專利名稱：提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)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(shù)：
目前，以氧化層-氮化層-氧化層(ONO)三層結(jié)構(gòu)作為介電質(zhì)構(gòu)成電容器，用于 儲存電荷。將ONO結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(PR0M)、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(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域。下面將詳細(xì)說明現(xiàn)有技術(shù)中0N0結(jié)構(gòu)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(qū)和外圍電路區(qū)，氧氣與材料為 硅的襯底在高溫下反應(yīng)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(xué)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(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)的方法。最后，用濕氧(wet oxide)強(qiáng)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, HT0)，共同構(gòu)成頂層氧化層(Top Oxide)。其 中，HTO層的厚度在100埃至150埃之間，優(yōu)選為120埃左右。同樣地，在采用硅對準(zhǔn)硅化物方法形成柵極側(cè)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(yīng)，采用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)的方法得到。在具體實(shí)現(xiàn)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(qū)域和晶舟內(nèi)表面相 接觸。在晶舟內(nèi)通入SiH4和N2O進(jìn)行反應(yīng)，由于反應(yīng)速度快，而充分暴露在氣體中的晶舟內(nèi) 表面粗糙，導(dǎo)致所放置的晶圓邊緣區(qū)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(nèi)使晶圓邊緣區(qū)域形成的高溫氧化物層變薄，而晶圓中 心區(qū)域沉積的高溫氧化物層比較厚，導(dǎo)致晶圓沉積得到的高溫氧化物層均勻性降低。在按照現(xiàn)有技術(shù)在晶圓上形成高溫氧化物層后，采用晶圓驗(yàn)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(diǎn)為4. 70 %，最低點(diǎn)為 4. 90%，中間點(diǎn)為4. 50%，均勻性不好，導(dǎo)致最終得到的半導(dǎo)體器件性能降低。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)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(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)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(jìn)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(jìn)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(xù)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(yīng)用于制作氧氮氧ONO結(jié)構(gòu)中的高溫氧化物 層；或者應(yīng)用于制作采用自對準(zhǔn)硅化物方法形成柵極側(cè)壁阻擋層。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)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(nèi)表面使其光滑，從而使 晶圓邊緣區(qū)域接觸所通入氣體的表面積和晶圓中心區(qū)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。
圖1為本發(fā)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(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。從現(xiàn)有技術(shù)可以看出，導(dǎo)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(yīng)比較快；另一方面是晶舟內(nèi)表 面粗糙，而導(dǎo)致晶圓邊緣區(qū)域接觸所通入氣體的表面積相對變小，在比較短的時間內(nèi)所通 入氣體反應(yīng)得到的高溫氧化物不能均勻地沉積在晶圓邊緣區(qū)域和晶圓中心區(qū)域。為了解決這個問題，本發(fā)明在使放置在晶舟的晶圓沉積高溫氧化物層之前，通過 清洗步驟來提高晶圓邊緣區(qū)域接觸所通入氣體的表面積，比如通入DHF，濃度為大于等于 40%，可以為49%或46%等，通入的時間大于等于20分鐘，可以為30分鐘或35分鐘。這 樣，清洗晶舟內(nèi)表面使其光滑，提高晶圓邊緣區(qū)域接觸所通入氣體的表面積面積，保證所通 入氣體生成的高溫氧化物層沉積在晶圓邊緣區(qū)域和晶圓中心區(qū)域的能力相同，在晶圓上得 到均勻性較高的高溫氧化物層。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般對晶舟不清洗，或采用去離子水，或采用小于等于5%的DHF 清洗，然后就直接放置多片晶圓后進(jìn)行高溫氧化物層的沉積，這樣得到的高溫氧化物的均 勻性并不好。而本發(fā)明采用高濃度的DHF清洗晶舟的方法能使其晶舟內(nèi)表面更光滑，從而 得到均勻性非常好的高溫氧化物。圖1為本發(fā)明提供的提高晶圓的高溫氧化物層均勻性的方法流程圖，其具體步驟 為步驟101、對未放置晶圓的晶舟進(jìn)行清洗。在該步驟中，清洗采用DHF，使用的濃度為大于等于40 %，最好為49 %，時間為大 于等于20分鐘，最好為30分鐘。在該步驟中，采用DHF進(jìn)行清洗，相比不清洗，或采用去離子水，或采用小于等于
45%的DHF清洗，可以使晶舟內(nèi)表面更加光滑，從而在后續(xù)使用該晶舟作為承載物，放入晶 圓沉積高溫氧化物層時，使晶圓沉積得到的高溫氧化物層的均勻性提高。步驟102、將多片晶圓放入該晶舟，淀積高溫氧化物層。在本發(fā)明中，放置晶圓的晶舟可以同時放置多片晶圓，比如50片，同時為多片晶 圓沉積高溫氧化物層。本發(fā)明在晶圓上沉積高溫氧化物層的方法可以應(yīng)用在制作ONO結(jié)構(gòu)或采用自對 準(zhǔn)硅化物方法形成柵極側(cè)壁阻擋層。按照圖1所述的方法在晶圓上沉積高溫氧化物層后，采用WAT進(jìn)行電性厚度測量 得知，其形成的高溫氧化物層的均勻性和現(xiàn)有技術(shù)相比，有很大提高。圖1所述的方法，其 均勻性在晶舟最高點(diǎn)為3. 20%，最低點(diǎn)為3. 10%，中間點(diǎn)為3. 50% ；相比現(xiàn)有技術(shù)的方法， 其均勻性顯著提高。因此，本發(fā)明提供的方法提高了晶圓沉積得到的高溫氧化物層均勻性，從而提高 了最終得到的半導(dǎo)體器件性能。以上舉較佳實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所 應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
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(jìn)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。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對晶舟進(jìn)行清洗采用濃氫氟酸。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述氫氟酸的的濃度為大于等于40%，持續(xù) 時間大于等于20分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述多片晶圓淀積高溫氧化物層應(yīng)用于 制作氧氮氧ONO結(jié)構(gòu)中的高溫氧化物層；或者應(yīng)用于制作采用自對準(zhǔn)硅化物方法形成柵極側(cè)壁阻擋層。
全文摘要
本發(fā)明公開了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(jìn)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。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。
文檔編號C23C16/40GK101906617SQ200910085998
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者張衛(wèi)民, 朱晨靚, 王燕軍 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司