[發(fā)明專利]提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810840339.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109037048B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱軼錚;陸連;李全波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L21/311;H01L21/3105
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在由半導(dǎo)體襯底組成的晶圓表面形成氮化膜；

步驟二、對(duì)所述氮化膜進(jìn)行熱處理，通過(guò)所述熱處理對(duì)所述氮化膜進(jìn)行改性，后續(xù)干法刻蝕中干法刻蝕腔體對(duì)所述晶圓的邊緣區(qū)域具有溫度控制極限，所述改性能增加所述晶圓的邊緣區(qū)域的所述氮化膜的刻蝕速率從而補(bǔ)償所述干法刻蝕腔體對(duì)所述晶圓的邊緣區(qū)域的刻蝕速率降低的影響從而能使所述氮化膜的刻蝕速率的面內(nèi)均勻性提升；

所述改性能使所述晶圓的全面內(nèi)的所述氮化膜的刻蝕速率都提升，在保證所述氮化膜的刻蝕速率位于所述晶圓的面內(nèi)均勻性的要求范圍內(nèi)，所述晶圓的邊緣區(qū)域的所述氮化膜的刻蝕速率會(huì)大于所述晶圓的中間區(qū)域的所述氮化膜的刻蝕速率；

步驟三、將所述晶圓放置到干法刻蝕腔體的靜電吸盤上并對(duì)改性后的所述氮化膜進(jìn)行干法刻蝕，通過(guò)步驟二的改性提升所述氮化膜的刻蝕速率的面內(nèi)均勻性。

2.如權(quán)利要求1所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：步驟三中所述靜電吸盤上設(shè)置有溫度加熱裝置，所述靜電吸盤通過(guò)溫度加熱裝置從背面對(duì)所述晶圓進(jìn)行加熱，所述靜電吸盤對(duì)所述晶圓的背面加熱會(huì)在所述晶圓的邊緣區(qū)域處形成溫度控制極限的區(qū)域，所述溫度控制極限的區(qū)域的所述氮化膜的刻蝕速率的降低。

3.如權(quán)利要求1所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：步驟一中所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底。

4.如權(quán)利要求1所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：在所述晶圓上形成有柵極結(jié)構(gòu)，步驟一中所述氮化膜形成于所述柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面、側(cè)面和所述柵極結(jié)構(gòu)外的所述晶圓表面。

5.如權(quán)利要求4所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：步驟三中所述干法刻蝕工藝完成之后，所述柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面和所述柵極結(jié)構(gòu)外的所述氮化膜都被去除，由保留在所述柵極結(jié)構(gòu)側(cè)面的所述氮化膜組成側(cè)墻。

6.如權(quán)利要求1所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：步驟二中的所述熱處理包括快速熱退火處理或激光脈沖退火處理。

7.如權(quán)利要求1所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述干法刻蝕采用為等離子體干法刻蝕。

8.如權(quán)利要求4所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述柵極結(jié)構(gòu)包括疊加于所述半導(dǎo)體襯底表面的柵介質(zhì)層和柵極導(dǎo)電材料層。

9.如權(quán)利要求8所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述柵介質(zhì)層為柵氧化層，所述柵極導(dǎo)電材料層為多晶硅柵。

10.如權(quán)利要求8所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述柵介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)層，所述柵極導(dǎo)電材料層為金屬柵。

11.如權(quán)利要求3所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述氮化膜為氮化硅膜。

12.如權(quán)利要求3所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述晶圓的直徑為12英寸。

13.如權(quán)利要求10所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述高介電常數(shù)層的材料包括二氧化鉿。

14.如權(quán)利要求10所述的提高氮化膜刻蝕面內(nèi)均勻性的方法，其特征在于：所述金屬柵的材料為鋁或鎢。