CN1419271A

CN1419271A - 减少微粒产生的方法

Info

Publication number: CN1419271A
Application number: CN 01134774
Authority: CN
Inventors: 彭俊宁
Original assignee: Macronix International Co Ltd
Current assignee: Macronix International Co Ltd
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-21
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: CN1255862C

Abstract

一种减少微粒产生的方法，适用于晶圆上的氧化硅层的蚀刻工艺，此方法是在高于室温的第一温度下对晶圆进行除气动作，再冷却晶圆，以使晶圆的温度达到第二温度，之后再蚀刻氧化硅层。

Description

减少微粒产生的方法

技术领域

本发明是关于一种减少微粒产生的方法，且特别是关于一种在晶圆上的氧化硅层的蚀刻步骤中减少微粒产生的方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，如何减少微粒为最常见且重要的课题之一。举例来说，在以下所述的在氧化硅层中形成镶嵌结构的制造工艺中，即常有微粒污染的问题。此镶嵌制造工艺步骤如下：首先，提供一具有氧化硅层的基底，此氧化硅层中已形成有沟渠。接着，于摄氏330度的高温下，进行除气以去除基底表面的水分。之后，直接将此具有高温的基底送入圆角化蚀刻反应室中，再进行圆角化蚀刻以使沟渠的边角由直角变成圆角。如此则在后续的金属沉积制造工艺中金属较容易填入此沟渠，而能防止金属插塞内部产生空隙。

然而，在上述的蚀刻过程中，由于基底的温度为摄氏330度左右的高温，而使待蚀刻氧化硅层的表面具有较高的活性，即其硅氧共价键结力较为薄弱。因此，当氧化硅层表面受到蚀刻粒子的撞击时，易溅击出氧化硅团块，并附着于蚀刻反应室的内壁上。当附着于蚀刻反应室内壁的氧化硅堆积至一定量之后，则会因重量变大而脱落并掉落于晶圆表面，进而造成制造工艺的合格率降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种减少微粒产生的方法，以大幅降低微粒的生成量，进而提高制造工艺的合格率。

本发明提出一种减少微粒产生的方法，适用于晶圆上的氧化硅层的蚀刻制造工艺，此方法包括：于高于室温的第一温度下对晶圆进行除气动作，再冷却晶圆，以使晶圆的温度达到第二温度，此第二温度例如是室温。之后，蚀刻氧化硅层。

本发明的减少微粒产生的方法，是通过降低氧化硅层的温度，以降其表面活性，而大幅降低蚀刻时微粒的生成量，进而提高制造工艺的合格率。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的减少微粒产生的方法的流程图；

图2～图4中所示为本发明的较佳实施例中，分别于摄氏550度、摄氏330度、以及摄氏30度的初始温度下蚀刻晶圆后，所测得的微粒数的曲线图。

S100～S104：步骤标号

具体实施方式

图1为本发明一较佳实施例的减少微粒产生的方法的流程图。请参照图1所示，步骤S100是于高于室温的温度下，对表面具有氧化硅层的晶圆进行除气动作，以去除残留于晶圆表面的水气，其中此高于室温的温度例如是摄氏330度左右。此晶圆可能是刚经过清洗，或是久置于空气中而附着些许水气，而此氧化硅层中可能已形渠。利用此除气动作以将附着于晶圆表面的水气去除，即可以避免水气对后续制造工艺造成影响。

步骤S102是冷却此晶圆，直到此晶圆的温度到达室温为止，其例如为采用静置冷却的方式。

步骤S104是对晶圆上的氧化硅层进行蚀刻动作，例如为利用电浆进行的圆角化蚀刻，其是用以将氧化硅层中具有直角的沟渠蚀刻成具有圆角的沟渠。

在步骤S104中，由于晶圆的温度为室温，而使氧化硅层表面的活性降低，因此，在进行蚀刻的过程中，氧化硅层表面不易因受到蚀刻粒子的撞击而溅击出氧化硅团块，故经由本发明的冷却晶圆的方法可以有效地抑制微粒的产生。

为了更进一步地确认晶圆温度与蚀刻过程中所产生的微粒数量之间的关系，本发明的较佳实施例利用控片(dummy wafer)进行测试，在不同温度下将控片置于蚀刻室内进行蚀刻，再测量附着于控片上的微粒数。请参照图2至图4，其分别绘示了于摄氏550度、摄氏330度、以及摄氏30度的起始温度下蚀刻晶圆后，所测得的微粒数的曲线图。又，图中的菱形点表示全部全部微粒数量，方形点则表示超过一定尺寸的微粒数量。

在图2～图4中，A区的晶圆先经高温除气后(约为摄氏330度)，再移入加热室加热至摄氏550度左右，然后移入蚀刻反应室中进行氧化硅层的蚀刻。B区的晶圆先经高温除气后(约为摄氏330度)，再立即移入蚀刻反应室中进行氧化硅层的蚀刻。C区的晶圆先经高温除气后(约为摄氏330度)，直接于除气室中冷却至摄氏30度左右(室温)，再移入蚀刻反应室中进行氧化硅层的蚀刻。其中C区为本发明的方法所得的结果，B区为普通方法的结果，A区为本发明方法的结果的对照组。

请参照图2，由图标的趋势来看，A区与B区的总微粒数量与超过一定尺寸的微粒数量都远高于C区的总微粒数量与超过一定尺寸的微粒数量。此结果因为当表面具有氧化硅层的晶圆的温度较高(A区或B区)时，其表面具有较高的活性，即其硅氧共价键结力薄弱。因此，当氧化硅层表面受到蚀刻粒子的撞击时，易溅击出氧化硅团块，并附着于蚀刻反应室的内壁上。当附着于蚀刻反应室内壁的微粒聚集至一定数量之后，则会因重量变大而脱落并掉落于晶圆表面，进而造成制造工艺的合格率降低。

反之，当表面具有氧化硅层的晶圆的温度较低(C区)时，氧化硅层表面的活性则较低，即其硅氧共价键结力较强。因此，当氧化硅层表面受到蚀刻粒子的撞击时，不易溅击出氧化硅团块，而可大幅降低微粒的数量，进而提高制造工艺的合格率。

再者，将图3与图4所示的微粒数变化趋势与图2进行比较，可以发现不论本发明的实验是在对照组与普通方法之前还是之后进行，本发明的降低微粒数的效果均能再现出来。由此更可证明降低晶圆的温度即可大幅减少微粒的数量，进而提高制造工艺的合格率。

Claims

1、一种减少微粒产生的方法，适用于一晶圆上的一氧化硅层的蚀刻制造工艺，其特征是，该方法包括：

于第一温度下对该晶圆进行除气动作，且该第一温度高于室温；

冷却该晶圆，以使该晶圆的温度为第二温度；以及

蚀刻该氧化硅层。

2、如权利要求1所述的减少微粒产生的方法，其特征是，该氧化硅层包括一层以化学气相沉积法所形成的氧化层。

3、如权利要求1所述的减少微粒产生的方法，其特征是，该第一温度为摄氏330度左右。

4、如权利要求1所述的减少微粒产生的方法，其特征是，该第二温度为室温。

5、一种减少微粒产生的方法，适用于一基底上的一氧化硅层内的一沟渠的圆角化蚀刻制造工艺，该方法包括：

于第一温度下对该基底进行除气动作，且该第一温度高于室温；

冷却该基底，以使该基底的温度为第二温度；以及

蚀刻该氧化硅层，以使该沟渠的边缘圆角化。

6、如权利要求5所述的减少微粒产生的方法，其特征是，该氧化硅层包括一层以化学气相沉积法所形成的氧化层。

7、如权利要求5所述的减少微粒产生的方法，其特征是，该第一温度为摄氏330度左右。

8、如权利要求5所述的减少微粒产生的方法，其特征是，该第二温度为室温。