[發(fā)明專利]一種提高氧化層厚度檢測(cè)精度的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610116166.5
• 申請(qǐng)日: 2006-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN101150083A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制程，尤其涉及晶片的氧化層厚度檢測(cè)。

背景技術(shù)

由于晶片表層對(duì)氧分子有高的親和力，所以將晶片表面曝露在含氧的氣氛下，很容易形成一層氧化層。目前普遍采用的方法是將晶片置于爐管中，再升到適當(dāng)溫度，通入氧氣或水蒸氣等含氧的氣體，便可以在晶片上生長一層與硅材料附著性良好，且絕緣性佳的二氧化硅。

通常需要檢測(cè)柵氧化層厚度判斷工藝是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。目前在爐管區(qū)域?qū)叛趸瘜雍穸鹊臋z測(cè)方法是：在晶舟的上中下各擺放一片控片，并在工藝結(jié)束后量測(cè)控片上氧化層的厚度。

此方法的缺點(diǎn)在于：當(dāng)晶舟上擺滿晶片的時(shí)候，爐管中部和下部的控片上表面將面對(duì)的是晶片的背面，對(duì)于一些特殊制程的產(chǎn)品，晶片的背面不同的薄膜將會(huì)對(duì)控片的厚度造成不同的影響。例如，0.18微米制程的晶片，其晶片背面是一層氮化硅薄膜(Si₃N₄)，由于氮化硅薄膜對(duì)氧氣有排斥作用，因此當(dāng)控片的上面擺放晶片時(shí)，控片上二氧化硅的生長速度會(huì)變慢，控片上氧化層的厚度也會(huì)變薄，從而導(dǎo)致測(cè)量不精確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高氧化層厚度檢測(cè)精度的裝置及方法，其可以有效提高檢測(cè)精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提高氧化層厚度檢測(cè)精度的裝置包括一個(gè)爐管，一個(gè)晶舟，數(shù)個(gè)晶片和至少一個(gè)控片，晶片和控片均排列放置在晶舟上，所述控片相鄰的上方還設(shè)置一個(gè)擋片。

本發(fā)明還提供一種提高氧化層厚度檢測(cè)精度的方法包括將承載數(shù)個(gè)晶片和至少一個(gè)控片的晶舟裝入爐管內(nèi)；該方法還包括如下步驟：在裝入爐管之前，每個(gè)與晶片相鄰的控片上方放置一個(gè)擋片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中設(shè)置在控片上方的擋片可以有效防止晶片下表面的薄膜在氧化過程中影響控片氧化層的生長，使三片控片上氧化層的厚度更加穩(wěn)定，可以真實(shí)準(zhǔn)確地反映整個(gè)爐管的情況，從而有利于對(duì)整個(gè)爐管的氧化進(jìn)行更加精確的工藝控制。

附圖說明

通過以下對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，

圖1為本發(fā)明提高氧化層厚度檢測(cè)精度的裝置的剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明涉及提高氧化層厚度檢測(cè)精度的裝置包括一個(gè)爐管1，一個(gè)晶舟2，數(shù)個(gè)晶片3，三個(gè)控片4(41，42，43)和兩個(gè)擋片5(51，52)。

請(qǐng)參閱圖1，晶舟2用于承載數(shù)個(gè)晶片3，晶片3在晶舟2內(nèi)水平排列。三個(gè)控片4和兩個(gè)擋片5的上下表面均為氧化硅(SiO₂)，第一控片41位于晶舟2頂部，第二控片42位于晶舟2的中部，第三控片43位于晶舟2的底部。

在常溫下，裝載晶片3的機(jī)臺(tái)(未圖示)通過電腦設(shè)定給控片4預(yù)留晶舟2上、中、下三個(gè)空位，并且在預(yù)留給第二控片42和第三控片43的位置上方分別預(yù)留一個(gè)空位給第一擋片51和第二擋片52，然后先將需要沉積氧化層的晶片3按從上到下的順序裝入晶舟2，最后裝入控片4和擋片5。

在本發(fā)明其它實(shí)施例中，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)機(jī)臺(tái)的具體參數(shù)，從而調(diào)整裝入晶片3，控片4以及擋片5的順序。

然后將裝有晶片3、控片4和擋片5的晶舟2升入爐管1加熱并通入氧氣，在晶片3、控片4和擋片5的表面上生長氧化物，達(dá)到工藝要求厚度后，關(guān)閉氧氣。之后通入氮?dú)夂笸嘶穑瑺t管1降溫，并降下晶舟2。最后取出三個(gè)控片4，對(duì)三個(gè)控片4上的氧化層分別進(jìn)行測(cè)量，從而判斷是否達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，三個(gè)控片4的位置在晶舟2上分布均勻，主要考慮到晶舟2在升入爐管1氧化的過程中，上下排列的晶片3可能會(huì)由于氣體分布不均而導(dǎo)致氧化層的厚度有所區(qū)別，所以在晶舟2的上、中、下各排列一個(gè)控片4，氧化完成后，分別測(cè)量三個(gè)控片4的厚度。

在本發(fā)明其它實(shí)施例中，可以設(shè)置多個(gè)控片4排列在晶舟2上，對(duì)應(yīng)每個(gè)控片4相鄰的上方設(shè)有一個(gè)擋片5，氧化完成后，分別測(cè)量多個(gè)控片4的氧化層厚度以便更為精確地獲取氧化層厚度的數(shù)據(jù)。