[發明專利]一種硅拋光片的漏源極漏電改善工藝

在審

• 申請號: 202310457710.6
• 申請日: 2023-04-26
• 公開（公告）號: CN116564809A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 張帥;梁興勃;盧飛紅;許峰;盧鋒;劉建剛
• 申請（專利權）人: 金瑞泓微電子（嘉興）有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324
• 代理公司: 上海泰博知識產權代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

本發明涉及一種硅拋光片的漏源極漏電改善工藝，包括以下步驟：步驟一：第一步高溫處理，將硅拋光片放入高溫爐內，將溫度升高到1100～1250℃的進行熱處理，熱處理時間為140～160分鐘，并確保高溫爐內充滿氮氣和氧氣，形成氮氣和氧氣的混合環境；步驟二：第二步高溫處理，將高溫爐內溫度降低到650～720℃，并保證熱處理時間為100～130分鐘，停止輸送氧氣，確保內部為氮氣環境；步驟三：第三步高溫處理，將高溫爐內溫度升高至到720～850℃，并保證熱處理時間為145～155分鐘，確保內部始終為氮氣環境；步驟四：保持氮氣環境，并等待硅拋光片冷卻，之后進行清洗。本發明降低拋光片單晶氧含量，改善使用該拋光片進行芯片制造過程中器件漏源極漏電的問題。

技術領域

本發明涉及半導體拋光片技術領域，特別是涉及一種硅拋光片的漏源極漏電改善工藝。

背景技術

集成電路是以硅片為基板，在其上面進行器件制造，硅片體內會含有一定的氧，高溫處理之后形成氧沉淀，該氧沉淀作為體內缺陷，可以吸附一些金屬元素，如Fe、Cu、Ag等，即所謂的內吸雜工藝。然而，如果氧沉淀滲透到集成電路的有源器件區域，它會降低結特性。另外，當氧沉淀濃度較高時，金屬元素會被大面積吸附，在經過熱處理后，氧沉淀的區域容易出現位錯等缺陷，從而導致硅片的出現彎曲變形異常。

為了解決上述缺陷，需要對硅拋光片進行新的工藝處理。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硅拋光片的漏源極漏電改善工藝，降低拋光片單晶氧含量，改善使用該拋光片進行芯片制造過程中器件漏源極漏電的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種硅拋光片的漏源極漏電改善工藝，包括以下步驟：步驟一：第一步高溫處理，將硅拋光片放入高溫爐內，將溫度升高到1100～1250℃的進行熱處理，熱處理時間為140～160分鐘，并確保高溫爐內充滿氮氣和氧氣，形成氮氣和氧氣的混合環境；步驟二：第二步高溫處理，將高溫爐內溫度降低到650～720℃，并保證熱處理時間為100～130分鐘，停止輸送氧氣，確保內部為氮氣環境；步驟三：第三步高溫處理，將高溫爐內溫度升高至到720～850℃，并保證熱處理時間為145～155分鐘，確保內部始終為氮氣環境；步驟四：保持氮氣環境，并等待硅拋光片冷卻，之后進行清洗。

作為對本技術方案的一種補充，步驟一中，高溫爐的升溫速度為5℃/分鐘，通過控制升溫速度，可以影響硅片所處不同溫區時間，進而控制BMD濃度及大小。

作為對本技術方案的一種補充，步驟二中，高溫爐的溫度下降速度為2℃/分鐘。

作為對本技術方案的一種補充，步驟三中，高溫爐的升溫速度為5℃/分鐘。

作為對本技術方案的一種補充，步驟一中，氮氣和氧氣的比例為6:1，目的為硅片表面形成一層氧化層，利于體內氧釋出。

作為對本技術方案的一種補充，步驟四中，冷卻時間為60分鐘。

作為對本技術方案的一種補充，步驟四中，高溫爐上設置有單向閥，確保氮氣排出，確保內部壓強處于恒定狀態。

有益效果：本發明涉及一種硅拋光片的漏源極漏電改善工藝，具有以下優點：

(1)、通過高溫過程處理拋光片，使得拋光片體內的BMD消融，靠近拋光面的單晶氧溢出，降低近表面單晶氧含量，這樣能夠避免芯片制造過程中拋光片的單晶氧反蝕器件，減小芯片的漏源極漏電，進一步提高器件的可靠性；

(2)、通過低溫-高溫過程處理拋光片，使得拋光片內部重新生長出BMD，增加硅片內吸雜能力以及機械強度，降低拋光片體金屬溢出，減小芯片的漏源極漏電，進一步提高器件的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明工藝流程圖；

圖2為現有拋光片熱處理后斷面示意圖；