[發明專利]磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法

有效

• 申請號: 201210167894.4
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN103456622A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李成材;江家興;范育嘉;陳松寬;王興華;楊淳吉;莊宗仁
• 申請（專利權）人: 華邦電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是有關于一種濕式蝕刻工藝的控制方法，且特別是有關于一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率(etching?rate，縮寫為E/R)的方法。

背景技術

在目前濕式蝕刻的工藝中，利用磷酸進行氮化硅的蝕刻是現行技術。然而，由于磷酸對氧化物蝕刻率過高可能會將使硅受到損害；反之氧化物蝕刻率過低則會造成氧化物析出的缺陷(defect)，因此現行濕式蝕刻磷酸機臺控制氧化物蝕刻率為工藝控制的重要一環。

就目前的濕式蝕刻磷酸機臺來看，其具有的控制氧化物蝕刻率的功能為機臺參數固定批次間隔(即批次晶圓的批次數)，給予固定量的酸更換，如圖1所示。

在圖1顯示的是一般由磷酸機臺參數設定(如步驟100)固定批次間隔，給予固定量的酸更換的補酸過程，主要是先進行步驟102，選擇性測試磷酸槽的氧化物蝕刻率，此為可選擇性施作的步驟；意指該步驟可以施作或可以不施作，或有時做、有時不做，或者以一定頻度來做、或是特定條件下來做。在步驟102之后，選擇批次晶圓進行磷酸工藝，以批次數來決定何時補酸，請見步驟104-106。如果批次數已達預定次數N次(如步驟106)，就進行某固定量的補酸(如步驟108)，前述“某固定量”可以預先設定，再重設批次數為0(如步驟101)；如未達預定次數就繼續進行下一批次的磷酸工藝(如步驟106)并增加批次數。

然而，各批次晶圓(LOT)因氮化硅膜厚不同、氧化硅溶入磷酸的量不一等因素，定批次間隔給予定量的酸更換的設定，便會造成有時氧化物蝕刻率忽高忽低不穩定的跳動，產生氧化物蝕刻率過高或過低所衍生的風險。

發明內容

本發明提供一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率(E/R)的方法，以精確控制氧化物蝕刻率的變動，并避免氧化物蝕刻率不穩定的問題發生。

本發明提出一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，包括根據產品待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值，并根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值，然后根據各批次晶圓的所述產品待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸。此外，根據所述補酸的量，可推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。

本發明另提出一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，包括根據待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值，并根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值，然后根據各批次晶圓的所述待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸。此外，根據所述補酸的量，可推算氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。

在本發明的實施例中，上述待蝕刻層為不同產品待蝕刻層中蝕刻量相同的膜層。

在本發明的實施例中，上述方法能根據所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補酸的量與時機。

在本發明的實施例中，上述推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括：當所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數較少的進行所述磷酸工藝；或者選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進行所述磷酸工藝。

在本發明的實施例中，上述補酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。

基于上述，本發明能通過預先設定于數據庫的氧化物蝕刻率下降值與氧化物蝕刻率上升值，來解決先前技術定批次間隔給予定量的酸更換所衍生的氧化物蝕刻率忽高忽低的風險。

附圖說明

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下，其中：

圖1是已知的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。

圖2是依照本發明的一實施例的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。

圖3是模擬例一的批次數與蝕刻率之間的關系圖。

具體實施方式

圖2是依照本發明的一實施例的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。

在圖2中，可依照需求選擇根據待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值(如步驟200)，上述待蝕刻層可為不同產品中蝕刻量相同的膜層；或者選擇根據產品待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值。