[發明專利]防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法

無效

• 申請號: 200710037467.3
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101246823A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 鮑震雷;曹涯路;趙東濤
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105;H01L21/311
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及半導體器件制造工藝，尤其涉及一種防止晶圓表面產生晶體狀缺陷的方法。

背景技術

在半導體器件制造工藝中，當表面沉積有氟摻雜氧化膜，例如：氟硅玻璃(fluorinated?silica?glass，FSG)的晶圓暴露在含有水汽的環境中時，氟離子和水汽反應后容易形成晶體狀的沉淀物，且隨著時間的推移，沉淀物會越來越多，從而在氧化膜表面形成嚴重的晶體狀缺陷。這些晶體狀缺陷在后續的刻蝕過程中，會使晶圓表面形成通孔或溝渠，影響了晶圓的產率。

為了減少晶體狀缺陷的產生，現有的方法是盡可能縮短氟摻雜氧化膜沉積和后一道工序之間的等待時間(Q-time)，一般將該時間控制在3小時以內。然而，對于大批量生產而言，Q-time的長短是很難控制的，因此在實際應用中還是無法避免晶體狀缺陷的產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法，以減少晶圓表面晶體狀缺陷。

為了達到上述的目的，本發明提供一種防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法，所述方法在晶圓表面完成氟摻雜氧化膜的沉積后，采用PH值介于5～7的弱酸對該晶圓執行一清洗步驟。

在上述的防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法中，所述弱酸的PH值介于6～7。

在上述的防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法中，所述的弱酸是碳酸。

在上述的防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法中，所述的氟摻雜氧化膜是氟硅玻璃或SiON-F。

在上述的防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法中，所述的沉積是化學氣相沉積。

本發明的防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法，通過在氟摻雜氧化膜沉積步驟后，采用弱酸對晶圓執行一清洗步驟，使氟離子與弱酸電解產生的氫離子結合形成氫氟酸，從而氫氟酸在清洗過程中可直接揮發掉或者被水沖洗掉，有效減少了晶圓表面氟離子的數量，使得清洗后的晶圓即使長時間暴露在含有水汽的環境中也不會形成晶體狀缺陷。

具體實施方式

下面對本發明的防止氟摻雜氧化膜表面產生晶體狀缺陷的方法作進一步的詳細描述。

本發明的方法主要是在晶圓表面完成氟摻雜氧化膜的沉積后，采用PH值介于5～7的弱酸對該晶圓執行一清洗步驟。較佳地，還可將弱酸的PH值控制在6～7以內。

于本發明一較佳實施例中，將表面沉積有氟硅玻璃(FSG)的晶圓置于晶圓擦洗裝置(wafer?scrubber)中清洗，并于清洗過程中不斷向去離子水中通入二氧化碳，形成PH值介于5～7的碳酸。由于碳酸電解產生氫離子：H₂CO₃→H⁺+HCO₃^-，氫離子與氟離子結合形成氫氟酸，使得氫氟酸在清洗過程中直接揮發或者被水沖洗掉，從而大大減少了晶圓表面殘留的氟離子數量，避免晶體狀缺陷的產生。

于本發明的其它實施例中，所采用的弱酸不限于碳酸，只要滿足PH值的范圍要求即可，且晶圓清洗步驟也可在晶圓旋干機(spin-rinse-dry，SRD)、晶圓清洗槽(tank)等晶圓清洗裝置中執行。

實驗結果表明，采用本發明的方法可有效避免晶圓表面晶體狀缺陷的產生，即使將清洗后的晶圓長時間暴露在含有水汽的環境中也不會形成缺陷。該方法適用于各類氟摻雜氧化膜(包括但不限于FSG和SiON-F)的表面處理，能廣泛應用于半導體器件制造工藝。