发明名称 电介质膜之评价方法、热处理装置之温度校正方法及半导体记忆装置之制造方法
摘要 当沉积在矽晶圆之上的五氧化钽膜在氧气环境中受到热处理而改善结晶性结构时,则可藉由椭圆偏光计量测折射率而评价电介质膜之结晶性结构的改变或相对电介质常数的改变,并判断热处理温度的适当性。尤其,当电介质膜为一包括藉由热处理而使其结晶性结构改变的一电介质膜及藉由热处理而使其膜厚改变的一电介质膜之结构时,则可利用热处理温度与叠层膜折射率之间的具有最大值及最小值之曲线的相关性而正确地评价热处理的温度。
申请公布号 TW544809 申请公布日期 2003.08.01
申请号 TW091105513 申请日期 2002.03.21
申请人 电气股份有限公司;NEC电子股份有限公司;日立制作所股份有限公司 发明人 小柳贤一
分类号 H01L21/316 主分类号 H01L21/316
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种电介质膜之评价方法,该电介质膜系沉积在一基板上;其中系藉由量测该电介质膜的折射率而评价该电介质膜在含有氧之一环境中进行的一热处理之前及之后的至少一结晶性结构的改变及相对电介质常数的改变。2.如申请专利范围第1项之电介质膜之评价方法,其中该电介质膜系由各具有不同之相对电介质常数的复数之电介质膜的叠层膜所构成,及量测该叠层膜的折射率而估计该复数之电介质膜的整体相对电介质常数。3.如申请专利范围第1项之电介质膜之评价方法,其中该复数之电介质膜包括藉由该热处理而使其结晶性结构改变的一电介质膜、及藉由该热处理而使其膜厚改变的一电介质膜。4.如申请专利范围第1项之电介质膜之评价方法,其中该电介质膜包括一五氧化钽膜、一氧化钇膜、及一氧化铪膜之任一。5.如申请专利范围第1项之电介质膜之评价方法,其中使该电介质膜以直接接触矽或一多晶矽膜、或以直接接触介设于其间的一氧化矽膜或氮化矽膜的任一方式而形成在该矽或该多晶矽膜上。6.如申请专利范围第5项之电介质膜之评价方法,其中藉由该热处理而将一氧化矽膜形成在该矽或该多晶矽膜的界面。7.如申请专利范围第1项之电介质膜之评价方法,其中藉由一光谱的椭圆偏光计而量测该折射率。8.一种热处理装置之温度校正方法,该热处理装置使已沉积在一基板上的一电介质膜在含氧的一环境中受到一热处理,其中:该热处理温度与已经历该温度之热处理的该电介质膜之折射率的相关资料系用以校正该热处理装置之设定温度与实际处理温度之间的差异。9.如申请专利范围第8项之热处理装置之温度校正方法,其中:就复数之该热处理装置的个别装置所获得之该电介质膜的折射率与该热处理的温度之相关资料系被考虑,以校正该复数之热处理装置之间的温度差异。10.如申请专利范围第8项之热处理装置之温度校正方法,其中就该热处理装置而预先获得该热处理的温度与该电介质膜的折射率之相关资料,并接着比较该相关资料与继而受到处理之该电介质膜的折射率资料,俾校正该热处理装置之随着时间而发生的温度变动。11.如申请专利范围第8项之热处理装置之温度校正方法,其中该电介质膜系由包括藉由该热处理而使其结晶性结构改变的一电介质膜、及藉由该热处理而使其膜厚改变的一电介质膜的叠层膜所构成。12.如申请专利范围第8项之热处理装置之温度校正方法,其中该电介质膜包括一五氧化钽膜、一氧化钇膜、及一氧化铪膜之任一。13.如申请专利范围第8项之热处理装置之温度校正方法,其中藉由一光谱的椭圆偏光计而量测该折射率。14.一种半导体记忆装置之制造方法,包括在形成一电介质膜于一电容中之后,在含氧的一环境中进行一热处理的一步骤;使该电介质膜受到一热处理的该步骤包含:使用其上形成有该半导体记忆装置之基板的一局部而量测该热处理之后的该电介质膜的折射率,俾评价该电介质膜之结晶性结构的至少一改变与该电介质膜之相对电介质常数的改变,藉以估计该半导体记忆装置完成之后的该电容之电容値。15.如申请专利范围第14项之半导体记忆装置之制造方法,其中利用该半导体记忆装置的切割线而量测该折射率。16.如申请专利范围第14项之半导体记忆装置之制造方法,其中:该电介质膜系由各具有不同之相对电介质常数的复数之电介质膜的叠层膜所构成,及量测该整体叠层膜的折射率而估计该复数之电介质膜的整体相对电介质常数。17.如申请专利范围第14项之半导体记忆装置之制造方法,其中该电介质膜包括一五氧化钽膜、一氧化钇膜、及一氧化铪膜之任一。18.如申请专利范围第17项之半导体记忆装置之制造方法,其中:使该电介质膜以直接接触矽或一多晶矽膜、或以直接接触介设于其间的一氧化矽膜或氮化矽膜的任一方式而形成在该矽或该多晶矽膜上。19.如申请专利范围第18项之半导体记忆装置之制造方法,其中:藉由该热处理而将一氧化矽膜形成在该矽或该多晶矽膜的界面。图式简单说明:图1A、图1B、及图1C为依据第一实施例之用以评价电介质膜之样本的制造方法剖面图。图2A、图2B、及图2C为依据本发明之第一实施例的用以评价电介质膜之样本的另一构造剖面图。图3A、图3B、及图3C为说明依据本发明之第一实施例的电介质膜之评价方法的原理视图。图4显示利用本发明之第一实施例的电介质膜之评价方法所获得之量测结果。图5显示利用本发明之第二实施例的电介质膜之评价方法所获得之量测结果。图6显示利用本发明之第二实施例的电介质膜之评价方法所获得之与图5相异的量测结果。图7A、图7B、图7C、及图7D为依据本发明之第三实施例的步骤剖面图并显示DRAM制造方法之部份示意图。图8A及图8B为显示依据本发明之第三实施例的电介质膜之评价位置的剖面图、及图8C为同一实施例之切割线区域的平面图。图9显示利用本发明之第三实施例的电介质膜之评价方法所获得之量测结果。
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