去除hasti制備過程中形成的殘留顆粒的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造技術，特別涉及一種去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法。
【背景技術】
[0002]隨著半導體制造技術的不斷發(fā)展,尤其是隨著半導體⑶(Critical Dimens1n,關鍵尺寸)的不斷縮小，使得半導體器件的性能不斷的提高。隨之而來的，是對于半導體制造技術要求的不斷提高。
[0003]STI (Shallow Trench Isolat1n,淺溝槽隔離)是一種半導體器件之間的隔離結(jié)構(gòu)，STI的引入提高了⑶在0.25um (微米)、0.18um及以下各個工藝節(jié)點的半導體的集成密度。隨著⑶的進一步減小，特別是當⑶達到32nm (納米)及以下時,給STI的制造帶來了新的挑戰(zhàn)。
[0004]當CD越來越小時，每個半導體器件所占空間越來越小，進而半導體器件之間的距離也在不斷地縮小，作為器件之間的隔離結(jié)構(gòu)的STI來說，其寬度也在不斷地變小，進而STI的深寬比不斷地增加。當⑶達到32nm及以下時，HARP(High Aspect Rat1 Process,高深寬比工藝)的STI (HASTI)成為廣泛采用的STI結(jié)構(gòu)。
[0005]由于高深寬比的結(jié)構(gòu)，使得HASTI的制造存在很大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)STI所廣泛采用的是HDP (HDP, High Density Plasma,高密度等離子體)技術僅適用于⑶在32nm或者45nm以上的制程工藝，而當達到32nm時，HDP技術因為使用等離子體的原因會存在等離子體損傷，同時HDP技術也難以填充高深寬比的STI溝槽，所以HDP技術已經(jīng)不能適應HASTI的需要。
[0006]現(xiàn)有技術中，對于45nm及以下節(jié)點的半導體制造工藝中，HASTI結(jié)構(gòu)可采用 HARP-SACVD (High Aspect Rat1 Process-Sub Atomspheric Chemical VaporDeposit1n,高深寬比-亞常壓化學氣相沉積)工藝形成。相比于HDP技術，HARP-SACVD工藝的填充能力更強，并且不存在等離子體損傷，能夠滿足45nm及以下節(jié)點的半導體制造工藝的要求。另外，采用HARP能夠提高半導體器件工作性能，HARP可以在溝道區(qū)產(chǎn)生較強的拉應力。同HDP相比，HARP可使晶體管的飽和電流提高10%以上，同時器件的可靠性、漏電流及能量損耗也有相當程度的改善。
[0007]但是，對于HARP來說，在技術實現(xiàn)上有著更高的要求，例如HASTI的溝槽的形狀對于最終制程的影響很大，而且HARP工藝的填充能力也會受到O3 (臭氧)和TEOS (硅酸乙酯)比值的影響等等。因此，在改進HAEP的方面，目前有大量的研究正在進行。
[0008]除上述以外，我們發(fā)現(xiàn)，在FAB (晶圓生產(chǎn)廠)的生產(chǎn)過程中，在進行HASTI制備的SACVD過程中，在晶圓表面邊緣會形成很多殘留顆粒。如圖1所示，F(xiàn)AB在完成HASTI制備后，在晶圓表面邊緣形成了大量的殘留顆粒(圖1中晶圓邊緣的黑色點狀區(qū)域)，這些殘留顆粒出現(xiàn)的一部分原因是進行HASTI制備的SACVD過程中環(huán)境氣體的變化所導致的。這些殘留顆粒的存在破壞了晶圓表面的形貌，給隨后的半導體制造過程帶來諸多麻煩，甚至能夠影響半導體器件性能，導致半導體器件的失效，因此除去這些殘留顆粒是十分必須的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]有鑒于此，本發(fā)明提供一種去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法，以去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒，進而改善完成HASTI制備后的晶圓表面的形貌，提高所制備半導體器件的性能，同時不影響半導體產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
[0010]本申請的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0011]一種去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法，包括:
[0012]將完成HASTI制備并帶有殘留顆粒的晶圓置于反應腔室中；
[0013]向所述反應腔室中通入O3以與所述殘留顆粒進行反應，進而去除所述殘留顆粒。
[0014]進一步，所述反應腔室為進行HASTI制備過程中進行HARP-SACVD所使用的反應腔室。
[0015]進一步，向所述反應腔室中通入所述O3的氣體流量為25000?30000sccm。
[0016]進一步，所述O3與所述殘留顆粒進行反應時，所述反應腔室中的氣壓為250?350Torro
[0017]進一步，向所述反應腔室中通入所述O3時，連接所述反應腔室的前級管道節(jié)流閥的開啟角度為5?20°。
[0018]進一步，所述O3與所述殘留顆粒進行反應的溫度為500?600°C。
[0019]進一步，所述O3與所述殘留顆粒進行反應的時間為500?700S。
[0020]進一步，向所述反應腔室中通入O3的同時還包括向所述反應腔室中通入N2。
[0021]進一步，向所述反應腔室中通入所述N2的氣體流量為4000?6000sccm。
[0022]從上述方案可以看出，本發(fā)明的去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法，可有效地去除HASTI制備過程中所形成的殘留顆粒，可顯著改善完成HASTI制備后的晶圓表面的形貌，進而提高所制備半導體器件的性能。同時因為本發(fā)明的方法采用HASTI制備過程中進行HARP-SACVD所使用的反應腔室來實現(xiàn)，進而本發(fā)明的方法可直接應用于半導體生產(chǎn)的在線流程中，而不必進行離線處理，因而不會影響半導體產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0023]圖1為FAB在完成HASTI制備后形成大量殘留顆粒在晶圓表面邊緣的示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法實施例示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實施例中連接反應腔室的前級管道節(jié)流閥開啟一定的角度的示意圖；
[0026]圖4為連接反應腔室的前級管道節(jié)流閥完全開啟的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明的去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法主要包括:
[0029]將完成HASTI制備并帶有殘留顆粒的晶圓置于反應腔室中；
[0030]向所述反應腔室中通入03以與所述殘留顆粒進行反應，進而去除所述殘留顆粒。
[0031]以下結(jié)合具體實例，對本發(fā)明的去除HASTI制備過程中形成的殘留顆粒的方法進行具體說明。
[0032]步驟1、將完成HASTI制備并帶有殘留顆粒的晶圓置于反應腔室中。
[0033]本發(fā)明的實施例中，為了保持半導體的WIP (在制品)順利地進行線上(on line)生產(chǎn)，去除所述殘留顆粒所使用的所述反應腔室與進行HARP-SACVD所使用的反應腔室為同一腔室，這樣當完成HASTI的制備后，便不用再將WIP重新移入新的腔室中再進行殘留顆粒的去除。因此，本步驟I中所述反應腔室為進行HASTI制備過程中進行HARP-SACVD所使用的反應腔室。
[0034]在隨后的步驟中，只需要調(diào)整該反應腔室的通入氣體、氣壓以及反應溫度、反應時間等參數(shù)即可實現(xiàn)所述殘留顆粒的去除。
[0035]步驟2、向所述反應腔室中通入O3以與所述殘留顆粒進行反應，進而去除所述殘留顆粒。
[0036]在所述HARP-SACVD工藝過程中形成的殘留顆粒材料為氧化硅、鋁、氟等混合物，這些混合物主要由于HARP-