[发明专利]改善再生晶圆表面性能以及在其上沉积富氧氧化硅薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作技术领域，尤其涉及一种改善再生晶圆表面性能的方法及在再生晶圆上沉积富氧氧化硅薄膜的方法。

背景技术

在半导体器件制造过程中，有几百道制作工艺，其中，每一道制作工艺都需要进行监控，这时就需要使用成本较低的测试晶圆，来检测工艺参数是否正确，并保障产品的生产良率，这些用于工艺监控的晶圆通常被称为控片(Control wafer)或者档片(Dummy wafer)。

之前，这种测试用晶圆在过后都会丢弃，但是随着产业的快速发展，材料尺寸变大并且越来越贵，从6寸晶圆之后，逐步开始回收再次利用这些测试用晶圆，以降低称为控片(Control wafer)或者档片(Dummy wafer)的成本，这些回收再次使用的晶圆便被称为再生晶圆。

再生晶圆是将使用过的测试晶圆上的薄膜等污染物研磨、抛光，并且不断重复利用的程序，直到晶圆厚度薄到某种限制以下，才真正丢弃或降级做为太阳能基板使用。

在富氧氧化硅(SiOx，其中X的取值范围是1.35-1.88)薄膜的制作工艺中，本申请的发明人发现，如果采用再生晶圆作为检测用晶圆，在所述检测用晶圆上沉积富氧氧化硅薄膜之后，晶圆表面会出现条状缺陷(linear defect)，而采用正常的测试用晶圆则不会出现这种问题，如附图1a和附图1b所示，分别为采用正常晶圆和再生晶圆在其上形成富氧氧化硅薄膜之后晶圆表面出现的缺陷分布图，从图中可以看出，再用再生晶圆沉积富氧氧化硅薄膜之后，晶圆表面产生大量的条状缺陷，而采用正常晶圆沉积富氧氧化硅薄膜之后，晶圆表面基本上不产生条状缺陷。

参考附图2所示，为再生晶圆沉积富氧氧化硅薄膜之后，晶圆表面产生的条状缺陷的扫描电镜图。这种条状的缺陷严重影响了测试用晶圆表面的薄膜性能，从而导致测试结果严重偏离实际情况。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种改善再生晶圆表面性能的方法，以避免现有技术在再生晶圆表面沉积薄膜之后表面产生条状缺陷的问题。

本发明提供了一种改善再生晶圆表面性能的方法，包括：在含氮气的氛围内进行退火处理。

可选的，所述退火的温度范围为400至600摄氏度，时间为200至400s。

可选的，所述退火的温度为500摄氏度，时间为300s。

本发明还提供一种在再生晶圆上沉积富氧氧化硅薄膜的方法，包括：提供再生晶圆；将再生晶圆在含氮气的氛围内进行退火处理；在再生晶圆上沉积富氧氧化硅薄膜。

可选的，所述退火的温度范围为400至600摄氏度，时间为200至400s。

可选的，所述退火的温度为500摄氏度，时间为300s。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过在含氮气的氛围内进行退火处理，在再生晶圆表面沉积富氧氧化硅薄膜之后，发现薄膜层表面不会再出现条状缺陷。采用所述的方法，提高了再生晶圆的利用率，节省了成本。

附图说明

图1分别为采用正常晶圆和再生晶圆在其上形成富氧氧化硅薄膜之后晶圆表面出现的缺陷分布图；

图2为再生晶圆沉积富氧氧化硅薄膜之后，晶圆表面产生的条状缺陷的扫描电镜图；

图3为采用本发明实施例所述的方法对再生晶圆进行处理之后，在再生晶圆表面沉积富氧氧化硅薄膜，富氧氧化硅薄膜表面的缺陷分布图；

图4为采用本发明本实施例所述的方法对再生晶圆进行处理之后，在再生晶圆表面沉积富氧氧化硅薄膜，富氧氧化硅薄膜表面的投射电子显微镜图；

图5采用本发明本实施例在再生晶圆上沉积富氧氧化硅薄膜的方法的工艺流程图。

具体实施方式

根据背景技术中的描写，发明人在再生晶圆表面沉积富氧氧化硅薄膜之后，薄膜表面出现条状缺陷。为此，发明人进行了进一步的研究，以确定出现所述缺陷的原因。首先，对进行富氧氧化硅薄膜沉积的反应设备进行了检验和测试，结果发现反应设备的各个反应腔(chamber)状况良好，因此，可以排除反应腔出现问题导致缺陷产生的可能性。

接下来，发明人在同一反应腔内进行其他膜层的沉积工艺，发现在同一反应腔内沉积其他膜层之后，其他膜层的表面并没有出现条状缺陷，因此证明反应腔内的微粒状况并不是导致富氧氧化硅薄膜表面出现条状缺陷的原因。