[发明专利]离子注入后的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种离子注入后的清洗方法。

背景技术

离子注入是将改变导电率的掺杂材料引入半导体衬底的标准技术。在离子注入系统中，所需要的掺杂材料在离子源中被离子化，离子被加速成具有规定能量的离子束后被引向半导体衬底的表面，离子束中的高能离子得以渗入半导体材料并且被镶嵌到半导体材料的晶格之中。

实践中，执行多晶硅掺杂以及形成轻掺杂区及源/漏区的操作中包含对半导体基底执行离子注入操作。所述轻掺杂区包含轻掺杂漏注入(Lightly Doped Drain，LDD)区及袋式(Pocket)离子注入区，所述轻掺杂区用于定义MOS器件的源漏扩展区。LDD杂质位于栅极下方半导体基底内紧贴沟道区边缘，Pocket杂质位于半导体基底内LDD区下方紧贴沟道区边缘，均为源漏区提供杂质浓度梯度。

在执行离子注入操作后，通常需顺序对所述半导体基底执行清洗操作，以去除所述离子注入操作对所述半导体基底造成的污染。涉及的清洗方法包括：2006年10月4日公开的公开号为“CN 1842896A”的中国专利申请中提供的一种轻掺杂离子注入后的清洗方法，即利用SPM及SC1溶液顺序或同时清洗轻掺杂离子注入后的所述半导体基底。

如图1所示，实践中，执行所述清洗操作的步骤包括，步骤101：提供半导体基底；步骤102：利用SPM(硫酸和双氧水的混合溶液)对所述半导体基底执行第一清洗操作，所述第一清洗操作持续5分钟；步骤103：利用SPM对所述半导体基底执行第二清洗操作，所述第二清洗操作持续5分钟；步骤104：确定SC1的极限使用次数N；步骤105：当SC1的使用次数小于N时，利用SC1(氨水和双氧水的混合溶液)对所述半导体基底执行第三清洗操作，所述第三清洗操作持续9分钟；当SC1的使用次数大于N时，更新SC1，并利用更新后的SC1对所述半导体基底执行第三清洗操作，所述第三清洗操作持续9分钟。

然而，实际生产发现，如图2所示，完成所述清洗操作后，在所述半导体基底的离子注入表面通常会形成5～10埃的凹陷(recess)30(图2中以经历轻掺杂离子注入过程的半导体基底作为示例，所述半导体基底10通过在半导体衬底上定义器件有源区并完成浅沟槽隔离、继而形成栅极20后获得)，随着器件临界尺寸的降低，尤其在临界尺寸降至65nm以下时，上述凹陷的存在将导致漏电流的增加和器件电学性能的降低。如何减少完成清洗操作后在所述半导体基底的离子注入表面产生凹陷的尺寸成为本领域技术人员亟待解决的问题。优化清洗方法成为解决上述技术问题的指导方向。

发明内容

本发明提供了一种离子注入后的清洗方法，可在完成清洗操作后减少所述半导体基底的离子注入表面产生凹陷的尺寸。

本发明提供的一种离子注入后的清洗方法，包括：

提供半导体基底；

对所述半导体基底执行离子注入操作；

利用氧化清洗溶液对经历离子注入操作后的所述半导体基底执行第一清洗操作；

配置碱性清洗溶液，所述碱性清洗溶液的PH值大于8；

利用所述碱性清洗溶液对所述半导体基底执行第二清洗操作。

可选地，利用所述氧化清洗溶液执行第一清洗操作包括利用硫酸和臭氧的混合溶液执行第一清洗操作；可选地，利用所述氧化清洗溶液执行第一清洗操作包括利用硫酸和双氧水的混合溶液执行第一清洗操作；可选地，利用所述氧化清洗溶液执行第一清洗操作包括顺序利用臭氧的水溶液和盐酸溶液执行第一清洗操作。

可选地，顺序利用臭氧的水溶液和盐酸溶液执行第一清洗操作时，执行第一清洗操作的步骤包括：

利用臭氧的水溶液执行氧化预清洗操作；

利用盐酸溶液对经历氧化预清洗操作的半导体基底执行氧化后预清洗操作；

对经历氧化后预清洗的所述半导体基底执行测试操作；

若测试合格，则确定所述半导体基底满足清洗要求；

若测试不合格，则执行所述半导体基底的氧化预清洗、氧化后预清洗及测试的操作，直至确定所述半导体基底满足清洗要求。

可选地，顺序利用臭氧的水溶液和盐酸溶液执行第一清洗操作时，执行第一清洗操作的步骤包括：

利用臭氧的水溶液对所述半导体基底执行氧化预清洗操作；

确定所述氧化预清洗操作的执行次数n，n为自然数；

对经历氧化预清洗后的所述半导体基底执行氧化后预清洗操作；

对经历氧化后预清洗的所述半导体基底交替执行n-1次所述半导体基底的氧化预清洗及氧化后预清洗操作。