改善磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PSG(Phosphorus Silicon Glass)工藝隨著靜電吸盤(ESC，electrostaticchuck)使用壽命的增加，硅片中心點(diǎn)和邊緣的磷濃度的差異越來越大，直至超規(guī)格，造成中心和邊緣所沉積薄膜的特質(zhì)發(fā)生差異，在后續(xù)研磨工藝過程中，表現(xiàn)為:硅片邊緣的研磨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中心的研磨，從而造成研磨后的硅片均勻性超規(guī)格。
[0003]造成上述缺陷的原理如下:ESC為多孔陶瓷材質(zhì)，在薄膜沉積過程中，ESC本身通過冷卻水來冷卻，同時(shí)通過ESC中心的溫度控制器(TC，Thermal controller)監(jiān)控娃片溫度，系統(tǒng)根據(jù)溫度檢測值自動(dòng)調(diào)整硅片背面氦氣的流量以達(dá)到控溫的目的，同時(shí)硅片被施加的靜電吸附于ESC上以保證硅片不被背面流過的氦氣吹走。硅片的冷卻過程為:硅片被同時(shí)施加的向下靜電吸附力和背面氦氣的向上的浮力平穩(wěn)地懸浮在ESC表面，而這種懸浮狀態(tài)使得硅片的冷卻主要是通過均勻的背面氦氣帶走硅片的熱量而保持良好的溫度均勻性。而隨著ESC使用壽命的增加，ESC邊緣工藝過程中吸附的工藝副產(chǎn)物的逐步積累，由于當(dāng)前的腔體清掃工藝無法清掃到ESC邊緣，使得硅片邊緣與ESC的距離變近直至完全接觸，從而導(dǎo)致接觸冷卻取代了氦氣冷卻的主導(dǎo)地位，造成了在薄膜沉積過程中，硅片中心的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硅片邊緣的溫度，而溫度越低PSG薄膜沉積速率越快，從而造成了硅片邊緣的磷濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硅片中心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，在磷硅玻璃沉積之前有針對性地清除掉晶圓邊緣的工藝副產(chǎn)物，以降低位于晶圓邊緣和中心的磷硅玻璃中磷濃度的差異。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，其過程在用于制備磷硅玻璃的反應(yīng)腔中進(jìn)行，所述反應(yīng)腔中具有靜電吸盤，所述靜電吸盤的邊緣具有工藝副產(chǎn)物，所述方法包括以下步驟:
[0006]步驟01:對所述靜電吸盤進(jìn)行第一次清掃工藝；
[0007]步驟02:采用處理氣體NF3對所述靜電吸盤進(jìn)行第二次清掃工藝，以去除位于所述靜電吸盤的邊緣的所述工藝副產(chǎn)物；其中，所述處理氣體NF3不經(jīng)過遠(yuǎn)程等離子體控制系統(tǒng)處理；
[0008]步驟03:將所述晶圓置于所述靜電吸盤上，在所述晶圓表面制備磷硅玻璃。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟01中，所述第一次清掃工藝采用的反應(yīng)氣體為氬氣和被解離的F離子。
[0010]優(yōu)選地，所述第一次清掃工藝所采用的溫度為300-500°C。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟02中，所述處理氣體NF3的純度大于99%。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟02中，所述第二次清掃工藝中，所述處理氣體NF3傾斜吹向所述靜電吸盤的邊緣區(qū)域。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟02中，所述第二次清掃工藝中所采用的溫度為300-500°C。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟03中，所述制備磷硅玻璃包括在所述晶圓表面形成預(yù)涂層。
[0015]本發(fā)明的改善磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，在晶圓表面制備磷硅玻璃之前，對靜電吸盤進(jìn)行兩次清掃工藝，第一次清掃工藝為常規(guī)的清潔工藝，用于清潔靜電吸盤表面；由于常規(guī)清潔工藝不能有效去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物，所以，采用第二次清掃工藝有針對性的去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物，減小了后續(xù)在靜電吸盤中間和邊緣所形成的磷娃玻璃中磷度差異，從而形成磷分布均勾的磷娃玻璃。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法的流程示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0018]以下結(jié)合附圖1和具體實(shí)施例對本發(fā)明的改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說明本實(shí)施例的目的。
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，其過程在用于制備磷硅玻璃的反應(yīng)腔中進(jìn)行，反應(yīng)腔中具有靜電吸盤，靜電吸盤的邊緣具有工藝副產(chǎn)物，這里，反應(yīng)腔中還具有氣體進(jìn)氣口和吹掃裝置；本實(shí)施例中的改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法包括以下步驟:
[0020]步驟01:對靜電吸盤進(jìn)行第一次清掃工藝；
[0021 ] 具體的，將反應(yīng)氣體通過氣體進(jìn)氣口進(jìn)入反應(yīng)腔中，并經(jīng)過吹掃裝置使反應(yīng)氣體產(chǎn)生具有一定方向的氣流對靜電吸盤進(jìn)行吹掃。這里，可以采用常規(guī)清掃工藝來進(jìn)行。第一次清掃工藝采用的反應(yīng)氣體為氬氣和被解離的F離子，溫度為300-500°C ο本實(shí)施例中的第一次清掃工藝中氣體的從靜電吸盤下方吹掃。需要說明的是，本發(fā)明的其它實(shí)施例中的第一次清掃工藝也可以不控溫進(jìn)行。
[0022]步驟02:采用處理氣體NF3對靜電吸盤進(jìn)行第二次清掃工藝，以去除位于靜電吸盤的邊緣的工藝副產(chǎn)物；其中，處理氣體NF3不經(jīng)過遠(yuǎn)程等離子體控制系統(tǒng)處理；
[0023]具體的，第二次清掃工藝中，處理氣體即3傾斜吹向靜電吸盤的邊緣區(qū)域，處理氣體NF3的純度大于99%，較佳的，為99.9999999%,所采用的溫度為300-500°C。這樣，可以對靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物進(jìn)行有效的針對性的去除。需要說明的是，本發(fā)明的其它實(shí)施例中的第一次清掃工藝也可以不控溫進(jìn)行。還需要說明的是，常規(guī)清掃工藝中也可能采用NF3,但是，本實(shí)施例中第二次清掃工藝所采用的處理氣體NF3與常規(guī)清掃工藝中的NF 3不同，本實(shí)施例中的第二次清掃工藝中的處理氣體NF3,從靜電吸盤頂部吹掃，可以有效去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物。
[0024]步驟03:將晶圓置于靜電吸盤上，在晶圓表面制備磷硅玻璃。
[0025]具體的，制備磷硅玻璃包括在晶圓表面形成預(yù)涂層。磷硅玻璃的制備可以采用常規(guī)工藝來進(jìn)行，本發(fā)明對此不再贅述。
[0026]綜上所述，本發(fā)明的改善磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，在晶圓表面制備磷硅玻璃之前，對靜電吸盤進(jìn)行兩次清掃工藝，第一次清掃工藝為常規(guī)的清潔工藝，用于清潔靜電吸盤表面；由于在常規(guī)清潔工藝不能有效去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物，所以，采用第二次清掃工藝有針對性的去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物，減小了后續(xù)在靜電吸盤中間和邊緣所形成的磷硅玻璃中磷度差異，從而形成磷分布均勻的磷硅玻璃。
[0027]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改善在晶圓上形成的磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，其過程在用于制備磷硅玻璃的反應(yīng)腔中進(jìn)行，所述反應(yīng)腔中具有靜電吸盤，所述靜電吸盤的邊緣具有工藝副產(chǎn)物，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟Ol:對所述靜電吸盤進(jìn)行第一次清掃工藝； 步驟02:采用處理氣體NF3對所述靜電吸盤進(jìn)行第二次清掃工藝，以去除位于所述靜電吸盤的邊緣的所述工藝副產(chǎn)物；其中，所述處理氣體NF3不經(jīng)過遠(yuǎn)程等離子體控制系統(tǒng)處理； 步驟03:將所述晶圓置于所述靜電吸盤上，在所述晶圓表面制備磷硅玻璃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟01中，所述第一次清掃工藝采用的反應(yīng)氣體為氬氣和被解離的F離子。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一次清掃工藝所采用的溫度為300-500。。。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟02中，所述處理氣體NF3的純度大于99%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟02中，所述第二次清掃工藝中，所述處理氣體即3傾斜吹向所述靜電吸盤的邊緣區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟02中，所述第二次清掃工藝中所采用的溫度為300-500 °C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟03中，所述制備磷硅玻璃包括在所述晶圓表面形成預(yù)涂層。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種改善磷硅玻璃中磷分布均勻性的方法，在晶圓表面制備磷硅玻璃之前，對靜電吸盤進(jìn)行兩次清掃工藝，第一次清掃工藝為常規(guī)的清潔工藝；由于常規(guī)清潔工藝不能有效去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物，所以，采用第二次清掃工藝有針對性的去除靜電吸盤邊緣的工藝副產(chǎn)物，減小了后續(xù)在靜電吸盤中間和邊緣所形成的磷硅玻璃中磷度差異，從而形成磷分布均勻的磷硅玻璃。
【IPC分類】H01L21/683, H01L21/316
【公開號】CN104979190
【申請?zhí)枴緾N201510369420
【發(fā)明人】劉濤, 金懿, 徐伯山
【申請人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月29日