[發明專利]一種可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法

有效

• 申請號: 200710171617.X
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101452818A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 周祖源;朱津泉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及燒結溫度測量技術，尤其涉及一種可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法。

背景技術

在半導體制造領域，電極在通過物理氣相沉積(PVD)工藝沉積在襯底晶片上，并經過刻蝕成形后，還需要在電極燒結機臺(通常為快速熱處理(RTP)爐)中進行燒結，才能形成我們所需的低電阻的電極。因經燒結機臺燒結后的襯底晶片無法返工，故需對燒結機臺所提供的燒結溫度進行準確測量以確保經其處理后較高的成品率。

現有技術中通常采用以下方法來測量電極燒結機臺的燒結溫度：(1)、提供一組無摻雜且直徑為300毫米的測試晶片和一標準電極燒結機臺，該組測試晶片上覆蓋有金屬電極層(現通常為鎳鉑層)；(2)、將該標準電極燒結機臺的燒結溫度分別設定為250至350攝氏度內不同的燒結溫度，較佳的將燒結溫度分別設定為250、260、270、280、290、300、310、320、330、340和350攝氏度；(3)、將該組測試晶片分別經標準電極燒結機臺的不同燒結溫度進行燒結；(4)、測得經該不同燒結溫度燒結后的測試晶片的方塊電阻；(5)、依據測得的方塊電阻及其對應的燒結溫度生成方塊電阻與燒結溫度的關系曲線，參見圖1，其顯示了所得的關系曲線；(6)、提供一無摻雜且直徑為300毫米的測試晶片和一待測電極燒結機臺，該測試晶片上覆蓋有金屬電極層；(7)、將該測試晶片設置在待測電極燒結機臺進行燒結；(8)、測量燒結后的該測試晶片的方塊電阻為26歐姆；(9)、依據所測得的26歐姆的方塊電阻以及如圖1所示的關系曲線可以得出待測電極燒結機臺的燒結溫度為290攝氏度，即關系曲線上的A點。但此時該待測電極燒結機臺在燒結產線上的襯底晶片時，其實際的燒結溫度為320攝氏度。

由上述數據可知，通過現有技術所提供的電極燒結機臺燒結溫度測量方法測得的電極燒結機臺的燒結溫度并不能準確反應電極燒結機臺在正常作業時的燒結溫度，如此將會誤導工藝參數的調整方向，造成因燒結工藝所造成的大量不良品，從而造成嚴重的經濟損失。

因此，如何提供一種可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法以準確測量出電極燒結機臺在實際作業時的燒結溫度，已成為業界亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法，通過所述測量方法可精準的測量出極燒結機臺在進行正常作業時的燒結溫度。

本發明的目的是這樣實現的：一種可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法，該燒結溫度在一預選溫度范圍中，該方法包括以下步驟：a、提供一組測試晶片和一標準電極燒結機臺，該組測試晶片上覆蓋有金屬電極層；b、在該預選溫度范圍中選取不同的溫度，且將該標準電極燒結機臺的燒結溫度分別設定為所選取的不同溫度；c、將該組測試晶片分別設置在該具有不同燒結溫度的標準電極燒結機臺進行燒結；d、測得經該不同燒結溫度燒結后的測試晶片的方塊電阻；e、依據測得的方塊電阻及其對應的燒結溫度生成方塊電阻與燒結溫度的關系曲線；f、提供一測試晶片和一待測電極燒結機臺，該測試晶片上覆蓋有金屬電極層；g、將該測試晶片設置在待測電極燒結機臺進行燒結；h、測量燒結后的該測試晶片的方塊電阻；i、依據所測得的方塊電阻以及關系曲線得出該待測電極燒結機臺的燒結溫度；在步驟a和f中，該測試晶片均為經P型重摻雜晶片。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，在步驟i中，該所測得的方塊電阻在關系曲線中所對應的燒結溫度為該待測電極燒結機臺的燒結溫度。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該測試晶片通過以下步驟制備：提供一無摻雜的晶片；去除晶片表面的自然氧化層；進行P型重摻雜；去除表面的氧化層并通過物理氣相沉積生成一金屬電極層。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該P型重摻雜的摻雜劑量為10¹⁵/平方厘米。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該金屬電極層上還覆蓋一保護層。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該保護層為氮化鈦，其厚度為200埃。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該電極為鎳鉑電極，其厚度范圍為80至100埃。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該預選溫度范圍為250至350攝氏度。

在上述的可提高電極燒結機臺燒結溫度測量精準度的測量方法中，該電極燒結機臺為快速熱處理爐。