[发明专利]改善高温淀积氧化膜的面内均匀性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善高温淀积氧化膜的面内均匀性的方法。

背景技术

目前国际上通常使用硅烷和一氧化氮来生长高温淀积氧化膜。在该工艺中，需要采用目前东京电子生产的标准的117槽且环厚度为2mm的石英环舟，但是经过使用后发现，环厚度为2mm的这种舟存在面内均匀性差的问题，不能符合0.35um以下工艺的需要。

用硅烷和一氧化氮生长的高温淀积氧化膜的膜厚面内均一性本来就很难控制，之所以国际上都采用如图2所示的石英环舟，而不用普通的梯状石英舟，是为了降低硅片周边的膜厚，从而改善硅片的面内均匀性。如图1所示，采用普通的梯状石英舟，会使得硅片周边的膜厚大大的高于硅片中心位置的膜厚。

但是，在特定的流量、温度和真空压力的条件下，如果直接采用环厚度为2mm的石英环舟进行操作仍然不行，因为硅片的面内均匀性不能满足工艺要求。在半导体领域中，0.50um线宽以上的工艺对面内均匀性的要求不高，但对0.35um以下的工艺，面内均匀性不好会对硅片造成很大的影响。

直接采用标准的117槽、环厚为2mm的石英环舟，炉管内上端，中上端，中端，中下端，下端五个位置的面内均匀性都不好，高达7％左右，如图3所示。从均匀性分布图发现，采用了环厚为2mm的石英环舟后，硅片的周边相对中间位置膜厚偏薄太多，导致面内均匀性变大，不能满足0.35um以下工艺的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改善高温淀积氧化膜的面内均匀性的方法，用非常简单的方法，改善高温淀积氧化膜的面内均匀性，从而提高半导体器件的质量。

为解决上述技术问题，本发明改善高温淀积氧化膜的面内均匀性的方法的技术方案是，在使用石英环舟之前，对石英环舟进行刻蚀从而使其厚度变薄。

作为本发明改善高温淀积氧化膜的面内均匀性的方法的进一步改进是，对石英环舟进行湿法刻蚀。

本发明通过对石英环舟进行刻蚀，使得石英环舟的厚度变薄，然后采用这种变薄后的石英环舟制作的高温淀积氧化膜的面内均匀性就大大的得到改善。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

图1为采用梯状石英舟进行氧化膜淀积的示意图；

图2为采用石英环舟进行高温氧化膜淀积的示意图；

图3为用现有石英环舟制作的高温淀积氧化膜的炉内均匀性示意图；

图4为采用本发明之后制作的高温淀积氧化膜的面内均匀性示意图。

具体实施方式

本发明改善高温淀积氧化膜的面内均匀性的方法，在使用石英环舟之前，对石英环舟进行刻蚀从而使其厚度变薄。对石英环舟进行湿法刻蚀。对石英环舟进行湿法刻蚀时采用成分为HF与HNO₃的药液进行刻蚀。

采用环厚为2mm的石英环舟，硅片的周边相对中间位置膜厚偏薄太多，这是由于环的厚度太厚所致。图2所示的a相对于b的比例太小，在一定的气体浓度下，a小了，环边与硅片之间的距离窄了，此处的空间体积也小了，此处的气体流量也因此少了，硅片周边的氧化膜就淀积的薄了，与硅片的中间位置相比，周边太薄就导致面内均匀性差。

将石英环舟的环的厚度变薄，减薄石英环舟的环厚度可以通过使用HF∶HNO₃为2∶1的药液进行湿法浸泡，这在半导体工作中是一个非常简便易行的方案。结果发现，减薄了环厚度，对改善均匀性有明显改善。对石英环舟进行湿法刻蚀90分钟后可使环厚度减薄到1.7mm，而这时的面内均匀性已经下降至3.1％以下，炉内上端，中上端，中端，中下端，下端五个位置的面内均匀性如图4所示，达到了较理想的结果。通过使用本发明所提供的方法，在解决高温淀积氧化膜的均匀性问题上取得了十分有效的工艺改善效果，这个面内均匀性结果已经能满足0.35um以下工艺的要求。