[發明專利]一種改善激光退火后晶圓表面電阻均勻性的方法

無效

• 申請號: 201310055069.X
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103117211A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 邱裕明
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/268
• 分類號: H01L21/268;H01L21/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及半導體退火工藝，尤其涉及一種激光退火工藝流程。

背景技術

隨著芯片特征尺寸進入45納米以下，對結深的要求也越來越淺，傳統上用來在離子注入后激活源/漏極摻雜元素的尖峰退火（Spike?Anneal）工藝已不再適用，因為秒（Second）級的退火時間所造成的摻雜元素的擴散已經足以影響器件的性能。

摻雜元素的擴散程度和退火時間成正比，所以控制退火時間就顯得尤為重要。因此，可以在微秒（Micron?Second）級時間內，就能將晶圓表面加熱至目標溫度的激光退火工藝，現在已經廣泛應用于45納米以下的源/漏激活（Source/Drain?Activation）。

目前，在進行激光掃描時，普遍采用的是疊加弧形掃描（Arc?Scan）而非直線掃描。如圖1所示，首先確定晶圓的位置，以晶圓凹口方向朝向正下方為基準，從晶圓的左側邊緣的特定位置進入開始掃描，該特定位置與晶圓中心的連線和豎直方向呈θ角，之后沿著箭頭所示的路徑開始掃描，當從晶圓右側的邊緣對應位置退出時，此時便完成第一次掃描過程，在該次掃描過程中掃描過的晶圓區域形狀為一個沿箭頭方向的掃描帶。第二次的掃描過程與第一次類似，第二次掃描的起始位置位于第一次掃描的終止位置下方半個掃描帶的寬度，在該開始位置進入掃描，掃描沿著箭頭所指的路徑進行，在左側邊緣與開始位置相對應的位置退出，完成第二次掃描。由于在第二次掃描中掃描的起始位置是第一次掃描的結束位置正下方半個掃描帶寬度的位置，并且第一次和第二次掃描的路徑除方向相反外其余均相同，因此，在第一次掃描和第二次掃描的過程中會有半個掃描帶寬度的區域被重復掃描。后續的掃描均按照第一次掃描和第二次掃描的模式進行，直至完成整個晶圓的掃描。在整個激光掃描的過程中，由于每一次的掃描和之前的掃描區域都有半個掃描帶寬度的重疊，因此，在晶圓上被掃描過的區域中除了第一掃描的上半個的掃描帶區域和最后一次掃描中的下半個掃描帶區域外，其余的掃描區域都被掃描到兩次。通過該方法進行激光掃描雖然改善了晶圓壓應力（Stress）過大和晶圓翹曲（Warpage）的問題，但由于掃描的特有圖形（Pattern）帶來了另外一個問題，也即在單一晶圓內部（WIW），電阻均勻性比較差。

中國專利（申請號：CN1134831C）又公開了一種激光退火方法，該方法采用具有簡正分布型或類似的光束分布的線性脈沖激光束光照硅膜，使非晶形膜結晶中，線性脈沖激光束以一種疊加方式作用，可以取得類似于采用激光照射功率以及階躍方式多次掃描中逐步增加然后下降的方法所取得的效果。該方法仍然不能有效克服電阻均勻性差的問題。

中國專利（申請號：CN102077322B）公開了一種激光退火裝置，該裝置能夠減少惰性氣體的溫度的波動引起的激光的折射現象導致的激光的照射不均勻。激光退火裝置具備：氣體供給裝置，至少對被處理體中的激光照射區域供給惰性氣體；以及氣體溫度調整裝置，調整惰性氣體的溫度。氣體溫度調整裝置對被供給到激光照射區域的惰性氣體的溫度進行調整，使得惰性氣體的溫度與惰性氣體供給區域的外側的包圍激光的光路的空間的氣氛溫度的溫差變小。該方法雖然能夠改善現有的激光退火中的激光的照射不均的問題，但是其裝置結構相對復雜，在實際生產過程中難以得到有效利用。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種改善激光退火后晶圓表面電阻均勻性的方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

一種改善激光退火后晶圓表面電阻均勻性的方法，其中，包括：

采用激光退火裝置對所述晶圓依次進行初次掃描工藝和二次掃描工藝；

在對所述晶圓進行初次掃描工藝過程中，所述晶圓的凹口的開口端朝向不變；

對所述晶圓進行初次掃描工藝后，將所述晶圓旋轉一定角度后，繼續對所述晶圓進行二次掃描工藝。

所述改善激光退火后晶圓表面電阻均勻性的方法，其中，所述晶圓旋轉是繞所述晶圓的中心在同一平面內旋轉。

所述改善激光退火后晶圓表面電阻均勻性的方法，其中，所述初次掃描工藝包括多次第一局部掃描步驟；

進行所述第一局部掃描步驟時，所述激光退火裝置掃描所述晶圓的軌跡是從所述晶圓左側邊緣進入，并從所述晶圓的右側邊緣對應位置退出，且所述軌跡的形狀是向上凸起的弧形；

完成所述初次掃描工藝后，所述晶圓表面上的任意一部分均被所述激光退火工藝裝置掃描一次。

所述改善激光退火后晶圓表面電阻均勻性的方法，其中，所述掃描裝置進入掃描的位置點與所述晶圓中心點所構成的連線與豎直方向呈θ角；