CN103018314B - 一种检查sat汽化阀堵塞的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检查SAT(次常压化学汽相淀积设备)汽化阀堵塞的方法，包括：通过一次成膜制作硼磷硅玻璃光片，作为测试片一；采用相同工艺和参数通过多次成膜制作与测试片一厚度相同的硼磷硅玻璃光片，作为测试片二；对测试片一和测试片二进行硼磷浓度测量；比较测试片一和测试片二中的硼磷浓度；当硼浓度相差大于等于0.4mol％，磷浓度相差大于等于0.2mol％，判定汽化阀堵塞；当硼浓度相差小于0.4mol％，磷浓度相差小于0.2mol％，判定汽化阀畅通。本发明检查SAT汽化阀堵塞的方法能快速检测BPSG成膜是否有浓度异常，能准确判断汽化阀是否堵塞。

Description

一种检查SAT汽化阀堵塞的方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种检查SAT(次常压化学汽相淀积设备)汽化阀堵塞的方法。
背景技术
BPSG(硼磷硅玻璃)是集成电路中应用于制品金属前绝缘层。由于在二氧化硅中掺杂了B(硼)元素和P(磷)元素，因此其本身有较好的平坦性或和CMP(化学机械抛光设备)构成平坦化工艺，能够对杂质(Na+)进行吸附。
气化阀是将液态源硼源和磷源进行气化成气体，再参与化学反应生成BPSG的一个部件。气化阀内部畅通时，生产的BPSG膜层中BP浓度在不同的深度均匀分布；气化阀内部堵塞时，会导致反应的初始阶段气化能力异常，导致两个后果，即反应的初始阶段BP掺杂不足或者过量，造成成膜初期浓度大幅偏低或者大幅偏高，这样的结果是导致整个BPSG膜层中出现BP析出或者膜BPSG膜层剥落，导致绝缘层失效。
传统的方法通过对BPSG膜层进行SIMS(二次离子质谱分析)分析，分析其中BP浓度的分布是否在成膜初期会有大幅偏低或者大幅偏高来判断汽化阀是否堵塞，但是这种方法耗时长，费用高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种检查SAT汽化阀堵塞的方法，能快速检测BPSG成膜是否有浓度异常，能准确判断汽化阀是否堵塞。
为解决上述技术问题本发明的检查SAT汽化阀堵塞的方法，包括以下步骤：
(1)通过一次成膜制作硼磷硅玻璃光片，作为测试片一；
(2)采用与步骤(1)相同工艺和参数通过多次成膜制作与测试片一厚度相同的硼磷硅玻璃光片，作为测试片二；
(3)对测试片一和测试片二进行硼磷浓度测量；
(4)比较测试片一和测试片二中的硼磷浓度；
当硼浓度相差大于等于0.4mol％，磷浓度相差大于等于0.2mol％，判定汽化阀堵塞；
当硼浓度相差小于0.4mol％，磷浓度相差小于0.2mol％，判定汽化阀畅通。
其中，实施步骤(1)时，成膜时间为100秒。
其中，实施步骤(2)时，通过五次成膜，每次成膜时间20秒制作测试片二。
本发明的检查SAT汽化阀堵塞的方法，通过制作两枚厚度相同的测试片，两枚测试片制作工艺和参数完全相同，不一样的地方一枚是一次成膜，另外一枚是多次成膜叠加而成。在气化阀有异常时，反应的初期BP浓度的是异常的，一次成膜的测试片初期BP浓度虽然不稳定，但因在一次成膜过程中浓度变化小，无法准确判断汽化阀是否堵塞。
一次成膜和多次叠加成膜的测定片利用在膜层中分别有一处BP浓度异常和多处浓度异常。用浓度测量仪器(比如XRF3640)测量这两枚测定片的BP浓度时，多次成膜的测试片其BP浓度会比一次成膜的测试片BP浓度高很多或者低很多。通过比较这两枚测定片中BP浓度差值的具体数值能准确判定该气化阀是否堵塞。
本发明的检查SAT汽化阀堵塞的方法，能快速检测BPSG成膜是否有浓度异常，能准确判断汽化阀是否堵塞。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的流程示意图。
图2是本发明一实施例中测试片一的示意图。
图3是发明一实施例中测试片一的SIMS分析示意图，显示膜厚与BP浓度关系。
图4是发明一实施例中测试片二的示意图。
图5是发明一实施例中测试片二的SIMS分析示意图，显示膜厚与BP浓度关系。
具体实施方式
如图1所示，本发明的检查方法，在工艺参数：温度：4800C；压力：200托；气体：氦气：6000毫升/分钟，臭氧：4000毫升/分钟，TEOS(正硅酸二乙脂)：600毫克/分钟，TEB(三乙基硼酸)：100毫克/分钟，TEPO(磷酸三乙脂)：50毫克/分钟的条件下，包括以下步骤：
(1)如图2所示，通过一次成膜，成长时间100秒，制作硼磷硅玻璃测试片一；
(2)如图4所示，通过五次成膜，每次成膜时间20秒，制作与所述测试片一厚度相同的硼磷硅玻璃测试片二；
(3)用浓度测试仪XRF3640测量测试片一和测试片二的硼磷浓度；
(4)比较测试片一和测试片二中的硼磷浓度；
当硼浓度相差大于等于0.4mol％，磷浓度相差大于等于0.2mol％，判定汽化阀堵塞；
当硼浓度相差小于0.4mol％，磷浓度相差小于0.2mol％，判定汽化阀畅通。
如图3、图5所示，通过SIMS分析对测试片一和测试片二进行BP浓度测定，即可发现这两枚测试片膜层BP浓度在发生汽化阀堵塞时相差很大。利用两枚测试片膜层BP浓度的差值，采用浓度测试仪即能判断出汽化阀是否堵塞。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种检查SAT汽化阀堵塞的方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）通过一次成膜制作硼磷硅玻璃光片，作为测试片一；
（2）采用与步骤（1）相同工艺和参数通过多次成膜制作与测试片一厚度相同的硼磷硅玻璃光片，作为测试片二；
（3）对测试片一和测试片二进行硼磷浓度测量；
（4）比较测试片一和测试片二中的硼磷浓度；
当硼浓度相差大于等于0.4mol%,磷浓度相差大于等于0.2mol%，判定汽化阀堵塞；
当硼浓度相差小于0.4mol%,磷浓度相差小于0.2mol%，判定汽化阀畅通；
上述各步骤测量均采用XRF法。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（1）中,成膜时间为100秒。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（2）中，通过五次成膜，每次成膜时间20秒制作测试片二。
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