[发明专利]防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造工艺，尤其涉及一种防止晶圆表面产生晶体状缺陷的方法。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，当表面沉积有氟掺杂氧化膜，例如：氟硅玻璃(fluorinated silica glass，FSG)的晶圆暴露在含有水汽的环境中时，氟离子和水汽反应后容易形成晶体状的沉淀物，且随着时间的推移，沉淀物会越来越多，从而在氧化膜表面形成严重的晶体状缺陷。这些晶体状缺陷在后续的刻蚀过程中，会使晶圆表面形成通孔或沟渠，影响了晶圆的产率。

为了减少晶体状缺陷的产生，现有的方法是尽可能缩短氟掺杂氧化膜沉积和后一道工序之间的等待时间(Q-time)，一般将该时间控制在3小时以内。然而，对于大批量生产而言，Q-time的长短是很难控制的，因此在实际应用中还是无法避免晶体状缺陷的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法，以减少晶圆表面晶体状缺陷。

为了达到上述的目的，本发明提供一种防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法，所述方法在晶圆表面完成氟掺杂氧化膜的沉积后，采用PH值介于5～7的弱酸对该晶圆执行一清洗步骤。

在上述的防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法中，所述弱酸的PH值介于6～7。

在上述的防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法中，所述的弱酸是碳酸。

在上述的防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法中，所述的氟掺杂氧化膜是氟硅玻璃或SiON-F。

在上述的防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法中，所述的沉积是化学气相沉积。

本发明的防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法，通过在氟掺杂氧化膜沉积步骤后，采用弱酸对晶圆执行一清洗步骤，使氟离子与弱酸电解产生的氢离子结合形成氢氟酸，从而氢氟酸在清洗过程中可直接挥发掉或者被水冲洗掉，有效减少了晶圆表面氟离子的数量，使得清洗后的晶圆即使长时间暴露在含有水汽的环境中也不会形成晶体状缺陷。

具体实施方式

下面对本发明的防止氟掺杂氧化膜表面产生晶体状缺陷的方法作进一步的详细描述。

本发明的方法主要是在晶圆表面完成氟掺杂氧化膜的沉积后，采用PH值介于5～7的弱酸对该晶圆执行一清洗步骤。较佳地，还可将弱酸的PH值控制在6～7以内。

于本发明一较佳实施例中，将表面沉积有氟硅玻璃(FSG)的晶圆置于晶圆擦洗装置(wafer scrubber)中清洗，并于清洗过程中不断向去离子水中通入二氧化碳，形成PH值介于5～7的碳酸。由于碳酸电解产生氢离子：H₂CO₃→H⁺+HCO₃^-，氢离子与氟离子结合形成氢氟酸，使得氢氟酸在清洗过程中直接挥发或者被水冲洗掉，从而大大减少了晶圆表面残留的氟离子数量，避免晶体状缺陷的产生。

于本发明的其它实施例中，所采用的弱酸不限于碳酸，只要满足PH值的范围要求即可，且晶圆清洗步骤也可在晶圆旋干机(spin-rinse-dry，SRD)、晶圆清洗槽(tank)等晶圆清洗装置中执行。

实验结果表明，采用本发明的方法可有效避免晶圆表面晶体状缺陷的产生，即使将清洗后的晶圆长时间暴露在含有水汽的环境中也不会形成缺陷。该方法适用于各类氟掺杂氧化膜(包括但不限于FSG和SiON-F)的表面处理，能广泛应用于半导体器件制造工艺。