发明名称 闸极氧化层厚度之量测方法
摘要 一种量测半导体底材上闸极氧化层厚度之方法。首先,对半导体底材进行快速热回火(rapid thermal procedure;RTP)以移除附着于该闸极氧化层表面上之湿气与有机物微粒。接着,立即使用椭圆仪量测闸极氧化层之厚度。
申请公布号 TWI222692 申请公布日期 2004.10.21
申请号 TW092108738 申请日期 2003.04.15
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 陈步芳;李东利;彭炳辉;吕超波
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种量测半导体底材上介电层厚度之方法,该方法至少包含下列步骤:对该半导体底材进行热处理(thermal treatment)程序,以移除附着于该介电层上表面之湿气(moisture);且量测该介电层之厚度。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之介电层为闸极氧化层。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之介电层具有厚度约为10至200埃。4.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之热处理程序为快速热回火程序(rapid thermal procedure; RTP),且其温度约为400至800℃,而操作时间约为10至50秒。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之热处理程序是在真空环境中进行,且藉着使用抽除泵将蒸发之该湿气,自该真空环境中抽除。6.如申请专利范围第1项之方法,其中在进行上述之热处理程序时,可同时将附着于该介电层上表面之有机物质、尘埃(dust)与污染微粒移除。7.如申请专利范围第1项之方法,其中在进行上述之热处理程序后,可曝露出该介电层之上表面。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述量测该介膧层厚度程序是使用椭圆仪(ellipsometer)进行。9.一种量测半导体底材上闸极氧化层厚度之方法,该方法至少包含下列步骤:形成闸极氧化层于该半导体底材上表面;移除附着于该闸极氧化层表面之湿气;且使用椭圆仪量测该闸极氧化层之厚度。10.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之闸极氧化层具有之厚度约为10至200埃。11.如申请专利范围第9项之方法,其中上述移除湿气之程序是使用快速热回火制程(rapid thermalprocedure; RTP)来进行,且其操作温度约为400至800℃,而操作时间约为10至50秒。12.如申请专利范围第11项之方法,其中上述之快速热回火制程是在真空环境中进行,且藉着使用抽除泵将蒸发之该湿气,自该真空环境中抽除。13.如申请专利范围第11项之方法,其中在进行上述之快速热回火程序时,可同时将附着于该闸极氧化层上表面之有机物质、尘埃(dust)与污染微粒移除。14.如申请专利范围第9项之方法,其中在进行上述之移除程序后,可曝露出该闸极氧化层之上表面。15.一种量测半导体底材上闸极氧化层厚度之方法,该方法至少包含下列步骤:对该半导体底材进行快速热回火(rapid thermalprocedure; RTP)以移除附着于该闸极氧化层表面上之湿气;且使用椭圆仪量测该闸极氧化层之厚度。16.如申请专利范围第15项之方法,其中上述之闸极氧化层具有之厚度约为10至200埃。17.如申请专利范围第15项之方法,其中上述之快速热回火程序之操作温度约为400至800℃,而操作时间约为10至50秒。18.如申请专利范围第15项之方法,其中上述之快速热回火制程是在真空反应室中进行,且藉着使用抽除泵将蒸发之该湿气,自该真空反应室中抽除。19.如申请专利范围第15项之方法,其中在进行上述之快速热回火程序时,可同时将附着于该闸极氧化层上表面之有机物质、尘埃(dust)与污染微粒移除。20.一种量测半导体底材上闸极氧化层厚度之装置,该装置至少包含:热处理器,用以对该半导体底材进行高温加热程序,以移除附着于该闸极氧化层表面上之湿气;及椭圆仪,用以量测该闸极氧化层之厚度。21.如申请专利范围第20项之装置,其中上述进行量测之该闸极氧化层具有厚度约为10至200埃。22.如申请专利范围第20项之装置,其中上述之热处理器包括快速热回火反应室。23.如申请专利范围第22项之装置,其中上述之快速热回火反应室其操作温度约为400至800℃,且操作时间约为10至50秒。24.如申请专利范围第22项之装置,其中上述之快速热回火反应室连接于一抽除泵,且藉着使用该抽除泵可将蒸发之该湿气,自该热回火反应室中加以抽除。25.如申请专利范围第24项之装置,其中上述之抽除泵可同时将附着于该闸极氧化层上表面之有机物质、尘埃(dust)与污染微粒加以移除。图式简单说明:第一图为半导体晶片之截面图,显示根据目前制程形成于半导体底材上之金属氧化电晶体结构;第二图为半导体晶片之截面图,显示根据目前制程形成闸极氧化层于半导体底材上之步骤;第三图为闸极氧化层厚度之数据图,显示闸极氧化层的厚度会随着时间而不断增加;第四图为量测闸极氧化层厚度之流程图,显示根据本发明对闸极氧化层厚度进行量测之步骤;第五图为闸极氧化层厚度之数据图,显示闸极氧化层在进行快速热回火程序后,厚度的变化情形;及第六图为量测闸极氧化层厚度之装置图,显示根据本发明用以对闸极氧化层厚度进行量测之装置。
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