专利名称：形成牺牲氧化层的方法
技术领域：
本发明有关一种形成牺牲氧化层的方法，特别是一种有关于形成低应力牺牲氧化层的方法。
背景技术：
传统氧化制程已广泛应用在半导体元件的制造过程中以形成各种用途的氧化层。举例来说，以传统氧化制程形成的氧化层有垫氧化层(Pad Oxide Layer)、缓冲氧化层(Buffer Oxide Layer)、闸极氧化层(Gate Oxide Layer)与牺牲氧化层(Sacrificial Oxide Layer)。一般来说，以传统氧化制程形成的氧化层具有良好的电性与机械性质。不过，以传统氧化制程形成的氧化层仍有一些先天性的缺点，例如应力的问题与冗长的制程时间。传统氧化层的应力问题会损害位于其下的底材并降低后续形成的元件的可靠度，而冗长的制程时间也并不符合现代半导体制程的需求。上述的问题对于如垫氧化层、缓冲氧化层与牺牲氧化层这类的暂时性氧化层而言尤其值得考虑。上述暂时性氧化层在其功用实现后即被移除，但使得位于其下的底材的电性与机械性质劣化的问题却会继续存在。
图1显示一传统的牺牲氧化层104的剖面图，此牺牲氧化层104是形成于一硅底材100上，此硅底材100内具有浅沟渠隔离102a与102b。以传统氧化制程形成的牺牲氧化层104是用来避免后续进行离子布植时发生的通道效应，但传统氧化制程却会使得硅底材100具有大应力与缺陷。在离子布植制程之后，牺牲氧化层104被以传统蚀刻法移除，但应力与缺陷却仍然存在。应力与缺陷不仅会劣化硅底材100的有源区，同时降低后续形成于有源区上元件的可靠度。此外，用于形成牺牲氧化层的传统氧化制程所耗费的时间亦过于冗长。因此，以传统氧化制程形成牺牲氧化层将逐渐无法符合现代半导体制程的需求。
发明内容
本发明的一目的为提供一种形成低应力牺牲氧化层的方法。
本发明的另一目的为提供一种形成可确保有源区域电性的牺牲氧化层的方法。
本发明的又一目的为提供一种形成可靠的牺牲氧化层的方法，所述方法可以确保有源区域元件的可靠度。
本发明的再一目的为提供一种耗时较短的形成牺牲氧化层的方法。
为了实现上述的目的，本发明的形成牺牲氧化层的方法，其特点是，至少包括下列步骤提供一底材，所述底材上具有隔离区；及执行一现场蒸汽发生制程以形成一牺牲氧化层于所述底材上，所述现场蒸汽发生制程至少包括引入氧与氢氧根。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
图1显示一传统的牺牲氧化层形成于一底材上的剖面图；图2A是显示两介电层依序形成于一底材上的示意图，所述底材上有浅沟渠隔离；图2B是显示移除图2A中的介电层的结果示意图；图2C显示形成本发明的牺牲氧化层的结果示意图；及图3是显示一制程系统的平面示意图。
具体实施例方式
在此必须说明的是以下描述的制程步骤及结构并不包括完整的制程。本发明可以借助各种集成电路制程技术来实施，在此仅提及了解本发明所需的制程技术。以下将根据本发明所附图示进行详细的说明，请注意图示均为简单的形式且未依照比例描绘，而尺寸均被夸大以利于了解本发明。
参考图2A所示，图中显示介电层202与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还可包括一在绝缘层上的硅(Silicon On Insulator)底材。介电层202至少包括一以热氧化法形成的二氧化硅层，但不限于以热氧化法形成的二氧化硅层。介电层202的厚度为约20埃至约300埃之间。介电层204至少包括一氮化硅层，此氮化硅层可以传统的方法，例如化学气相沉积法形成，其他符合本发明精神的的材料也不应被排除。介电层204的厚度为约100埃至约2000埃之间。同时如图2A中所示，浅沟渠隔离206a与206b是以传统方法如蚀刻与化学气相沉积形成。浅沟渠隔离206a与206b至少包括以化学气相沉积法形成的二氧化硅层。上述浅沟渠隔离206a与206b仅是举例，其他隔离区例如以传统区域硅氧化法(LocalOxidation of Silicon)形成的场氧化(Field Oxide)区也不应排除在本发明的范围之内。
参考图2B所示，介电层202与204以传统的方法如湿式蚀刻法被移除。底材200接着被以传统方法清洁如RCA洗净清洁。底材200接着被以一现场蒸汽发生(InSitu Steam Generated)(ISSG)制程氧化。此ISSG制程虽可于一传统的设备中进行，但仍以一快速热制程(Rapid Thermal Processing Chamber)室较佳，尤其是一单晶片制程室(Single Wafer Chamber)。半导体业界有许多种设备可用来进行ISSG制程。图3显示一Centura5000制程平台系统300，此制程平台系统是由美商应用材料公司(Applied Materials Corporation)生产销售。一快速热制程室320拴挂(Bolted)至一真空转移室(Vacuum Transfer Chamber)310。另外尚有一制程室(Process Chamber)322、一冷却室(Cool Down Chamber)330与真空晶舟隔离室(Vacuum Cassette Loadlock)340及342拴挂至真空转移室310。介电层206是于一至少包括氧(Oxygen)与氢氧根(Hydroxyl)的氛围(Atmosphere)中于约700℃至约1200℃之间生成。氧的流量为约1立方厘米/分(sccm)(StandardCubic Centimeter per Minute)至约30立方厘米/分，氢气的流量为约0.1sccm至约15sccm。此ISSG制程的反应时间为约1分钟至约10分钟。图2C显示氧化底材200以形成一牺牲氧化层208的结果。牺牲氧化层208的厚度为约30埃至约300埃之间。
本发明利用氧与氢氧根的引入以进行一ISSG制程以氧化底材的有源区并形成一牺牲氧化层。此ISSG制程可使降低牺牲氧化层的应力与侵蚀的问题且能减少制程时间。与传统牺牲氧化层不同的是，以本发明形成的牺牲氧化层不会破坏底材。因此有源区域的电性与机械性质可以确保。
上述有关发明的详细说明仅为范例并非限制。其他不脱离本发明的精神的等效改变或修饰均应包括在的本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种形成牺牲氧化层的方法，其特征在于，至少包括下列步骤提供一底材，所述底材上具有隔离区；及执行一现场蒸汽发生制程以形成一牺牲氧化层于所述底材上，所述现场蒸汽发生制程至少包括引入氧与氢氧根。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的现场蒸汽发生制程于约700℃至约1200℃之间执行。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧的流量为约1sccm至约30sccm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氢气的流量为约0.1sccm至约15sccm。
5.一种形成牺牲氧化层的方法，其特征在于，至少包括下列步骤提供一底材，所述底材上具有隔离区；及执行一现场蒸汽发生制程于约700℃至约1200℃之间以形成一牺牲氧化层于所述底材上，所述现场蒸汽发生制程至少包括引入氧与氢氧根。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的氧的流量为约1sccm至约30sccm。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的氢气的流量为约0.1sccm至约15sccm。
8.一种形成牺牲氧化层的方法，其特征在于，至少包括下列步骤提供一底材，所述底材上具有隔离区；及执行一现场蒸汽发生制程约700℃至约1200℃之间于一快速热制程室中以形成一牺牲氧化层于所述底材上，所述现场蒸汽发生制程至少包括引入氧与氢氧根。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的氧的流量为约1sccm至约30sccm。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的氢气的流量为约0.1sccm至约15sccm。
全文摘要
本发明揭示一种形成牺牲氧化层的方法。本发明利用氧与氢氧根进行一现场蒸汽发生制程以氧化底材的有源区并形成一牺牲氧化层。此现场蒸汽发生制程可减少牺牲氧化层的应力与侵蚀的问题。与传统牺牲氧化层不同的是，以本发明形成的牺牲氧化层不会破坏底材，因此有源区域的电性与机械性质可以确保。
文档编号H01L21/316GK1404110SQ01132678
公开日2003年3月19日 申请日期2001年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者许淑雅 申请人:旺宏电子股份有限公司