[發明專利]提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法

無效

• 申請號: 200910085998.9
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101906617A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 王燕軍;張衛民;朱晨靚
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;H01L21/283
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發明涉及半導體器件制造領域，特別涉及一種提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法。

背景技術

目前，以氧化層-氮化層-氧化層(ONO)三層結構作為介電質構成電容器，用于儲存電荷。將ONO結構稱為電荷存儲層。電荷存儲層在非易失性存儲器(non-volatile?memory)中是比較核心的結構，非易失只讀存儲裝置，例如只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)以及其它更高級的非易失只讀存儲裝置已普遍應用于手機、筆記本電腦、掌上電腦、數碼相機等領域。

下面將詳細說明現有技術中ONO結構的制作方法：

首先，在晶圓襯底上，所述晶圓襯底包括電荷存儲區和外圍電路區，氧氣與材料為硅的襯底在高溫下反應生成二氧化硅(SiO₂)表面層，SiO₂的厚度由溫度和時間精確控制。

接下來，采用化學氣相沉積(CVD)的方法，在所述SiO₂表面層上形成氮化硅層，氮化硅層是掩膜層，厚度一般比較薄，比如100埃左右厚。

在該過程中，也可以采用等離子增強型化學氣相沉積(PECVD)的方法。

最后，用濕氧(wet?oxide)強制氧化氮化硅層形成氮氧化硅，在氮氧化硅上淀積一層高溫氧化物層(High?Temperature?Oxide，HTO)，共同構成頂層氧化層(Top?Oxide)。其中，HTO層的厚度在100埃至150埃之間，優選為120埃左右。

同樣地，在采用硅對準硅化物方法形成柵極側壁阻擋層時，有時也需要生成高溫氧化物層，形成高溫氧化物層的方法和上述方法相同。

在按照上述方法形成高溫氧化物層時，通常使用硅烷(SiH₄)和一氧化二氮(N₂O)反應，采用低壓化學氣相沉積(LPCVD)的方法得到。在具體實現時，多個要沉積高溫氧化物層的晶圓被放置在晶舟中，比如50片晶圓放置在晶舟中，晶圓的邊緣區域和晶舟內表面相接觸。在晶舟內通入SiH₄和N₂O進行反應，由于反應速度快，而充分暴露在氣體中的晶舟內表面粗糙，導致所放置的晶圓邊緣區域接觸氣體的表面積相對變小，使沉積高溫氧化物層的速度變慢，從而在比較短的時間內使晶圓邊緣區域形成的高溫氧化物層變薄，而晶圓中心區域沉積的高溫氧化物層比較厚，導致晶圓沉積得到的高溫氧化物層均勻性降低。

在按照現有技術在晶圓上形成高溫氧化物層后，采用晶圓驗收(WAT，Wafer?Accept?Test)方法測試電性厚度得知，其均勻性在晶舟最高點為4.70％，最低點為4.90％，中間點為4.50％，均勻性不好，導致最終得到的半導體器件性能降低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法，該方法解決了晶圓所沉積的高溫氧化物層均勻性不高的問題。

為達到上述目的，本發明實施例的技術方案具體是這樣實現的：

一種提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法，包括：

對晶舟進行清洗后，將多片晶圓放入晶舟，在晶舟中對所述多片晶圓淀積高溫氧化物層。

所述對晶舟進行清洗采用濃氫氟酸。

所述氫氟酸的的濃度為大于等于40％，持續時間大于等于20分鐘。

對所述多片晶圓淀積高溫氧化物層應用于制作氧氮氧ONO結構中的高溫氧化物層；

或者應用于制作采用自對準硅化物方法形成柵極側壁阻擋層。

由上述技術方案可見，本發明提供的方法使放置在晶舟的晶圓沉積高溫氧化物層前，先對未放置晶圓的晶舟通入濃氫氟酸(DHF)中清洗，清洗晶舟內表面使其光滑，從而使晶圓邊緣區域接觸所通入氣體的表面積和晶圓中心區域所通入氣體的表面積一致。因此，該方法就提高了晶圓所沉積的高溫氧化物層的均勻性。

附圖說明

圖1為本發明提供的提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明作進一步詳細說明。

從現有技術可以看出，導致在晶圓上形成的高溫氧化物層均勻性不高的原因是：一方面放置晶圓的晶舟通入的形成高溫氧化物層的氣體反應比較快；另一方面是晶舟內表面粗糙，而導致晶圓邊緣區域接觸所通入氣體的表面積相對變小，在比較短的時間內所通入氣體反應得到的高溫氧化物不能均勻地沉積在晶圓邊緣區域和晶圓中心區域。