磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法
【專利摘要】一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，在此方法中，根據(jù)產(chǎn)品待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值，并根據(jù)補(bǔ)酸的量的不同預(yù)設(shè)多個(gè)氧化物蝕刻率上升值，然后根據(jù)各批次晶圓的所述產(chǎn)品待蝕刻層的不同所對(duì)應(yīng)的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進(jìn)行補(bǔ)酸。此外，根據(jù)所述補(bǔ)酸的量推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
【專利說明】 磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種濕式蝕刻工藝的控制方法，且特別是有關(guān)于一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率(etching rate,縮寫為E/R)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前濕式蝕刻的工藝中，利用磷酸進(jìn)行氮化硅的蝕刻是現(xiàn)行技術(shù)。然而，由于磷酸對(duì)氧化物蝕刻率過高可能會(huì)將使硅受到損害；反之氧化物蝕刻率過低則會(huì)造成氧化物析出的缺陷(defect)，因此現(xiàn)行濕式蝕刻磷酸機(jī)臺(tái)控制氧化物蝕刻率為工藝控制的重要一環(huán)。
[0003]就目前的濕式蝕刻磷酸機(jī)臺(tái)來看，其具有的控制氧化物蝕刻率的功能為機(jī)臺(tái)參數(shù)固定批次間隔(即批次晶圓的批次數(shù))，給予固定量的酸更換，如圖1所示。
[0004]在圖1顯示的是一般由磷酸機(jī)臺(tái)參數(shù)設(shè)定(如步驟100)固定批次間隔，給予固定量的酸更換的補(bǔ)酸過程，主要是先進(jìn)行步驟102，選擇性測(cè)試磷酸槽的氧化物蝕刻率，此為可選擇性施作的步驟；意指該步驟可以施作或可以不施作，或有時(shí)做、有時(shí)不做，或者以一定頻度來做、或是特定條件下來做。在步驟102之后，選擇批次晶圓進(jìn)行磷酸工藝，以批次數(shù)來決定何時(shí)補(bǔ)酸，請(qǐng)見步驟104-106。如果批次數(shù)已達(dá)預(yù)定次數(shù)N次(如步驟106)，就進(jìn)行某固定量的補(bǔ)酸(如步驟108)，前述“某固定量”可以預(yù)先設(shè)定，再重設(shè)批次數(shù)為0 (如步驟101);如未達(dá)預(yù)定次數(shù)就繼續(xù)進(jìn)行下一批次的磷酸工藝(如步驟106)并增加批次數(shù)。
[0005]然而，各批次晶圓(LOT)因氮化硅膜厚不同、氧化硅溶入磷酸的量不一等因素，定批次間隔給予定量的酸更換的設(shè)定，便會(huì)造成有時(shí)氧化物蝕刻率忽高忽低不穩(wěn)定的跳動(dòng)，產(chǎn)生氧化物蝕刻率過高或過低所衍生的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率(E/R)的方法，以精確控制氧化物蝕刻率的變動(dòng)，并避免氧化物蝕刻率不穩(wěn)定的問題發(fā)生。
[0007]本發(fā)明提出一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，包括根據(jù)產(chǎn)品待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值，并根據(jù)補(bǔ)酸的量的不同預(yù)設(shè)多個(gè)氧化物蝕刻率上升值，然后根據(jù)各批次晶圓的所述產(chǎn)品待蝕刻層的不同所對(duì)應(yīng)的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進(jìn)行補(bǔ)酸。此外，根據(jù)所述補(bǔ)酸的量，可推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
[0008]本發(fā)明另提出一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，包括根據(jù)待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值，并根據(jù)補(bǔ)酸的量的不同預(yù)設(shè)多個(gè)氧化物蝕刻率上升值，然后根據(jù)各批次晶圓的所述待蝕刻層的不同所對(duì)應(yīng)的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進(jìn)行補(bǔ)酸。此外，根據(jù)所述補(bǔ)酸的量，可推算氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
[0009]在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述待蝕刻層為不同產(chǎn)品待蝕刻層中蝕刻量相同的膜層。
[0010]在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述方法能根據(jù)所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補(bǔ)酸的量與時(shí)機(jī)。
[0011 ] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數(shù)較少的進(jìn)行所述磷酸工藝；或者選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進(jìn)行所述磷酸工藝。
[0012]在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述補(bǔ)酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。
[0013]基于上述，本發(fā)明能通過預(yù)先設(shè)定于數(shù)據(jù)庫的氧化物蝕刻率下降值與氧化物蝕刻率上升值，來解決先前技術(shù)定批次間隔給予定量的酸更換所衍生的氧化物蝕刻率忽高忽低的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下，其中:
[0015]圖1是已知的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。
[0016]圖2是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。
[0017]圖3是模擬例一的批次數(shù)與蝕刻率之間的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖2是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。
[0019]在圖2中，可依照需求選擇根據(jù)待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值(如步驟200)，上述待蝕刻層可為不同產(chǎn)品中蝕刻量相同的膜層；或者選擇根據(jù)產(chǎn)品待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值。
[0020]假使待蝕刻層為不同產(chǎn)品中材料蝕刻量相同的膜層，則不需看產(chǎn)品差異即可控制氧化物蝕刻率的變化，這樣的方法所需要的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)少，且能以先前取得的數(shù)值帶入不同產(chǎn)品中的相同待蝕刻層。另一方面，假使是根據(jù)產(chǎn)品待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)氧化物蝕刻率下降值，則可依照批次晶圓的產(chǎn)品的不同而精確控制氧化物蝕刻率的變化。
[0021]然后，根據(jù)補(bǔ)酸的量的不同預(yù)設(shè)多個(gè)氧化物蝕刻率上升值(如步驟202);舉例來說，上述補(bǔ)酸的量會(huì)與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。補(bǔ)酸的量少，氧化物蝕刻率上升少；反之，補(bǔ)酸的量多，氧化物蝕刻率上升多。
[0022]在數(shù)據(jù)庫得到以上默認(rèn)值后，可選擇性地確認(rèn)磷酸槽的氧化物蝕刻率(如步驟204)，然后選擇批次晶圓進(jìn)行磷酸工藝(如步驟206)。
[0023]之后，于步驟208，根據(jù)各批次晶圓對(duì)應(yīng)的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，且可利用如計(jì)算機(jī)的類的設(shè)備或軟件進(jìn)行程序運(yùn)算得到此仿真值。在步驟208中，主要是模擬磷酸槽因批次晶圓進(jìn)行磷酸工藝所導(dǎo)致的氧化物蝕刻率下降情形。如果是以步驟200的默認(rèn)值進(jìn)行仿真，則各批次晶圓之間的差異是以待蝕刻層的不同為準(zhǔn)。[0024]隨后，于步驟210，確定是否氧化物蝕刻率模擬值已超出管制界線。當(dāng)步驟208所模擬得到的氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進(jìn)行步驟212-216來進(jìn)行補(bǔ)酸的程序，決定各批次晶圓在磷酸工藝期間所述補(bǔ)酸的量與時(shí)機(jī)，使磷酸氧化物蝕刻率回到管制界線內(nèi)；反之，如氧化物蝕刻率模擬值未超出管制界線，表示磷酸氧化物蝕刻率在安全范圍，則可選擇性進(jìn)行步驟204，選擇性測(cè)試磷酸槽的氧化物蝕刻率與進(jìn)行步驟206。文中的“選擇性”意指該步驟可做或可不做，或有時(shí)做、有時(shí)不做，或者以一定頻度來做、或是特定條件下來做。
[0025]在步驟212，根據(jù)步驟202中的補(bǔ)酸的量，推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。在此階段中，可通過如計(jì)算機(jī)的類的設(shè)備或軟件進(jìn)行程序運(yùn)算，來仿真是否磷酸槽氧化物蝕刻率回到管制界線內(nèi)(如步驟214)，并因應(yīng)須提升的氧化物蝕刻率多少選定補(bǔ)酸的量。在執(zhí)行被選的補(bǔ)酸(如步驟216)的程序之后，可選擇性進(jìn)行步驟206測(cè)試磷酸槽的氧化物蝕刻率，與進(jìn)行下批次晶圓的磷酸工藝(如步驟208)。
[0026]模擬例一
[0027]設(shè)定各產(chǎn)品磷酸的應(yīng)用的氧化物蝕刻率下降值，如表一。表一顯示對(duì)應(yīng)內(nèi)含產(chǎn)品01至產(chǎn)品03的磷酸工藝的氧化物蝕刻率變化。基本上，磷酸拔除的氮化硅膜較多，氧化物蝕刻率下降值就較大。
[0028]表一
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于所述方法包括: 根據(jù)產(chǎn)品待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值； 根據(jù)補(bǔ)酸的量的不同預(yù)設(shè)多個(gè)氧化物蝕刻率上升值； 根據(jù)各批次晶圓的所述產(chǎn)品待蝕刻層的不同所對(duì)應(yīng)的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進(jìn)行補(bǔ)酸；以及 根據(jù)所述補(bǔ)酸的量，推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
2.如權(quán)利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于所述方法還包括根據(jù)所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補(bǔ)酸的量與時(shí)機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數(shù)較少的進(jìn)行所述磷酸工藝。
4.如權(quán)利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進(jìn)行所述磷酸工藝。
5.如權(quán)利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:所述補(bǔ)酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。
6.一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于所述方法包括: 根據(jù)待蝕刻層的不同預(yù)設(shè)在進(jìn)行磷酸工藝對(duì)應(yīng)的多個(gè)氧化物蝕刻率下降值； 根據(jù)補(bǔ)酸的量的不同預(yù)設(shè)多個(gè)氧化物蝕刻率上升值； 根據(jù)各批次晶圓的所述待蝕刻層的不同所對(duì)應(yīng)的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進(jìn)行補(bǔ)酸；以及 根據(jù)所述補(bǔ)酸的量，推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
7.如權(quán)利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:所述待蝕刻層為不同產(chǎn)品中蝕刻量相同的膜層。
8.如權(quán)利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于所述方法還包括根據(jù)所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補(bǔ)酸的量與時(shí)機(jī)。
9.如權(quán)利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數(shù)較少的進(jìn)行所述磷酸工藝。
10.如權(quán)利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當(dāng)所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進(jìn)行所述磷酸工藝。
11.如權(quán)利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特征在于:所述補(bǔ)酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。
【文檔編號(hào)】H01L21/311GK103456622SQ201210167894
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】李成材, 江家興, 范育嘉, 陳松寬, 王興華, 楊淳吉, 莊宗仁 申請(qǐng)人:華邦電子股份有限公司