防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法技术

本发明专利技术提供了一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，先在掺杂晶圆上覆盖一层氧化层，然后进行快速热处理，使得掺杂晶圆中的部分掺杂物扩散至氧化层中，之后去除氧化层再进行高温工艺制程，从而避免在高温工艺制程中掺杂晶圆中的掺杂物扩散至炉管中污染其余的晶圆，避免了晶圆相互污染的问题，提升了高温制程工艺的效率，并且避免了在有掺杂物的高温工艺制程批次之后进行多次挡控片的高温工艺制程，增加了炉管的正常运行时间，降低了生产成本；同时，进行快速热处理也起到了活化掺杂晶圆中掺杂物的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法。
技术介绍
高温工艺制程在半导体制造过程中起到非常重要的作用，包括生长栅氧，热退火，活化注入离子，修复晶格损伤等。这些制程往往是长时间高温的工序，并且温度高于800℃，一般在炉管中进行，在高温工艺制程中晶圆里的注入元素在高温气氛中扩散出来会污染装载晶圆的石英管，以及整个炉管腔体，导致对其它晶圆造成污染。现有的处理方法是将晶圆表面有掺杂的产品和其它产品尽可能分成不同的批次进行高温工艺制程，以减少掺杂物扩散的污染，并且在有掺杂物的制程批次之后进行多次挡控片的制程，以减少掺杂物扩散出来对于石英管的污染。但是这样的处理方式会严重影响装载晶圆的石英管的寿命以及晶圆厂的制程效率因此，亟需提供一种可以防止在高温工艺制程中掺杂晶圆中掺杂物扩散的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，解决了在高温工艺制程中晶圆相互污染的问题，避免在有掺杂物的制程批次之后进行多次挡控片的制程，增加了炉管的正常运行时间。为实现上述目的，本专利技术提供一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法：包括：在掺杂晶圆上覆盖氧化层；进行快速热处理；刻蚀去除所述掺杂晶圆上的氧化层；进行高温工艺制程；其中，所述高温工艺制程的温度高于800℃。可选的，所述氧化层为富硅氧化层。可选的，采用化学气相沉积的方法形成所述富硅氧化层。可选的，所述富硅氧化层的厚度为可选的，所述快速热处理的温度为700℃～1500℃。可选的，所述快速热处理的时间为10s～60s。可选的，采用湿法刻蚀去除所述掺杂晶圆上的氧化层。可选的，采用氢氟酸溶液进行湿法刻蚀。可选的，所述氢氟酸溶液中的氢氟酸的质量百分比为1％～10％。与现有技术相比，本专利技术提供的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，先在掺杂晶圆上覆盖一层氧化层，然后进行快速热处理，使得掺杂晶圆中的部分掺杂物扩散至氧化层中，之后去除氧化层再进行高温工艺制程，从而避免在高温工艺制程中掺杂晶圆中的掺杂物扩散至炉管中污染其余的晶圆，避免了晶圆相互污染的问题，提升了高温制程工艺的效率，并且避免了在有掺杂物的高温工艺制程批次之后进行多次挡控片的高温工艺制程，增加了炉管的正常运行时间，降低了生产成本；同时，进行快速热处理也起到了活化掺杂晶圆中掺杂物的作用。附图说明图1为本专利技术一实施例所提供的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法流程图。图2～3为本专利技术一实施例所提供的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的各步骤结构示意图。图4～5为本专利技术一实施例所提供的掺杂晶圆进行快速热处理前后掺杂物的示意图。具体实施方式为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容
做进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。其次，本专利技术利用示意图进行了详细的表述，在详述本专利技术实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本专利技术的限定。本专利技术的核心思想在于，先在掺杂晶圆上覆盖一层氧化层，然后进行快速热处理，使得掺杂晶圆中的部分掺杂物扩散至氧化层中，之后去除氧化层再进行高温工艺制程，从而避免在高温工艺制程中掺杂晶圆中的掺杂物扩散至炉管中污染其余的晶圆，避免了晶圆相互污染的问题，提升了高温制程工艺的效率，并且避免了在有掺杂物的高温工艺制程批次之后进行多次挡控片的高温工艺制程，增加了炉管的正常运行时间，降低了生产成本；同时，进行快速热处理也起到了活化掺杂晶圆中掺杂物的作用。图1为本专利技术一实施例所提供的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法流程图，如图1所示，本专利技术提出一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，包括以下步骤：步骤S01：在掺杂晶圆上覆盖氧化层；步骤S02：进行快速热处理；步骤S03：刻蚀去除所述掺杂晶圆上的氧化层；步骤S04：进行高温工艺制程。图2～3为本专利技术一实施例所提供的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的各步骤结构示意图，请参考图1所示，并结合图2～图3，详细说明本专利技术所提供的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法：在步骤S01中，在掺杂晶圆10上覆盖氧化层11，形成图2所示的结构。本实施例中，所述掺杂晶圆10为需要进行高温工艺制程的晶圆，所述氧化层11为富硅氧化层，采用化学气相沉积的方法在所述掺杂晶圆10上形成所述富硅氧化层。需要说明的是，图2所述的掺杂晶圆10可以是做过某些工艺制程的晶圆，例如在掺杂晶圆上形成沟槽或者形成栅极等结构。所述富硅氧化层的厚度为例如优选的为在步骤S02中，对覆盖有氧化层11的掺杂晶圆10进行快速热处理；所述
快速热处理的温度为700℃～1500℃，例如：700℃、900℃、1100℃、1300℃、1500℃，优选的温度为1100℃；所述快速热处理的时间为10s～60s，例如：10s、20s、30s、40s、50s、60s，优选的时间为30s；在其他实施例中，也可以对覆盖有氧化层11的掺杂晶圆10进行退火，所述退火的温度和时间与上述快速热处理的温度和时间范围相同。覆盖有氧化层11的掺杂晶圆10经过快速热处理或退火之后，掺杂晶圆10中的部分掺杂物扩散至氧化层11中，并且扩散的掺杂物被氧化层11捕获，从而在后续的高温工艺制程中很少有掺杂物从掺杂晶圆10中扩散至炉管，避免了晶圆相互污染的问题，提升了高温制程工艺的效率，并且避免了在有掺杂物的高温工艺制程批次之后进行多次挡控片的高温工艺制程，增加了炉管的正常运行时间，降低了生产成本；同时，进行热处理或退火也起到了活化掺杂晶圆10中掺杂物的作用。请参考图4与图5所示，本专利技术一实施例所提供的掺杂晶圆进行快速热处理前后掺杂物的示意图。本实施例中，优选的氧化层11为富硅氧化层，现以掺杂晶圆10中含有掺杂磷(P)为例进行说明：如图4所示，掺杂晶圆10进行快速热处理之前，掺杂晶圆10中含有掺杂磷，而富硅氧化层由硅原子与氧原子通过化学键组合而成；待所述掺杂晶圆10与富硅氧化层进行快速热处理之后，如图5所示，所述掺杂晶圆中部分掺杂磷扩散至所述富硅氧化层中，与所述富硅氧化层中的硅原子相结合，使得所述掺杂晶圆中的掺杂磷减少，从而在后续的高温工艺制程中从所述掺杂晶圆中扩散出的掺杂磷大量减少，避免了掺杂磷污染炉管中的其余晶圆。在步骤S03中，刻蚀去除所述掺杂晶圆10上的氧化层11，形成如图3所示的结构。本实施例中，采用湿法刻蚀去除所述掺杂晶圆10上的氧化层11，优选为湿法刻蚀。采用氢氟酸溶液进行湿法刻蚀，所述氢氟酸溶液中的氢氟酸的质量百分比为1％～10％，例如1％、3％、5％、7％、9％、10％，氢氟酸溶液中的氢氟酸的质量百分比优选为5％。并且为了完全去除所述氧化层11，可以对所述掺杂晶圆10进行过刻蚀。在步骤S04中，对所述掺杂晶圆10进行高温工艺制程。本实施例中，对所
述掺杂晶圆10进行高温工艺制程，所述高温工艺制程与所述掺杂晶圆10本身需要进行的高温工艺制程相同，所述高温工艺制程的温度高于800℃。在本专利技术中只是增加了覆盖氧化层、进行快速热处理或退火、刻蚀去除氧化层这三个步骤。通过采用本专利技术所提供的防止高温工艺制程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，其特征在于，包括：在掺杂晶圆上覆盖氧化层；进行快速热处理；刻蚀去除所述掺杂晶圆上的氧化层；进行高温工艺制程；其中，所述高温工艺制程的温度高于800℃。

【技术特征摘要】
1.一种防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，其特征在于，包括：在掺杂晶圆上覆盖氧化层；进行快速热处理；刻蚀去除所述掺杂晶圆上的氧化层；进行高温工艺制程；其中，所述高温工艺制程的温度高于800℃。2.如权利要求1所述的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，其特征在于，所述氧化层为富硅氧化层。3.如权利要求2所述的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，其特征在于，采用化学气相沉积的方法形成所述富硅氧化层。4.如权利要求3所述的防止高温工艺制程中掺杂晶圆掺杂物扩散的方法，其特征在于，所述富硅氧化层的厚度为5.如权利要求1所述的防止高温工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，李广宁，马孝田，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31