[發(fā)明專(zhuān)利]檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011592655.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112670200A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭益楨;王燁華;郭體強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州中欣晶圓半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 杭州融方專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權(quán)

本發(fā)明涉及一種檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法，所屬硅片檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括先對(duì)硅片進(jìn)行退火處理，硅片的氧化退火在氧化退火爐上進(jìn)行，將硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟進(jìn)入，在1100℃溫度下，通入氧氣和氫氣合成的高溫水汽。經(jīng)過(guò)一小時(shí)化學(xué)反應(yīng)后，降溫碳化硅舟推出，冷卻至室溫后取下硅片。將硅片使用X射線形貌術(shù)進(jìn)行氧化堆垛層錯(cuò)測(cè)試。硅片退火后，使用X射線形貌術(shù)測(cè)量得到的形貌圖中若顯示實(shí)心圓狀或環(huán)狀深灰色陰影，即代表此處有氧化堆垛層錯(cuò)存在。具有穩(wěn)定性好、無(wú)損傷和無(wú)污染的特點(diǎn)。解決了擇優(yōu)腐蝕液含有重金屬鉻對(duì)環(huán)境和人體有害的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅片檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)硅片在經(jīng)過(guò)約900～1200℃的熱氧化制程后，經(jīng)常可發(fā)現(xiàn)表面出現(xiàn)堆垛層錯(cuò)。這些由氧化過(guò)程所引起的堆垛層錯(cuò)，一般稱(chēng)之為氧化堆垛層錯(cuò)，即OISF。OISF會(huì)對(duì)器件加工產(chǎn)生影響，增加漏電流，降低GOI品質(zhì)，造成擊穿。工業(yè)上常使用化學(xué)擇優(yōu)腐蝕法來(lái)檢測(cè)OISF，但擇優(yōu)腐蝕液含有重金屬鉻，對(duì)環(huán)境和人體有害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在容易損傷產(chǎn)品、污染嚴(yán)重和腐蝕性強(qiáng)的不足，提供了一種檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法，其具有穩(wěn)定性好、無(wú)損傷和無(wú)污染的特點(diǎn)。解決了擇優(yōu)腐蝕液含有重金屬鉻對(duì)環(huán)境和人體有害的問(wèn)題。

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：

一種檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法，包括如下操作步驟：

第一步：先對(duì)硅片進(jìn)行退火處理，硅片的氧化退火在氧化退火爐上進(jìn)行，將硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟進(jìn)入，在1100℃溫度下，通入氧氣和氫氣合成的高溫水汽。

第二步：經(jīng)過(guò)一小時(shí)化學(xué)反應(yīng)后，降溫碳化硅舟推出，冷卻至室溫后取下硅片。

第三步：將硅片使用X射線形貌術(shù)進(jìn)行氧化堆垛層錯(cuò)測(cè)試。

第四步：硅片退火后，使用X射線形貌術(shù)測(cè)量得到的形貌圖中若顯示實(shí)心圓狀或環(huán)狀深灰色陰影，即代表此處有氧化堆垛層錯(cuò)存在。

作為優(yōu)選，X射線形貌術(shù)是將單結(jié)晶中的晶格缺陷或者歪曲通過(guò)X光的衍射圖進(jìn)行觀察的方法。

作為優(yōu)選，用波長(zhǎng)為λ的X射線照射面間距為d的硅片表面，當(dāng)入射角滿(mǎn)足布拉格方程2dsinθB=λ時(shí)，X射線會(huì)在晶體發(fā)生衍射。

作為優(yōu)選，當(dāng)在X光照射范圍內(nèi)存在晶格缺陷，缺陷位置與無(wú)缺陷位置的衍射光線強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)差，通過(guò)2D檢測(cè)器對(duì)光強(qiáng)差進(jìn)行記錄，即可得到與樣品1比1的X光衍射圖。

作為優(yōu)選，在高溫氧化時(shí)，硅片釋放出大量自間隙原子堆積在表面損傷、金屬污染或體內(nèi)微缺陷在表面露頭處，形成氧化堆垛層錯(cuò)。

本發(fā)明能夠達(dá)到如下效果：

本發(fā)明提供了一種檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有穩(wěn)定性好、無(wú)損傷和無(wú)污染的特點(diǎn)。解決了擇優(yōu)腐蝕液含有重金屬鉻對(duì)環(huán)境和人體有害的問(wèn)題。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

實(shí)施例：一種檢測(cè)氧化堆垛層錯(cuò)的方法，包括如下操作步驟：

第一步：先對(duì)硅片進(jìn)行退火處理，硅片的氧化退火在氧化退火爐上進(jìn)行，將硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟進(jìn)入，在1100℃溫度下，通入氧氣和氫氣合成的高溫水汽。

在高溫氧化時(shí)，硅片釋放出大量自間隙原子堆積在表面損傷、金屬污染或體內(nèi)微缺陷在表面露頭處，形成氧化堆垛層錯(cuò)。

第二步：經(jīng)過(guò)一小時(shí)化學(xué)反應(yīng)后，降溫碳化硅舟推出，冷卻至室溫后取下硅片。