多晶硅质量检测样品的制备方法及质量检测方法技术

本发明专利技术提供一种多晶硅质量检测样品的制备方法及质量检测方法，所述制备方法至少包括以下步骤：1）提供一裸硅片；2）在所述裸硅片表面形成第一氧化硅层；3）在所述第一氧化硅层表面形成多晶硅层；4）去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。本发明专利技术可以通过观测制备的样品表面是否存在空洞来判断多晶硅的质量，可以在多晶硅的质量存在问题时及时发现，避免多晶硅质量存在问题的产品进入后续流程而造成更大的损失；本发明专利技术的方法简单易行、易于实现。

Preparation methods and quality detection methods of polysilicon quality testing samples

The invention provides a preparation method and quality detection method of polysilicon quality testing samples, the preparation method includes at least the following steps: 1) provide a bare silicon wafer; 2) in the first silicon oxide layer formed above the bare silicon surface; 3) in the polysilicon layer is formed on the first silicon oxide layer on the surface of the 4;) to remove part of the polysilicon layer, in order to get the polysilicon quality test sample. The surface of the sample of the invention can be prepared by observing whether there is a cavity to judge the quality of the polysilicon can be found in time, the existing problems in the polysilicon quality, avoid the problems of quality products into the process of polysilicon and caused greater losses; the method is simple and easy to realize.

【技术实现步骤摘要】
多晶硅质量检测样品的制备方法及质量检测方法
本专利技术涉及材料制备加工领域，特别是涉及一种多晶硅质量检测样品的制备方法及质量检测方法。
技术介绍
在一些半导体工艺中，譬如，SPOCULL(SMICPloyconnectingultralowleakage)工艺中，会要求相邻栅极结构(gate)之间的间距小于位于所述栅极结构顶部及两侧的多晶硅互联层厚度的两倍，所以该工艺对多晶硅层的厚度和质量就有更高的要求。在现有该工艺，已经发现产品在WAT(Waferaccepttest)及CP(circuitprobertest)中存在性能较低的问题。通过TEM(Transmissionelectronmicroscope，透射电子显微镜)观测会发现在WAT失效区域内均存在多晶硅层破裂的问题，而这些区域内的多晶硅层中均都存在一些空洞(void)，这些空洞的存在会导致多晶硅层的质量下降，并在后续的工艺中导致多晶硅破裂。然而，目前为止，半导体行业中对多晶硅工艺只是对多晶硅层的厚度(thickness)、缺陷(particle)及电阻(RS)进行监测(monitor)，但这些监测均不能发现多晶硅层中存在空洞的质量问题。如果到WAT站点才发现多晶硅层质量异常，则对产品的影响就会比较大，甚至导致产品的报废。因此，如果寻找一种在多晶硅工艺阶段时即可以快速有效地检测多晶硅质量的实用方法非常重要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多晶硅质量检测样品的制备方法及质量检测方法，用于解决现有技术中在多晶硅工艺阶段无法对多晶硅的质量进行检测的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多晶硅质量检测样品的制备方法，所述制备方法至少包括：1)提供一裸硅片；2)在所述裸硅片表面形成第一氧化硅层；3)在所述第一氧化硅层表面形成多晶硅层；4)去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，所述步骤2)中，采用湿法氧化工艺在所述裸硅片表面形成所述第一氧化硅层。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，采用湿法氧化工艺在所述裸硅片表面形成所述第一氧化硅层包括以下步骤：2-1)将所述裸硅片置于一LPCVD炉管内；2-2)向所述LPCVD炉管内通入H2与O2的混合气体；2-3)将所述裸硅片加热至预设温度以在所述裸硅片表面形成所述第一氧化硅。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，所述步骤2-3)中，所述预设温度为950℃～1000℃；形成的所述第一氧化硅层的厚度为800埃～1200埃。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，所述步骤3)中，采用淀积工艺在所述第一氧化硅层表面形成所述多晶硅层。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，淀积压力为40mtoor～85mtoor，淀积温度为590℃～610℃，淀积的所述多晶硅层的厚度为500埃～800埃。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，所述步骤4)中，采用抛光工艺去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，所述步骤4)中，去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品包括以下步骤：4-1)将部分所述多晶硅层转化为第二氧化硅层；4-2)去除所述第二氧化硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，所述步骤4-1)中，采用热氧化工艺将部分所述多晶硅层转化为所述第二氧化硅层；所述步骤4-2)中，使用HF去除所述第二氧化硅层。作为本专利技术多晶硅质量检测样品的制备方法的一种优选的方案，得到的所述多晶硅质量检测样品中，保留的多晶硅层的厚度为300埃～350埃。本专利技术还提供一种多晶硅质量检测方法，所述检测方法至少包括以下步骤：1)采用上述任一种方案中所述的制备方法制备多晶硅质量检测样品；2)使用SEM观测所述多晶硅质量检测样品中保留的多晶硅层表面是否有空洞。如上所述，本专利技术的多晶硅质量检测样品的制备方法及质量检测方法具有以下有益效果：本专利技术可以通过观测制备的样品表面是否存在空洞来判断多晶硅的质量，可以在多晶硅的质量存在问题时及时发现，避免多晶硅质量存在问题的产品进入后续流程而造成更大的损失；本专利技术的方法简单易行、易于实现。附图说明图1为本专利技术实施例一中提供的多晶硅质量检测样品的制备方法的流程图。图2至图6为本专利技术实施例一中提供的多晶硅质量检测样品的制备方法在各步骤中的结构示意图。图7为本专利技术实施例二中提供的多晶硅质量检测方法的流程图。图8为本专利技术实施例二中提供的多晶硅质量检测方法中没用空洞的样品的SEM图。图9至图10为本专利技术实施例二中提供的多晶硅质量检测方法中存在空洞的样品的SEM图。元件标号说明11裸硅片12第一氧化硅层13多晶硅层14第二氧化硅层15保留的多晶硅层16空洞具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图1至10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一请参阅图1，本专利技术提供一种多晶硅质量检测样品的制备方法，所述多晶硅质量检测样品的制备方法至少包括以下步骤：1)提供一裸硅片；2)在所述裸硅片表面形成第一氧化硅层；3)在所述第一氧化硅层表面形成多晶硅层；4)去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。下面结合具体附图对本专利技术的多晶硅质量检测样品的制备方法做详细的介绍。执行步骤S1，请参阅图1中的S1步骤及图2，提供一裸硅片11。作为示例，作为示例，所述裸硅片11为表面没有形成任何器件的硅片；更为具体的，所述裸硅片11的表面没有源自晶体的颗粒(COPfree)。执行步骤S2，请参阅图1中的S2步骤及图3，在所述裸硅片11表面形成第一氧化硅层12。作为示例，采用湿法氧化(WET-OX)工艺在所述裸硅片11表面形成所述第一氧化硅层12。作为示例，采用湿法氧化工艺在所述裸硅片11表面形成所述第一氧化硅层12包括以下步骤：2-1)将所述裸硅片11置于一LPCVD炉管内；2-2)向所述LPCVD炉管内通入H2与O2的混合气体；2-3)将所述裸硅片11加热至预设温度以在所述裸硅片11表面形成所述第一氧化硅12。作为示例，所述步骤2-3)中，所述预设温度可以为950℃～1000℃，优选地，本实施例中，所述预设温度为980℃；形成的所述第一氧化硅层12的厚度可以为800埃～1200埃，优选地，本实施例中，形成的所述第一氧化硅层12的厚度为1000埃。执行步骤S3，请参阅图1中的S3步骤及图4，在所述第一氧化硅层12表面形成多晶硅层13。作为示例，采用淀积工艺(譬如，物理气相沉积工艺或化学气相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：1)提供一裸硅片；2)在所述裸硅片表面形成第一氧化硅层；3)在所述第一氧化硅层表面形成多晶硅层；4)去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：1)提供一裸硅片；2)在所述裸硅片表面形成第一氧化硅层；3)在所述第一氧化硅层表面形成多晶硅层；4)去除部分所述多晶硅层，以得到所述多晶硅质量检测样品。2.根据权利要求1所述的多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用湿法氧化工艺在所述裸硅片表面形成所述第一氧化硅层。3.根据权利要求2所述的多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于：采用湿法氧化工艺在所述裸硅片表面形成所述第一氧化硅层包括以下步骤：2-1)将所述裸硅片置于一LPCVD炉管内；2-2)向所述LPCVD炉管内通入H2与O2的混合气体；2-3)将所述裸硅片加热至预设温度以在所述裸硅片表面形成所述第一氧化硅层。4.根据权利要求3所述的多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于：所述步骤2-3)中，所述预设温度为950℃～1000℃；形成的所述第一氧化硅层的厚度为800埃～1200埃。5.根据权利要求1所述的多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用淀积工艺在所述第一氧化硅层表面形成所述多晶硅层。6.根据权利要求5所述的多晶硅质量检测样品的制备方法，其特征在于：淀积压力为40mt...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，沈建飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11