CN103887159A - 一种对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，其在完成了金属层钝化及合金化处理后，对晶圆进行可接受度检查的电性测试，同时对于测试出的多晶硅栅极电阻偏低而未达标的晶圆，立即进行第二次的合金化处理进行弥补，以增加晶圆的多晶硅栅极电阻的阻值，使其达到标准值，有效提升晶圆的成品质量和优良率，并且同时提高生产效率。

Description

一种对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种晶圆制造方法，尤其是指在晶圆制造过程中，对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法。
背景技术
在半导体制造技术领域中，在晶圆的制造工艺流程里，需要对晶圆表面已经生成的金属层进行钝化以及合金化处理，即在该金属层的表面生成一层非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固吸附在金属表面上的钝化膜；同时通过加入氮、氢元素，使金属层成为具有预期性能的合金。所述钝化膜与金属层是相互独立存在的，其通常是一层氧化物薄膜，将金属层与外界或者是后续制程中所使用的腐蚀介质完全隔开，防止金属层与任何腐蚀介质发生接触，起到保护作用。
在现有的对晶圆表面金属进行钝化和合金化处理的方法中，通常只对金属层进行一次钝化以及合金化处理，随后就对晶圆进行可接受度检查的电性测试。但是，按照上述工艺流程制成的晶圆中，通常有一些晶圆的多晶硅栅极电阻（Amorphous Poly Resistance）在晶圆可接受度检查（WAT Test）的电性测试中没有达到标准值，即该些晶圆的多晶硅栅极电阻偏低，从而导致晶圆在后续的高速测试中无法达到测试要求，导致晶圆失效。
所述的晶圆高速测试（HS TRIM）是用于测试晶圆的输出速度，如果晶圆的输出速度达不到标准，即视为晶圆失效。而晶圆的输出速度是与上述提到的多晶硅栅极电阻的阻值有着必然联系，一旦晶圆的多晶硅栅极电阻的阻值偏低，就会造成上述失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，使晶圆的多晶硅栅极电阻均能达到标准值，提高晶圆成品的质量，并提高生产效率。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，具体包含以下步骤：
步骤1、对晶圆表面金属层进行钝化处理，在金属层上形成一层氧化物薄膜；
步骤2、对晶圆表面金属层进行第一次合金化退火处理；
步骤3、对晶圆进行可接受度检查的电性测试，测量晶圆的多晶硅栅极电阻是否达到标准值；若晶圆的多晶硅栅极电阻达到标准值，则可进行晶圆外观检测，然后包装出货；若晶圆的多晶硅栅极电阻偏低而未达到标准值，则继续进行步骤4；
步骤4、对晶圆表面金属层进行第二次合金化退火处理，以提高晶圆的多晶硅栅极电阻，在完成晶圆第二次合金化退火处理流程之后，再进行晶圆外观检测，然后包装出货。
所述的第一次合金化退火处理和第二次合金化退火处理均采用氮气和氢气对晶圆表面金属层进行合金化处理，处理温度为300℃～500℃，处理时间为10分钟～60分钟。
本发明所提供的对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，使晶圆的多晶硅栅极电阻均能达到标准值，故晶圆不会因为无法达到高速测试的标准而大量报废失效，有效提高半导体晶圆的成品优良率，从而有效提高生产效率。
具体实施方式
以下详细说明本发明的具体实施方式。
本发明所提供的对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，具体包含以下步骤：
步骤1、对晶圆表面金属层进行钝化处理，在金属层上形成一层氧化物薄膜；
步骤2、对晶圆表面金属层进行第一次合金化退火处理；
步骤3、对晶圆进行可接受度检查的电性测试，测量晶圆的多晶硅栅极电阻是否达到标准值；若晶圆的多晶硅栅极电阻达到标准值，则可进行晶圆外观检测，然后包装出货；若晶圆的多晶硅栅极电阻偏低而未达到标准值，则继续进行步骤4；
步骤4、对晶圆表面金属层进行第二次合金化退火处理，以提高晶圆的多晶硅栅极电阻，在完成晶圆第二次合金化退火处理流程之后，再进行晶圆外观检测，然后包装出货。
所述的第一次合金化退火处理和第二次合金化退火处理采用完全相同的工艺参数和工艺条件进行，均采用氮气和氢气在炉管中对晶圆表面金属层进行合金化处理，处理温度为300℃～500℃，处理时间为10分钟～60分钟。
本发明方法对完成了金属层合金化处理的晶圆进行可接受度检查的电性测试，对于测试出的多晶硅栅极电阻偏低而未达标的晶圆，立即进行第二次的金属层合金化处理进行补救，以先后两次的合金化退火处理改变多晶硅栅极晶格，从而少量增加多晶硅栅极电阻的阻值，使得晶圆在芯片级功能测试（高速测试）中达到标准，有效提升晶圆的成品质量和优良率。
以下通过表1中所显示的晶圆完成一次金属层合金化处理和完成两次金属层合金化处理后所分别测得的多晶硅栅极电阻的阻值，能够及其明显的说明本发明方法对于提高晶圆的多晶硅栅极电阻具有非常有效的效果。
Figure 706402DEST_PATH_IMAGE002
表1、先后两次合金化处理后的多晶硅栅极电阻阻值。
综上所述，经过本发明所提供的钝化及合金化处理方法而制成的晶圆，其多晶硅栅极电阻均能达到半导体领域内的标准值，使得晶圆不会因为无法达到高速测试的标准而大量报废失效，有效提高半导体晶圆的成品优良率，从而有效提高生产效率。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，其特征在于，具体包含以下步骤：
步骤1、对晶圆表面金属层进行钝化处理，在金属层上形成一层氧化物薄膜；
步骤2、对晶圆表面金属层进行第一次合金化退火处理；
步骤3、对晶圆进行可接受度检查的电性测试，测量晶圆的多晶硅栅极电阻是否达到标准值；若晶圆的多晶硅栅极电阻达到标准值，则可进行晶圆外观检测，然后包装出货；若晶圆的多晶硅栅极电阻偏低而未达到标准值，则继续进行步骤4；
步骤4、对晶圆表面金属层进行第二次合金化退火处理，以提高晶圆的多晶硅栅极电阻，在完成晶圆第二次合金化退火处理流程之后，再进行晶圆外观检测，然后包装出货。
2.如权利要求1所述的对晶圆表面金属进行钝化及合金化处理的方法，其特征在于，所述的第一次合金化退火处理和第二次合金化退火处理均采用氮气和氢气对晶圆表面金属层进行合金化处理，处理温度为300℃～500℃，处理时间为10分钟～60分钟。
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