[发明专利]选择性外延生长预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种选择性外延生长预处理方法。

背景技术

选择性外延沉积前，需要非常洁净的硅表面，这样才能够保证选择性外延沉积的质量。硅表面的原始氧化层和其它杂质会阻碍选择性外延的生长或者导致生长的界面不好，从而影响电流的传导。

在现有技术中，通常有两种传统的方法对硅表面进行预处理，以使硅表面符合选择性外延生长工艺的条件，具体预处理方式如下：

1)用SiCoNi对硅表面进行预处理。然而，一方面SiCoNi会使通道孔变大，于是需要在曝光时将通道孔关键尺寸做得更小，这对曝光的条件是一个挑战；另外一方面，SiCoNi清理后，晶圆背面有金属离子沾污，从而会污染后续的炉管机台。

2)用稀释的氢氟酸对硅表面进行预处理。但是氢氟酸对通道孔里的氧化硅的蚀刻速率比氮化硅的蚀刻速率高，从而造成通道孔表面凹凸不平，对后续通道孔内电子存储层和无定型硅通道的沉积造成不利影响，甚至造成通道的断裂。

具体的，请参考图1和图2，图1和图2为现有技术中采用氢氟酸对硅表面进行预处理的结构示意图，其中，提供硅衬底10，在硅衬底10上形成有薄膜层，所述薄膜层包括间隔排列的多个氧化层21和氮化层22，通道孔11形成在所述薄膜层内，并暴露出硅衬底10(如图1所示)；接着采用氢氟酸对暴露出的硅衬底10进行预处理，然而，正如上文所述，当使用氢氟酸对硅衬底10进行清洗时，通道孔11内的氧化层21刻蚀过快，导致通道孔11表面凹凸不平(如图2所示)，对后续工艺造成不利影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种选择性外延生长预处理方法，能够对硅表面进行预处理，并且保证通道孔的性能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种选择性外延生长预处理方法，包括步骤：

提供衬底，所述衬底上形成有多层薄膜层，所述薄膜层内形成有通道孔，所述通道孔暴露出所述衬底；

在所述薄膜层、衬底及通道孔的表面形成一层保护层；

采用回刻蚀去除位于所述薄膜层和衬底表面的保护层，保留位于所述通道孔内的保护层；

采用酸液对暴露出的衬底表面进行预处理，同时去除所述保护层；

采用选择性外延生长在所述衬底表面形成外延层。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述保护层采用原子沉积法形成。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述保护层材质为氧化硅。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述保护层的厚度为30埃～50埃。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，采用氢氟酸对所述衬底表面进行预处理，并去除所述保护层。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述衬底为硅。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述回刻蚀去除300埃～500埃的硅。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述薄膜层为氧化硅和氮化硅薄膜的间隔堆叠排列。

进一步的，在所述的选择性外延生长预处理方法中，所述外延层为硅。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：在通道孔中形成保护层，之后对暴露出的衬底进行预处理时，保护层可以保护通道孔的表面，避免形成凹凸不平，从而能够保证预处理后通道孔的性能，避免现有技术中存在的问题。

附图说明

图1和图2为现有技术中采用氢氟酸对硅表面进行预处理的结构示意图；

图3为本发明一实施例中选择性外延生长预处理方法的流程图；

图4至图8为本发明一实施例中选择性外延生长预处理方法过程中的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的选择性外延生长预处理方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。