專利名稱：一種去除硅納米晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅納米晶制作技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種去除硅納米晶的方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子工藝節(jié)點(diǎn)的不斷推進(jìn)，基于多晶硅浮柵的傳統(tǒng)閃存技術(shù)面臨著嚴(yán)重的技術(shù)難題，其中最重要的問題是器件尺寸按等比例微縮化與器件可靠性之間的矛盾無法得到有效解決。為解決這個矛盾，s.Tiwari在1996年提出了基于分立存儲的硅納米晶存儲器。這種存儲器具有擦寫速度快、可靠性高、制作工藝簡單、成本低、與傳統(tǒng)CMOS工藝完全兼容等優(yōu)點(diǎn)，是閃存微縮化發(fā)展的替代方案之一，也是最接近產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的新一代非揮發(fā)性存儲器。但是對于硅納米晶浮柵存儲器也存在著工藝集成上的問題，特別是納米晶的去除工藝問題。硅納米晶浮柵層以外區(qū)域的納米晶不能去除干凈，會造成后續(xù)工藝參數(shù)的歧變，使得外圍電路器件特性變差。同時也會對相關(guān)的工藝機(jī)臺造成顆粒污染，從而影響其它產(chǎn)品。因此，在硅納米晶大規(guī)模生產(chǎn)過程中，如何干凈徹底地去除硅納米晶極其重要。傳統(tǒng)去除硅納米晶的方法有兩種:干法刻蝕和濕法刻蝕。用干法刻蝕工藝參數(shù)很難控制，很容易會刻蝕不足造成硅納米晶去除不干凈，或者過度刻蝕造成對硅材料襯底的損傷；用濕法刻蝕會產(chǎn)生過多地側(cè)向刻蝕，從而造成柵長的過多損失。因此相應(yīng)去除硅納米晶的工藝窗口非常小，工藝參數(shù)很難控制。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種去除硅納米晶的方法，以快速有效的去除娃納米晶。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種去除硅納米晶的方法，該方法是采用化學(xué)機(jī)械研磨的方法實現(xiàn)的，該化學(xué)機(jī)械研磨是以氮化硅作為研磨的終止層，并且該化學(xué)機(jī)械研磨是在二氧化硅/氮化硅/硅納米晶/HTO四層結(jié)構(gòu)生成之后進(jìn)行的。上述方案中，所述氮化硅只存在于需要去除的納米晶所在區(qū)域，所述硅納米晶存在于整片區(qū)域，需要被保留的硅納米晶處于單層二氧化硅之上。上述方案中，該方法具體包括以下步驟:在硅襯底上熱氧化一層二氧化硅；采用LPCVD方法在二氧化娃上淀積一層氮化娃；對氮化娃和二氧化娃進(jìn)行光刻，直至露出娃襯底，得到需要刻蝕的區(qū)域；在光刻后的氮化硅及硅襯底上淀積第一 HTO層；采用稀氫氟酸處理第一 HTO層的表面，并用LPCVD方法在第一 HTO層表面淀積一層硅納米晶；在硅納米晶上淀積第二 HTO層；采用化學(xué)機(jī)械研磨的方法，以氮化硅為終止層，去除氮化硅層之上的第二HTO層、硅納米晶和 第一 HTO層三層結(jié)構(gòu)；以及去除氮化硅。上述方案中，所述采用LPCVD方法在二氧化硅上淀積一層氮化硅的步驟中，該氮化硅的厚度范圍為50 60nm。所述在光刻后的氮化硅及硅襯底上淀積第一 HTO層的步驟中，該第一 HTO層的厚度范圍為4 7nm。所述在硅納米晶上淀積第二 HTO層的步驟中，該第二 HTO層的厚度范圍為7 12nm。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:1、利用本發(fā)明，可以快速有效的去除娃納米晶，使得外圍電路區(qū)域的納米晶污染完全得到清除，從而避免在硅納米晶存儲器的制造過程中對自身器件和對機(jī)臺的污染。2、利用本發(fā)明，可以避免濕法刻蝕帶來的側(cè)向刻蝕，從而可以避免器件柵長的損失，提聞去除娃納米晶的工藝窗口。3、本發(fā)明提供的去除硅納米晶的方法，用于清除存儲器件以外區(qū)域的硅納米晶，具有工藝窗口大，方法簡單，可靠性高，與傳統(tǒng)CMOS工藝兼容性好，易于批量生產(chǎn)。


圖1是依照本發(fā)明實施例的去除硅納米晶的方法流程圖；圖2-1至圖2-8是依照本發(fā)明實施例的去除硅納米晶的工藝流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

針對上述如何有效快速有效的去除硅納米晶問題，本發(fā)明是采用氮化硅作為研磨的終止層，使得要去除的硅納米晶與需要保留的硅納米晶不處于同一平面，這樣就可以通過化學(xué)機(jī)械研磨的方式去除掉不需要的硅納米晶，效率極高。采用化學(xué)機(jī)械研磨的方法，只需要增加氮化硅作為研磨的終止層，方法簡單，而且與傳統(tǒng)CMOS工藝完全兼容，僅需增加一道光刻步驟，費(fèi)用低廉，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用。本發(fā)明提供的去除硅納米晶的方法，是用化學(xué)機(jī)械研磨的方法實現(xiàn)的，該化學(xué)機(jī)械研磨是以氮化硅作為研磨的終止層，并且該化學(xué)機(jī)械研磨是在二氧化硅/氮化硅/硅納米晶/HTO四層結(jié)構(gòu)生成之后進(jìn)行的。其中，氮化硅只存在于需要去除的納米晶所在區(qū)域，硅納米晶存在于整片區(qū)域，需要被保留的硅納米晶處于單層二氧化硅之上。如圖1和圖2所示，圖1是依照本發(fā)明實施例的去除硅納米晶的方法流程圖，圖2-1至圖2-8示出了依照本發(fā)明實施例的去除硅納米晶的工藝流程圖，該方法具體包括以下步驟:如圖2-1所示，先在硅襯底上熱氧化一層二氧化硅；如圖2-2所示，采用LPCVD方法在二氧化硅上淀積一層氮化硅，厚度范圍為50 60nm ；如圖2-3所示，對氮化硅和二氧化硅進(jìn)行光刻，直至露出硅襯底，得到需要刻蝕的區(qū)域，即有源區(qū)；如圖2-4所示，在光刻后的氮化硅及硅襯底上淀積第一二氧化硅(HTO)層，厚度范圍為4 7nm ；
如圖2-5所不，米用稀氫氟酸處理第一 HTO層的表面,并用LPCVD方法在第一 HTO層表面淀積一層高密度的硅納米晶；如圖2-6所示，在硅納米晶上淀積第二 HTO層，厚度范圍為7 12nm ；如圖2-7所示，采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)的方法，以氮化硅為終止層，去除氮化硅層之上的第二 HTO層、硅納米晶和第一 HTO層三層結(jié)構(gòu)；如圖2-8所示，最后再去除氮化硅，完成硅納米晶的去除。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去除硅納米晶的方法，其特征在于，該方法是采用化學(xué)機(jī)械研磨的方法實現(xiàn)的，該化學(xué)機(jī)械研磨是以氮化硅作為研磨的終止層，并且該化學(xué)機(jī)械研磨是在二氧化硅/氮化硅/硅納米晶/HTO四層結(jié)構(gòu)生成之后進(jìn)行的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除硅納米晶的方法，其特征在于，所述氮化硅只存在于需要去除的納米晶所在區(qū)域，所述硅納米晶存在于整片區(qū)域，需要被保留的硅納米晶處于單層二氧化硅之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除硅納米晶的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: 在硅襯底上熱氧化一層二氧化硅； 采用LPCVD方法在二氧化硅上淀積一層氮化硅； 對氮化硅和二氧化硅進(jìn)行光刻，直至露出硅襯底，得到需要刻蝕的區(qū)域； 在光刻后的氮化娃及娃襯底上淀積第一 HTO層； 米用稀氫氟酸處理第一 HTO層的表面,并用LPCVD方法在第一 HTO層表面淀積一層娃納米晶； 在硅納米晶上淀積第二 HTO層； 采用化學(xué)機(jī)械研磨的方法，以氮化硅為終止層，去除氮化硅層之上的第二 HTO層、硅納米晶和第一 HTO層三層結(jié)構(gòu)；以及去除氮化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除硅納米晶的方法，其特征在于，所述采用LPCVD方法在二氧化娃上淀積一層氮化娃的步驟中，該氮化娃的厚度范圍為50 60nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除硅納米晶的方法，其特征在于，所述在光刻后的氮化硅及硅襯底上淀積第一 HTO層的步驟中，該第一 HTO層的厚度范圍為4 7nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除硅納米晶的方法，其特征在于，所述在硅納米晶上淀積第二 HTO層的步驟中，該第二 HTO層的厚度范圍為7 12nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除硅納米晶的方法，該方法是采用化學(xué)機(jī)械研磨的方法實現(xiàn)的，該化學(xué)機(jī)械研磨是以氮化硅作為研磨的終止層，并且該化學(xué)機(jī)械研磨是在二氧化硅/氮化硅/硅納米晶/HTO四層結(jié)構(gòu)生成之后進(jìn)行的。本發(fā)明提供的去除硅納米晶的方法，用于清除存儲器件以外區(qū)域的硅納米晶，具有工藝窗口大，方法簡單，可靠性高，與傳統(tǒng)CMOS工藝兼容性好，易于批量生產(chǎn)。
文檔編號H01L21/3105GK103247527SQ201210029850
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者劉明, 王永, 王琴, 謝常青, 霍宗亮, 張滿紅 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所