專利名稱：一種降低esd砷離子植入后產(chǎn)生的缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，特別是指半導(dǎo)體領(lǐng)域中在ESD (Electrostatic Discharge，靜電放電)砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行ESD砷離子植入(以下簡稱ESD As imp)后要進(jìn)行光阻去除，例如使用 Mattson機(jī)臺去光阻。最終產(chǎn)品的良率如圖1所示，從圖1中可以看出使用Mattson機(jī)臺和非Mattson機(jī)臺時(shí)，兩者良率有較大差異，使用Mattson機(jī)臺時(shí)會得到低良率，明顯存在良率兩分兩群現(xiàn)象。通過內(nèi)部缺陷分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過ESDAs imp過程后的光阻去除過程時(shí)， Mattson機(jī)臺很容易在晶片產(chǎn)生缺陷，如圖2左圖黑點(diǎn)所示。通過圖2右圖的掃描電子顯微鏡圖可以觀察到明顯的缺陷(Polymer Defect)，導(dǎo)致形成簇狀橋(Polymer Bridge)，會使芯片內(nèi)部線路短路，影響了產(chǎn)品的良率。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷和問題，本發(fā)明的目的是提出一種降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，該方法能夠避免形成簇狀橋 (Polymer Bridge)，并導(dǎo)致芯片內(nèi)部線路短路的缺陷率下降，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí) Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，包括使用硫酸與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗；再以氫氧化銨ΝΗ40Η、雙氧水H2A和水H2O的混合物進(jìn)行清洗。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法具體為步驟1、硫酸與雙氧水H2A的混合物浸泡300秒；步驟2、硫酸與雙氧水H2A的混合物再次浸泡300秒；步驟3、氫氧化銨NH4OH+雙氧水H2O2+水H2O的混合物浸泡300秒。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述硫酸吐304與雙氧水H2O2的混合物按照以下重量比混合而成=H2SO4 H2O2 = 4 1。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述氫氧化銨ΝΗ40Η、雙氧水H2A和水H2O的混合物按照以下重量比混合而成NH4OH H2O2 H2O = 1 4 20。本發(fā)明提出的降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，通過使用硫酸與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗，并以氫氧化銨NH4OH與雙氧水 H2O2的混合物進(jìn)行清洗來消除缺陷。當(dāng)硫酸H2SO4與雙氧水H2A混合后形成卡羅酸(CARC^S)，卡羅酸可以分解形成自由基，并與缺陷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。使用氫氧化銨NH4OH與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗時(shí)，氫氧化銨NH4OH產(chǎn)生的
離子蝕刻Si (硅)基底表面，使particle (缺陷)與基底表面產(chǎn)生輕微脫離。此外，由于Si(硅)基底表面的缺陷被NH4OH腐蝕，其落入清洗液中并在表面帶有負(fù)電荷，在靜電力的作用下更有利于消除缺陷。本發(fā)明通過卡羅酸和氫氧化銨NH4OH與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行三次清洗，能夠消除缺陷，從而提高產(chǎn)品的良率。


圖1為現(xiàn)有方法制成的產(chǎn)品的良率的統(tǒng)計(jì)示意圖；圖2為現(xiàn)有方法制成的產(chǎn)品的缺陷檢測圖和在SEM (Scanning ElectronMicroscope)掃描電子顯微鏡觀察下的照片；圖3為應(yīng)用本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提出的方法制成的產(chǎn)品的良率的統(tǒng)計(jì)示意圖；圖4為應(yīng)用本發(fā)明的方法和應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的方法制成的產(chǎn)品的良率的對比示意圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明提出了一種降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，其第一順序?qū)嵤├ㄊ褂昧蛩崤c雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗300秒，以分解出自由基消除缺陷。其中硫酸H2SO4與雙氧水H2O2的比例為重量比4 1 (H2SO4 H2O2 = 4 1)。當(dāng)硫酸H2SO4與雙氧水H2A混合后形成卡羅酸(CARC^S)，卡羅酸即分解形成自由基，自由基與缺陷反應(yīng)來消除缺陷。反應(yīng)過程包括卡羅酸分解為自由基H2S04+H202 — H2SO5 (CAROZS) +H2OH2SO5 — HO- (SO2) -0-0HHO- (SO2) -0-0H — *0H+*0S02_0H光阻去除反應(yīng)RH+*0S02-0H — R* (Alkylradical) +H2SO4R*+0* — CO or CO2氧化劑分解為氧自由基H2O2 — H20+0*H2SO5 — H2S04+0*有機(jī)光阻去除反應(yīng)-CH2-+3H202 — 2H20+C02-CH2-+3H2S05 — 3H2S04+H20+C02通過上述的各反應(yīng)，硫酸H2SO4與雙氧水H2A的混合物能夠?qū)⒐庾枞コ１景l(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例是在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上再次使用硫酸H2SO4與雙氧水 H2O2的混合物清洗300秒，其中硫酸與雙氧水H2O2的比例為重量比4 1 (H2SO4 H2O2 =4:1)。采用同樣濃度和配比的酸液分兩次清洗同樣時(shí)間，是為了提高工廠的產(chǎn)能利用率。
4
本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例，是對于在第一和二實(shí)施例實(shí)施的基礎(chǔ)上，使用氫氧化銨 NH4OH與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗來消除缺陷。所述方法具體為第一順序?qū)嵤├鼵AZ-I卡羅酸1 (硫酸雙氧水H2R = 4:1)浸泡300秒第二順序?qū)嵤├鼵AZ-2卡羅酸2 (硫酸雙氧水H2R = 4:1)浸泡300秒采用同樣濃度和配比的酸液分兩次清洗同樣時(shí)間，是為了提高工廠的產(chǎn)能利用率。第三順序?qū)嵤├龤溲趸@NH4OH+雙氧水H2A+水H2O = 1 4 20浸泡300秒。氫氧化銨NH4OH產(chǎn)生的
離子蝕刻Si (硅)基底表面，使particle (缺陷)與基底表面產(chǎn)生輕微脫離。此外，由于Si(硅)基底表面的缺陷被NH4OH腐蝕，其落入清洗液中并在表面帶有負(fù)電荷，在靜電力的作用下更有利于消除缺陷。反應(yīng)過程包括Si基底的氧化其中與H02_反應(yīng)的過程包括H2O2 — H++H02_H02>H20+2e" — 30FSi+40r — 20r+Si02Si+0Γ —Si(OH)4其中與H2A反應(yīng)的過程包括H202+2H20+2e" — 2H20+20HSi+H2O2 — Si02+2H20SiO2 的溶解
Si02+H20^H2Si03H2SiO3 的分解
H2Si03^HSi03"+H+^Si032"+H+
Si02+0HV^HSi03"[or]對Si基底的蝕刻
Si+60HV^Si032"+3H20+4e"
Si+40H"^Si(0H)權(quán)利要求
1.一種降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，包括使用硫酸與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗；再以氫氧化銨NH40H、雙氧水H2A和水H2O的混合物進(jìn)行清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，其特征在于，所述使用硫酸與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗的步驟具體為用硫酸與雙氧水H2A的混合物浸泡300秒；所述以氫氧化銨ΝΗ40Η、雙氧水H2A 和水H2O的混合物進(jìn)行清洗的步驟具體為用氫氧化銨NH4OH+雙氧水H2O2+水H2O的混合物浸泡300秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，其特征在于，使用硫酸KSO4與雙氧水H2A的混合物進(jìn)行清洗后，用硫酸H2SO4 與雙氧水H2A的混合物再次浸泡300秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí) Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，其特征在于，所述硫酸H2SO4與雙氧水H2A的混合物按照以下重量比混合而成=H2SO4 H2O2 = 4 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí) Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，其特征在于，所述氫氧化銨ΝΗ40Η、雙氧水H2A和水H2O的混合物按照以下重量比混合而成NH4OH H2O2 H2O = 1 4 20。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種降低ESD砷離子植入后進(jìn)行光阻去除時(shí)Mattson機(jī)臺產(chǎn)生的缺陷的方法，包括使用硫酸H2SO4與雙氧水H2O2的混合物進(jìn)行清洗，再以氫氧化銨NH4OH、雙氧水H2O2和水H2O的混合物進(jìn)行清洗。硫酸H2SO4與雙氧水H2O2可形成卡羅酸，并分解形成自由基，與缺陷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氫氧化銨NH4OH產(chǎn)生的[OH-]離子蝕刻Si(硅)基底表面，使缺陷與基底表面產(chǎn)生輕微脫離。由于Si(硅)基底表面的缺陷被NH4OH腐蝕，其落入清洗液中并在表面帶有負(fù)電荷，在靜電力的作用下更有利于消除缺陷。本發(fā)明通過卡羅酸和氫氧化銨NH4OH與雙氧水H2O2的混合物進(jìn)行三次清洗，能夠消除缺陷，從而提高產(chǎn)品的良率。
文檔編號H01L21/02GK102412115SQ20101029218
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者初曦, 高永亮 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司