CN105047587A - 监控晶圆的低发射率的方法 - Google Patents

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李云霞
张凌越
刑彦召
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Abstract

本发明提出了一种监控晶圆的低发射率的方法，在硅片的正面(第一表面)和背面(第二表面)均形成介质层和多晶硅层，接着去除位于硅片正面的多晶硅层和介质层，接着对硅片正面进行离子注入，然后对硅片进行快速热退火工艺，从而可以获得低发射率数据。

Description

监控晶圆的低发射率的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种监控晶圆的低发射率的方法。
背景技术
在晶圆(Wafer)的制备过程中，通常需要对晶圆生产时的状况进行监测，例如监测晶圆在进行工艺时的温度、压力等参数，在快速热退火工艺(RTA)中，晶圆的发射率是十分重要的参数，其能够反应出晶圆在进行快速热退火工艺时存在的差别。当反应腔室存在异常时，其会导致晶圆的发射率存在偏差，进而导致制备出的晶圆最终性能存在偏差。因此，可以现有技术中会通过监测晶圆发射率来监控晶圆在生产过程中是否存在异常，进行初步的预判。
在高温制程中，由于不同的晶圆质量和膜厚会得到不同的发射率数据，现在大部分产品都显示比较高的发射率数值，而在日常监测项目中也只有监控高发射率生产条件的方法，目前尚无有效直接监控低发射率晶圆生产条件的方法。
在现有技术中，监控发射率的方法是用离子注入过的硅片进行高温快速热退火，然后得到现有腔体状况下发射率的数据，然而该种方法只适用于高发射率晶圆的制程。由于低发射率晶圆的大量生产，必须增加低发射率晶圆的监控方法以保证腔体状况适合所有产品安全生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监控晶圆的低发射率的方法，能够监测出晶圆在制备过程中的低发射率值，以判断晶圆在制备过程中是否存在异常。
为了实现上述目的，本发明提出了一种监控晶圆的低发射率的方法，包括步骤：
提供硅片，所述硅片包括相对的第一表面和第二表面；
采用炉管工艺在所述硅片的第一表面和第二表面上均依次形成介质层和多晶硅层；
去除位于所述第一表面上的多晶硅层和介质层；
对所述硅片的第一表面进行离子注入工艺；
对所述硅片进行快速热退火工艺，获得低发射率的数据。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，所述介质层为氧化硅。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，所述介质层采用热氧化法形成。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，所述介质层的厚度范围是900埃～1100埃。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，所述多晶硅层为非掺杂多晶硅。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，所述多晶硅层的厚度范围是1700埃～1900埃。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，采用干法刻蚀去除所述多晶硅层。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，采用清洗机台清洗去除所述介质层。
进一步的，在所述的监控晶圆的低发射率的方法中，所述离子注入工艺为电阻的离子注入。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：在硅片的正面(第一表面)和背面(第二表面)均形成介质层和多晶硅层，接着去除位于硅片正面的多晶硅层和介质层，接着对硅片正面进行离子注入，然后对硅片进行快速热退火工艺，从而可以获得低发射率数据。
附图说明
图1为本发明一实施例中监控晶圆的低发射率的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的监控晶圆的低发射率的方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，在本实施例中，提出了一种监控晶圆的低发射率的方法，包括步骤：
S100：提供硅片，所述硅片包括相对的第一表面和第二表面；
S200：采用炉管工艺在所述硅片的第一表面和第二表面上均依次形成介质层和多晶硅层；
S300：去除位于所述第一表面上的多晶硅层和介质层；
S400：对所述硅片的第一表面进行离子注入工艺；
S500：对所述硅片进行快速热退火工艺，获得低发射率的数据。
具体的，在步骤S100中，提供的硅片为未生长任何薄膜的硅片，且未进行任何掺杂，其中，所述硅片具有正面(第一表面)和背面(第二表面)；
在步骤S200中，采用炉管工艺在所述硅片的正面和背面上均依次形成介质层和多晶硅层；其中，所述介质层为氧化硅，其厚度范围是900埃～1100埃，优选的是1000埃，所述介质层采用热氧化法形成，由于炉管工艺的热氧化法能够同时在硅片的正面及背面形成氧化硅，因此，无需额外工艺在硅片的背面形成氧化硅；所述多晶硅层为非掺杂多晶硅，其厚度范围是1700埃～1900埃，优选的是1800埃；所述多晶硅层也采用炉管工艺形成，同样的，其也能够同时在硅片的正面和背面形成，无需额外的工艺；
在步骤S300中，去除位于所述硅片正面上的多晶硅层和介质层；其中，可以采用干法刻蚀去除所述多晶硅层，然后再采用清洗机台清洗去除所述介质层；此时均保留位于硅片背面的介质层和多晶硅层，以便后续监测发射率；
在步骤S400中，对所述硅片的正面进行离子注入工艺，所述离子注入工艺为电阻的离子注入，此点与现有技术中监测发射率的离子注入相同，在此不作赘述；
在步骤S500中，对所述硅片进行快速热退火工艺，获得低发射率的数据；所述低发射率的数据可以由快速热退火工艺的设备机台收集，低发射率通常在0.45以下，例如是0.4、0.3等，而高发射率通常在0.45以上，例如0.6、0.7甚至0.8，然而需要指出的是，本领域技术人员可以根据不同的要求来定义高发射率和低发射率的数值范围，在此不作限定；在硅片背面增加了介质层和多晶硅层能够很好的使设备机台收集低发射率数据，有效的解决了现有技术中无法收集到低发射率的数据的问题。
在收集到低发射率数据后，可以对低发射率数据进行分析和比较，若发现其中一个反应腔室收集的发射率数据与其它反应腔室收集的发射率数据存在明显的偏差，则可以判定该反应腔室的生长条件可能发生了变化，进而影响晶圆的生产，因此可以为工艺问题解决提供思路。
综上，在本发明实施例提供的监控晶圆的低发射率的方法中，在硅片的正面(第一表面)和背面(第二表面)均形成介质层和多晶硅层，接着去除位于硅片正面的多晶硅层和介质层，接着对硅片正面进行离子注入，然后对硅片进行快速热退火工艺，从而可以获得低发射率数据。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，包括步骤：
提供硅片，所述硅片包括相对的第一表面和第二表面；
采用炉管工艺在所述硅片的第一表面和第二表面上均依次形成介质层和多晶硅层；
去除位于所述第一表面上的多晶硅层和介质层；
对所述硅片的第一表面进行离子注入工艺；
对所述硅片进行快速热退火工艺，获得低发射率的数据。
2.如权利要求1所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，所述介质层为氧化硅。
3.如权利要求2所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，所述介质层采用热氧化法形成。
4.如权利要求2所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，所述介质层的厚度范围是900埃～1100埃。
5.如权利要求1所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，所述多晶硅层为非掺杂多晶硅。
6.如权利要求5所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，所述多晶硅层的厚度范围是1700埃～1900埃。
7.如权利要求1所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，采用干法刻蚀去除所述多晶硅层。
8.如权利要求1所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，采用清洗机台清洗去除所述介质层。
9.如权利要求1所述的监控晶圆的低发射率的方法，其特征在于，所述离子注入工艺为电阻的离子注入。
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