專利名稱：淺溝渠隔離區(qū)的制造方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種淺溝渠隔離區(qū)(Shallow Trench Isolation，STI)的制造方法，且特別是有關于一種淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法。
背景技術：
淺溝渠隔離法是一種利用非等向性蝕刻的方式在半導體基底中形成溝渠，然后再于溝渠中填入氧化物，以形成器件的隔離區(qū)的技術。由于淺溝渠隔離法所形成的隔離區(qū)具有可調整大小(Scalable)的優(yōu)點，并且可避免傳統(tǒng)區(qū)域氧化(LOCOS)法隔離技術中鳥嘴侵蝕(Bird′s BeakEncroachment)的缺點，因此，對于次微米(Sub-Micron)的金氧半導體(MetalOxide Semiconductor，MOS)制作工藝而言，是一種較為理想的隔離技術。
而在淺溝渠隔離制作工藝中，于基底中定義出溝渠之后往往會在溝渠中發(fā)現有島狀缺陷(Island Defect)產生。由于島狀缺陷與基底同為硅材質，因此其存在于淺溝渠隔離區(qū)中，非但會影響淺溝渠隔離區(qū)隔離的能力，而且倘若島狀缺陷形成在較靠近溝渠的邊緣處，還容易導致器件漏電流。
因此，為了監(jiān)控在溝渠中是否有島狀缺陷產生，通常在溝渠形成之后會進行一檢視步驟以確認是島狀缺陷產生的數量是否過多(大于標準值)。而公知對于淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法是利用涂布有一光阻層的一空白晶圓以進行蝕刻，利用前后制作工藝的缺陷檢測差值高低，來作為判斷的標準。
然而，利用公知的方法來檢視溝渠中島狀缺陷的數量有其缺點。由于光阻涂布的空白晶圓的缺陷檢測能力較差，往往較不能反映出真實蝕刻所產生的島狀缺陷數量，因此對于制作工藝缺陷的掌握度不佳，而無法做到機臺自我撿測的能力。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，以改善淺溝渠隔離制作工藝中會有島狀缺陷產生的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，以改善公知方法有無法掌握制作工藝缺陷及無法做到機臺自我撿測的缺點。
本發(fā)明提出一種淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，此方法首先提供一晶圓，其中晶圓上已形成有一罩幕層。接著，提供一空白晶圓，其中此空白晶圓上并未形成有光阻層、罩幕層等任何膜層，而是一空白的硅晶圓。之后將空白晶圓送進一蝕刻機臺中以進行一蝕刻制作工藝，其中此蝕刻制作工藝包括一蝕刻反應步驟以及一清洗步驟。在蝕刻制作工藝之后，檢測空白晶圓上所產生的一缺陷數量。在本發(fā)明中，檢測空白晶圓上的缺陷數量的方法包括利用一暗場(dark field)檢視法或是一亮場(bright field)檢視法。除此之外，檢測空白晶圓上的缺陷數量的方法還可以在進行蝕刻制作工藝之前先對空白晶圓進行一第一掃描步驟，在進行蝕刻制作工藝之后再對空白晶圓進行一第二掃描步驟，然后將第一掃描步驟與第二掃描步驟的結果作一比對計算，以判斷空白晶圓上缺陷產生的數量。倘若空白晶圓上所產生的缺陷數量小于一標準值，才將晶圓送進蝕刻機臺中以進行蝕刻制作工藝，而于晶圓中定義出一溝渠。繼之，在溝渠中填入一絕緣層。之后，將罩幕層移除，即形成一淺溝渠隔離區(qū)。
本發(fā)明再提出一種淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，此方法首先提供一產品晶圓以及一空白晶圓。在將產品晶圓送進一蝕刻機臺以進行一蝕刻制作工藝之前，先將空白晶圓送進此蝕刻機臺中以進行此蝕刻制作工藝，其中此蝕刻制作工藝包括一蝕刻反應步驟以及一清洗步驟。之后掃描此空白晶圓，以檢視空白晶圓在上述蝕刻制作工藝中所產生的一缺陷數量。在本發(fā)明中，檢測空白晶圓上的缺陷數量的方法包括利用一暗場檢視法或是一亮場檢視法。除此之外，檢測空白晶圓上缺陷數量的方法還可以在進行蝕刻制作工藝之前先對空白晶圓進行一第一掃描步驟，在進行蝕刻制作工藝之后再空白晶圓進行一第二掃描步驟，將第一掃描步驟與第二掃描步驟的結果作一比對計算，以判斷空白晶圓上的缺陷數量。倘若空白晶圓上所產生的缺陷數量小于一標準值，才將產品晶圓送進蝕刻機臺中以進行蝕刻制作工藝，而定義出一溝渠的位置。
本發(fā)明的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法中，由于其在定義溝渠之前已先通過一空白晶圓確認蝕刻機臺中的缺陷狀況，因此本發(fā)明的方法可以改善對于溝渠中島狀缺陷的檢測能力。
由于本發(fā)明在對晶圓進行蝕刻制作工藝之前，先利用空白晶圓以檢視蝕刻機臺是否有異常。倘若在空白晶圓上有檢測出缺陷，工作人員可以實時將機臺本身對晶圓造成缺陷的問題解決。
由于本發(fā)明的方法是利用空白晶圓作檢視，而不是直接以產品晶圓進行測試，因此本發(fā)明的方法不會損失產品晶圓。
由于本發(fā)明并不是用產品晶圓來作檢視，此測試用的空白晶圓不需跟著所有的制作工藝進行，因此本發(fā)明的方法較為簡單且成本較低。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下


圖1是依照本發(fā)明一較佳實施例的形成一淺溝渠隔離區(qū)的流程圖。標示說明100、102、104、106、108、110、112、114步驟具體實施方式
圖1所示，其繪示是依照本發(fā)明一較佳實施例的形成一淺溝渠隔離區(qū)的流程圖。
請參照圖1，首先提供一晶圓(步驟100)，此晶圓又可以稱為一產品晶圓，其中在此晶圓上已形成有一罩幕層，其后續(xù)用來作為圖案化晶圓時的一蝕刻罩幕。在本實施例中，罩幕層與晶圓之間更包括形成有一墊氧化層，用以保護晶圓的表面，而罩幕層的材質例如是氮化硅。
在此同時，提供一空白晶圓(步驟102)，其中空白晶圓上并未形成有光阻層、罩幕層等任何膜層。
然后，在對晶圓進行一蝕刻制作工藝以定義出溝渠之前，先將空白晶圓送進一蝕刻機臺中以進行一蝕刻制作工藝(步驟104)。其中此蝕刻制作工藝包括一蝕刻反應步驟以及一清洗步驟。在此蝕刻制作工藝執(zhí)行完之后，接著檢視空白晶圓上所產生的缺陷數量是否小于一標準值(步驟106)，換言之，檢視空白晶圓上的柱狀物或凸出物等島狀缺陷數量是否小于一標準值。
在本實施例中，檢測空白晶圓上是否有缺陷產生的方法例如是利用一暗場檢視法或是一亮場檢視法。除此之外，檢測空白晶圓上是否有缺陷產生的方法還可以在進行蝕刻制作工藝之前先對空白晶圓進行一第一掃描步驟，在進行蝕刻制作工藝之后再對空白晶圓進行一第二掃描步驟，然后將第一掃描步驟與第二掃描步驟的結果作一比對計算，以判斷空白晶圓上的缺陷數量。
特別說明的是，在將空白晶圓送進蝕刻機臺中以進行蝕刻制作工藝的過程中，倘若空白晶圓的表面未被機臺中的污染粒子附著，空白晶圓在此蝕刻制作工藝之后仍具有一平坦且均勻的表面。而倘若空白晶圓的表面上遭到機臺中的污染粒子附著時，在此蝕刻制作工藝的過程中，因污染粒子與晶圓蝕刻速率有所差異，在蝕刻制作工藝完成之后，將會在空白晶圓的表面上產生柱狀物或凸出物等島狀缺陷。因此，利用空白晶圓以先進行此蝕刻制作工藝以及檢視步驟，可解決因蝕刻機臺本身的因素所造成的缺陷。
接著，請繼續(xù)參照圖1，在步驟106中，倘若空白晶圓上的缺陷數量小于標準值時，則進行步驟108，即將晶圓(產品晶圓)送進此蝕刻機臺中以進行蝕刻制作工藝，而于晶圓中定義出一溝渠。
繼之，進行步驟110，即在溝渠中填入一絕緣層，其中絕緣層的材質例如是氧化硅，且于溝渠中填入絕緣層的方法例如是先于晶圓上全面性的沉積一絕緣層，之后進行一回蝕刻制作工藝或是一化學機械研磨制作工藝，直到晶圓上的罩幕層暴露出來。之后，進行步驟112，即將晶圓上的罩幕層移除，而形成一淺溝渠隔離區(qū)。
請再參照圖1，倘若在步驟106中，空白晶圓上的缺陷數量大于標準值時，則進行步驟114，即將蝕刻機臺造成缺陷的因素解決。換言之，當發(fā)現空白晶圓上有島狀缺陷產生時表示空白晶圓在此蝕刻機臺中有污染粒子附著在其表面，因此此時工作人員可以立即對蝕刻機臺作調整，以將污染粒子清除。在清除蝕刻機臺中的污染粒子之后，再進行步驟108，即將晶圓(產品晶圓)送進此蝕刻機臺中以進行蝕刻制作工藝，而于晶圓中定義出一溝渠。繼之，進行步驟110，即在溝渠中填入一絕緣層。之后，進行步驟112，即將晶圓上的罩幕層移除，而形成一淺溝渠隔離區(qū)。
本發(fā)明的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法中，由于其在定義溝渠之前已先通過一空白晶圓確認蝕刻機臺中的缺陷狀況，因此本發(fā)明的方法可以改善對于溝渠中島狀缺陷的檢測能力。
由于本發(fā)明在對晶圓進行蝕刻制作工藝之前，先利用空白晶圓以檢視蝕刻機臺是否有異常。倘若在空白晶圓上有檢測出過量的缺陷時，工作人員可以實時將機臺本身對晶圓造成缺陷的問題解決。
由于本發(fā)明的方法是利用空白晶圓作檢視，而不是直接以產品晶圓進行測試，因此本發(fā)明的方法不會損失產品晶圓。
由于本發(fā)明并不是用產品晶圓來作檢視，此測試用的空白晶圓不需跟著所有的制作工藝進行，因此本發(fā)明的方法較為簡單且成本較低。
由于本發(fā)明并不是用產品晶圓來作檢視，因此測試用的空白晶圓不需跟著所有的制作工藝進行，因此本發(fā)明的方法較為簡單且成本較低。
權利要求
1.一種淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于包括提供一晶圓，該晶圓上已形成有一罩幕層；提供一空白晶圓；將該空白晶圓送進一蝕刻機臺中以進行一蝕刻制作工藝；在該蝕刻制作工藝之后，檢測該空白晶圓上的一缺陷數量；倘若該空白晶圓上的該缺陷數量小于一標準值，才將該晶圓送進該蝕刻機臺中以進行該蝕刻制作工藝，而于該晶圓中定義出一溝渠；在該溝渠中填入一絕緣層；以及移除該罩幕層，以形成一淺溝渠隔離區(qū)。
2.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于該空白晶圓上并未形成有任何膜層。
3.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于檢測該空白晶圓上是否有缺陷產生的方法包括利用一暗場(dark field)檢測法。
4.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于檢測該空白晶圓上是否有缺陷產生的方法包括利用一亮場(bright field)檢測法。
5.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于檢測該空白晶圓上是否有缺陷產生的方法包括在進行該蝕刻制作工藝之前先對該空白晶圓進行一第一掃描步驟，在進行該蝕刻制作工藝之后再對該空白晶圓進行一第二掃描步驟，比對該第一掃描步驟與該第二掃描步驟的結果差異以判斷該空白晶圓上的該缺陷數量。
6.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于該罩幕層的材質包括氮化硅。
7.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于該罩幕層以及該晶圓之間還包括形成一墊氧化層。
8.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于該絕緣層的材質包括氧化硅。
9.如權利要求1所述的淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，其特征在于該蝕刻制作工藝包括一蝕刻反應步驟以及一清洗步驟。
10.一種淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，其特征在于包括提供一產品晶圓以及一空白晶圓；在將該產品晶圓送進一蝕刻機臺以進行一蝕刻制作工藝之前，先將該空白晶圓送進該進行該蝕刻制作工藝；掃描該空白晶圓，以檢視該蝕刻制作工藝過程中產生的一缺陷數量；以及倘若該空白晶圓上的該缺陷數量小于一標準值，才將該產品晶圓送進該蝕刻機臺中以進行該蝕刻制作工藝，而定義出一溝渠的位置。
11.如權利要求10所述的淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，其特征在于該空白晶圓上并未形成有任何膜層。
12.如權利要求10所述的淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，其特征在于檢測該空白晶圓上是否有缺陷產生的方法包括利用一暗場(dark field)檢測法。
13.如權利要求10所述的淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，其特征在于檢測該空白晶圓上是否有缺陷產生的方法包括利用一亮場(bright field)檢測法。
14.如權利要求10所述的淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，其特征在于檢測該空白晶圓上是否有缺陷產生的方法包括在進行該蝕刻制作工藝之前先對該空白晶圓進行一第一掃描步驟，在進行該蝕刻制作工藝之后再對該空白晶圓進行一第二掃描步驟，比對該第一掃描步驟與該第二掃描步驟的結果差異以判斷該空白晶圓上的該缺陷數量。
15.如權利要求10所述的淺溝渠隔離制作工藝中缺陷監(jiān)控的方法，其特征在于該蝕刻制作工藝包括一蝕刻反應步驟以及一清洗步驟。
全文摘要
一種淺溝渠隔離區(qū)的制造方法，此方法首先提供一晶圓，其中晶圓上已形成有一罩幕層。接著，提供一空白晶圓，并且將空白晶圓送進一蝕刻機臺中以進行一蝕刻制作工藝。之后，檢視空白晶圓產生的一缺陷數量，倘若空白晶圓上的缺陷數量小于一標準值，才將晶圓送進蝕刻機臺中以進行蝕刻制作工藝，而于晶圓中定義出一溝渠。繼之，在溝渠中填入一絕緣層，然后將罩幕層移除，而形成一淺溝渠隔離區(qū)。
文檔編號H01L21/70GK1516258SQ0310023
公開日2004年7月28日 申請日期2003年1月6日 優(yōu)先權日2003年1月6日
發(fā)明者馬思尊, 張國華 申請人:旺宏電子股份有限公司