发明名称 用于电浆化学气相沉积的设备及使用此种设备制造半导体的方法
摘要 一种设备用以使用于电浆化学气相沉积(CVD)方法与一种使用此种设备用以制造半导体元件之方法被揭露,电浆 CVD设备包含:一腔;一晶圆其底面以腔内之一静电区块被固定,且其上一绝缘层以电浆CVD制程被沉积;一冷却气体入口通过静电区块用以当电浆CVD制程被实施时,供应冷却气体至晶圆底面,;与一箝制手段当冷却气体被供应时,用以将晶圆固定至静电区块。
申请公布号 TWI260699 申请公布日期 2006.08.21
申请号 TW094118982 申请日期 2005.06.09
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 辛东善;宋锡杓;安尚太
分类号 H01L21/205;C23C16/50 主分类号 H01L21/205
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;林荣琳 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种电浆化学气相沉积(CVD)设备,包括: 一腔; 一晶圆其底面以腔内之一静电区块被固定,且其上 一绝缘层以电浆CVD制程被沉积; 一冷却气体入口通过静电区块,用以当电浆CVD制程 被实施时供应冷却气体至晶圆底面;与 一箝制手段用以当冷却气体被供应时,箝制该晶圆 至静电区块。 2.如申请专利范围第1项之电浆CVD设备,更包含: 复数个源气体入口设置于该腔之底侧; 一感应线圈设置于该腔之外部用以于该腔之内部 产生高密度电浆; 一第一射频(RF)功率供应器用以供应RF功率至该感 应线圈; 一真空泵设置于该腔之底部用以将副产出抽出; 一第二RF功率供应器用以供应RF功率至静电区块以 吸引高密度电浆之离子与自由基朝向晶圆;与 一振荡天线用以振荡通过该腔之上中央部分之高 密度电浆。 3.如申请专利范围第1项之电浆CVD设备,其中箝制手 段为选自于压平机之一种,压平机系机械式压平晶 圆之边缘侧,一静电产生器其藉使用静电力将晶圆 黏附至静电区块上,且一泵其藉施加真空抽出至该 晶圆之后面将晶圆黏附至该区块上。 4.如申请专利范围第1项之电浆CVD设备,其中冷却气 体入口含有许多根管以给予冷却气体之均匀供应 至晶圆之底面。 5.如申请专利范围第4项之电浆CVD设备,其中经由冷 却气体入口所供应之冷却气体为惰气。 6.如申请专利范围第5项之电浆CVD设备,其中该惰气 为选自于由氦(He)、氢(H2)、氮(N2)、氩(Ar)与氖(Ne) 所组成之一群。 7.如申请专利范围第5项之电浆CVD设备,其中惰气以 约10sccm至约200sccm范围的量被供应,以造成在晶圆 底面之压力为从约0.1torr至约50torr范围。 8.如申请专利范围第1项之电浆CVD设备,其中冷却气 体先于施加电浆CVD制程之整个全部期间与施加电 浆CVD制程之一部分期间之一者,被供应以一预定期 间。 9.如申请专利范围第1项之电浆CVD设备,其中冷却气 体于电浆CVD制程执行后被供应一预定期间。 10.一种用以制造半导体元件之方法,包括步骤: 形成复数个传导线于设有含有电晶体之各种元件 的晶圆上; 固定该晶圆至一设备之静电区块,以使用于电浆化 学气相沉积(CVD)方法中;与 沉积一绝缘层填充间隙每一个系产生于传导线间, 当藉将冷却气体喷于该晶圆之整个底面而冷却该 晶圆。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中该冷却气体 使用一惰气。 12.如申请专利范围第11项之方法,其中该惰气为选 自于由氦(He)、氢(H2)、氮(N2)、氩(Ar)与氖(Ne)所组 成之一群。 13.如申请专利范围第11项之方法,其中该惰气为以 约10sccm至约200sccm范围的量被供应以造成在晶圆底 面之压力为从约0.1torr至约50torr范围。 14.如申请专利范围第10项之方法,其中冷却气体先 于施加电浆CVD制程之整个全部期间与施加电浆CVD 制程之一部分期间之一者,被供应以一预定期间。 冷却气体先于整个全部期间之一者被供应一预定 期间以施加电浆CVD制程与一部分期间以施加电浆 CVD制程。 15.如申请专利范围第10项之方法,其中冷却气体于 电浆CVD制程执行后被供应一预定期间。 16.如申请专利范围第10项之方法,其中该晶圆被箝 制以防止于冷却气体供应中晶圆被摇晃。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该晶圆之箝 制藉机械式压平该晶圆边缘侧被实施。 18.如申请专利范围第16项之方法,其中该晶圆之箝 制藉使用静电力其使该晶圆黏附至静电区块上被 实施。 19.如申请专利范围第16项之方法,其中该晶圆之箝 制藉施加真空抽出至该晶圆之后面以使晶圆黏附 至静电区块上被实施。 图式简单说明: 第1图为一外形图显示使用于高密度电浆化学气相 沉积(HDP CVD)方法之传统设备。 第2图为一图形显示晶圆内之N-型金属氧化半导体( MOS)电容器之介电崩溃电场分布,其中N-型MOS电容器 以传统HDP CVD制程之互连方法被制造。 第3图为一图形显示晶圆内之P-型金属氧化半导体( MOS)电容器之介电崩溃电场分布,其中P-型MOS电容器 以传统HDP CVD制程之互连方法被制造。 第4图为一图形显示以传统HDP CVD制程之互连方法 所制造之MOS电容器中,闸绝缘层介电崩溃电场通过 率。 第5图为一图形显示当预定电压被施加至以传统HDP CVD制程之互连方法所制造之P-型金属氧化半导体 场效电晶体(MOSFET)之闸电极时,闸绝缘层之漏电流 分布。 第6图为一图形显示当若干程度电荷被施加至以传 统HDP CVD制程之互连方法所制造之N-型MOS电容器之 闸绝缘层时,晶圆内介电崩溃电荷量分布。 第7图为一图形显示于晶胞区域中由注入MOSFET之热 电子所造成之饱和临界电压变换之分布,其中MOSFET 为以传统HDP CVD制程之互连方法制造。 第8A与8B图为依据本发明较佳实施例之剖面图,例 示一种制造半导体元件方法。 第9图为依据本发明较佳实施例之外形图,显示一 种使用于电浆CVD方法之设备。 第10图为依据本发明较佳实施例之一图形,显示晶 圆内N-型MOS电容器之介电崩溃电场分布。 第11图为依据本发明较佳实施例之一图形,显示晶 圆内P-型MOS电容器之介电崩溃电场分布。 第12图为一图形显示依据本发明较佳实施例所制 造之MOS电容器之闸绝缘层介电崩溃电场之通过率 。 第13图为一图形显示依据本发明较佳实施例所制 造之P-型MOSFET之闸绝缘层之漏电流分布。 第14图为一图形显示当若干程度电荷被施加至依 据本发明较佳实施例所制造之N-型MOS电容器之闸 绝缘层时,晶圆内介电崩溃电荷量分布。 第15图为依据本发明较佳实施例之一图形,显示于 晶胞区域中由注入MOSFET之热电子所造成之饱和临 界电压变换之分布。
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