[發明專利]氧化層制造方法

無效

• 申請號: 201010172661.4
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN101866851A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 郭國超
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/316
• 分類號: H01L21/316;H01L21/3105
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，特別是涉及一種氧化層制造方法。

背景技術

在集成電路制造領域，二氧化硅薄膜在超大規模集成電路(ULSI)中有著極其廣泛的應用，其既可以作為金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)的柵極氧化層材料，也可以作為半導體器件之間的絕緣介質層，并且，在非揮發性半導體存儲器中，二氧化硅薄膜還被用于形成隧穿氧化層。隨著半導體制造技術的不斷進步，對于氧化層制造工藝的要求也越來越高。

在實際的工業生產中，為了減少硅氧界面界面態(interface?state)和熱預算(thermal?budget)，業界通常利用低壓化學氣相沉積(low?pressure?chemical?vapordeposition，LPCVD)來形成氧化層。然而，在實際生產中發現，在利用爐管進行低壓化學氣相沉積過程中，反應氣體是順著爐管的爐壁進入反應腔的，因此，晶片邊緣部分的反應氣體濃度通常高于晶片中心部分的反應氣體濃度，最終導致晶片表面的氧化層的厚度不均勻(通常是晶片邊緣部分的氧化層厚度大于晶片中心部分的氧化層厚度)，這將導致半導體器件的電學性能發生變化，進而導致產品的良率下降。為了解決二氧化硅薄膜厚度不均勻的問題，業界嘗試改變反應氣體的流動方式或使用新型晶舟來承載晶片等方法，但是，上述方法不僅費時費力、成本高昂，并且效果也不理想。

因此，提供一種成本低廉，且可有效改善氧化層厚度的均勻性的氧化層制造方法，是十分必要的。

發明內容

本發明提供一種成本較低的氧化層制造方法，其可解決現有技術形成的氧化層厚度不均勻的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種氧化層制造方法，所述氧化層包括第一氧化層和第二氧化層，所述氧化層制造方法包括：執行低壓化學氣相沉積工藝，以在晶片上形成第一氧化層；執行現場水汽生成退火工藝，以在所述第一氧化層上形成第二氧化層。

在所述氧化層制造方法中，所述晶片邊緣的第一氧化層的厚度大于晶片中心的第一氧化層厚度，所述晶片邊緣的第二氧化層的厚度小于晶片中心的第二氧化層厚度。

在所述氧化層制造方法中，所述現場水汽生成退火工藝中反應壓力為6～8Torr，所述現場水汽生成退火工藝的溫度為850～1050℃，所述現場水汽生成退火工藝中氧氣的流量為8～12slm，所述現場水汽生成退火工藝中氫氣的流量為0.25～1slm，所述現場水汽生成退火工藝的反應時間為50～70秒，所述現場水汽生成退火工藝中用氮氣或惰性氣體作為稀釋氣體。

與現有技術相比，本發明提供的氧化層制造方法具有以下優點：

該氧化層制造方法首先利用低壓化學氣相沉積工藝，在晶片上形成第一氧化層，所述晶片邊緣的第一氧化層的厚度大于晶片中心的第一氧化層厚度，接著，執行現場水汽生成退火工藝，所述現場水汽生成退火工藝在對第一氧化層進行熱退火的同時進行第二氧化層的生長，所述晶片邊緣的第二氧化層的厚度小于晶片中心的第二氧化層厚度，最終使得晶片表面的氧化層的厚度的均勻性得到明顯的改善。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的氧化層制造方法的流程圖；

圖2A至圖2B為本發明實施例提供的氧化層制造方法的各步驟相應結構的剖面示意圖。

具體實施方式

本發明的核心思想在于，提供一種氧化層制造方法，該方法首先利用低壓化學氣相沉積工藝，在晶片上形成第一氧化層，所述晶片邊緣的第一氧化層的厚度大于晶片中心的第一氧化層厚度，接著，執行現場水汽生成退火工藝，所述現場水汽生成退火工藝在對第一氧化層進行熱退火的同時進行第二氧化層的生長，所述晶片邊緣的第二氧化層的厚度小于晶片中心的第二氧化層厚度，最終使得晶片表面的氧化層厚度的均勻性得到明顯的改善。

請參考圖1，其為本發明實施例提供的氧化層制造方法的流程圖，所述氧化層包括第一氧化層和第二氧化層，結合該圖，該氧化層制造方法包括以下步驟：

步驟S100，執行低壓化學氣相沉積工藝，以在晶片上形成第一氧化層；

步驟S200，執行現場水汽生成退火工藝，以在所述第一氧化層上形成第二氧化層。

下面將結合剖面示意圖對本發明的氧化層制造方法進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明，而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發明的限制。