專利名稱：半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體工藝，且特別是有關(guān)于一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層(pad oxide)的形成方法。
而半導(dǎo)體工藝中的微影工藝(Photolithography Process)可說(shuō)是最舉足輕重的步驟之一。凡是與MOS組件結(jié)構(gòu)相關(guān)的各層圖案及摻雜區(qū)域都是由微影工藝來(lái)決定。而通常決定一晶圓的微影工藝成敗的因素，除了關(guān)鍵尺寸(Critical Dimension，簡(jiǎn)稱CD)的控制外，另一重要者即為對(duì)準(zhǔn)的精確度。為了能夠作到對(duì)準(zhǔn)的效果，在進(jìn)行微影工藝前均會(huì)先在硅晶圓中蝕顆出一些圖案，以作為后續(xù)各層在曝光時(shí)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
公知制造對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的做法是先在硅晶圓上形成一層零層氧化層，用以防止后續(xù)光阻對(duì)晶圓造成污染。接著按照一般微影工藝先于零層氧化層上形成光阻，再進(jìn)行曝光、顯影等工藝，以圖案化光阻。隨后，以光阻為罩幕，對(duì)零層氧化層與硅晶圓進(jìn)行蝕刻工藝，以形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。最后再去除零層光阻層。
然而，當(dāng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記完成后，通常需先在硅晶圓上形成一層墊氧化層與一層氮化層，再進(jìn)行淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)(shallow trench isolation，簡(jiǎn)稱STI)工藝或區(qū)域氧化法(local oxidation，簡(jiǎn)稱LOCOS)等工藝。由于墊氧化層與氮化層的厚度比例固定，且墊氧化層的厚度依照工藝不同，而在不同產(chǎn)品是不一樣的，以搭配氮化層。因此，從對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的形成至墊氧化層的形成，必須要進(jìn)行二次形成氧化層的步驟，以及使用如氟化氫(HF)等有毒溶劑進(jìn)行清除氧化層的工藝，而使工藝時(shí)間與制造成本增加。
本發(fā)明的再一目的是提供一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，以避免公知多形成一層氧化層的做法，而降低工藝時(shí)間。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，使制造成本減少。
根據(jù)上述與其它目的，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，包括于硅晶圓上形成一層厚度較后續(xù)工藝所需的墊氧化層的厚度略大一些的零層氧化層，隨后于零層氧化層上形成光阻，并進(jìn)行微影工藝，以圖案化光阻并暴露出部分零層氧化層。接著，進(jìn)行蝕刻工藝去除暴露出的部分零層氧化層，直到硅晶圓暴露出來(lái)。隨后再蝕刻暴露出的硅晶圓，以形成數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。然后利用一清洗工藝將光阻層去除，并且繼續(xù)進(jìn)行清洗，以除去部分零層氧化層，一來(lái)可避免光阻的殘留，另外也可控制零層氧化層的厚度直到與后續(xù)工藝所需的墊氧化層的厚度一致，而可以省略墊氧化層的制作，直接將剩余的零層氧化層作為墊氧化層使用。其余的后續(xù)工藝悉如一般所知的半導(dǎo)體工藝。
因此，本發(fā)明由整合零層氧化層與墊氧化層的形成，故能避免公知多形成一層氧化層的做法，進(jìn)而降低工藝時(shí)間，并使制造成本減少。
附圖標(biāo)記說(shuō)明100于硅晶圓上形成零層氧化層，其中零層氧化層的厚度約大于后續(xù)形成的墊氧化層的厚度102進(jìn)行微影與蝕刻工藝，以于硅晶圓中形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記104進(jìn)行一清洗工藝，以去除光阻與部分零層氧化層200硅晶圓202對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記204、204a零層氧化層206光阻208圖案210頂部請(qǐng)參照

圖1，本發(fā)明的做法需先得知此次工藝所需的墊氧化層的厚度。然后，于步驟100中，于硅晶圓上形成零層氧化層，其中零層氧化層的厚度需控制在約大于后續(xù)形成的墊氧化層的厚度，而這層零層氧化層與墊氧化層間的厚度差異可依照后續(xù)的清洗工藝來(lái)決定，譬如墊氧化層的厚度預(yù)定為70埃時(shí)，則零層氧化層的厚度可以是100埃左右。這種厚度的差異值應(yīng)該可以為一般熟悉此技術(shù)者自行依照后續(xù)半導(dǎo)體工藝的不同來(lái)決定。
接著，于步驟102中，進(jìn)行微影與蝕刻工藝，以于硅晶圓中形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。這個(gè)微影與蝕刻工藝?yán)缡窃诹銓友趸瘜由闲纬晒庾?，再進(jìn)行曝光以及顯影，以圖案化光阻，并暴露出部分零層氧化層。隨后。以此圖案化的光阻為罩幕，蝕刻去除暴露出的部分零層氧化層，并暴露出部分硅晶圓。最后，蝕刻去除暴露出的部分硅晶圓，以形成數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
然后，于步驟104中，進(jìn)行一清洗工藝，以去除光阻與部分零層氧化層。這個(gè)清洗工藝只要是能夠清除光阻的化學(xué)藥劑都可被使用，譬如由氫氧化銨(NH4OH)、過(guò)氧化氫(H2O2)以及去離子水(H2O)所組成的SC1(Standard Clean 1)溶液即可。而且，去除后的部分零層氧化層的厚度需控制到與墊氧化層的厚度相差無(wú)幾的地步，以達(dá)到本發(fā)明整合零層氧化層與墊氧化層的目的。然后的各個(gè)步驟為熟悉此技術(shù)者依照工藝的不同即可進(jìn)行。而為了說(shuō)明對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在硅晶圓上的位置，請(qǐng)參照?qǐng)D2所示。
圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法所形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在硅晶圓上的位置示意圖。但是，其中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的詳細(xì)圖案省略不畫(huà)，而且其尺寸大小也可做改變。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，在一片硅晶圓200上有數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記202，而對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記202的位置可以是如圖2所示的，位于接近硅晶圓200圓周的相對(duì)位置，抑或是根據(jù)對(duì)準(zhǔn)偵測(cè)機(jī)臺(tái)的設(shè)定，將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記202配置于固定的位置。而對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖案(pattern)也可以作變化，并不局限于圖2所示。而以圖2為例，將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制造流程繪示于圖3A至圖3E，請(qǐng)參考。
圖3A至圖3E是依照本發(fā)明的實(shí)施例中圖2所示的III-III剖面的制造流程示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D3A，于硅晶圓200上形成一層零層氧化層204，其中零層氧化層204的厚度約大于后續(xù)形成的墊氧化層的厚度，而這層零層氧化層204與墊氧化層間的厚度差異可依照后續(xù)的清洗工藝來(lái)決定。這種厚度的差異值應(yīng)該可以為一般熟悉此技術(shù)者所自行依照半導(dǎo)體工藝的不同來(lái)決定。譬如當(dāng)墊氧化層的厚度設(shè)定為70埃時(shí)，則零層氧化層204的厚度可以是100埃左右。然后，于零層氧化層204上形成光阻206。這層零層氧化層204就是用來(lái)防止硅晶圓200被光阻污染的。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D樣3B，利用曝光與顯影工藝，圖案化光阻206，以形成數(shù)個(gè)圖案208，并使部分零層氧化層204暴露出來(lái)。其中，圖案208例如是一些開(kāi)口，當(dāng)然也可以作變化，而不局限于圖3B所示。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D3C，進(jìn)行一蝕刻工藝以去除暴露出的部分零層氧化層204，直到硅晶圓200暴露出來(lái)。隨后再蝕刻暴露出的硅晶圓200，以于硅晶圓200中形成數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記202。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3D，利用一清洗工藝將剩余的光阻206去除，但是在零層氧化層204上會(huì)有些微光阻殘留。因此還得繼續(xù)進(jìn)行清洗工藝，將殘留光阻去除。
最后，請(qǐng)參照?qǐng)D3E，繼續(xù)進(jìn)行清洗工藝，并且去除部分零層氧化層204的頂部210，以控制零層氧化層的厚度直到與后續(xù)工藝所需的墊氧化層的厚度一致，這樣不但可避免光阻的殘留，也可以省略墊氧化層的制作，直接將剩余的零層氧化層204a作為墊氧化層使用。這個(gè)清洗工藝不需要像公知為去除氧化層而使用氟化氫，而只要是能夠清除光阻的化學(xué)藥劑如SC1即可。
本發(fā)明的特征包括下列各點(diǎn)1.本發(fā)明利用控制零層氧化層的厚度在約大于后續(xù)形成的墊氧化層的厚度，并且配合后為清除殘留光阻的清洗工藝，以整合零層氧化層的形成與墊氧化層的形成而變成一個(gè)步驟。
2.本發(fā)明因?yàn)槟軌蛄銓友趸瘜优c墊氧化層合而為一，故能避免公知多形成一層氧化層的做法，進(jìn)而降低工藝時(shí)間。
3.另外，本發(fā)明不必形成一層氧化層后還要再把它去除，所以可使制造成本減少。
雖然本發(fā)明已以一實(shí)施例說(shuō)明如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，其中作為一墊氧化層的氧化層的厚度為一第一厚度，其特征為其步驟包括于一硅晶圓上形成具有一第二厚度的一零層氧化層，該第二厚度大于該第一厚度；進(jìn)行微影與蝕刻工藝，以于該硅晶圓中形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；進(jìn)行一清洗工藝，以去除部分該零層氧化層，并使其中剩余的該零層氧化層的厚度為該第一厚度，而形成該墊氧化層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，其特征為其中進(jìn)行微影與蝕刻工藝，以于該硅晶圓中形成該些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的該步驟包括于該零層氧化層上形成一光阻；圖案化該光阻，并暴露出部分該零層氧化層；以及以圖案化的該光阻為罩幕，蝕刻去除暴露出的部分該零層氧化層與該硅晶圓，以形成該些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，其特征為其中該清洗工藝還包括去除該光阻。
4.一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，其中作為一墊氧化層的氧化層的厚度為一第一厚度，其特征為其步驟包括于一硅晶圓上形成一零層氧化層，其中該零層氧化層具有一第二厚度，該第二厚度大于該第一厚度；于該零層氧化層上形成一光阻；利用曝光與顯影工藝圖案化該光阻，以形成復(fù)數(shù)個(gè)圖案，并暴露出部分該零層氧化層；以該光阻作為罩幕，對(duì)該零層氧化層進(jìn)行一蝕刻工藝，以去除暴露出的部分該零層氧化層，直到該硅晶圓暴露出來(lái)；以該光阻作為罩幕，繼續(xù)蝕刻暴露出的該硅晶圓，以于該硅晶圓中形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；以及進(jìn)行一清洗工藝，以去除該光阻與部分該零層氧化層，并使其中剩余的該零層氧化層的厚度為該第一厚度，而形成該墊氧化層。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，其特征為其中該清洗工藝所使用的化學(xué)藥劑包括SC1(Standard Clean1)溶液。
全文摘要
一種半導(dǎo)體集成電路中的墊氧化層的形成方法，是于硅晶圓上形成一層厚度比后續(xù)工藝所需的墊氧化層的厚度略大一些的零層氧化層，隨后進(jìn)行微影與蝕刻工藝，圖案化零層氧化層與硅晶圓，以于硅晶圓中形成數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)用標(biāo)記。然后進(jìn)行一清洗工藝將光阻與部分零層氧化層去除，一來(lái)可避免光阻的殘留，另外也可控制零層氧化層的厚度直到零層氧化層的厚度與后續(xù)工藝所需的墊氧化層的厚度一致。
文檔編號(hào)H01L21/82GK1449020SQ0210845
公開(kāi)日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2002年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月1日
發(fā)明者黃良田, 陳心怡, 張忠吉 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司