专利名称：半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法
技术领域：
本发明是有关于一种半导体工艺，且特别是有关于一种半导体集成电路中的垫氧化层(pad oxide)的形成方法。
而半导体工艺中的微影工艺(Photolithography Process)可说是最举足轻重的步骤之一。凡是与MOS组件结构相关的各层图案及掺杂区域都是由微影工艺来决定。而通常决定一晶圆的微影工艺成败的因素，除了关键尺寸(Critical Dimension，简称CD)的控制外，另一重要者即为对准的精确度。为了能够作到对准的效果，在进行微影工艺前均会先在硅晶圆中蚀颗出一些图案，以作为后续各层在曝光时的对准标记。
公知制造对准标记的做法是先在硅晶圆上形成一层零层氧化层，用以防止后续光阻对晶圆造成污染。接着按照一般微影工艺先于零层氧化层上形成光阻，再进行曝光、显影等工艺，以图案化光阻。随后，以光阻为罩幕，对零层氧化层与硅晶圆进行蚀刻工艺，以形成对准标记。最后再去除零层光阻层。
然而，当对准标记完成后，通常需先在硅晶圆上形成一层垫氧化层与一层氮化层，再进行浅沟渠隔离结构(shallow trench isolation，简称STI)工艺或区域氧化法(local oxidation，简称LOCOS)等工艺。由于垫氧化层与氮化层的厚度比例固定，且垫氧化层的厚度依照工艺不同，而在不同产品是不一样的，以搭配氮化层。因此，从对准标记的形成至垫氧化层的形成，必须要进行二次形成氧化层的步骤，以及使用如氟化氢(HF)等有毒溶剂进行清除氧化层的工艺，而使工艺时间与制造成本增加。
本发明的再一目的是提供一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，以避免公知多形成一层氧化层的做法，而降低工艺时间。
本发明的另一目的是提供一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，使制造成本减少。
根据上述与其它目的，本发明提出一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，包括于硅晶圆上形成一层厚度较后续工艺所需的垫氧化层的厚度略大一些的零层氧化层，随后于零层氧化层上形成光阻，并进行微影工艺，以图案化光阻并暴露出部分零层氧化层。接着，进行蚀刻工艺去除暴露出的部分零层氧化层，直到硅晶圆暴露出来。随后再蚀刻暴露出的硅晶圆，以形成数个对准标记。然后利用一清洗工艺将光阻层去除，并且继续进行清洗，以除去部分零层氧化层，一来可避免光阻的残留，另外也可控制零层氧化层的厚度直到与后续工艺所需的垫氧化层的厚度一致，而可以省略垫氧化层的制作，直接将剩余的零层氧化层作为垫氧化层使用。其余的后续工艺悉如一般所知的半导体工艺。
因此，本发明由整合零层氧化层与垫氧化层的形成，故能避免公知多形成一层氧化层的做法，进而降低工艺时间，并使制造成本减少。
附图标记说明100于硅晶圆上形成零层氧化层，其中零层氧化层的厚度约大于后续形成的垫氧化层的厚度102进行微影与蚀刻工艺，以于硅晶圆中形成对准标记104进行一清洗工艺，以去除光阻与部分零层氧化层200硅晶圆202对准标记204、204a零层氧化层206光阻208图案210顶部请参照
图1，本发明的做法需先得知此次工艺所需的垫氧化层的厚度。然后，于步骤100中，于硅晶圆上形成零层氧化层，其中零层氧化层的厚度需控制在约大于后续形成的垫氧化层的厚度，而这层零层氧化层与垫氧化层间的厚度差异可依照后续的清洗工艺来决定，譬如垫氧化层的厚度预定为70埃时，则零层氧化层的厚度可以是100埃左右。这种厚度的差异值应该可以为一般熟悉此技术者自行依照后续半导体工艺的不同来决定。
接着，于步骤102中，进行微影与蚀刻工艺，以于硅晶圆中形成对准标记。这个微影与蚀刻工艺例如是在零层氧化层上形成光阻，再进行曝光以及显影，以图案化光阻，并暴露出部分零层氧化层。随后。以此图案化的光阻为罩幕，蚀刻去除暴露出的部分零层氧化层，并暴露出部分硅晶圆。最后，蚀刻去除暴露出的部分硅晶圆，以形成数个对准标记。
然后，于步骤104中，进行一清洗工艺，以去除光阻与部分零层氧化层。这个清洗工艺只要是能够清除光阻的化学药剂都可被使用，譬如由氢氧化铵(NH4OH)、过氧化氢(H2O2)以及去离子水(H2O)所组成的SC1(Standard Clean 1)溶液即可。而且，去除后的部分零层氧化层的厚度需控制到与垫氧化层的厚度相差无几的地步，以达到本发明整合零层氧化层与垫氧化层的目的。然后的各个步骤为熟悉此技术者依照工艺的不同即可进行。而为了说明对准标记在硅晶圆上的位置，请参照图2所示。
图2是依照本发明一实施例一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法所形成的对准标记在硅晶圆上的位置示意图。但是，其中的对准标记的详细图案省略不画，而且其尺寸大小也可做改变。
请参照图2，在一片硅晶圆200上有数个对准标记202，而对准标记202的位置可以是如图2所示的，位于接近硅晶圆200圆周的相对位置，抑或是根据对准侦测机台的设定，将对准标记202配置于固定的位置。而对准标记的图案(pattern)也可以作变化，并不局限于图2所示。而以图2为例，将对准标记的制造流程绘示于图3A至图3E，请参考。
图3A至图3E是依照本发明的实施例中图2所示的III-III剖面的制造流程示意图。
请参照图3A，于硅晶圆200上形成一层零层氧化层204，其中零层氧化层204的厚度约大于后续形成的垫氧化层的厚度，而这层零层氧化层204与垫氧化层间的厚度差异可依照后续的清洗工艺来决定。这种厚度的差异值应该可以为一般熟悉此技术者所自行依照半导体工艺的不同来决定。譬如当垫氧化层的厚度设定为70埃时，则零层氧化层204的厚度可以是100埃左右。然后，于零层氧化层204上形成光阻206。这层零层氧化层204就是用来防止硅晶圆200被光阻污染的。
接着，请参照图样3B，利用曝光与显影工艺，图案化光阻206，以形成数个图案208，并使部分零层氧化层204暴露出来。其中，图案208例如是一些开口，当然也可以作变化，而不局限于图3B所示。
然后，请参照图3C，进行一蚀刻工艺以去除暴露出的部分零层氧化层204，直到硅晶圆200暴露出来。随后再蚀刻暴露出的硅晶圆200，以于硅晶圆200中形成数个对准标记202。
接着，请参照图3D，利用一清洗工艺将剩余的光阻206去除，但是在零层氧化层204上会有些微光阻残留。因此还得继续进行清洗工艺，将残留光阻去除。
最后，请参照图3E，继续进行清洗工艺，并且去除部分零层氧化层204的顶部210，以控制零层氧化层的厚度直到与后续工艺所需的垫氧化层的厚度一致，这样不但可避免光阻的残留，也可以省略垫氧化层的制作，直接将剩余的零层氧化层204a作为垫氧化层使用。这个清洗工艺不需要像公知为去除氧化层而使用氟化氢，而只要是能够清除光阻的化学药剂如SC1即可。
本发明的特征包括下列各点1.本发明利用控制零层氧化层的厚度在约大于后续形成的垫氧化层的厚度，并且配合后为清除残留光阻的清洗工艺，以整合零层氧化层的形成与垫氧化层的形成而变成一个步骤。
2.本发明因为能够零层氧化层与垫氧化层合而为一，故能避免公知多形成一层氧化层的做法，进而降低工艺时间。
3.另外，本发明不必形成一层氧化层后还要再把它去除，所以可使制造成本减少。
虽然本发明已以一实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
权利要求
1.一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，其中作为一垫氧化层的氧化层的厚度为一第一厚度，其特征为其步骤包括于一硅晶圆上形成具有一第二厚度的一零层氧化层，该第二厚度大于该第一厚度；进行微影与蚀刻工艺，以于该硅晶圆中形成复数个对准标记；进行一清洗工艺，以去除部分该零层氧化层，并使其中剩余的该零层氧化层的厚度为该第一厚度，而形成该垫氧化层。
2.如权利要求1所述的半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，其特征为其中进行微影与蚀刻工艺，以于该硅晶圆中形成该些对准标记的该步骤包括于该零层氧化层上形成一光阻；图案化该光阻，并暴露出部分该零层氧化层；以及以图案化的该光阻为罩幕，蚀刻去除暴露出的部分该零层氧化层与该硅晶圆，以形成该些对准标记。
3.如权利要求2所述的半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，其特征为其中该清洗工艺还包括去除该光阻。
4.一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，其中作为一垫氧化层的氧化层的厚度为一第一厚度，其特征为其步骤包括于一硅晶圆上形成一零层氧化层，其中该零层氧化层具有一第二厚度，该第二厚度大于该第一厚度；于该零层氧化层上形成一光阻；利用曝光与显影工艺图案化该光阻，以形成复数个图案，并暴露出部分该零层氧化层；以该光阻作为罩幕，对该零层氧化层进行一蚀刻工艺，以去除暴露出的部分该零层氧化层，直到该硅晶圆暴露出来；以该光阻作为罩幕，继续蚀刻暴露出的该硅晶圆，以于该硅晶圆中形成复数个对准标记；以及进行一清洗工艺，以去除该光阻与部分该零层氧化层，并使其中剩余的该零层氧化层的厚度为该第一厚度，而形成该垫氧化层。
5.如权利要求4所述的半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，其特征为其中该清洗工艺所使用的化学药剂包括SC1(Standard Clean1)溶液。
全文摘要
一种半导体集成电路中的垫氧化层的形成方法，是于硅晶圆上形成一层厚度比后续工艺所需的垫氧化层的厚度略大一些的零层氧化层，随后进行微影与蚀刻工艺，图案化零层氧化层与硅晶圆，以于硅晶圆中形成数个对准用标记。然后进行一清洗工艺将光阻与部分零层氧化层去除，一来可避免光阻的残留，另外也可控制零层氧化层的厚度直到零层氧化层的厚度与后续工艺所需的垫氧化层的厚度一致。
文档编号H01L21/82GK1449020SQ0210845
公开日2003年10月15日 申请日期2002年4月1日 优先权日2002年4月1日
发明者黄良田, 陈心怡, 张忠吉 申请人:旺宏电子股份有限公司