检测退火设备反应腔内漏氧的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法，包括：提供晶圆衬底；在晶圆衬底上沉积氧化层和多晶硅层；对晶圆衬底进行离子注入；在退火设备反应腔内对晶圆衬底进行退火处理；测量退火后的晶圆衬底的阻值，定义为第一阻值；在同等条件下，定义所述晶圆衬底在无漏氧的退火设备反应腔内的阻值为第二阻值；将第二阻值与第一阻值进行比较，若第二阻值大于第一阻值，则判断退火设备反应腔内漏氧。根据氧气含量与退火后晶圆电阻的关系，可以检测退火设备反应腔是否漏氧、漏氧的量、反应腔内氧气的分布情况以及漏氧位置，由于没有使用金属元素，从而避免了半导体器件的短路以及对设备的污染，降低了成本。
【专利说明】检测退火设备反应腔内漏氧的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法。【背景技术】
[0002]随着半导体制程的不断发展，对退火设备反应腔内氧气含量的监控要求越来越严格，氧气的泄露会增加晶圆的接触电阻，进而使得半导体器件失效。
[0003]为了检测退火设备反应腔内氧气的泄露，现在的手段通常是在晶圆上沉积金属元素，然后通过退火使金属元素与晶圆表面发生反应，然后通过观察颜色的变化来确定是否漏氧。例如:沉积的Ti金属，白色晶圆变成金黄色代表正常，如果颜色分布不均并且有烤蓝，则证明存在漏氧。但是金属元素的引入会造成半导体器件因短路引起器件失效，而且可能造成交叉污染其他机台。而且上述方法，无法确认反应腔内漏氧的部位及漏氧的量。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的提供一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法，可以避免交叉污染和降低成本。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法，包括:
[0007]提供晶圆衬底；
[0008]在晶圆衬底上沉积氧化层和多晶硅层；
[0009]对晶圆衬底进行离子注入；
[0010]在退火设备反应腔内对晶圆衬底进行退火处理；
[0011]测量退火后的晶圆衬底的阻值，定义为第一阻值；
[0012]在同等条件下，定义所述晶圆衬底在无漏氧的退火设备反应腔内的阻值为第二阻值；
[0013]将第二阻值与第一阻值进行比较，若第二阻值大于第一阻值，则判断退火设备反应腔内漏氧。
[0014]作为本发明进一步地改进，所述方法还包括:根据电阻与氧气含量的关系，确定所述第一阻值所对应的氧气含量，进而获得退火设备反应腔的漏氧量。
[0015]作为本发明进一步地改进，所述方法还包括:测量退火后的晶圆衬底的阻值分布，根据所述阻值分布以及电阻与氧气含量的关系，确定退火设备反应腔内氧气含量的分布。
[0016]作为本发明进一步地改进，所述方法还包括:测量退火后的晶圆衬底的阻值分布，根据所述阻值分布确定所述晶圆衬底上的最低阻值位置，所述最低阻值位置所对应的退火设备反应腔的位置即为漏氧位置。
[0017]作为本发明进一步地改进，所述晶圆衬底为裸晶或注入有离子的晶圆。
[0018]本发明还公开了一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法，包括:
[0019]提供晶圆衬底；[0020]在晶圆衬底上沉积氧化层和多晶娃层；
[0021]对晶圆衬底进行离子注入；
[0022]在退火设备反应腔内对晶圆衬底进行退火处理；
[0023]测量退火后的晶圆衬底的阻值分布，定义为第一阻值分布；
[0024]在同等条件下，定义所述晶圆衬底在无漏氧的退火设备反应腔内的阻值分布为第二阻值分布；
[0025]将第二阻值分布与第一阻值分布进行比较，若第一阻值分布与第二阻值分布相比发生了变化，则判断退火设备反应腔内漏氧。
[0026]作为本发明进一步地改进，所述方法还包括:根据所述第一阻值分布以及电阻与氧气含量的关系，确定退火设备反应腔内氧气含量的分布。
[0027]作为本发明进一步地改进，所述方法还包括:根据所述第一阻值分布确定所述晶圆衬底上的最低阻值位置，所述最低阻值位置所对应的退火设备反应腔的位置即为漏氧位置。
[0028]作为本发明进一步地改进，所述晶圆衬底为裸晶或注入有离子的晶圆。
[0029]与现有技术相比，本发明的有益效果是:根据退火设备反应腔内的氧气含量与退火后晶圆电阻的关系，可以检测退火设备反应腔是否漏氧、漏氧的量、反应腔内氧气分布及漏氧位置，由于没有使用金属元素，从而避免了半导体器件的短路以及对设备的污染，降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本发明第一实施例中检测退火设备反应腔内漏氧方法的流程图；
[0032]图2是本发明第二实施例中检测退火设备反应腔内漏氧方法的流程图；
[0033]图3是本发明实施例中测量退火设备反应腔内漏氧量的方法的流程图；
[0034]图4是本发明实施例中检测退火设备反应腔内氧气含量分布方法的流程图；
[0035]图5是本发明退火后的晶片衬底的阻值分布图；
[0036]图6是本发明实施例中检测退火设备反应腔内漏氧位置方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]通入氧气可以大大增加杂质离子沿着晶界的扩散速度，因此当氧气含量增加的时候可以引起杂质激活率的提高，载流子的增多从而引起电阻的下降。
[0038]基于上述原理，本发明通过在晶圆衬底上沉积氧化层和多晶硅层、离子注入，然后通过观察退火后的阻值来检测反应腔体内是否漏氧、漏氧的量以及漏氧的位置。
[0039]参表1，采用同样的晶圆衬底，在相同的离子注入条件、退火温度下，退火设备反应腔体中通入不同的氧气含量以观察晶圆衬底的变化情况。由表I可以看出，在不通入氧气的情况下，晶圆衬底的阻值很高，在通入微量的氧气，例如3Sccm时，就可以造成晶圆衬底的阻值大幅下降，当氧气含量继续提高的时候发现电阻继续下降，进而可以判断:退火设备反应腔体内的氧气含量越高，所获得晶圆衬底的电阻越小。在表1中的数据足够完善时，可以根据晶圆衬底的阻值进而推断出退火设备反应腔体内氧气的含量。
[0040]表1
[0041]
【权利要求】
1.一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，包括: 提供晶圆衬底； 在晶圆衬底上沉积氧化层和多晶娃层； 对晶圆衬底进行离子注入； 在退火设备反应腔内对晶圆衬底进行退火处理； 测量退火后的晶圆衬底的阻值，定义为第一阻值； 在同等条件下，定义所述晶圆衬底在无漏氧的退火设备反应腔内的阻值为第二阻值；将第二阻值与第一阻值进行比较，若第二阻值大于第一阻值，则判断退火设备反应腔内漏氧。
2.根据权利要求1所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，还包括:根据电阻与氧气含量的关系，确定所述第一阻值所对应的氧气含量，进而获得退火设备反应腔的漏氧量。
3.根据权利要求1所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，还包括:测量退火后的晶圆衬底的阻值分布，根据所述阻值分布以及电阻与氧气含量的关系，确定退火设备反应腔内氧气含量的分布。
4.根据权利要求1所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，还包括:测量退火后的晶圆衬底的阻值分布，根据所述阻值分布确定所述晶圆衬底上的最低阻值位置，所述最低阻值位置所对应的退火设备反应腔的位置即为漏氧位置。
5.根据权利要求1所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，所述晶圆衬底为裸晶或注入有离子的晶圆。
6.一种检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，包括: 提供晶圆衬底； 在晶圆衬底上沉积氧化层和多晶娃层； 对晶圆衬底进行离子注入； 在退火设备反应腔内对晶圆衬底进行退火处理； 测量退火后的晶圆衬底的阻值分布，定义为第一阻值分布； 在同等条件下，定义所述晶圆衬底在无漏氧的退火设备反应腔内的阻值分布为第二阻值分布； 将第二阻值分布与第一阻值分布进行比较，若第一阻值分布与第二阻值分布相比发生了变化，则判断退火设备反应腔内漏氧。
7.根据权利要求6所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，还包括:根据所述第一阻值分布以及电阻与氧气含量的关系，确定退火设备反应腔内氧气含量的分布。
8.根据权利要求6所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，还包括:根据所述第一阻值分布确定所述晶圆衬底上的最低阻值位置，所述最低阻值位置所对应的退火设备反应腔的位置即为漏氧位置。
9.根据权利要求6所述的检测退火设备反应腔内漏氧的方法，其特征在于，所述晶圆衬底为裸晶或注入有离子的晶圆。
【文档编号】H01L21/66GK103474368SQ201210184756
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】苏小鹏, 平梁良 申请人:无锡华润上华科技有限公司