改善hcd氮化硅沉積工藝的應(yīng)力缺陷的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，包括：進(jìn)行干法凈化步驟，對所述晶舟進(jìn)行凈化清潔；在所述晶舟表面沉積TEOS緩沖層；在所述TEOS緩沖層上沉積DCS SIN層。本發(fā)明改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，有效解決了HCD氮化硅工藝的應(yīng)力和石英晶舟的裂縫問題。
【專利說明】改善HCD氮化硅沉積工藝的應(yīng)力缺陷的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體器件工藝的發(fā)展及器件性能要求越來越高，柵極側(cè)壁的氮化硅薄膜階梯覆蓋能力變得越發(fā)關(guān)鍵，目前業(yè)界針對65納米及以下工藝大多開始采用六氯乙硅烷(HCD)與氨氣(NH3)反應(yīng)來生長氮化硅。
[0003]目前本領(lǐng)域所用到主流的HCD機(jī)臺為東電電子的formula機(jī)型，該機(jī)臺具備產(chǎn)出效率高，階梯覆蓋能力好的特性，能達(dá)到每天生產(chǎn)量大于300片的產(chǎn)能。
[0004]但是目前用于HCD氮化硅沉積工藝的爐管仍然使用石英材質(zhì)的晶舟，所述晶舟具有結(jié)構(gòu)簡單、價格相對低廉的優(yōu)點，但是由于HCD氮化硅層與石英晶舟的石英之間形成應(yīng)力。當(dāng)HCD氮化硅沉積工藝進(jìn)行一段時間后，在石英晶舟的內(nèi)部表面會形成一層氮化硅層。
[0005]具體請參考圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的沉積了氮化硅層的石英晶舟的結(jié)構(gòu)示意圖。隨著HCD氮化硅沉積工藝的進(jìn)行，石英晶舟10表面沉積了 HCD氮化硅層11。當(dāng)所述HCD氮化硅層11的厚度超過0.5微米時，HCD氮化硅層11與石英晶舟10 (材質(zhì)為氧化硅)之間的應(yīng)力較大，該應(yīng)力會導(dǎo)致晶舟裂縫，裂縫的產(chǎn)生導(dǎo)致晶舟表面變得粗糙，容易影響正常工藝膜層的厚度(晶舟消耗的反應(yīng)氣體會變多)，同時晶舟的裂縫需要通過干刻的方式來消除，某種程度上也縮短了石晶舟的壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題提供改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，有效解決了 HCD氮化硅工藝的應(yīng)力和石英晶舟的裂縫問題。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，包括:
[0008]進(jìn)行干法凈化步驟，對所述晶舟進(jìn)行凈化清潔；
[0009]在所述晶舟表面沉積TEOS緩沖層；
[0010]在所述TEOS緩沖層上沉積DCS SIN層。
[0011]可選地，所述TEOS緩沖層的厚度范圍為0.1至0.5微米。
[0012]可選地，形成所述TEOS緩沖層的溫度范圍為500°C至700°C，采用TEOS氣體形成TEOS緩沖層，所述TEOS氣體的流量范圍為10ccm至300sCCm，所述TEOS緩沖層的成膜時間為40分鐘至90分鐘。
[0013]可選地，所述DCS SIN層的厚度范圍為0.1微米至0.5微米。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0015]本發(fā)明在對晶舟進(jìn)行凈化清潔之后，在晶舟表面沉積TEOS緩沖層，所述TEOS緩沖層能夠有效緩沖晶舟與后續(xù)形成的氮化硅層之間的應(yīng)力，防止晶舟以及HCD氮化硅層由于應(yīng)力導(dǎo)致的表面裂紋，提高了工藝的穩(wěn)定性以及晶舟的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的沉積了氮化硅層的石英晶舟的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明一個實施例的石英晶舟的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明解決的問題提供改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，有效解決了 HCD氮化硅工藝的應(yīng)力和石英晶舟的裂縫問題。
[0019]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，包括:
[0020]進(jìn)行干法凈化步驟，對所述晶舟進(jìn)行凈化清潔；
[0021]在所述晶舟表面沉積TEOS緩沖層；
[0022]在所述TEOS緩沖層上沉積DCS SIN層。
[0023]下面請參考圖2所示的本發(fā)明一個實施例的石英晶舟的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]首先，利用氣體對晶舟100的表面進(jìn)行干刻凈化，所述凈化利用含有F2和N2的氣體的混合氣體進(jìn)行。其中F2和N2的混合氣體的比例范圍為1:8-1:2，本實施例中，所述F2和隊的混合氣體的比例為1:5，所述干刻凈化的溫度為580°C。進(jìn)行干刻凈化的目的是將晶舟100表面清潔，去除有機(jī)物殘留以及顆粒等不潔凈的物質(zhì)，更有利于后續(xù)形成厚度均勻的TEOS緩沖層。
[0025]接著，在晶舟100表面形成TEOS緩沖層120。所述緩沖層120的材質(zhì)為氧化硅，其可以緩解晶舟100與后續(xù)形成的氮化硅層之間的應(yīng)力，避免HCD SIN氮化硅沉積過程的應(yīng)力。作為優(yōu)選的實施例，所述TEOS緩沖層的厚度范圍為0.1微米至0.5微米。
[0026]形成所述TEOS緩沖層的溫度范圍為500°C至700°C，采用TEOS氣體形成TEOS緩沖層，所述TEOS氣體的流量范圍為lOOsccm至300SCCm，所述TEOS緩沖層的成膜時間為40分鐘至90分鐘。
[0027]接著，在所述TEOS緩沖層120上形成DCS SIN層110，所述DCS SIN層110與所述晶舟100之間的應(yīng)力由于所述TEOS緩沖層120的緩沖而減小，在后續(xù)進(jìn)行HCD氮化硅沉積形成的氮化硅層與晶舟100之間的應(yīng)力小，避免HCD氮化硅層和晶舟由于應(yīng)力而發(fā)生裂痕。
[0028]作為優(yōu)選的實施例，所述DCS SIN層的厚度范圍為0.1至0.5微米。
[0029]在利用圖2所示的石英晶舟進(jìn)行HCD氮化硅沉積一段時間后，DCS SIN層110上會沉積更多的氮化硅層(未圖示)，當(dāng)HCD氮化硅工藝在DCS SIN層110上沉積的氮化硅層厚度達(dá)到預(yù)定厚度值，則重復(fù)本發(fā)明的方法，對晶舟100進(jìn)行干法凈化步驟，將HCD氮化硅工藝沉積的氮化硅層、DCS SIN層110和TEOS緩沖層去除，重新沉積TEOS緩沖層和DCSSIN層之后才可以繼續(xù)進(jìn)行HCD氮化硅沉積工藝。
[0030]綜上，本發(fā)明在對晶舟進(jìn)行凈化清潔之后，在晶舟表面沉積TEOS緩沖層，所述TEOS緩沖層能夠有效緩沖晶舟與后續(xù)形成的氮化硅層之間的應(yīng)力，防止晶舟以及HCD氮化硅層由于應(yīng)力導(dǎo)致的表面裂紋，提高了工藝的穩(wěn)定性以及晶舟的使用壽命。
[0031]因此，上述較佳實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的 方法，其特征在于，包括: 進(jìn)行干法凈化步驟，對所述晶舟進(jìn)行凈化清潔； 在所述晶舟表面沉積TEOS緩沖層； 在所述TEOS緩沖層上預(yù)沉積DCS SIN層。
2.如權(quán)利要求1所述的用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，其特征在于，所述TEOS緩沖層的厚度范圍為0.1至0.5微米。
3.如權(quán)利要求1所述的用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，其特征在于，形成所述TEOS緩沖層的溫度范圍為500°C至700°C，采用TEOS氣體形成TEOS緩沖層，所述TEOS氣體的流量范圍為10sccm至300sccm，所述TEOS緩沖層的成膜時間為40至90分鐘。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于改善HCD氮化硅沉積工藝在爐管的石英晶舟上造成的應(yīng)力缺陷的方法，其特征在于，所述DCS SIN層的厚度范圍為0.1至0.5微米。
【文檔編號】H01L21/02GK104269351SQ201410520740
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】張召, 王智, 蘇俊銘, 倪立華 申請人:上海華力微電子有限公司