本发明专利技术提供了一种基于硅烷的二氧化硅膜形成方法以及半导体器件制造方法。根据本发明专利技术的基于硅烷的二氧化硅膜形成方法包括：第一步骤：将晶圆放入在反应腔中；第二步骤：通过第一管路通入气体SiH4，通入第二管路通入气体N2O；第三步骤：启动射频能量；第四步骤：关闭第一管路中气体SiH4；第五步骤：在关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量；其中，在所述第五步骤中在关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量的延迟时间为5秒。本发明专利技术优化后的基于硅烷的二氧化硅膜形成方法，彻底消除了晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒，有效解决产品中的晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒问题，提高了产品的良率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地说，本专利技术涉及一种基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法，此外，本专利技术还涉及ー种采用了该基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法的半导体器件制造方法。
技术介绍
随着半导体加工制造技术的飞速发展，当前超大規模集成电路特征尺寸从90nm向65nm、45nm乃至32nm以下发展时，エ艺过程中产生的小尺寸的缺陷都会对产品的可靠性和良率产生重要影响，如何降低小尺寸的缺陷将是ー个重大挑战。在目前的半导体制造业中，主流的ニ氧化娃(Si02)薄膜是应用材料(Applied Material)和诺发公司(Novellus)开发的基于娃烧的娃烧(Silane-Based)氧化物有薄膜；PECVD(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积)法是利用辉光放电的物理作用来激活化 学汽相淀积反应，从而使得许多高温下才能进行的反应在较低温度下实现。这种兼备物理汽相淀积和化学汽相淀积特性的新型制膜方法制备纳米级Si02薄膜时，可使衬底处于较低工作温度下( 400° C)完成。反应方程式SiH4+2N20—>Si02+2H2+2N2目前产品使用诺发公司(Novellus)开发的BKM基于硅烷的氧化物薄膜(エ艺条件"PosA 0. 5s, LLwt 3s, LCdl 5s”)作为晶栅的硬掩膜层，当特征尺寸到65nm级别时遭遇了晶圆边缘(wafer edge)特殊图形的团聚物颗粒(cluster particle) (Size :0. lunTO. 3um)问题。因此，希望能够提供一种能够消除晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒问题、提高工艺的稳定性、改善产品的良率的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够消除晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒问题、提高工艺的稳定性、改善产品的良率的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法、以及采用了该基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法的半导体器件制造方法。根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于娃烧的ニ氧化娃膜形成方法包括第一步骤将晶圆放入在反应腔中；第ニ步骤通过第一管路通入气体SiH4，通入第二管路通入气体N2O ;第三步骤启动射频能量；第四步骤关闭第一管路中气体SiH4 ;第五步骤在关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量；其中，在所述第五步骤中在关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量的延迟时间为5秒。优选地,在上述基于娃烧的ニ氧化娃膜形成方法中，气体SiH4与气体N2O的反应方程式SiH4+2N20—>Si02+2H2+2N2。优选地，在上述基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法还包括第六步骤薄膜沉积完成后等待。优选地，在上述基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法还包括第七步骤S7 :等待之后将晶圆从反应腔传送出负载锁定。根据本专利技术的第二方面，提供了一种采用了根据本专利技术的第一方面所述的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法的半导体器件制造方法。基于硅烷的ニ氧化硅膜形成エ艺中參数“关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量的延迟时间”用于控制在第一管路中的特殊气体SiH4关闭后射频能量关闭的延迟，现有技术开发的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成程式中该參数默认的设置是0.5sec，本专利技术通过延长关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量的延迟时间，可以让腔体中残留的第一管路中的特殊气体SiH4充分反应，以减少腔体中悬浮的颗粒掉到晶圆上的可能性，由此，优化后的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法，彻底消除了晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒，有效解决产品中的晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒问题，提高了产品的良率。 附图说明结合附图，并通过參考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中图I示意性地示出了基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法的流程图。图2示意性地示出了本专利技术的实验結果。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施例方式为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。专利技术人有利地发现通过将0. 5s的“第一管路A气体关闭到RF关闭的延迟时间”优化到5s，从而可以有效地消除晶圆边缘特殊图形的团聚物颗粒问题、提高工艺的稳定性、改善产品的良率。下面将具体描述本专利技术的原理。图I示意性地示出了基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法的流程图。如图I所示，基于硅烷的ニ氧化硅膜形成方法包括第一步骤SI :将晶圆放入在反应腔中；第二步骤S2 :通过第一管路A通入气体SiH4,通入第二管路B通入气体N2O ;气体SiH4 与气体 N2O 的反应方程式SiH4+2N20—>Si02+2H2+2N2;第三步骤S3 :启动射频(RF)能量；由此，开始反应以进行薄膜沉积；第四步骤S4 :关闭第一管路A中气体SiH4 ；第五步骤S5 :在关闭第一管路A中气体SiH4之后关闭射频能量；第六步骤S6 :薄膜沉积完成后等待；第七步骤S7 :等待之后将晶圆从反应腔传送出负载锁定。基于目前的Novellus的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成エ艺为例，其中使用控片硅片(Bare wafer),对比了以下4种实验结果实验I :现有条件的基于硅烷的ニ氧化硅膜エ艺，即エ艺条件“PosA 0. 5s, LLwt3s, LCdl 5s”实验2 :エ艺条件“PosA 5s”的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成エ艺实验3 :エ艺条件“PosA 5s, LLwt 5s”的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成エ艺实验4 :エ艺条件“PosA 5s, LLwt 5s, LCdl 10s”的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成エ艺其中PosA(Manifold gas OFF to RF OFF delay)表不第一管路 A 中气体 SiH4 关闭到射频能量关闭的延迟时间；即，PosA表示第五步骤S5中在关闭第一管路A中气体SiH4之后关闭射频能量的延迟时间。 LLwt (Load lock wait after deposition sequence sec)表不薄膜沉积完成后等待从腔体传送出负载锁定(Load lock)的时间；LCdl (Line charge delay time to stabilize Manifold A and B gas afterSoak)表不浸溃(Soak)之后第一管路A (气体SiH4)和第二管路B (气体N2O)气体稳定的时间。以上4种实验结果表明实验2的“PosA 5s”エ艺条件可以彻底消除现有エ艺条件下产生的晶圆边缘的团聚物颗粒；并且实验2的“ PosA 5s”エ艺条件与实验3的“ PosA5s, LLwt 5s”エ艺条件以及实验4的エ艺条件“PosA 5s, LLwt5s, LCdl 10s”可以取得一致的实验結果。充分地说明实验2的“PosA 5s”エ艺条件是消除晶圆边缘的团聚物颗粒的主因。针对实验2的“PosA 5s”エ艺条件的改善效果，设计了以下7种实验来确认PosA的最佳的エ艺窗ロSlotl :现有条件的基于硅烷的ニ氧化硅膜形成エ艺，即エ艺条件“PosAO. 5s, LLw本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于硅烷的二氧化硅膜形成方法，其特征在于包括：第一步骤：将晶圆放入在反应腔中；第二步骤：通过第一管路通入气体SiH4，通入第二管路通入气体N2O；第三步骤：启动射频能量；第四步骤：关闭第一管路中气体SiH4；第五步骤：在关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量；其中，在所述第五步骤中在关闭第一管路中气体SiH4之后关闭射频能量的延迟时间为5秒。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易义军，陈建维，张旭升，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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