磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法
2023-08-02 17:58:31
磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法
【專利摘要】一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，在此方法中，根據產品待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值，並根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值，然後根據各批次晶圓的所述產品待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸。此外，根據所述補酸的量推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
【專利說明】 磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關於一種溼式蝕刻工藝的控制方法，且特別是有關於一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率(etching rate,縮寫為E/R)的方法。
【背景技術】
[0002]在目前溼式蝕刻的工藝中，利用磷酸進行氮化矽的蝕刻是現行技術。然而，由於磷酸對氧化物蝕刻率過高可能會將使矽受到損害；反之氧化物蝕刻率過低則會造成氧化物析出的缺陷(defect)，因此現行溼式蝕刻磷酸機臺控制氧化物蝕刻率為工藝控制的重要一環。
[0003]就目前的溼式蝕刻磷酸機臺來看，其具有的控制氧化物蝕刻率的功能為機臺參數固定批次間隔(即批次晶圓的批次數)，給予固定量的酸更換，如圖1所示。
[0004]在圖1顯示的是一般由磷酸機臺參數設定(如步驟100)固定批次間隔，給予固定量的酸更換的補酸過程，主要是先進行步驟102，選擇性測試磷酸槽的氧化物蝕刻率，此為可選擇性施作的步驟；意指該步驟可以施作或可以不施作，或有時做、有時不做，或者以一定頻度來做、或是特定條件下來做。在步驟102之後，選擇批次晶圓進行磷酸工藝，以批次數來決定何時補酸，請見步驟104-106。如果批次數已達預定次數N次(如步驟106)，就進行某固定量的補酸(如步驟108)，前述「某固定量」可以預先設定，再重設批次數為0 (如步驟101);如未達預定次數就繼續進行下一批次的磷酸工藝(如步驟106)並增加批次數。
[0005]然而，各批次晶圓(LOT)因氮化矽膜厚不同、氧化矽溶入磷酸的量不一等因素，定批次間隔給予定量的酸更換的設定，便會造成有時氧化物蝕刻率忽高忽低不穩定的跳動，產生氧化物蝕刻率過高或過低所衍生的風險。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率(E/R)的方法，以精確控制氧化物蝕刻率的變動，並避免氧化物蝕刻率不穩定的問題發生。
[0007]本發明提出一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，包括根據產品待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值，並根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值，然後根據各批次晶圓的所述產品待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸。此外，根據所述補酸的量，可推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
[0008]本發明另提出一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，包括根據待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值，並根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值，然後根據各批次晶圓的所述待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸。此外，根據所述補酸的量，可推算氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
[0009]在本發明的實施例中，上述待蝕刻層為不同產品待蝕刻層中蝕刻量相同的膜層。
[0010]在本發明的實施例中，上述方法能根據所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補酸的量與時機。
[0011 ] 在本發明的實施例中，上述推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數較少的進行所述磷酸工藝；或者選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進行所述磷酸工藝。
[0012]在本發明的實施例中，上述補酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。
[0013]基於上述，本發明能通過預先設定於資料庫的氧化物蝕刻率下降值與氧化物蝕刻率上升值，來解決先前技術定批次間隔給予定量的酸更換所衍生的氧化物蝕刻率忽高忽低的風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下，其中:
[0015]圖1是已知的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。
[0016]圖2是依照本發明的一實施例的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。
[0017]圖3是模擬例一的批次數與蝕刻率之間的關係圖。
【具體實施方式】
[0018]圖2是依照本發明的一實施例的一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法。
[0019]在圖2中，可依照需求選擇根據待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值(如步驟200)，上述待蝕刻層可為不同產品中蝕刻量相同的膜層；或者選擇根據產品待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值。
[0020]假使待蝕刻層為不同產品中材料蝕刻量相同的膜層，則不需看產品差異即可控制氧化物蝕刻率的變化，這樣的方法所需要的對應數據少，且能以先前取得的數值帶入不同產品中的相同待蝕刻層。另一方面，假使是根據產品待蝕刻層的不同預設氧化物蝕刻率下降值，則可依照批次晶圓的產品的不同而精確控制氧化物蝕刻率的變化。
[0021]然後，根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值(如步驟202);舉例來說，上述補酸的量會與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。補酸的量少，氧化物蝕刻率上升少；反之，補酸的量多，氧化物蝕刻率上升多。
[0022]在資料庫得到以上默認值後，可選擇性地確認磷酸槽的氧化物蝕刻率(如步驟204)，然後選擇批次晶圓進行磷酸工藝(如步驟206)。
[0023]之後，於步驟208，根據各批次晶圓對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，且可利用如計算機的類的設備或軟體進行程序運算得到此仿真值。在步驟208中，主要是模擬磷酸槽因批次晶圓進行磷酸工藝所導致的氧化物蝕刻率下降情形。如果是以步驟200的默認值進行仿真，則各批次晶圓之間的差異是以待蝕刻層的不同為準。[0024]隨後，於步驟210，確定是否氧化物蝕刻率模擬值已超出管制界線。當步驟208所模擬得到的氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行步驟212-216來進行補酸的程序，決定各批次晶圓在磷酸工藝期間所述補酸的量與時機，使磷酸氧化物蝕刻率回到管制界線內；反之，如氧化物蝕刻率模擬值未超出管制界線，表示磷酸氧化物蝕刻率在安全範圍，則可選擇性進行步驟204，選擇性測試磷酸槽的氧化物蝕刻率與進行步驟206。文中的「選擇性」意指該步驟可做或可不做，或有時做、有時不做，或者以一定頻度來做、或是特定條件下來做。
[0025]在步驟212，根據步驟202中的補酸的量，推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。在此階段中，可通過如計算機的類的設備或軟體進行程序運算，來仿真是否磷酸槽氧化物蝕刻率回到管制界線內(如步驟214)，並因應須提升的氧化物蝕刻率多少選定補酸的量。在執行被選的補酸(如步驟216)的程序之後，可選擇性進行步驟206測試磷酸槽的氧化物蝕刻率，與進行下批次晶圓的磷酸工藝(如步驟208)。
[0026]模擬例一
[0027]設定各產品磷酸的應用的氧化物蝕刻率下降值，如表一。表一顯示對應內含產品01至產品03的磷酸工藝的氧化物蝕刻率變化。基本上，磷酸拔除的氮化矽膜較多，氧化物蝕刻率下降值就較大。
[0028]表一
[0029]
【權利要求】
1.一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於所述方法包括: 根據產品待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值； 根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值； 根據各批次晶圓的所述產品待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸；以及 根據所述補酸的量，推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
2.如權利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於所述方法還包括根據所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補酸的量與時機。
3.如權利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數較少的進行所述磷酸工藝。
4.如權利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進行所述磷酸工藝。
5.如權利要求1所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:所述補酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。
6.一種磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於所述方法包括: 根據待蝕刻層的不同預設在進行磷酸工藝對應的多個氧化物蝕刻率下降值； 根據補酸的量的不同預設多個氧化物蝕刻率上升值； 根據各批次晶圓的所述待蝕刻層的不同所對應的所述氧化物蝕刻率下降值，推算一氧化物蝕刻率模擬值，當所述氧化物蝕刻率模擬值超出管制界線，則進行補酸；以及 根據所述補酸的量，推算所述氧化物蝕刻率上升值，以決定所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度。
7.如權利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:所述待蝕刻層為不同產品中蝕刻量相同的膜層。
8.如權利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於所述方法還包括根據所述氧化物蝕刻率模擬值，決定所述各批次晶圓在所述磷酸工藝期間所述補酸的量與時機。
9.如權利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述各批次晶圓中片數較少的進行所述磷酸工藝。
10.如權利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:推算所述氧化物蝕刻率模擬值的步驟包括:當所述氧化物蝕刻率模擬值接近所述管制界線，選擇所述氧化物蝕刻率下降值中蝕刻率下降較少的進行所述磷酸工藝。
11.如權利要求6所述的磷酸工藝控制氧化物蝕刻率的方法，其特徵在於:所述補酸的量與所述氧化物蝕刻率模擬值的上升程度成正比。
【文檔編號】H01L21/311GK103456622SQ201210167894
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月28日 優先權日:2012年5月28日
【發明者】李成材, 江家興, 範育嘉, 陳鬆寬, 王興華, 楊淳吉, 莊宗仁 申請人:華邦電子股份有限公司