[发明专利]同时去除热氧化膜和去除沉积氧化膜的方法及设备

说明书

本发明提供一种同时去除热氧化膜和去除沉积氧化膜的方法及设备，包括如下步骤：1）提供一半导体衬底，半导体衬底具有隔离沟槽，半导体衬底上形成热氧化膜，隔离沟槽中形成沉积氧化膜；2）向半导体衬底上提供化学气相反应气体，化学气相反应气体对热氧化膜和沉积氧化膜产生化学反应，以在半导体衬底上形成在半导体衬底上的第一灰化层以及隔离沟槽上的第二灰化层；将半导体衬底进行灰化加热，以使得第一灰化层和第二灰化层由固态化合物分解为气体而被去除。本发明不会在热氧化膜和沉积氧化膜的交汇处形成空洞缺陷，可以有效避免器件漏电流的产生，进而确保器件的性能。

技术领域

本发明属于半导体工艺技术领域，特别是涉及一种同时去除热氧化膜和去除沉积氧化膜的方法及设备。

背景技术

氧化硅层在半导体领域被广泛应用于半导体器件的制备工艺之中，而在实际工艺中，根据器件结构及工艺的需要，有时候需要将位于半导体衬底内某些区域的氧化硅层去除。现有的氧化硅层去除方法一般均采用湿法去除工艺；然而，在半导体工艺中，氧化硅层的形成工艺包括很多种。而对于不同工艺形成的氧化硅层由于其具有不同的致密度及特性，采用湿法去除工艺对氧化硅层进行去除时，会对不同工艺形成的氧化硅层具有不同的去除速率，这将会在两种不同工艺的交汇处形成空洞缺陷，并会形成延伸至阻挡层下方的回拉缺陷。譬如，在对如图1所示半导体衬底10表面形成有热氧化膜11及覆盖于部分所述热氧化膜11表面的阻挡层14，当在对裸露的所述热氧化膜11进行去除时，由于所述半导体衬底10内形成有除了位于所述半导体衬底10表面的所述热氧化膜11之外，还形成有沉积氧化膜12作为浅沟槽隔离结构(STI)，所述沉积氧化膜12与所述热氧化膜11分别采用不同的工艺形成，在使用湿法去除裸露的所述热氧化膜11时，也会对所述沉积氧化膜12同时进行去除，又由于湿法腐蚀溶液对所述热氧化膜11及所述沉积氧化膜12具有不同的去除速率，特别是当湿法腐蚀溶液对所述沉积氧化膜12的去除速率大于对所述热氧化膜11的去除速率时，如图2所示，将裸露的所述热氧化膜11去除后，会在所述沉积氧化膜12与原先所述热氧化膜11的交汇处形成空洞缺陷13，并在所述阻挡层14下方形成延伸至所述阻挡层14下方一定深度的回拉缺陷15。所述孔洞缺陷13及所述回拉缺陷15的存在可能会导致器件产生漏电流等问题，从而影响器件的性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种同时去除热氧化膜和去除沉积氧化膜的方法及设备，用于解决现有技术中的采用湿法去除工艺去除氧化硅层时存在的会在两种不同工艺的交汇处形成空洞缺陷，并会形成延伸至阻挡层下方的回拉缺陷，从而导致器件产生漏电流等，进而影响器件的性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种同时去除热氧化膜和去除沉积氧化膜的方法，所述同时去除热氧化膜和去除沉积氧化膜的方法包括如下步骤：

1)提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有隔离沟槽，所述半导体衬底上形成热氧化膜，所述隔离沟槽中形成沉积氧化膜；

2)以化学气相刻蚀方式同时去除在所述半导体衬底上的所述热氧化膜和所述沉积氧化膜，其中，步骤2)包括：向所述半导体衬底上提供化学气相反应气体，所述化学气相反应气体对所述热氧化膜和所述沉积氧化膜产生化学反应，以在所述半导体衬底上形成在所述半导体衬底上的第一灰化层以及所述隔离沟槽上的第二灰化层；以及，将所述半导体衬底进行灰化加热，以使得所述第一灰化层和所述第二灰化层由固态化合物分解为气体而被去除，并保留在所述隔离沟槽中的所述沉积氧化膜。

优选地，所述沉积氧化膜具有突出于所述热氧化膜的凸起部。

优选地，所述第一灰化层包括所述热氧化膜的整体，所述第二灰化层包括所述沉积氧化膜的一部分。

优选地，步骤2)中提供的所述化学气相反应气体包括氟化氢气体及氨气。

优选地，步骤2)中，所述氨气与所述氟化氢气体的气体流量之比介于0.9:1～1.1:1。