[發明專利]退火設備工藝能力的監控方法

有效

• 申請號: 201710676355.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107492492B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 李楠;張凌越;國子明
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/66
• 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

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種退火設備工藝能力的監控方法。

背景技術

退火是半導體制造工藝中常見的一種工藝，它的目的主要是消除材料里因缺陷所累積的應力以及改變材料的性質。退火也可用于激活摻雜劑、驅動薄膜之間的摻雜劑、致密化沉積膜，或用以修復來自離子注入的損害。

以隧穿氧化層為例，其在閃存器件中占有關鍵的地位，它極大地影響著閃存器件的循環擦寫以及保存電子的能力。隧穿氧化層退火的主要目的是釋放氧化物的應力并且改善氧化物的密度，閃存在隧穿氧化層退火設備工藝性能差的狀況下、生產會造成氧化層厚度超過規格且均勻度變差，從而會造成閃存器件循環擦除和保存電子的性能下降，故對退火設備工藝能力的監控至關重要。

退火異常的狀況會影響晶圓品質，目前尚無有效直接監控退火設備工藝能力的監控方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種退火設備工藝能力的監控方法，用于在對遂穿氧化層進行退火前，監控退火設備工藝能力的好壞，以確保退火設備是否滿足生產要求。

為了達到上述目的，本發明提供了一種退火設備工藝能力的監控方法，用于對氧化層進行退火，所述退火設備工藝能力的監控方法包括：

提供一裸片晶圓；

在所述裸片晶圓上形成第一氧化層；

測試所述第一氧化層的厚度；

對所述第一氧化層進行退火，形成第二氧化層；

測試所述第二氧化層的厚度，并判斷所述第一氧化層和所述第二氧化層的厚度差是否符合控制要求；

可選的，所述第一氧化層的厚度小于所述第二氧化層的厚度；

可選的，所述第一氧化層的厚度為80埃-150埃；

可選的，所述第一氧化層與所述第二氧化層的達標厚度差為6-10埃。

可選的，采用一氧化二氮對所述第一氧化層進行退火；

可選的，對所述第一氧化層進行退火的溫度為900度-1200度；

可選的，對所述第一氧化層進行退火的時間為50s-100s；

可選的，通過在750度-1100攝氏度下熱氧化形成所述第一氧化層；

可選的，熱氧化形成所述第一氧化層的時間為1440s-1680s；

可選的，在所述裸片晶圓上形成第一氧化層之前，所述退火設備工藝能力的監控方法還包括：對所述裸片晶圓進行濕法清洗。

在本發明提供的退火設備工藝能力的監控方法中，通過在裸片晶圓表面形成第一氧化層，并測量所述第一氧化層的厚度，再對所述第一氧化層的進行一退火工藝，形成第二氧化層，然后測試所述第二氧化層的厚度，通過判斷所述第一氧化層和所述第二氧化層的厚度差是否符合控制要求來判斷退火設備的工藝能力，若其厚度差滿足控制要求，則判定所述退火設備狀況正常，適用于進行退火工藝，可進行產品的批量生產；若不滿足，則判定所述退火設備狀況異常，不適用于進行退火工藝，不可進行產品的批量生產。本發明提供的退火設備工藝能力的監控方法簡單有效，提高了產品的良率，避免了批量不良品的產生。

附圖說明

圖1實施例提供的退火設備工藝能力的監控方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

參閱圖1，其為實施例提供的退火設備工藝能力的監控方法的流程圖，如圖1所示，本發明提供的退火設備工藝能力的監控方法包括，所述退火設備用于對氧化層進行退火，S1：提供一裸片晶圓；S2：在所述裸片晶圓上形成第一氧化層；S3：測試所述第一氧化層的厚度；S4：對所述第一氧化層進行退火，形成第二氧化層；S5：測試所述第二氧化層的厚度，并判斷所述第一氧化層和所述第二氧化層的厚度差是否符合控制要求。本發明的實施例通過在裸片晶圓表面形成第一氧化層，并測量所述第一氧化層的厚度，再對所述第一氧化層的進行一退火工藝，形成第二氧化層，然后測試所述第二氧化層的厚度，通過判斷所述第一氧化層和所述第二氧化層的厚度差是否符合控制要求來判斷退火設備的工藝能力，若其厚度差滿足控制要求，則判定所述退火設備狀況正常，適用于進行退火工藝，可進行產品的批量生產；若不滿足，則判定所述退火設備狀況異常，不適用于進行退火工藝，不可進行產品的批量生產。本發明提供的退火設備工藝能力的監控方法簡單有效，提高了產品的良率，避免了批量不良品的產生。