[发明专利]一种FinFet器件源漏外延前自然氧化层的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制备领域，特别涉及一种FinFet器件源漏外延 前自然氧化层的去除方法。

背景技术

Fin-FET是具有鳍型沟道结构的晶体管，它利用薄鳍的几个表面作为沟道， 从而可以防止传统晶体管中的短沟道效应，同时可以增大工作电流。

目前，在FinFet的器件制造工艺中，为了增加载流子的迁移率以满足 器件速度的要求，通常在NMOS和PMOS晶体管的源漏区域中引入不同的 材料，以将压力引入沟道。通常的做法是，对于PMOS器件，在鳍的源漏 区域上外延生长出SiGe的应力层，由于SiGe晶格常数大于Si，故该应力 层会对沟道区施加压力；对于NMOS器件，在鳍的源漏区域上外延生长出 Si：C的应力层，由于Si：C的晶格常数小于Si，故该应力层对沟道区提 供张力。

外延工艺是在半导体材料上生长出SiGe，Ge，SiC，GeSn等应变材料 的方法。在FinFet的源漏区外延工艺中，是在鳍的源漏区域上选择性的外 延应力薄膜，在进行外延之前，需要将外延区域(暴露的Si区域)的自然 氧化层去除。

目前，在FinFet的源漏区外延工艺之前，采用HF-last处理工艺，即， 在进入外延反应腔室之前，将硅片放置于一定配比的HF稀释溶液中，腐 蚀去除自然氧化层，而后用去离子水冲洗并甩干，并快速放入反应腔室内 进行外延工艺。

然而，去除自然氧化层的工艺中，参考图1和图3所示，暴露在外的 区域有：三维立体结构的氮化硅材料侧墙(spacer)110，栅极顶部等离子 体增强(PE)淀积的SiO₂掩膜层109(图1未示出)，高致密性的浅沟槽 隔离104二氧化硅(STISiO₂)和SiFin102两端的源漏区。在HF-last处理 工艺中，通常通过控制刻蚀时间，来彻底去除自然氧化层，但问题在于， 如果漂洗时间过短，就会提高外延工艺的的热预算；如果漂洗时间过长， 会使得侧墙110和掩膜层109的损失过多，使得栅极108暴露出，在选择 性外延工艺中会形成“蘑菇(mushroom)”120的缺陷，参考图3所示， 进而造成器件的失效。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种FinFet器件源漏外延前自然氧化层的去 除方法，有效去除自然氧化层，减少缺陷产生。

一种FinFet器件的源漏外延前自然氧化层的去除方法，包括步骤：

进行RCA清洗；

以稀释的BOE溶液湿法腐蚀去除自然氧化层。

可选的，在进行自然氧化层的去除之后，还包括步骤：用高纯的H₂或 者N₂或惰性气体进行晶片的吹扫干燥。

可选的，稀释的BOE溶液为由7:1的BOE试剂稀释。

可选的，进行稀释的比例为1/20。

可选的，腐蚀时间为60s。

可选的，进行稀释的比例为1/10、1/30或1/40。

可选的，进行RCA清洗的步骤包括：进行SPM和SC2的清洗。

本发明提供的FinFet器件源漏外延前自然氧化层的去除方法，采用稀 释的BOE湿法腐蚀的方式，进行自然氧化层的去除，该溶液对氮化硅侧墙 具有好的刻蚀选择性，且溶液中的NH₄F成份可以控制酸碱值，并且补充F 离子的缺乏，这样来维持稳定的刻蚀速率，有效地去除自然氧化层的同时， 减少其它区域介质层的损失，避免后续选择性外延过程中“蘑菇”缺陷的 产生。另外溶液中含有较多的H离子，腐蚀后在鳍表面吸附，抑制了漂洗 后自然氧化层的快速生长。

附图说明

图1为FinFet器件源漏外延前的结构示意图；

图2为FinFet器件源漏外延后的结构示意图；

图3为现有技术中产生“蘑菇”缺陷的FinFet器件的截面示意图；

图4为根据本发明的FinFet器件源漏外延前自然氧化层的去除方法的 流程图。

具体实施方式

为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具 体实施方式做详细的说明。