專利名稱：化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積技術(shù)，具體涉及一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)氣相沉積(CVD)是晶圓生產(chǎn)廠中一種常用的薄膜層沉積方法，主要用來沉積氧化硅、氮化硅和多晶硅等薄膜材料。化學(xué)氣相沉積反應(yīng)主要在CVD設(shè)備的腔室(Chamber)中進行，腔室中具有用來放置需要沉積薄膜的產(chǎn)品晶圓(Production Wafer)的晶舟。某些情況下，需 要沉積薄膜的產(chǎn)品晶圓的數(shù)量小于晶舟所能容納的晶圓的數(shù)量，因此晶舟中會留下剩余空間。通常用擋片晶圓(Du腿y Wafer )來填充晶舟中的剩余空間，以保證產(chǎn)品晶圓數(shù)不同的各批次產(chǎn)品晶圓之間的薄膜厚度均勻性。如圖1所示，晶舟IO中有若干產(chǎn)品晶圓30,產(chǎn)品晶圓30未填滿晶舟的所有片槽，通過在產(chǎn)品晶圓30兩邊放置若干擋片晶圓20，將晶舟填滿。其中擋片晶圓在經(jīng)過多次CVD以后，會沉積較厚的薄膜層，通過清洗去除擋片晶圓表面沉積的薄膜，擋片晶圓可以繼續(xù)使用。
但是，擋片晶圓在第一次置入晶舟時，其表面一般為一標準厚度的二氧化硅層。當(dāng)產(chǎn)品晶圓所需沉積的薄膜是一種不同于二氧化硅的薄膜時，例如，所沉積薄膜是氮化硅時，第一次使用的擋片晶圓在CVD氮化硅前表面是二氧化硅，第二次使用的擋片晶圓表面則是之前CVD生長的氮化硅薄膜。由于CVD接影響不同批次產(chǎn)品晶圓間薄膜厚度的均勻性，從而降低產(chǎn)品的制程能力指數(shù)
(Cpk),特別是產(chǎn)品晶圓所需沉積的薄膜厚度小于500埃時。其中Cpk越大表示產(chǎn)品質(zhì)量越佳，Cpk > 1.33時，表示制程能力良好，狀態(tài)穩(wěn)定。
現(xiàn)有技術(shù)中，CVD沉積之前， 一般不對擋片晶圓作預(yù)處理，通常方法是直接把表面薄膜為二氧化硅的擋片晶圓和產(chǎn)品晶圓同時放入晶舟后進行CVD沉積。圖2所示為擋片晶圓表層為二氧化硅時多批次產(chǎn)品晶圓的CVD氮化硅薄膜厚度示意圖，其中，所需沉積的氮化硅的目標厚度為250埃，從圖中2中可以看出，擋片晶圓表層為二氧化硅時，薄膜的平均厚度與目標值偏差達到10埃。而表層為二氧化硅的擋片晶圓經(jīng)第一批次使用以后，按相同條件CVD氮化硅時，產(chǎn)品晶圓的氮化硅薄膜厚度在250埃左右。其厚度的差異是由擋片晶圓的表面薄膜成分的差異導(dǎo)致。因此由于擋片晶圓的第 一次使用與其后面多次使用時的表面薄膜成分的差異，會導(dǎo)致不同批次產(chǎn)品晶圓之間的CVD薄膜的厚度不均勻性，降低產(chǎn)品晶圓的Cpk,使Cpk值達不到1. 33目標值。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法。
本發(fā)明提供的一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法，包括第一步將表面薄膜成分與產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分不相同的擋片晶圓置入晶舟中，其主要特征在于還包括第二步在擋片晶圓表面沉積一層與產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分相同的薄膜。
其中，所述預(yù)處理方法的特征步驟在于第二步。所述的預(yù)先沉積可以為化學(xué)氣相沉積，所預(yù)先沉積的薄膜的厚度可以為50A-5000A。
具體地，所述晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分為氮化硅。所述擋片晶圓的表面薄膜成分為二氧化硅。
所述預(yù)處理方法還包括在所述第二步以后將產(chǎn)品晶圓置入晶舟中。所述 預(yù)處理方法結(jié)束以后，進行化學(xué)氣相沉積。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是在擋片晶圓與產(chǎn)品晶圓的同步化學(xué)氣相沉積 時，通過預(yù)處理方法，使每一批次產(chǎn)品晶圓化學(xué)氣相沉積晶圓時，擋片晶圓 的表面薄膜成分均相同于產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分，從而能提 高不同批次的產(chǎn)品晶圓的化學(xué)氣相沉積的均勻性，提高產(chǎn)品的制程能力指數(shù)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中CVD沉積時擋片晶圓和產(chǎn)品晶圓示意圖。
圖2為擋片晶圓表層為二氧化硅時產(chǎn)品晶圓的CVD氮化硅薄膜厚度示意
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法的流程示意
圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的經(jīng)過預(yù)處理方法以后產(chǎn)品晶圓的CVD氮化硅 薄膜厚度示意圖。
具體實施例方式
為更好的理解本發(fā)明，下面將參照

本發(fā)明的一個實施例。在所 有的附圖中，相同的標識符表示相同的或類似的部分。
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法的流程示意 圖。本具體實施例中，化學(xué)氣相沉積是用來在產(chǎn)品晶圓上沉積250埃的SiN 層，晶舟能容納75片晶圓，也即每批次CVD生產(chǎn)75片，其中產(chǎn)品晶圓為60 片，擋片晶圓15片，如圖1所示分布。擋片晶圓在第一次使用時，表層為1000埃的Si02，不同于所需CVD的SiN材料。如圖i所示，步驟50為將表層為Si02 的擋片晶圓置入晶舟中；進一步，步驟60為CVD預(yù)先沉積一層SiN，擋片晶 圓表層變?yōu)镾iN薄膜，厚度約為300埃；進一步，步驟70為產(chǎn)品晶圓置入晶 舟中；至此，化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理步驟結(jié)束，接下來對產(chǎn)品晶圓和擋片晶 圓同時CVD沉積SiN層。
其中，擋片晶圓可以在同樣的產(chǎn)品晶圓CVD沉積SiN條件下重復(fù)沉積6 次，然后通過化學(xué)清洗擋片晶圓上的SiN薄膜，擋片晶圓表層薄膜成分又與 第一次使用時相同。擋片清洗后，重復(fù)圖3所示預(yù)處理方法，進行化學(xué)氣相 沉積。
圖4為^f艮據(jù)本發(fā)明實施例的經(jīng)過預(yù)處理方法以后產(chǎn)品晶圓的CVD氮化硅 薄膜厚度示意圖。由圖4所示，不同批次的擋片晶圓第一次使用時，其產(chǎn)品 晶圓的SiN薄膜厚度達到目標值，并且不同批次的厚度均勻性較好。
在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的 實施例。應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明 書中所述的具體實施例。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法，包括第一步將表面薄膜成分與產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分不相同的擋片晶圓置入晶舟中，其特征在于還包括第二步在擋片晶圓表面沉積一層與產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分相同的薄膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)處理方法還包括在所述第 二步以后將產(chǎn)品晶圓置入晶舟中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述預(yù)先沉積為化學(xué)氣相沉積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)先沉積薄膜的厚度為 10-5000埃。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄 膜成分為氮化硅。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述擋片晶圓的表面薄膜成分為 二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種化學(xué)氣相沉積的預(yù)處理方法，用于擋片晶圓與產(chǎn)品晶圓的同步化學(xué)氣相沉積，主要步驟在于對表面薄膜成分與產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分不相同的擋片晶圓表面沉積一層與產(chǎn)品晶圓所需化學(xué)氣相沉積的薄膜成分相同的薄膜。通過使用本發(fā)明所提供的預(yù)處理方法，能減小不同批次產(chǎn)品晶圓的化學(xué)氣相沉積薄膜的厚度差異，提高產(chǎn)品的制程能力指數(shù)。
文檔編號C23C16/02GK101638776SQ20081004118
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者李瑞秋, 翟志剛, 彤 陳 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司