专利名称：控片和挡片的制作方法
技术领域：
本实用新型属于半导体集成电路芯片工艺领域，具体涉及在晶圓制造过程 中使用的控片和挡片。
背景技术：
晶圆是指制作硅半导体集成电路时所使用的硅晶片，由于其形状为圓形，
故称为晶圆；在晶圓上加工制作各种电路元件结构，可以使之成为具有特定电 性功能的IC (Integrated Circuit,集成电路)产品。
在晶圓的制造过程中，需要使用控片(Monitor Wafer)和挡片(Dummy Wafer )。控片的主要作用是监控机台的稳定性和重复性。机台从安装到正式 投入生产后，需要不定期(每天或者每星期等，按各自机台的实际要求拟定) 对机台的稳定性和重复性进行监控，这个时候就需要使用控片。使用方法通常 有两种， 一种是在正式制造产品片之前，先用控片来做实验，实验后测试控片， 根据测试结果来判断机台是否正常，这种测试叫做off line(离线)测试；另 一种是随产品片 一起进入机台做工艺，工艺完成后测试控片来判断此次作业是 否正常，这种测试叫做online (在线)测试。这两种控片的使用方法都广泛的 应用在晶圆制造过程中。
挡片在晶圆制造过程中的主要作用是保持工艺的稳定性和均一性。通常 是为了稳定气流和平衡炉管温度而在炉管中放置挡片，或者在机台启动以及恢 复过程中为了暖机而使用挡片。
控片和挡片的结构相同，下面以挡片为例予以介绍。如图1所示的多晶硅 挡片，它是在衬底l (其材料为硅)的表面上形成了一层厚度为1000 - 5000埃的氧化硅膜2。多晶硅工艺中的控片和挡片在使用一段时间后，都必须经过清洗 再回收利用。清洗过程中，在强酸的作用下，氧化硅膜2会被腐蚀掉，然后结 合环境影响挡片的衬底l表面会产生"颗粒"，从而影响生产，图2所示为测量 机台对产生"颗粒，，后的挡片的扫描图，图3、图4所示均为单个"颗粒"在电 子扫描显微镜下的扫描图。
由于半导体厂生产的都是精密电路，所以颗粒对半导体器件的影响较大，
比如0.6微米(器件内的最小宽度)的集成电路工艺中，能够对电路造成致命 影响的颗粒大小为0. 2微米，比0. 2微米小的颗粒也会对电路造成不同程度的 影响；越往下的工艺中，比如目前最先进的45纳米工艺，颗粒对电路的影响会 更大。
实用新型内容
一方面，本实用新型提供一种控片，它能够避免多晶硅工艺中，控片在清 洗回收时表面产生颗粒的问题。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案 一种控片，包括硅衬底，其表面设有一层氮化硅膜。
本实用新型提供的控片表面有一层氮化硅膜，由于氮化硅具有惰性，因此 氮化硅膜可以阻挡酸和空气的侵蚀，有效的保护衬底，从而能够避免颗粒问题 的产生。
另一方面，本实用新型提供一种挡片，它能够避免多晶硅工艺中，挡片在 清洗回收时表面产生颗粒的问题。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案 一种挡片，包括硅衬底，其表面设有一层氮化硅膜。
本实用新型提供的挡片表面有一层氮化硅膜，由于氮化硅具有惰性，因此氮化硅膜可以阻挡酸和空气的侵蚀，有效的保护衬底，从而能够避免颗粒问题
的产生。
图l为现有技术中多晶硅挡片的结构示意图； 图2为测量机台对产生颗粒问题后的挡片的扫描图； 图3为图2所示挡片中单个颗粒在电子扫描显微镜下的扫描图； 图4为图2所示挡片中单个颗粒在电子扫描显微镜下的扫描图； 图5为本实用新型中挡片的结构示意图。 具体实施方i^
本实用新型提供一种多晶硅工艺中清洗回收时，能够避免表面产生颗粒的 控片和挡片，
以下结合附图对本实用新型作详细描述。
控片和挡片结构相同，本实用新型中先介绍挡片如图5所示，它包括硅 村底l,其表面设有一层氮化硅膜3。
本实用新型的挡片表面有一层氮化硅膜3，由于氮化硅3具有惰性，因此氮 化硅膜3可以阻挡大部分酸和空气的侵蚀，有效的保护衬底l，从而能够避免颗 粒问题的产生。
本实施例中，考虑到硅衬底1与氮化硅3之间的应力作用，氮化硅膜3的 厚度优选为0 5000埃。另外，衬底1和氮化硅膜3之间设有一层氧化硅膜2。 由于氮化硅和硅的应力系数差很多，过厚的氮化硅层直接沉积在硅表面会造成 硅片表面龟裂而报废，而氧化硅的应力系数在两者之间，因此在硅和氮化硅之 间生长-层氧化硅可以有效的緩解硅和氮化硅之间的应力作用。为了达到较好 的应力緩解作用，氧化硅膜2的生长厚度为0 5000埃，优选1000 5000埃。 图5所示挡片中，氧化硅膜2的厚度可以为50埃、1000埃或2000埃。本实用新型的挡片在制作过程中，可以采用LPCVD (低压化学气相淀积)工 艺在衬底硅表面依次生长一层氧化硅膜2和氮化硅膜3。对用于多晶硅工艺的挡 片，使用时，可以在挡片表面的氮化硅膜3上生长多晶硅膜，以用于实验等用 途。回收时，用氢氟酸加硝酸洗掉多晶硅膜，而氮化硅膜3由于惰性得以保留。 该挡片经由氮化硅膜3的保护，形成了多次清洗也不易变质的表面，因此，可 以继续用于生长多晶硅膜用于实验等用途，能够多次重复利用，降低了成本。
与上述挡片的结构相一致，本实用新型的控片包括硅衬底，其表面设有一 层氮化硅膜。该氮化硅膜的厚度为0 5000埃。并且所述衬底和氮化硅膜之间 设有一层氧化硅膜。该氧化硅膜的厚度为Q 5000埃，优选1000 5000埃。
本实用新型的控片表面有一层氮化硅膜，由于氮化硅具有惰性，因此氮化 硅膜可以阻挡大部分酸和空气的侵蚀，有效的保护衬底，从而能够避免颗粒问 题的产生。
本实用新型适用于多晶硅工艺的控片和挡片。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并 不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实 用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求1、一种控片，其特征在于，包括硅衬底，其表面设有一层氮化硅膜。
2、 根据权利要求1所述的控片，其特征在于，所述氮化硅膜的厚度为0 5画埃。
3、 根据权利要求1或2所述的控片，其特征在于，所述衬底和氮化硅膜之 间设有一层氧化硅膜。
4、 根据权利要求3所述的控片，其特征在于，所述氧化硅膜的厚度为0 5000埃。
5、 根据权利要求4所述的控片，其特征在于，所述氧化硅膜的厚度为1000 5000埃。
6、 一种挡片，其特征在于，包括硅衬底，其表面设有一层氮化硅膜。
7、 根据权利要求6所述的挡片，其特征在于，所述氮化硅膜的厚度为0 5 000埃。
8、 根据权利要求6或7所述的挡片，其特征在于，所述衬底和氮化硅膜之 间设有一层氧化硅膜。
9、 根据权利要求8所述的挡片，其特征在于，所述氧化硅膜的厚度为0 5000埃。
10、 根据权利要求9所述的挡片，其特征在于，所述氧化硅膜的厚度为1000 5000埃。
专利摘要本实用新型公开了一种控片和挡片，属于半导体集成电路芯片工艺领域，为解决现有技术中控片和挡片在清洗回收过程中表面产生的颗粒问题而设计。所述控片，包括硅衬底，其表面设有一层氮化硅膜。所述挡片，包括硅衬底，其表面设有一层氮化硅膜。本实用新型适用于晶圆的加工过程，特别适用于多晶硅工艺的控片和挡片。
文档编号H01L21/66GK201238043SQ20082010830
公开日2009年5月13日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者力 万, 江瑞星 申请人:北大方正集团有限公司;深圳方正微电子有限公司