发明名称 一种制作多晶矽薄膜的方法
摘要 本发明系提供一种于半导体晶片表面制作多晶矽薄膜(polysilicon film)的方法。该方法包含有下列步骤:于该半导体晶片表面形成一第一闸极氧化层以及一光阻层,进行一湿蚀刻制程以去除该半导体晶片表面之一第一闸极氧化区以外之第一闸极氧化层,然后去除该光阻层并进行若干湿式清洗制程,接着于该半导体晶片表面形成一第二闸极氧化层,最后进行一两阶段式的多晶矽沉积制程,以于第一闸极氧化区以及第二闸极氧化区之上形成一多晶矽层。其中,该两阶段式的多晶矽沉积制程包含一第一阶段低温式的非晶矽沉积制程以及一第二阶段高温式的多晶矽沉积制程,以避免于形成多晶矽层时发生微粒(particle)与缺陷(defect)的情形。
申请公布号 TWI261870 申请公布日期 2006.09.11
申请号 TW091104833 申请日期 2002.03.14
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 梁昭湖;陈志鸿;戴裕山;郑博伦
分类号 H01L21/20 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路389号5楼
主权项 1.一种于一半导体晶片上制作一多晶矽薄膜(polysilicon film)的方法,且该半导体晶片表面包含有复数个微粒(particle),该方法包含有下列步骤:进行一两阶段式(two-step)的多晶矽沉积制程,且该两阶段式的多晶矽沉积制程包含有:一第一阶段低温式的非晶矽(amorphous silicon, -Si)沉积制程;以及一第二阶段高温式的多晶矽沉积制程;其中该第一阶段低温式的非晶矽(-Si)沉积制程系用来避免该多晶矽薄膜之晶核沿着该半导体晶片表面之复数个微粒(particle)长晶,以抑制该多晶矽薄膜表面发生针状(needle-like)微粒与缺陷(defect)的情形。2.如申请专利范围第1项之方法,其中在进行该两阶段式(two-step)的多晶矽沉积制程之前,该半导体晶片表面至少进行过一黄光(lithography)制程、一湿蚀刻制程、一去除光阻、一湿式清洗制程以及一热氧化制程。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该湿蚀刻制程包含有一缓冲氧化物蚀刻溶液(buffer oxide etchant,BOE)蚀刻制程,以及一SC-1清洗制程。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该湿式清洗制程包含有一超音波刷洗(megasonic scrubbing)制程、一SC-1清洗制程以及一SC-2清洗制程。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该微粒(particle)包含有附着于该半导体晶片表面的微粒子、有机物、金属粒子以及微粗糙(microroughness)。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一阶段低温式的非晶矽沉积制程的制程温度范围为550~650℃,且该非晶矽沉积制程所生成的非晶矽层厚度约为100。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二阶段高温式的多晶矽沉积制程的制程温度范围为680~710℃。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该两阶段式的多晶矽沉积制程,系于单片晶片式(single wafer type)的低压化学气相沉积(LPCVD)设备中进行。9.一种于一半导体晶片上制作一多晶矽薄膜(polysilicon film)的方法,该半导体晶片表面包含一第一闸极氧化区以及一第二闸极氧化区,该方法包含有下列步骤:于该半导体晶片表面形成一第一闸极氧化层(gateoxide layer, GOX Layer);进行一黄光(photolithography)制程以及一蚀刻(etching)制程,以去除第二闸极氧化区表面上之第一闸极氧化层;进行一清洗制程;以及进行一两阶段式(two-step)的多晶矽沉积制程,并使该多晶矽层覆盖于第一闸极氧化区以及第二闸极氧化区之上;其中该两阶段式的多晶矽沉积制程,包含一第一阶段低温式的非晶矽(amorphous silicon, -Si)沉积制程,用来避免于形成多晶矽层时,同时形成微粒(particle)与缺陷(defect)的情形,以及一第二阶段高温式的多晶矽沉积制程。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该蚀刻制程系为一湿蚀刻制程。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该湿蚀刻制程系利用缓冲氧化物蚀刻溶液(buffer oxide etchant,BOE)作为蚀刻溶液。12.如申请专利范围第9项之方法,其中该清洗制程系为一湿式清洗制程。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该湿式清洗制程包含:进行一超音波刷洗(megasonic scrubbing)制程;进行一SC-1清洗制程;以及进行一SC-2清洗制程。14.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一阶段低温式的非晶矽沉积制程的制程温度范围为550~650℃。15.如申请专利范围第9项之方法,其中该第二阶段高温式的多晶矽沉积制程的制程温度范围为680~710℃。16.如申请专利范围第9项之方法,其中该两阶段式的多晶矽沉积制程,系于单片晶片式(single wafer type)的低压化学气相沉积(LPCVD)设备中进行。17.如申请专利范围第9项之方法,其中该缺陷(defects)包含针状(needle-like)缺陷。图式简单说明:图一至图五为习知于半导体晶片上制作双闸极的方法示意图。图六为习知于半导体晶片上形成第一闸极与第二闸极后的剖面示意图。图七为习知于半导体晶片上形成第一闸极与第二闸极后的微粒分布图。图八至图十三为为本发明中于半导体晶片上制作双闸极的方法示意图。图十四为本发明中于半导体晶片上形成第一闸极与第二闸极后的微粒分布图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行二路3号
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