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用于确定生产外延用衬底的柴可拉斯基生长条件的适合性的方法技术

技术编号:40561115 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-05 19:23
本公开提供用于确定生产外延用硅衬底的柴可拉斯基法生长条件的适合性的方法。所述方法涉及通过凭借红外去极化使晶片成像来评估从不同生长条件(例如,杂质分布)下生长的锭切割的衬底。对于每一外延晶片产生红外去极化参数。能够比较所述参数以确定哪些生长条件非常适合于生产外延及/或外延后热处理用衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开的领域涉及用于确定生产外延用硅衬底的柴可拉斯基生长条件(例如,熔体杂质分布)的适合性且特定来说,用于确定此类衬底在外延及外延后热处理期间的防滑性的方法。


技术介绍

1、在外延晶片生产期间及外延后热循环期间,通常产生滑移。防滑性已成为先进集成电路制造技术的日益重要能力。用于检测防滑性的常规方法是其中晶片无法留作进一步使用的破坏性工艺。例如,可在退火炉中对晶片施加应力且可测量晶片的弯曲度作为晶片强度的指标。此外,常规工艺不能评估不同外延衬底在不同外延及外延后处理下的防滑性。

2、用于外延晶片生产中的衬底可通过其中硅种晶与硅熔体接触的所谓的柴可拉斯基法来生长。从熔体抽出硅种晶及附接到其的单晶硅锭。需要能够定量评估用于所得衬底在各种外延工艺及热处理下的防滑性的柴可拉斯基法(例如,熔体的不同杂质含量)的可靠且非破坏性工艺。

3、本章节意在向读者介绍可与下文描述及/或要求的本公开的各个方面相关的各种技术方面。可认为本讨论有助于向读者提供背景信息以促进对本公开的各个方面的更好理解。因此,应理解,这些陈述鉴于此来解读,而非作为对现有技术的认可。


技术实现思路

1、本公开的一个方面涉及一种用于确定生产外延用硅衬底的柴可拉斯基生长条件的适合性的方法。加热包括硅进料的坩埚以使硅熔体形成在所述坩埚中。使硅种晶与所述硅熔体接触。所述硅熔体具有第一杂质分布。抽出所述硅种晶以生长第一单晶硅锭。从所述第一单晶硅锭切割第一多个硅衬底。使所述第一多个硅衬底中的硅衬底的前表面与含硅气体接触。所述含硅气体分解以在所述硅衬底上形成外延硅层以形成第一外延晶片。通过红外去极化使所述第一外延晶片成像以确定第一红外去极化参数。加热包括硅进料的坩埚以使第二硅熔体形成在所述坩埚中。使硅种晶与所述第二硅熔体接触。所述第二硅熔体具有第二杂质分布。所述第一熔体的所述第一杂质分布不同于所述第二熔体的所述第二杂质分布。抽出所述硅种晶以生长第二单晶硅锭。从所述第二单晶硅锭切割第二多个硅衬底。使所述第二多个硅衬底中的硅衬底的前表面与含硅气体接触。所述含硅气体分解以在所述硅衬底上形成外延硅层以形成第二外延晶片。通过红外去极化使所述第二外延晶片成像以确定第二红外去极化参数。基于所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数来确定生产外延用衬底的所述第一杂质分布及所述第二杂质分布的适合性。

2、本公开的另一方面涉及一种用于确定外延用硅衬底的适合性的方法。将硅衬底装载到安置在处理反应器内的基座上。使所述硅衬底的前表面与含硅气体接触。所述含硅气体分解以在所述硅衬底上形成第一外延硅层。使所述第一外延硅层的前表面与含硅气体接触。所述含硅气体分解以在所述第一外延硅层上形成第二外延硅层以形成外延晶片。通过红外去极化使所述外延晶片成像以确定红外去极化。

3、本公开的又一方面涉及一种用于确定外延用硅衬底的适合性的方法。在第一热处理步骤中热处理所述衬底。在第二热处理步骤中热处理所述衬底。在所述第一热处理步骤及所述第二热处理步骤之后通过红外去极化使所述衬底成像以确定红外去极化参数。

4、关于本公开的上述方面所提及的特征存在各种改善。进一步特征也可并入本公开的上述方面中。这些改善及额外特征可个别地或以任何组合存在。例如,下文关于本公开的任何所说明实施例所讨论的各种特征可独自地或以任何组合并入到本公开的任何上述方面中。

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【技术保护点】

1.一种用于确定生产外延用硅衬底的柴可拉斯基生长条件的适合性的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中确定生产外延用衬底的所述第一杂质分布及所述第二杂质分布的适合性包括比较所述第一红外去极化参数与所述第二红外去极化参数。

3.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数是相同参数。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法,其中确定生产外延用衬底的所述第一杂质分布及所述第二杂质分布的适合性包括确定所述衬底的防滑性。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法,其中所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数各自选自晶片图、坏分率可变性图、坏分率平均值、总坏分率、平均去极化值、去极化值总和、去极化对比度及剪应力当量。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法,其中所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数与所述去极化值相关。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的方法,其中所述第一杂质分布及第二杂质分布与所述熔体中氧、氮或硼的浓度相关。</p>

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法,其进一步包括:

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法,其中所述外延硅层在相同工艺条件下形成在所述第一多个衬底中的所述硅衬底上以形成所述第一外延晶片,所述外延硅层在所述相同工艺条件下形成在所述第二多个衬底中的所述硅衬底上以形成所述第二外延晶片。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的方法,其中仅使所述第一外延晶片及所述第二外延晶片的环形边缘区域成像。

11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的方法,其包括:

12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的方法,其包括:

13.一种用于确定外延用硅衬底的适合性的方法,所述方法包括:

14.根据权利要求13所述的方法,其包括在使所述外延晶片成像之前热处理所述衬底。

15.根据权利要求14所述的方法,其中在形成所述第二外延硅层之后热处理所述衬底。

16.根据权利要求14所述的方法,其中在形成所述第一外延硅层之后且在形成所述第二外延硅层之前加热所述衬底。

17.一种用于确定外延用硅衬底的适合性的方法,所述方法包括:

18.根据权利要求17所述的方法,其中所述第一热处理是在六个或更多个小时内高达1150℃的温度。

19.根据权利要求18所述的方法,其中所述第二热处理是在六个或更多个小时内高达1150℃的温度。

20.根据权利要求17至19中任一权利要求所述的方法,其中所述红外去极化参数选自晶片图、坏分率可变性图、坏分率平均值、总坏分率、平均去极化值、去极化值总和、去极化对比度及剪应力当量。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于确定生产外延用硅衬底的柴可拉斯基生长条件的适合性的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中确定生产外延用衬底的所述第一杂质分布及所述第二杂质分布的适合性包括比较所述第一红外去极化参数与所述第二红外去极化参数。

3.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数是相同参数。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法,其中确定生产外延用衬底的所述第一杂质分布及所述第二杂质分布的适合性包括确定所述衬底的防滑性。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法,其中所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数各自选自晶片图、坏分率可变性图、坏分率平均值、总坏分率、平均去极化值、去极化值总和、去极化对比度及剪应力当量。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法,其中所述第一红外去极化参数及所述第二红外去极化参数与所述去极化值相关。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的方法,其中所述第一杂质分布及第二杂质分布与所述熔体中氧、氮或硼的浓度相关。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法,其进一步包括:

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法,其中所述外延硅层在相同工艺条件下形成在所述第一多个衬底中的所述硅衬底上以形成所述第一外延晶片,所述外延...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆征林姗慧涂俊钦陈智勇蔡丰键黄宏辉
申请(专利权)人:环球晶圆股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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