[发明专利]一种改善隧穿氧化层生长工艺中晶圆抖动的方法

说明书

本发明公开了一种改善隧穿氧化层生长工艺中晶圆抖动的方法，包括以下步骤：先对一半导体衬底进行隧穿氧化层生长工艺；再对进行了隧穿氧化层生长工艺的所述半导体衬底进行退火工艺：对反应腔加温，同时通入氢气和氧气，使反应腔内气压保持不变；退火反应一定时间；停止对所述反应腔加温，使反应腔内温度降低；关闭氢气，减少氧气通气量，并同时通入氮气，使反应腔内气压保持不变；等降温后，完成所述退火工艺。本发明对ISSG退火工艺的改进，通过对晶圆形变的技术分析理解，在找到其缺陷引发原因后，改变工艺流程及参数，解决硅片在高温制程过程中抖动的问题，运用此方法之后，硅片的良率能提高5％以上。

技术领域

本发明涉及一种半导体工艺，尤其涉及一种改善隧穿氧化层生长工艺中晶圆抖动的方法。

背景技术

对于浮栅(floating gate)产品，隧穿氧化层(TUNNEL OX，tunnel oxide是整个工艺流程中至关重要的核心制程，而隧穿氧化层(TUNNEL OX)生长过程中温度的均匀性是其关键指标，它决定着后续光刻(Litho)制程中边缘的生长覆盖(overlay)的好坏，也影响着产品硅片边缘的缺陷和产品良率。目前，在业界，制作隧穿氧化层通常采用原位水汽生成(ISSG，in-situ steam generation)退火工艺，晶圆(wafer)形变问题一直是ISSG工艺难解的问题，它决定着后续流程是否能够顺利进行下去，也影响着产品硅片边缘的覆盖(overlay)和良率。制程(Process)中气体的转换，会造成气压的变化，如图1-5所示，高速旋转的晶圆(wafer)产生抖动，进而造成晶圆在高温下变形。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题提出了一种能改善隧穿氧化层生长工艺中晶圆的良品率的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改善隧穿氧化层生长工艺中晶圆抖动的方法，包括以下步骤：

S1先对一半导体衬底进行隧穿氧化层生长工艺；

S2再对进行了隧穿氧化层生长工艺的所述半导体衬底进行退火工艺：对反应腔加温，同时通入氢气和氧气，使反应腔内气压保持不变；

S3退火反应一定时间；

S4停止对所述反应腔加温，使反应腔内温度降低；

S5关闭氢气，减少氧气通气量，并同时通入氮气，使反应腔内气压保持不变；

S6等降温后，完成所述退火工艺。

为了进一步优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施为：

优选的，所述S2步骤中，加温温度为1000-1100摄氏度。

优选的，所述S2步骤中，反应腔内气压为5000-6000pa。

优选的，所述S3步骤中，退火反应时间为60-120s。

优选的，所述S2步骤中，加温温度为1075摄氏度。

优选的，所述S5步骤中，所述氧气通气量减少一半。

优选的，所述S2步骤中，所述反应腔内气压保持在5800pa。

优选的，所述S3步骤中，退火反应时间为80s。

优选的，所述S2步骤中，所述氢气气体流量为2slm(Standard Liter perMinute)。

优选的，所述S2步骤中，所述氧气气体流量为18slm。

优选的，所述S5步骤中，所述氧气气体流量为9slm。

优选的，所述S5步骤中，所述氮气气体流量为11slm。