System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 晶圆外延生长的工艺温度确定方法和晶圆处理方法技术_技高网

晶圆外延生长的工艺温度确定方法和晶圆处理方法技术

技术编号:40827739 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 14:49
本发明专利技术提供了一种晶圆外延生长的工艺温度确定方法和晶圆处理方法,涉及半导体技术领域,包括:在反应腔室内处于至少一个测试温度下,通过公共传输单元将待检测晶圆转运至反应腔室内和/或将待检测晶圆从反应腔室内转运出;获取每一所述测试温度下,待检测晶圆经过转运后的品质检测结果;根据品质检测结果,确定通过公共传输单元将待检测晶圆转运至反应腔室时反应腔室内的目标温度和/或将待检测晶圆从反应腔室内转运出时反应腔室内的目标温度。在本发明专利技术方案确定的目标温度下,通过公共传输单元将转运至反应腔室内和/或通过公共传输单元将晶圆从反应腔室内转运出,即可以实现在浪费晶圆数量少、时间短的情况下,获得品质良好的晶圆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别是指一种晶圆外延生长的工艺温度确定方法和晶圆处理方法


技术介绍

1、在单晶抛光晶圆上生长一层单晶薄膜称为外延晶圆。相比较抛光晶圆,外延晶圆具有表面缺陷少、结晶性优异和电阻率可控的特性,被广泛用于高集成化的集成电路(integrated circuit,ic)元件和金属半电容(metal-oxide-semiconductor,mos)制程。一般通过化学气相沉积法对硅晶圆进行外延生长,首先将单晶硅晶圆通过公共传输单元(即机械手臂buffer blade)传送至外延反应腔室内承载晶圆的基座(susceptor)上,然后反应腔室升温,达到预设的温度后送入清洁气体(h2)去除晶圆表面的自然氧化物,送入硅源气体在晶圆(wafer)正面连续均匀的生长硅外延层。

2、随着集成电路制造业的不断发展,电路线宽越来越小,ic元件对暗电流的要求日益严格,同时也要求外延晶圆内部的金属杂质浓度越低越好,这是因为金属杂质在能隙中占据一定的能阶,这些能阶将成为过多载子的再结合中心从而降低了少数载流子的生命周期(minority carrier life time,mclt)。因此,为了制备高品质的外延晶圆,必须严格监控外延反应腔室内部的湿气和金属污染物。

3、但是在通过buffer blade进行传片时,由于buffer blade会不可避免的接触水汽,导致mclt结果上出现公共传输单元机械手臂(buffer blade)的印记,其中,bufferblade接触水汽的途径包括在对buffer blade进行清洁的过程中会使用异丙醇溶液(ipa)擦拭buffer blade从而引入水汽,在清洁buffer blade或者维护buffer blade过程中需要进行开腔作业,buffer blade会与空气接触从而引入水汽,以及,缓冲腔(buffer chamber)内一直是氮气(n2)气氛,n2中可能存在水汽污染。

4、现有技术中,去除晶圆恢复mclt过程中出现公共传输单元机械手臂(bufferblade)的印记,获得品质好的晶圆的方法是通过持续传片,但是该持续传片的方法的局限性是mclt恢复周期长,浪费晶圆(wafer)数量多,大约需要每天浪费300片且持续传片5天以上才能恢复。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供一种晶圆外延生长的工艺温度确定方法和晶圆处理方法,用以解决现有的获得良好品质的晶圆所需的时间长,晶圆浪费严重的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术的实施例提供技术方案如下:

3、第一方面,本专利技术实施例提供一种晶圆外延生长的工艺温度确定方法,应用于晶圆外延设备,所述晶圆外延设备包括反应腔室,所述方法包括:

4、在反应腔室内处于至少一个测试温度下,通过公共传输单元将待检测晶圆转运至所述反应腔室内和/或通过公共传输单元将待检测晶圆从所述反应腔室内转运出;

5、获取每一所述测试温度下,所述待检测晶圆经过转运后的品质检测结果;

6、根据所述品质检测结果,确定通过所述公共传输单元将所述待检测晶圆转运至所述反应腔室时所述反应腔室内的目标温度和/或确定通过公共传输单元将待检测晶圆从所述反应腔室内转运出时所述反应腔室内的目标温度。

7、一些实施例中,所述测试温度为500℃-900℃。

8、一些实施例中,每两个相邻的所述测试温度之间间隔第一预设温度。

9、一些实施例中,所述品质检测结果包括以下至少一项:

10、晶圆的少数载流子生命周期的恢复周期;

11、出现所述公共传输单元的印记的晶圆数量;

12、晶圆制成后是否出现针印。

13、一些实施例中,根据所述品质检测结果,确定通过所述公共传输单元将所述待检测晶圆转运至所述反应腔室时所述反应腔室内的目标温度和/或确定通过公共传输单元将待检测晶圆从所述反应腔室内转运出时所述反应腔室内的目标温度,包括:

14、在满足预设条件的情况下,将所述品质检测结果对应的测试温度作为所述目标温度;

15、其中,所述预设条件包括第一条件和/或第二条件;

16、所述第一条件包括以下至少一项:

17、所述少数载流子生命周期的恢复周期小于第一周期,所述第一周期为第二预设温度下,所述待检测晶圆经过转运后的少数载流子生命周期的恢复周期;

18、所述出现所述公共传输单元的印记的晶圆数量小于第一数量,所述第一数量为第二预设温度下,所述待检测晶圆经过转运后出现印记的晶圆数量;

19、晶圆制成后没有出现针印;

20、所述第二条件包括以下至少一项:

21、所述晶圆的少数载流子生命周期的恢复周期小于预设周期;

22、所述出现所述公共传输单元的印记的晶圆数量小于预设数量;

23、晶圆制成后没有出现针印。

24、一些实施例中,所述第二预设温度为500℃-650℃。

25、一些实施例中,所述目标温度为650℃-900℃。

26、一些实施例中,所述目标温度为700℃-800℃。

27、第二方面,本专利技术实施例还提供一种晶圆处理方法,包括:

28、根据第一方面中任一项所述的晶圆外延生长的工艺温度确定方法确定目标温度;

29、在所述目标温度下,通过所述公共传输单元将待处理晶圆转运至反应腔室内和/或通过所述公共传输单元将待处理晶圆从反应腔室内转运出。

30、一些实施例中,所述目标温度为650℃-900℃。

31、本专利技术的实施例具有以下有益效果:

32、本专利技术实施例提供的晶圆外延生长的工艺温度确定方法,通过将反应腔室内设置为至少一个测试温度,在每一个测试温度下,通过公共传输单元将待检测晶圆转运至反应腔室内和/或通过公共传输单元将待检测晶圆从反应腔室内转运出,对待检测晶圆进行检测,获取对待检测晶圆进行转运之后的品质检测结果,根据品质检测结果,确定出获得良好品质的晶圆所需的时长短、晶圆浪费数量少的测试温度,将其确定为通过公共传输单元将待检测晶圆转运至反应腔室时反应腔室内的目标温度和/或通过公共传输单元将待检测晶圆从反应腔室内转运出时反应腔室内的目标温度,在确定出目标温度后,在该目标温度下,通过公共传输单元将转运至反应腔室内和/或通过公共传输单元将晶圆从反应腔室内转运出,由于该目标温度是经过上述测试得到的温度,在该温度下可以实现在浪费晶圆数量少、时间短的情况下,获得品质良好的晶圆。

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【技术保护点】

1.一种晶圆外延生长的工艺温度确定方法,其特征在于,应用于晶圆外延设备,所述晶圆外延设备包括反应腔室,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试温度为500℃-900℃。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每两个相邻的所述测试温度之间间隔第一预设温度。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述品质检测结果包括以下至少一项:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述品质检测结果,确定通过所述公共传输单元将所述待检测晶圆转运至所述反应腔室时所述反应腔室内的目标温度和/或确定通过公共传输单元将待检测晶圆从所述反应腔室内转运出时所述反应腔室内的目标温度,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二预设温度为500℃-650℃。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标温度为650℃-900℃。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述目标温度为700℃-900℃。

9.一种晶圆处理方法,其特征在于,包括:

>10.根据权利要求9所述的方法,应用于如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述目标温度为650℃-900℃。

...

【技术特征摘要】

1.一种晶圆外延生长的工艺温度确定方法,其特征在于,应用于晶圆外延设备,所述晶圆外延设备包括反应腔室,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试温度为500℃-900℃。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每两个相邻的所述测试温度之间间隔第一预设温度。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述品质检测结果包括以下至少一项:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述品质检测结果,确定通过所述公共传输单元将所述待检测晶圆转运至所述反应腔室时所述反应腔室内的...

【专利技术属性】
技术研发人员:成航航王力李佳成
申请(专利权)人:西安奕斯伟材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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