本实用新型专利技术公开一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，包括RTA机台、基座、升降部件和驱动部件，基座为一侧具有开口的环形结构，且其内径小于硅片直径，开口与RTA机台进口相对；升降部件一端与连接在RTA机台上盖的石英玻璃上，另一端与基座连接，升降部件能够带动基座上升或下降，使基座处于石英顶针顶端上方或下方；驱动部件用于驱动升降部件上升或下降；基座和升降部件均安装在RTA机台内。本实用新型专利技术能够实现在RTO工艺时硅片脱离石英顶针长氧化膜，使硅片表面全部覆盖氧化膜，从而提高硅片的少数载流子寿命，为后续高温RTA制程时硅片与石英顶针接触处提供应力缓冲及污染阻挡的作用，提高硅片的合格率。提高硅片的合格率。提高硅片的合格率。
【技术实现步骤摘要】
提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置
[0001]本技术具体是一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，属于超高温退火
技术介绍
[0002]随着半导体特征线宽的尺寸不断减小，硅片尺寸不断增大，相应的缺陷增多。为改善硅片缺陷的问题，以MDZ(Magic Denuded Zone)工艺为代表的内吸杂缺陷工程得到广泛应用，MDZ工艺利用到RTA快速热处理技术，处理温度需要达到1200℃以上，且需要硅片双面加热，为实现硅片双面均匀受热，目前多采用三根石英顶针承托硅片，如图1所示，但是因为石英顶针的石英材质及高温下产生的应力，导致硅片的少数载流子寿命在石英顶针的位置处偏低，如图2所示，而少数载流子寿命是一个直接影响到器件的重要参数，如少数载流子寿命将严重影响器件的阻断特性，无论是扩散去的少子扩散电流，还是势垒区中复合中心的生产电流，都与少数载流子寿命有关，当少数载流子寿命减短到一定程度时，反向电流即大幅度的上升，就会产生反向电流不饱和的“软”的阻断特性，从而导致作为半导体器件的衬底材料硅片合格率低。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，能够解决硅片与石英顶针接触处的少数载流子少的问题，从而提高硅片的少数载流子寿命，进而提高硅片的合格率。
[0004]为实现上述目的，本技术一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，包括
[0005]RAT机台，所述RTA机台内部安装有气动硅片旋转盘，所述气动硅片旋转盘上安装有用于承托硅片的石英顶针；
[0006]基座，所述基座为一侧具有开口的环形结构，且其内径小于硅片直径，所述开口与RTA 机台进口相对，便于机械手取放硅片，所述基座用于承托硅片；
[0007]升降部件，所述升降部件一端连接在RTA机台上盖的石英玻璃上，另一端与基座连接，所述升降部件能够带动基座上升或下降，使基座处于石英顶针顶端上方或下方，从而带动硅片向下运动落在石英顶针上，或向上运动脱离石英顶针；
[0008]驱动部件，所述驱动部件用于驱动升降部件上升或下降；
[0009]所述基座和升降部件均安装在RTA机台内。
[0010]在该技术方案中，硅片放入基座上后对硅片进行RTO工艺(快速热氧化层生长工艺)，即在硅片双面长氧化膜，RTO工艺接收后，驱动部件驱动升降部件下降，升降部件带动基座下降，使硅片落到石英顶针上后，再继续下降至与硅片和气动硅片旋转盘之间、且与二者不接触的位置，再进行BMD工艺。BMD工艺(“魔幻洁净区”工艺)结束后，驱动部件驱动升降部件上升，升降部件带动基座上升，基座经过硅片时，带着硅片一起上升，使硅片脱离石英
顶针，上升到初始位置后，对硅片进行去氧化隔离缓冲层，然后再进行参数测试。在此过程中，由于基座内径略小于硅片直径，因此，基座在承托硅片时，硅片下表面边缘处与基座接触，而硅片下表面其他部分不会与被覆盖，此时，由于石英材质及高温下产生的应力，会导致硅片边缘与基座接触的位置无法生成氧化膜或生成的氧化膜过薄，进而导致该接触位置的少数载流子寿命偏低，而实际在使用硅片作为衬底片时，并不会用到硅片的边缘处，所以即使硅片边缘处的少数载流子寿命偏低，也不影响整个硅片的质量，有效地解决了硅片中部因石英顶针接触的原因，而导致出现少数载流子寿命偏低的问题，提高了硅片的合格率。
[0011]作为本技术的优选方式，所述基座上均布有通孔，且其内径比硅片直径小3mm
‑
5mm；所述升降部件包括支撑杆、支撑筒、齿轮组件、升降组件和承托部；
[0012]其中，所述齿轮组件包括大齿轮和小齿轮，小齿轮均布在大齿轮边缘，且与大齿轮啮合，所述大齿轮通过支撑杆安装于RTA机台上盖的石英玻璃上，且与支撑杆转动连接；所述小齿轮通过支撑筒安装于RTA机台上盖的石英玻璃上，且与支撑筒转动连接；
[0013]所述升降组件包括大螺纹连接杆和小螺纹连接杆，所述大螺纹连接杆上部外壁设有外螺纹，其底部开设有第一螺纹孔，所述大螺纹连接杆上部穿过小齿轮的中心孔，并位于支撑筒内，且与小齿轮螺纹连接；所述小螺纹连接杆上部螺纹连接在第一螺纹孔内，其底部穿过基座上的通孔与承托部相连，所述小螺纹连接杆外壁与通孔的内壁间隙配合，所述承托部用于限制基座向下运动，所述大齿轮与支撑杆的同轴设置，所述支撑筒、小齿轮、大螺纹连接杆、小螺纹连接杆和通孔同轴设置。
[0014]在该技术方案中，升降部件采用齿轮和螺纹连接杆的配合实现了升降的目的，当驱动部件驱动大齿轮顺时针或逆时针旋转时，小齿轮随之逆时针或顺时针旋转，此时，由于大螺纹连接杆穿过小齿轮中心孔，且与小齿轮中心孔螺纹连接，因此，大螺纹连接杆会在所述中心孔内被旋进或旋出，从而实现了带动基座上升或下降的功能。该技术方案中大齿轮带动三个小齿轮同步转动，实现了三个升降部件同时上升或下降，保证了基座上升或下降过程中的平稳性。另外，本方案采用小螺纹连接杆与大螺纹连接杆螺纹连接结构，是为了减小上升或下降过程中产生的振动，进一步保证了基座上升或下降过程中的平稳性。
[0015]作为本技术的优选方式，所述承托部为直径大于通孔直径的圆球，圆球与基座的接触面积小，有利于减小小螺纹连接杆带动圆球旋转的摩擦力，使小螺纹连接杆的转动更加顺畅，进一步提高了升降部件上升或下降的平稳性。
[0016]作为本技术的优选方式，所述驱动部件包括第一送气部件和第二送气部件，所述第一送气部件出气口连接下降气体管路进气口，所述下降气体管路出气口位于大齿轮一侧，用于向大齿轮一侧的齿吹气驱动大齿轮顺时针旋转；所述第二送气部件出气口连接上升气体管路进气口，所述上升气体管路出气口位于大齿轮另一侧，用于向大齿轮另一侧的齿吹气驱动大齿轮逆时针旋转；所述位于RTA机台内部的下降气体管路和上升气体管路均安装于RTA机台上盖的石英玻璃上，第一送气部件和第二送气部件均安装在RTA机台外部。
[0017]该技术方案气体管路的出气口对着大齿轮的齿，通过向大齿轮的齿吹气，从而吹动大齿轮转动，大齿轮再带动小齿轮转动，小齿轮带动大螺纹连接杆在小齿轮中心孔内旋进或旋出，进而实现了基座上升或下降。
[0018]作为本技术的优选方式，所述第一送气部件为第一气泵，第二送气部件为第
二气泵。
[0019]作为本技术的改进，还包括气体流量控制器，以及与第一气体流量控制器和第二气体流量控制器相连的微型控制器，所述第一气体流量控制器与下降气体管路相连，第二气体流量控制器与上升气体管路相连，所述第一气体流量控制器和第二气体流量控制器均位于RTA机台外部，所述微型控制器安装在RTA机台外部，且分别与第一气泵、第二气泵和RTA机台控制器电连接。
[0020]该技术方案中，通过气体流量控制器控制进气流量、采集进气总量，并将采集到的数据传送至微型控制器，当进气总量达到微型控制器设定气体量时，停止气体通入，从而控制基座在RTA机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，其特征在于，包括RTA机台，所述RTA机台内部安装有气动硅片旋转盘，所述气动硅片旋转盘上安装有用于承托硅片的石英顶针；基座，所述基座为一侧具有开口的环形结构，且其内径小于硅片直径，所述开口与RTA机台进口相对；升降部件，所述升降部件一端连接在RTA机台上盖的石英玻璃上，另一端与基座连接，所述升降部件能够带动基座上升或下降，使基座处于石英顶针顶端上方或下方；驱动部件，所述驱动部件用于驱动升降部件上升或下降；所述基座和升降部件均安装在RTA机台内。2.根据权利要求1所述的一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，其特征在于，所述基座上均布有通孔，且其内径比硅片直径小3mm
‑
5mm；所述升降部件包括支撑杆和支撑筒；齿轮组件，所述齿轮组件包括大齿轮和小齿轮，小齿轮均布在大齿轮边缘，且与大齿轮啮合，所述大齿轮通过支撑杆安装于RTA机台上盖的石英玻璃上，且与支撑杆转动连接；所述小齿轮通过支撑筒安装于RTA机台上盖的石英玻璃上，且与支撑筒转动连接；升降组件，所述升降组件包括大螺纹连接杆和小螺纹连接杆，所述大螺纹连接杆上部外壁设有外螺纹，其底部开设有第一螺纹孔，所述大螺纹连接杆上部穿过小齿轮中心位于支撑筒内，且与小齿轮螺纹连接；所述小螺纹连接杆上部螺纹连接在第一螺纹孔内，其底部穿过基座上的通孔与承托部相连，所述小螺纹连接杆外壁与通孔的内壁间隙配合；所述大齿轮与支撑杆的同轴设置，所述支撑筒、小齿轮、大螺纹连接杆、小螺纹连接杆和通孔同轴设置；所述驱动部件驱动大齿轮顺时针或逆时针旋转。3.根据权利要求2所述的一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命的装置，其特征在于，所述承托部为圆球，该圆球的直径大于通孔直径。4.根据权利要求3所述的一种提高高温RTA制程硅片接触点处少数载流子寿命...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振，李青海，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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