專利名稱：形成犧牲氧化層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種形成犧牲氧化層的方法，特別是一種有關(guān)于形成低應(yīng)力犧牲氧化層的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)氧化制程已廣泛應(yīng)用在半導體元件的制造過程中以形成各種用途的氧化層。舉例來說，以傳統(tǒng)氧化制程形成的氧化層有墊氧化層(Pad Oxide Layer)、緩沖氧化層(Buffer Oxide Layer)、閘極氧化層(Gate Oxide Layer)與犧牲氧化層(Sacrificial Oxide Layer)。一般來說，以傳統(tǒng)氧化制程形成的氧化層具有良好的電性與機械性質(zhì)。不過，以傳統(tǒng)氧化制程形成的氧化層仍有一些先天性的缺點，例如應(yīng)力的問題與冗長的制程時間。傳統(tǒng)氧化層的應(yīng)力問題會損害位于其下的底材并降低后續(xù)形成的元件的可靠度，而冗長的制程時間也并不符合現(xiàn)代半導體制程的需求。上述的問題對于如墊氧化層、緩沖氧化層與犧牲氧化層這類的暫時性氧化層而言尤其值得考慮。上述暫時性氧化層在其功用實現(xiàn)后即被移除，但使得位于其下的底材的電性與機械性質(zhì)劣化的問題卻會繼續(xù)存在。
圖1顯示一傳統(tǒng)的犧牲氧化層104的剖面圖，此犧牲氧化層104是形成于一硅底材100上，此硅底材100內(nèi)具有淺溝渠隔離102a與102b。以傳統(tǒng)氧化制程形成的犧牲氧化層104是用來避免后續(xù)進行離子布植時發(fā)生的通道效應(yīng)，但傳統(tǒng)氧化制程卻會使得硅底材100具有大應(yīng)力與缺陷。在離子布植制程之后，犧牲氧化層104被以傳統(tǒng)蝕刻法移除，但應(yīng)力與缺陷卻仍然存在。應(yīng)力與缺陷不僅會劣化硅底材100的有源區(qū)，同時降低后續(xù)形成于有源區(qū)上元件的可靠度。此外，用于形成犧牲氧化層的傳統(tǒng)氧化制程所耗費的時間亦過于冗長。因此，以傳統(tǒng)氧化制程形成犧牲氧化層將逐漸無法符合現(xiàn)代半導體制程的需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的為提供一種形成低應(yīng)力犧牲氧化層的方法。
本發(fā)明的另一目的為提供一種形成可確保有源區(qū)域電性的犧牲氧化層的方法。
本發(fā)明的又一目的為提供一種形成可靠的犧牲氧化層的方法，所述方法可以確保有源區(qū)域元件的可靠度。
本發(fā)明的再一目的為提供一種耗時較短的形成犧牲氧化層的方法。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的形成犧牲氧化層的方法，其特點是，至少包括下列步驟提供一底材，所述底材上具有隔離區(qū)；及執(zhí)行一現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程以形成一犧牲氧化層于所述底材上，所述現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程至少包括引入氧與氫氧根。
為更清楚理解本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細說明。
圖1顯示一傳統(tǒng)的犧牲氧化層形成于一底材上的剖面圖；圖2A是顯示兩介電層依序形成于一底材上的示意圖，所述底材上有淺溝渠隔離；圖2B是顯示移除圖2A中的介電層的結(jié)果示意圖；圖2C顯示形成本發(fā)明的犧牲氧化層的結(jié)果示意圖；及圖3是顯示一制程系統(tǒng)的平面示意圖。
具體實施例方式
在此必須說明的是以下描述的制程步驟及結(jié)構(gòu)并不包括完整的制程。本發(fā)明可以借助各種集成電路制程技術(shù)來實施，在此僅提及了解本發(fā)明所需的制程技術(shù)。以下將根據(jù)本發(fā)明所附圖示進行詳細的說明，請注意圖示均為簡單的形式且未依照比例描繪，而尺寸均被夸大以利于了解本發(fā)明。
參考圖2A所示，圖中顯示介電層202與204依序形成于一底材200上。此底材200至少包括一具有<100>晶格方向的硅底材，但不限于具有<100>晶格方向的硅底材。底材200還可包括一在絕緣層上的硅(Silicon On Insulator)底材。介電層202至少包括一以熱氧化法形成的二氧化硅層，但不限于以熱氧化法形成的二氧化硅層。介電層202的厚度為約20埃至約300埃之間。介電層204至少包括一氮化硅層，此氮化硅層可以傳統(tǒng)的方法，例如化學氣相沉積法形成，其他符合本發(fā)明精神的的材料也不應(yīng)被排除。介電層204的厚度為約100埃至約2000埃之間。同時如圖2A中所示，淺溝渠隔離206a與206b是以傳統(tǒng)方法如蝕刻與化學氣相沉積形成。淺溝渠隔離206a與206b至少包括以化學氣相沉積法形成的二氧化硅層。上述淺溝渠隔離206a與206b僅是舉例，其他隔離區(qū)例如以傳統(tǒng)區(qū)域硅氧化法(LocalOxidation of Silicon)形成的場氧化(Field Oxide)區(qū)也不應(yīng)排除在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
參考圖2B所示，介電層202與204以傳統(tǒng)的方法如濕式蝕刻法被移除。底材200接著被以傳統(tǒng)方法清潔如RCA洗凈清潔。底材200接著被以一現(xiàn)場蒸汽發(fā)生(InSitu Steam Generated)(ISSG)制程氧化。此ISSG制程雖可于一傳統(tǒng)的設(shè)備中進行，但仍以一快速熱制程(Rapid Thermal Processing Chamber)室較佳，尤其是一單晶片制程室(Single Wafer Chamber)。半導體業(yè)界有許多種設(shè)備可用來進行ISSG制程。圖3顯示一Centura5000制程平臺系統(tǒng)300，此制程平臺系統(tǒng)是由美商應(yīng)用材料公司(Applied Materials Corporation)生產(chǎn)銷售。一快速熱制程室320拴掛(Bolted)至一真空轉(zhuǎn)移室(Vacuum Transfer Chamber)310。另外尚有一制程室(Process Chamber)322、一冷卻室(Cool Down Chamber)330與真空晶舟隔離室(Vacuum Cassette Loadlock)340及342拴掛至真空轉(zhuǎn)移室310。介電層206是于一至少包括氧(Oxygen)與氫氧根(Hydroxyl)的氛圍(Atmosphere)中于約700℃至約1200℃之間生成。氧的流量為約1立方厘米/分(sccm)(StandardCubic Centimeter per Minute)至約30立方厘米/分，氫氣的流量為約0.1sccm至約15sccm。此ISSG制程的反應(yīng)時間為約1分鐘至約10分鐘。圖2C顯示氧化底材200以形成一犧牲氧化層208的結(jié)果。犧牲氧化層208的厚度為約30埃至約300埃之間。
本發(fā)明利用氧與氫氧根的引入以進行一ISSG制程以氧化底材的有源區(qū)并形成一犧牲氧化層。此ISSG制程可使降低犧牲氧化層的應(yīng)力與侵蝕的問題且能減少制程時間。與傳統(tǒng)犧牲氧化層不同的是，以本發(fā)明形成的犧牲氧化層不會破壞底材。因此有源區(qū)域的電性與機械性質(zhì)可以確保。
上述有關(guān)發(fā)明的詳細說明僅為范例并非限制。其他不脫離本發(fā)明的精神的等效改變或修飾均應(yīng)包括在的本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成犧牲氧化層的方法，其特征在于，至少包括下列步驟提供一底材，所述底材上具有隔離區(qū)；及執(zhí)行一現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程以形成一犧牲氧化層于所述底材上，所述現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程至少包括引入氧與氫氧根。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程于約700℃至約1200℃之間執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧的流量為約1sccm至約30sccm。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氫氣的流量為約0.1sccm至約15sccm。
5.一種形成犧牲氧化層的方法，其特征在于，至少包括下列步驟提供一底材，所述底材上具有隔離區(qū)；及執(zhí)行一現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程于約700℃至約1200℃之間以形成一犧牲氧化層于所述底材上，所述現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程至少包括引入氧與氫氧根。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的氧的流量為約1sccm至約30sccm。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的氫氣的流量為約0.1sccm至約15sccm。
8.一種形成犧牲氧化層的方法，其特征在于，至少包括下列步驟提供一底材，所述底材上具有隔離區(qū)；及執(zhí)行一現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程約700℃至約1200℃之間于一快速熱制程室中以形成一犧牲氧化層于所述底材上，所述現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程至少包括引入氧與氫氧根。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的氧的流量為約1sccm至約30sccm。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的氫氣的流量為約0.1sccm至約15sccm。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種形成犧牲氧化層的方法。本發(fā)明利用氧與氫氧根進行一現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程以氧化底材的有源區(qū)并形成一犧牲氧化層。此現(xiàn)場蒸汽發(fā)生制程可減少犧牲氧化層的應(yīng)力與侵蝕的問題。與傳統(tǒng)犧牲氧化層不同的是，以本發(fā)明形成的犧牲氧化層不會破壞底材，因此有源區(qū)域的電性與機械性質(zhì)可以確保。
文檔編號H01L21/316GK1404110SQ01132678
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者許淑雅 申請人:旺宏電子股份有限公司