[實用新型]提高高溫RTA制程硅片接觸點處少數(shù)載流子壽命的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220697351.2
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN217387089U
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振;李青海
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州鑫晶半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/324;C30B33/02;C30B29/06
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• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種提高高溫RTA制程硅片接觸點處少數(shù)載流子壽命的裝置，包括RTA機臺、基座、升降部件和驅(qū)動部件，基座為一側(cè)具有開口的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)徑小于硅片直徑，開口與RTA機臺進口相對；升降部件一端與連接在RTA機臺上蓋的石英玻璃上，另一端與基座連接，升降部件能夠帶動基座上升或下降，使基座處于石英頂針頂端上方或下方；驅(qū)動部件用于驅(qū)動升降部件上升或下降；基座和升降部件均安裝在RTA機臺內(nèi)。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)在RTO工藝時硅片脫離石英頂針長氧化膜，使硅片表面全部覆蓋氧化膜，從而提高硅片的少數(shù)載流子壽命，為后續(xù)高溫RTA制程時硅片與石英頂針接觸處提供應力緩沖及污染阻擋的作用，提高硅片的合格率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型具體是一種提高高溫RTA制程硅片接觸點處少數(shù)載流子壽命的裝置，屬于超高溫退火技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著半導體特征線寬的尺寸不斷減小，硅片尺寸不斷增大，相應的缺陷增多。為改善硅片缺陷的問題，以MDZ(Magic Denuded Zone)工藝為代表的內(nèi)吸雜缺陷工程得到廣泛應用，MDZ工藝利用到RTA快速熱處理技術(shù)，處理溫度需要達到1200℃以上，且需要硅片雙面加熱，為實現(xiàn)硅片雙面均勻受熱，目前多采用三根石英頂針承托硅片，如圖1所示，但是因為石英頂針的石英材質(zhì)及高溫下產(chǎn)生的應力，導致硅片的少數(shù)載流子壽命在石英頂針的位置處偏低，如圖2所示，而少數(shù)載流子壽命是一個直接影響到器件的重要參數(shù)，如少數(shù)載流子壽命將嚴重影響器件的阻斷特性，無論是擴散去的少子擴散電流，還是勢壘區(qū)中復合中心的生產(chǎn)電流，都與少數(shù)載流子壽命有關(guān)，當少數(shù)載流子壽命減短到一定程度時，反向電流即大幅度的上升，就會產(chǎn)生反向電流不飽和的“軟”的阻斷特性，從而導致作為半導體器件的襯底材料硅片合格率低。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種提高高溫RTA制程硅片接觸點處少數(shù)載流子壽命的裝置，能夠解決硅片與石英頂針接觸處的少數(shù)載流子少的問題，從而提高硅片的少數(shù)載流子壽命，進而提高硅片的合格率。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種提高高溫RTA制程硅片接觸點處少數(shù)載流子壽命的裝置，包括

RAT機臺，所述RTA機臺內(nèi)部安裝有氣動硅片旋轉(zhuǎn)盤，所述氣動硅片旋轉(zhuǎn)盤上安裝有用于承托硅片的石英頂針；

基座，所述基座為一側(cè)具有開口的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)徑小于硅片直徑，所述開口與RTA 機臺進口相對，便于機械手取放硅片，所述基座用于承托硅片；

升降部件，所述升降部件一端連接在RTA機臺上蓋的石英玻璃上，另一端與基座連接，所述升降部件能夠帶動基座上升或下降，使基座處于石英頂針頂端上方或下方，從而帶動硅片向下運動落在石英頂針上，或向上運動脫離石英頂針；

驅(qū)動部件，所述驅(qū)動部件用于驅(qū)動升降部件上升或下降；

所述基座和升降部件均安裝在RTA機臺內(nèi)。

在該技術(shù)方案中，硅片放入基座上后對硅片進行RTO工藝(快速熱氧化層生長工藝)，即在硅片雙面長氧化膜，RTO工藝接收后，驅(qū)動部件驅(qū)動升降部件下降，升降部件帶動基座下降，使硅片落到石英頂針上后，再繼續(xù)下降至與硅片和氣動硅片旋轉(zhuǎn)盤之間、且與二者不接觸的位置，再進行BMD工藝。BMD工藝(“魔幻潔凈區(qū)”工藝)結(jié)束后，驅(qū)動部件驅(qū)動升降部件上升，升降部件帶動基座上升，基座經(jīng)過硅片時，帶著硅片一起上升，使硅片脫離石英頂針，上升到初始位置后，對硅片進行去氧化隔離緩沖層，然后再進行參數(shù)測試。在此過程中，由于基座內(nèi)徑略小于硅片直徑，因此，基座在承托硅片時，硅片下表面邊緣處與基座接觸，而硅片下表面其他部分不會與被覆蓋，此時，由于石英材質(zhì)及高溫下產(chǎn)生的應力，會導致硅片邊緣與基座接觸的位置無法生成氧化膜或生成的氧化膜過薄，進而導致該接觸位置的少數(shù)載流子壽命偏低，而實際在使用硅片作為襯底片時，并不會用到硅片的邊緣處，所以即使硅片邊緣處的少數(shù)載流子壽命偏低，也不影響整個硅片的質(zhì)量，有效地解決了硅片中部因石英頂針接觸的原因，而導致出現(xiàn)少數(shù)載流子壽命偏低的問題，提高了硅片的合格率。