CN101894775A - 尖峰热处理设备稳定性的检测方法 - Google Patents

Abstract

一种尖峰热处理设备稳定性的检测方法，包括：在晶圆边缘设置O形第一检测线，通过晶圆圆心形成互相垂直的X形第二检测线；经过尖峰热处理工艺后，检测第一检测线和第二检测线上检测点的方块电阻。本发明减少了传送的微量校正和温控时所需的电阻检测的时间，有针对性地反应校正过程中和之后的晶圆电阻结果，提高了传送微量校正和温控系统效率。

Description

尖峰热处理设备稳定性的检测方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域的辅助热处理机台人工温控校验，尤其涉及尖峰热处理设备稳定性的检测方法。

背景技术

尖峰热处理(Spike anneal processing)是将晶圆快速加热到设定温度，进行短时间快速热处理的方法，过去几年间，尖峰热处理已逐渐成为先进半导体制造必不可少的一项工艺。尖峰热处理工艺可以大大缩短生长周期，因此对于良率提升阶段来说尖峰热处理技术特别有价值。

尖峰热处理设备有多种加热结构、热源和温度控制方法。目前，国际上常见的半导体热处理设备，基本上是采用灯光辐射型热源，其中，利用多排卤化钨灯对晶圆进行加热是最常用的方法，因为它提供的热源易控制、方便、有效、加热速度快。尖峰热处理设备中，热源直接面对晶圆表面，而不是如批处理高温炉一样对晶圆边缘进行加热。因此，尖峰热处理设备处理大直径晶圆时不会影响工艺处理的均匀性和升(降)温速度。通常，尖峰热处理设备还有晶圆旋转功能，使热处理均匀性更佳。

但是尖峰热处理设备运行一段时间后，需要对其稳定性和均匀度进行检测，现有的检测方法如图1所示，在尖峰热处理设备机台上的晶圆整个表面设定121个点，所述这些点从晶圆边缘至中心成由圆向点变化，通过检测晶圆上121个点的方块电阻(R_S)是否在预定值范围内来确定尖峰热处理设备的性能稳定。

然而，采用121个点方块电阻测量图形来检测尖峰热处理设备的稳定性和均匀度时，由于一些晶圆中央区域的情况相同，会导致检测结果重复，降低检测效率。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种尖峰热处理设备稳定性和均匀度的检测方法，防止过多的量测点降低检测效率低。

为解决上述问题，本发明提供一种尖峰热处理设备稳定性的检测方法，包括：在晶圆边缘设置O形第一检测线，通过晶圆圆心形成互相垂直的X形第二检测线；经过尖峰热处理工艺后，检测第一检测线和第二检测线上检测点的方块电阻。

可选的，所述第一检测线由40～50个检测点构成，第二检测线由29～35个点构成。

可选的，第二检测线29个检测点中的7个检测点与尖峰热处理设备晶圆基座上的控温点对应。

可选的，所述7个检测点为除晶圆圆心以外第二检测线一边上的点。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用XO检测图形对晶圆表面的方块电阻进行检测后以确定尖峰热处理设备的稳定性。由于不需要对晶圆表面的所有检测点进行检测，减少了检测的时间，提高了检测效率。

进一步该量测选取的检测点是根据对应尖峰退火机台的控温点布置的，该办法对于后续的机台温度控制的校验很有针对性，每个控温点负责的区域都有对应的电阻值，对这些控温点对应的检测点进行检测，减少了检测的时间，提高了检测效率。

附图说明

图1是现有工艺检测尖峰热处理设备时选取晶圆表面检测点的示意图；

图2是本发明检测尖峰热处理设备稳定性的具体实施方式流程图；

图3是本发明检测尖峰热处理设备时选取晶圆表面检测点的示意图；

图4是本发明尖峰热处理设备晶圆基座上控温点的示意图。

具体实施方式

图2是本发明检测尖峰热处理设备稳定性的具体实施方式流程图。如图2所示，执行步骤S11，在晶圆边缘设置O形第一检测线，通过晶圆圆心形成互相垂直的X形第二检测线；

具体工艺为：在晶圆边缘设置40个检测点，以构成O形；并通过晶圆圆心至边缘设置检测点，形成X形的检测线，其中除晶圆圆心上的检测点外，X形的每条边上设置有7个检测点，所述7个检测点与尖峰热处理设备晶圆基座上的控温点对应。

执行步骤S12，经过尖峰热处理工艺后，检测第一检测线和第二检测线上检测点的方块电阻。

对各检测点方块电阻的检测，通过对检测结果的分析，来确定尖峰热处理设备的稳定性是否符合要求。

本发明的目的在于采用XO检测图形对晶圆表面的方块电阻进行检测后以确定尖峰热处理设备的稳定性。由于不需要对晶圆表面的所有检测点进行检测，减少了检测的时间，提高了检测效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图3是本发明检测尖峰热处理设备时选取晶圆表面检测点的示意图。如图3所示，通过对晶圆表面的方块电阻的检测来确定尖峰热处理设备的性能是否稳定。可以有选择地选取检测点，例如，由于晶圆边缘与尖峰热处理设备内的晶圆基座边缘贴合，很容易造成在热处理过程中受热不均匀，因此晶圆边缘的情况最能说明尖峰热处理设备的性能情况。基于这个原因，在晶圆边缘设置第一检测线，第一检测线成O形，所述第一检测线由40～50个检测点均匀分布组成。其中，第一检测线通常是由40个检测点均匀分布组成，所述40个检测点这个数目是与原始方法121点检测法的外圈点阵数目一致。

如图4所示，由于尖峰热处理设备的晶圆基座上设置有7个控温点，分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，用于在热处理过程中控制晶圆的温度分布。

继续参考图3，由于晶圆中间部分，受热均匀，且晶圆基座设置的7个控温点也位于中间区域，因此晶圆中间部分的温度比边缘部分控制得好，因此不需要对每个点进行检测。通过晶圆圆心设置互相垂直，成X形的第二检测线，所述第二检测线由29～35个检测点组成。作为一个优选的方案，为了与晶圆基座上的7个控温点配合，通常第二检测线由29个检测点组成，其中，X形成第二检测线中除晶圆圆心处设置有一个检测点外，四条边上各设置有7个检测点，在尖峰热处理时，晶圆会旋转，旋转过程中，各边上的7个检测点会分别与图4中晶圆基座上的7个控温点重合，通过有针对性的提供方块电阻值作为参考来校正热处理的温控系统，使热处理均匀性提高。

经过尖峰热处理后，对上述检测点的方块电阻进行检测，如果方块电阻值为预定值时，说明尖峰热处理设备的性能稳定；而如果方块电阻值的均方差大于某个可控范围时，说明尖峰热处理设备的性能不稳定，需要重新对参数进行调节，使之符合工艺要求。

虽然本发明以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种尖峰热处理设备稳定性的检测方法，包括：

在晶圆边缘设置O形第一检测线，通过晶圆圆心形成互相垂直的X形第二检测线；

经过尖峰热处理工艺后，检测第一检测线和第二检测线上检测点的方块电阻。

2.根据权利要求1所述尖峰热处理设备稳定性的检测方法，其特征在于，所述第一检测线由40～50个检测点构成，第二检测线由29～35个点构成。

3.根据权利要求2所述尖峰热处理设备稳定性的检测方法，其特征在于，第二检测线检测点中的7个检测点与尖峰热处理设备晶圆基座上的控温点对应。

4.根据权利要求3所述尖峰热处理设备稳定性的检测方法，其特征在于，所述7个检测点为除晶圆圆心以外第二检测线一边上的点。

Images