控片制作装置制造方法及图纸

技术编号:15793664 阅读:110 留言:0更新日期:2017-07-10 05:27
本案提供一种控片制作装置。在各实施例中,控片制作装置包括晶圆基板移除元件及磊晶形成元件。在各实施例中,控片包括基板、凹部、阻挡层及磊晶。基板具有表面,且凹部位于基板的表面中。除了凹部,阻挡层位于基板的表面上方。磊晶位于凹部中。在各实施例中,通过偏振光测量控片的磊晶的厚度。

【技术实现步骤摘要】
控片制作装置
本揭示内容是关于控片制作装置和用于测量及监控控片的方法,特别是关于制作在凹部中填有磊晶的控片的装置和用于测量及监控控片的方法。
技术介绍
半导体工业已经历了指数式增长,并在追求更高装置密度与效能以及更低成本上不断进步。由于半导体装置的制造为复杂的且包括众多步骤,精确度对每一步骤而言是非常重要的问题。因此,监控这些步骤及检验步骤的处理条件是否满足需求以确保线内生产的特性及/或效能至关重要。通过此举,可减少制程误差,从而降低损坏或浪费的可能性且因此降低成本。然而,在现有技术中,需要复杂的程序来监控线内生产。因此,必须不断改良监控线内生产的方法。
技术实现思路
根据本揭示案的一些实施例,控片制作装置包含一晶圆基板移除元件及一磊晶形成元件。晶圆基板移除元件用于蚀刻一晶圆基板及在其中形成一凹部。磊晶形成元件用于在凹部中形成一磊晶来形成一控片。附图说明当结合随附附图阅读时,自以下详细描述很好地理解本揭示案的态样。应注意,根据工业中的标准实务,各特征并未按比例绘制。事实上,为了论述清楚,可任意增加或减小各特征的尺寸。图1是根据一些实施例的形成控片及测量控片内磊晶的厚度的示例性流程图;图2是根据一些实施例的控片制作装置的概观;图3A至图3D是根据一些实施例的控片制作装置的元件;图4A至图4D是根据一些实施例的制造控片的各阶段处的横截面视图;图5是根据一些实施例的控片的横截面视图。具体实施方式以下揭示内容提供许多不同实施例或实例,以便实施所提供标的的不同特征。下文描述组件及排列的特定实例以简化本揭示案。当然,这些仅为实例且不欲视为限制。举例而言,以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括以直接接触形成第一特征及第二特征的实施例,且亦可包括可在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征及第二特征可不处于直接接触的实施例。另外,本揭示案可在各实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简明性及清晰的目的,且本身并不指示所论述的各实施例及/或配置之间的关系。另外,为了便于描述,本文可使用空间相对性术语(诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“顶部”、“底部”等)来描述诸图中所图示一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。除了诸图所描绘的定向外,空间相对性术语意欲包含使用或操作中装置的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或处于其他定向上)且因此可类似解读本文所使用的空间相对性描述词。如前文所论及,精确监控线内生产的特性及/或效能至关重要。特定而言,通常将线外控片用作线内生产的模拟。举例而言,一般控片为平坦基板,且在基板上方形成待检查的物件(诸如磊晶)。然而,必须以一般监控方法实施众多且复杂的程序来检查物件的特性及/或效能。一些程序为损坏性实体分析,诸如透射电子显微术(transmissionelectronmicroscopy;TEM)。进一步地,若物件为多层,则每次仅可检查平坦控片上的整个物件的特性及/或效能。此是因为真正的线内多层膜无法生长在控片上,而是生长在单层膜上。由于控片中的膜不具有与图案晶圆中的膜相同的负载效应,因此导致控片中的膜的不良结构。另外,由于控片中不存在多层膜,因此亦不存在用于测量控片中的多层膜的多个层厚度的测量方法。因此,需要过多控片来获得高度精确的模拟结果,此为耗时且成本高昂的。为解决上文所论及的问题,本揭示案提供一种控片制作装置、测量控片中的磊晶厚度的方法及用于监控控片的方法,这些有益于在高精度及低成本下模拟线内生产,并且节省时间。现参看图1,此图图示根据本揭示案的用于形成控片及测量控片内磊晶的厚度的方法10的示例性流程图,方法10包括:在基板中形成凹部(步骤12);在凹部中形成磊晶以形成控片(步骤14);以及测量磊晶的厚度(步骤16)。步骤12及步骤14与控片的形成有关,而步骤16与控片的磊晶的测量有关。在图3A至图3D中图示用于制作控片及测量元件的控片制作装置的相关制造元件。此外,在图4A至图4D及图5中图示制造制程期间不同阶段处的控片的横截面视图。在本揭示案中,控片制作装置包含两个控片制作装置1000及2000,两者在磊晶形成元件及测量元件上具有差异,稍后将论述。现首先在下文中论述控片制作装置1000及控片100。参看图1及图2,方法10开始于步骤12,在此步骤处通过晶圆基板移除元件1200移除一部分的晶圆基板1100以在晶圆基板1100中形成凹部。在图3A中图示控片制作装置1000的晶圆基板移除元件1200。在此实施例中,晶圆基板移除元件1200包含整个腔室。在另一实施例中,晶圆基板移除元件1200仅为线内腔室及/或线外腔室的一部分。晶圆基板移除元件1200可包含但不限于腔室1210、控片固持台1220、用以使腔室1210为真空的真空泵1240、用以自晶圆基板蚀刻移除残余材料的第二泵1242、蚀刻气体提供装置1230、等离子制作装置1250、用以将等离子制作装置1250连接至腔室1210的天线1252及RF功率1260。熟悉此项技艺者可已知基板移除元件1200的这些结构及可另外添加的其他适宜结构的功能。因此,下文陈述中可不论述这些结构的说明书及详细操作。换言之,下文陈述将集中在控片的形成及结构上。在移除基板110以在其中形成凹部的步骤12之前,可使基板110沉积有阻挡层120及光阻层130及随后图案化基板以通过其他腔室中的其他制造元件形成光阻遮罩130a。参看图4A,在基板110的表面上方沉积阻挡层120。在阻挡层120上方形成光阻层130。光阻层130可取决于实际需求为双层或三层光阻。在一些实施例中,基板110为块体基板或绝缘体上硅(semiconductor-on-insulator;SOI)基板。基板110的材料的实例包括但不限于硅、硅锗、碳化硅、镓砷、磷化镓、磷化铟、砷化铟、锑化铟或上述的组合。在一些实施例中,基板110由硅、氮化硅、氧化硅或上述的组合制成。可通过任何适宜沉积制程形成阻挡层120。沉积制程的实例包括但不限于化学气相沉积(chemicalvapordeposition;CVD)、大气压化学气相沉积(atmosphericpressurechemicalvapordeposition;APCVD)、低压化学气相沉积(lowpressurechemicalvapordeposition;LPCVD)、等离子增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition;PECVD)、金属有机物化学气相沉积(metal-organicchemicalvapordeposition;MOCVD)、物理气相沉积(physicalvapordeposition;PVD)、原子层沉积(atomiclayerdeposition;ALD)、化学溶液沉积、溅射及上述的组合。在一些实施例中,通过原子层沉积形成阻挡层120。可在沉积后执行研磨制程以平坦化阻挡层120的上表面。在一些实施例中,研磨制程包括化学机械研磨(chemical-mechanical-polishing;CMP)制程。阻挡层120可由介电材料制成。介电材料的实例包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、掺氟硅酸本文档来自技高网...
控片制作装置

【技术保护点】
一种控片制作装置,其特征在于,包含:一晶圆基板移除元件,用于蚀刻一晶圆基板及在其中形成一凹部;以及一磊晶形成元件,用于在该凹部中形成一磊晶来形成一控片。

【技术特征摘要】
2015.12.30 US 14/983,8331.一种控片制作装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪世玮骆家駉林剑锋
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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