[發明專利]改善再生晶圓表面性能以及在其上沉積富氧氧化硅薄膜的方法

無效

• 申請號: 201010181346.8
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN102254816A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 梁富堂;龔睿;楊浩;韓軻
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司;中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/316
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體制作技術領域，尤其涉及一種改善再生晶圓表面性能的方法及在再生晶圓上沉積富氧氧化硅薄膜的方法。

背景技術

在半導體器件制造過程中，有幾百道制作工藝，其中，每一道制作工藝都需要進行監控，這時就需要使用成本較低的測試晶圓，來檢測工藝參數是否正確，并保障產品的生產良率，這些用于工藝監控的晶圓通常被稱為控片(Control?wafer)或者檔片(Dummy?wafer)。

之前，這種測試用晶圓在過后都會丟棄，但是隨著產業的快速發展，材料尺寸變大并且越來越貴，從6寸晶圓之后，逐步開始回收再次利用這些測試用晶圓，以降低稱為控片(Control?wafer)或者檔片(Dummy?wafer)的成本，這些回收再次使用的晶圓便被稱為再生晶圓。

再生晶圓是將使用過的測試晶圓上的薄膜等污染物研磨、拋光，并且不斷重復利用的程序，直到晶圓厚度薄到某種限制以下，才真正丟棄或降級做為太陽能基板使用。

在富氧氧化硅(SiOx，其中X的取值范圍是1.35-1.88)薄膜的制作工藝中，本申請的發明人發現，如果采用再生晶圓作為檢測用晶圓，在所述檢測用晶圓上沉積富氧氧化硅薄膜之后，晶圓表面會出現條狀缺陷(linear?defect)，而采用正常的測試用晶圓則不會出現這種問題，如附圖1a和附圖1b所示，分別為采用正常晶圓和再生晶圓在其上形成富氧氧化硅薄膜之后晶圓表面出現的缺陷分布圖，從圖中可以看出，再用再生晶圓沉積富氧氧化硅薄膜之后，晶圓表面產生大量的條狀缺陷，而采用正常晶圓沉積富氧氧化硅薄膜之后，晶圓表面基本上不產生條狀缺陷。

參考附圖2所示，為再生晶圓沉積富氧氧化硅薄膜之后，晶圓表面產生的條狀缺陷的掃描電鏡圖。這種條狀的缺陷嚴重影響了測試用晶圓表面的薄膜性能，從而導致測試結果嚴重偏離實際情況。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種改善再生晶圓表面性能的方法，以避免現有技術在再生晶圓表面沉積薄膜之后表面產生條狀缺陷的問題。

本發明提供了一種改善再生晶圓表面性能的方法，包括：在含氮氣的氛圍內進行退火處理。

可選的，所述退火的溫度范圍為400至600攝氏度，時間為200至400s。

可選的，所述退火的溫度為500攝氏度，時間為300s。

本發明還提供一種在再生晶圓上沉積富氧氧化硅薄膜的方法，包括：提供再生晶圓；將再生晶圓在含氮氣的氛圍內進行退火處理；在再生晶圓上沉積富氧氧化硅薄膜。

可選的，所述退火的溫度范圍為400至600攝氏度，時間為200至400s。

可選的，所述退火的溫度為500攝氏度，時間為300s。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明具有以下優點：

通過在含氮氣的氛圍內進行退火處理，在再生晶圓表面沉積富氧氧化硅薄膜之后，發現薄膜層表面不會再出現條狀缺陷。采用所述的方法，提高了再生晶圓的利用率，節省了成本。

附圖說明

圖1分別為采用正常晶圓和再生晶圓在其上形成富氧氧化硅薄膜之后晶圓表面出現的缺陷分布圖；

圖2為再生晶圓沉積富氧氧化硅薄膜之后，晶圓表面產生的條狀缺陷的掃描電鏡圖；

圖3為采用本發明實施例所述的方法對再生晶圓進行處理之后，在再生晶圓表面沉積富氧氧化硅薄膜，富氧氧化硅薄膜表面的缺陷分布圖；

圖4為采用本發明本實施例所述的方法對再生晶圓進行處理之后，在再生晶圓表面沉積富氧氧化硅薄膜，富氧氧化硅薄膜表面的投射電子顯微鏡圖；

圖5采用本發明本實施例在再生晶圓上沉積富氧氧化硅薄膜的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

根據背景技術中的描寫，發明人在再生晶圓表面沉積富氧氧化硅薄膜之后，薄膜表面出現條狀缺陷。為此，發明人進行了進一步的研究，以確定出現所述缺陷的原因。首先，對進行富氧氧化硅薄膜沉積的反應設備進行了檢驗和測試，結果發現反應設備的各個反應腔(chamber)狀況良好，因此，可以排除反應腔出現問題導致缺陷產生的可能性。

接下來，發明人在同一反應腔內進行其他膜層的沉積工藝，發現在同一反應腔內沉積其他膜層之后，其他膜層的表面并沒有出現條狀缺陷，因此證明反應腔內的微粒狀況并不是導致富氧氧化硅薄膜表面出現條狀缺陷的原因。