去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法

摘要

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，通过在BPSG沉积工艺之后，继续在反应腔室内通入一段时间的惰性气体，以将在该反应腔室内残留的气体吹出反应腔室，进而净化了反应腔室内的工艺环境条件，再对器件进行后续的半导体制造工艺，有效避免了进行SACVD中的BPSG工艺产生的散射状颗粒缺陷的问题，在节约工艺成本的同时，增大了产品的良率。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种去除BPSG薄膜中散射状颗粒的 方法。

背景技术

在目前的半导体制造业中，主流的掺杂（硼，磷）二氧化硅薄膜是应用材料 （Applied Material）开发的SACVD硼磷硅酸盐玻璃（Boro-Phospho-Silicate Glass，简称BPSG）薄膜。次大气压化学气相沉积（SACVD）工艺主要运用了 臭氧（O₃）在高温条件下分解成氧气（O₂）和具有反应活性的原子氧(O)，而高 反应活性的原子氧与正硅酸乙酯（TEOS）或掺杂源TEB/TEPO反应，在温度和 压力可控的腔体环境中生成具有B和P掺杂的二氧化硅薄膜。

但是，在实际工艺过程中，BPSG薄膜在产品和控片硅片（Bare wafer）检 测中经常会遭遇散射状的颗粒（Particle）缺陷问题，该缺陷的尺寸在0.2um左右， 其主要元素是Si、O等，进而造成器件性能的降低和产品良率的下降。

中国专利（公开号：CN1535328A）公开了一种用在半导体晶片或者衬底上 原位形成高浓度硼磷硅酸盐玻璃的方法和装置，通过将硅源、氧源、硼源和磷源 提供到腔室中以便在衬底上形成高浓度硼磷硅酸盐玻璃层。该技术文献并没有公 开有关解决硼磷硅酸玻璃中散射状的颗粒缺陷问题的相关任何技术特征。

中国专利（公开号：CN1159076A）公开了一种半导体器件的平整方法，其 使BPSG膜具有平整特性、防止包含杂志的氧化膜产生结晶缺陷，通过顺序地在 具有台阶的晶片上部形成层间绝缘膜，在外扩散平整膜中的杂质以后，外扩散杂 质的平整膜通过热处理进行回流，在回流的平整膜上部形成保持平整膜的保护 膜。该技术文献也公开有关解决硼磷硅酸玻璃中散射状的颗粒缺陷问题的相关任 何技术特征。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开了一种去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方 法，应用于SACVD工艺中，其中，包括：

于一工艺腔室内对一具有半导体器件结构的衬底上进行BPSG沉积工艺；

对所述工艺腔室内进行一定时间的吹净工艺后，对所述衬底进行后续半导体 工艺。

上述的去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，其中，对所述工艺腔室内进行 吹净工艺的时间大于或等于20s。

上述的去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，其中，对所述工艺腔室内进行 吹净工艺的时间为20-40s。

上述的去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，其中，对所述工艺腔室内进行 吹净工艺时，将进行所述吹净工艺的气体直接通入所述工艺腔室内，以清除该工 艺腔室内进行BPSG沉积工艺步骤时残留的气体。

上述的去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，其中，采用惰性气体进行所述 吹净工艺。

综上所述，本发明一种去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，通过在BPSG 沉积工艺之后，继续在反应腔室内通入一段时间的惰性气体，以将在该反应腔室 内残留的气体吹出反应腔室，进而净化了反应腔室内的工艺环境条件，再对器件 进行后续的半导体制造工艺，有效避免了进行SACVD中的BPSG工艺产生的散 射状颗粒缺陷的问题，在节约工艺成本的同时，增大了产品的良率。

附图说明

图1为实施例中去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法的流程示意图；

图2为实施例中去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法中进行吹净工艺的时间 与剩余散射状颗粒的关系示意图；

其中，横轴表示进行净化工艺的时间（s），纵轴表示产生散射状颗粒的个数。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

图1为实施例中去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法的流程示意图；如图1 所示，一种去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法，主要应用于如Logic、Memory、 RF、HV等技术平台上，进行次大气压化学气相沉积（SACVD）工艺时，于一 工艺腔室内对一具有半导体器件结构的衬底上进行硼磷硅酸盐玻璃（BPSG）薄 膜的沉积工艺后，继续在该反应腔室内通入一定时间的惰性气体（如氦气、氖气、 氩气、氪气和/或氙气等），以将该反应腔室内进行的上一工艺步骤（BPSG薄膜 沉积工艺）中残留的气体清除，即进行的吹净（purge）工艺，为后续的工艺步 骤进行工艺环境的净化，从而能有效的避免BPSG工艺后产生的散射状颗粒缺陷 的问题。

图2为实施例中去除BPSG薄膜中散射状颗粒的方法中进行吹净工艺的时间 与散射状颗粒的关系示意图，其中，横轴表示进行净化工艺的时间（s），纵轴表 示产生散射状颗粒（0.2μm左右的颗粒）的个数；如图2所示，当不进行吹净 工艺时，产生128个散射状颗粒，而进行了10s的净化工艺后则产生76个散射 状颗粒，进行了15s的净化工艺则产生20个散射状颗粒，当进行了20s的净化 工艺则只产生10个散射状颗粒，进行30s的净化工艺时产生8个散射状颗粒， 进行40s的净化工艺时产生4个散射状颗粒，即进行的吹净工艺的时间大于或等 于20s时，其工艺效果较佳，优选的为20-40s，如对进行过BPSG薄膜沉积工艺 的反应腔室内进行20s、25s、30s、35s或40s等的吹净工艺，在保证有效将BPSG 薄膜沉积工艺步骤中残留的气体进行清除，进行对所述工艺腔室内进行一定时间 的吹净工艺后，以尽量降低产生散射状颗粒的同时，满足后续工艺需求，还控制 了工艺成本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明实施例提出一种去除BPSG薄 膜中散射状颗粒的方法，通过在BPSG沉积工艺之后，继续在反应腔室内通入一 段时间的惰性气体，以将在该反应腔室内残留的气体吹出反应腔室，进而净化了 反应腔室内的工艺环境条件，再对器件进行后续的半导体制造工艺，有效避免了 进行SACVD中的BPSG工艺产生的散射状颗粒缺陷的问题，在节约工艺成本的 同时，增大了产品的良率。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发 明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这 些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而 易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变 化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本 发明的意图和范围内。