CN103117208B - 一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法 - Google Patents

一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法，包括以下顺序步骤：步骤1，首先用高刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上大部分的SiGe；其次用低刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上剩余的SiGe。步骤2，用炉管高温氧化在晶圆表面形成一层二氧化硅薄膜。步骤3，用氢氟酸去除晶圆表面二氧化硅薄膜。本发明提供的去除晶圆上SiGe薄膜方法，可以去除晶圆表面上的SiGe薄膜并优化表面状况，使得晶圆能被再利用，降低工艺成本。

Description

一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法
技术领域
本发明涉及一种半导体微电子技术领域，尤其涉及一种采用湿法刻蚀除去晶圆上SiGe薄膜的方法。
背景技术
为了提高半导体器件的性能，很多应力技术被采用，e-SiGe技术是一种典型的提高PMOS性能的应力技术。在实际的生产中，为了维持外延SiGe生长制程的稳定性，需要用裸晶圆来生长SiGe作为日常的检测手段，检测SiGe膜的厚度及Ge含量。这种生长有SiGe的晶圆一般不能再使用，需要报废，这使得生产成本增加。
去除SiGe薄膜通常的方法一般是采用HF和氧化性试剂（如HNO3，H2O2等）的混合液，也有报道采用低蚀刻率的蚀刻液（如NH4OH和H2O2的混合液）来去除，但是由于这些溶剂对于衬底硅也有一定的蚀刻率，故会造成清洗后晶圆表面粗糙。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种改进的去除SiGe薄膜的方法，避免去除SiGe薄膜过程中对清洗后晶圆表面的伤害。
为了实现上述目的本发明提供一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法，包括以下顺序步骤：
步骤1，首先用高刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上大部分的SiGe；其次用低刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上剩余的SiGe。
步骤2，用炉管高温氧化在晶圆表面形成一层二氧化硅薄膜。
步骤3，用氢氟酸去除晶圆表面二氧化硅薄膜。
在本发明提供的一优选实施例中，其中所述高刻蚀率的刻蚀液为HF和HNO3混合溶液。进一步优选，所述HF和HNO3混合液中HF与HNO3混合溶液的体积比为1：300～1：2000。进一步优选，所述HF和HNO3混合溶液的温度范围为23～40°C。
在本发明提供的一优选实施例中，其中所述低刻蚀率的刻蚀液为NH4OH和H2O2的混合溶液。
在本发明提供的一优选实施例中，其中所述炉管高温氧化形成的二氧化硅薄膜厚度范围为
本发明提供的去除晶圆上SiGe薄膜方法，可以去除晶圆表面上的SiGe薄膜并优化表面状况，使得晶圆能被再利用，降低工艺成本。
附图说明
图1是本发明提供的去除晶圆上SiGe薄膜方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法，通过改进原有的去除方法，使得SiGe薄膜去除后晶圆表面不会受到损伤。
以下通过实施例对本发明提供的去除晶圆上SiGe薄膜方法作进一步详细说明，以便更好理解本发明创造的内容，但实施例的内容并不限制本发明创造的保护范围。
通常生长有SiGe的日常检测晶圆中，SiGe薄膜的厚度一般在Ge的重量百分含量为10%-30%。如不去除SiGe薄膜，则不能作为生产所使用。通过以下步骤来去除晶圆上的SiGe薄膜层。
如图1流程图所示：首先，在晶圆清洗机台里用高刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上大部分的SiGe。高刻蚀率的刻蚀液为HF和HNO3混合溶液，其中HF溶液与HNO3溶液的体积比为1：300～1：2000，HF和HNO3混合溶液的温度范围为23～40°C。之后，在晶圆清洗机台里用低刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上剩余的SiGe。低刻蚀率的刻蚀液为NH4OH和H2O2的混合溶液。在高温炉管中，在晶圆表面氧化形成一层二氧化硅薄膜，所形成的二氧化硅薄膜厚度范围为二氧化硅薄膜的厚度可以调整以取得最优的表面状况，表面状况可以通过AFM检测表面的粗糙度及用SP2检测表面粒子来评估。最后，在晶圆清洗机台里用氢氟酸去除二氧化硅薄膜。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (2)

1.一种去除晶圆上SiGe薄膜的方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：
步骤1，首先用高刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上大部分的SiGe；其次用低刻蚀率的刻蚀液清洗晶圆，除去晶圆表面上剩余的SiGe；
步骤2，用炉管高温氧化在晶圆表面形成一层二氧化硅薄膜；
步骤3，用氢氟酸去除晶圆表面二氧化硅薄膜；
其中，所述高刻蚀率的刻蚀液为HF和HNO3混合溶液，所述HF和HNO3混合溶液中HF溶液与HNO3溶液的体积比为1：300～1：2000，所述HF和HNO3混合液的温度范围为23～40℃，以及所述低刻蚀率的刻蚀液为NH4OH和H2O2的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉管高温氧化形成的二氧化硅薄膜厚度范围为
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