工藝去除第一氧化膜3和第二氧化膜4，濕法清洗使用的是濃度為0.15% -2%的氫氟酸溶液，以去除第一溝槽表面的第一氧化膜3和第二溝槽表面的第二氧化膜4，然后使用去離子水清除第一溝槽I表面和第二溝槽2表面殘留的氫氟酸。本發(fā)明的重點(diǎn)是第一溝槽和第二溝槽的側(cè)壁，底部的變化未在圖中示出，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，僅有底部的微小變化不影響本發(fā)明的創(chuàng)新性。
[0027]參照?qǐng)D4所示結(jié)構(gòu)，用氧化性化學(xué)品處理經(jīng)氫氟酸溶液刻蝕的晶片表面，其中使用的氧化性化學(xué)品可以為含臭氧的去離子水或者硫酸和雙氧水的混合酸，其中含臭氧的去離子水中臭氧的濃度為2ppm-20ppm，氧化性化學(xué)品可以將氧化層去除后的有源區(qū)溝槽的硅氧化成二氧化硅，經(jīng)過(guò)處理，第一溝槽I側(cè)壁和第二溝槽2側(cè)壁的硅被氧化成二氧化硅，由于自然條件下被氧化形成的氧化膜被清洗掉，因此有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸即第一溝槽和第二溝槽之間的部分尺寸縮小，經(jīng)過(guò)此過(guò)程，有源區(qū)關(guān)鍵尺寸縮小lnm-2nm。
[0028]值得注意的是，第一溝槽I和第二溝槽2的底部在自然條件形成的氧化膜以及氧化性化學(xué)品處理后形成的氧化膜在圖中未示出，圖中僅示出了本發(fā)明重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
[0029]其中，定義濕法清洗、蝕刻和氧化性化學(xué)品處理形成氧化膜為一個(gè)操作周期，每一個(gè)周期結(jié)束，有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸縮小lnm-2nm，用戶可以根據(jù)自己的需要重復(fù)這個(gè)周期的運(yùn)行，直到有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸滿足用戶的需求為止。最后，干燥所述晶片，得到所需的有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的晶片。
[0030]綜上所述，通過(guò)在單片機(jī)臺(tái)中使用0.15% -2%濃度的氫氟酸溶液濕法清洗、刻蝕去除晶片溝槽表面在自然條件下形成的氧化膜，然后使用氧化性化學(xué)品將晶片溝槽的硅氧化成二氧化硅，反復(fù)進(jìn)行以上步驟，直到有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸滿足用戶的需求，使用這種方法有效縮小有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸，且是比較均勻的縮小有源區(qū)的關(guān)鍵尺寸。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)所述變化例，在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0032]以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種縮小有源區(qū)關(guān)鍵尺寸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 提供一具有有源區(qū)的晶片，所述有源區(qū)中形成有若干溝槽； 步驟S1:用濕法清洗工藝去除所述溝槽表面的氧化層； 步驟S2:用氧化性化學(xué)品處理所述溝槽表面，以在溝槽表面重新生成一層氧化層； 重復(fù)步驟S1、步驟S2若干次，直到有源區(qū)關(guān)鍵尺寸滿足預(yù)設(shè)要求。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述濕法清洗工藝使用的清洗液為氫氟酸溶液。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液中氫氟酸的含量為0.15% -2%。
4.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述氧化性化學(xué)品為硫酸和雙氧水的混合液或含有臭氧的去離子水。
5.如權(quán)利要求4所述方法,其特征在于,所述去離子水中臭氧的濃度為2ppm-20ppm。
6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，利用所述方法將有源區(qū)關(guān)鍵尺寸縮小Inm-1Onm0
7.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在單片清洗機(jī)臺(tái)實(shí)施所述濕法清洗和氧化工藝。
【文檔編號(hào)】H01L21/306GK104465323SQ201410710203
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】徐友峰, 宋振偉, 陳晉, 李翔 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司