[发明专利]一种氧化退火方法在审
申请号: | 202110689226.7 | 申请日: | 2021-06-22 |
公开(公告)号: | CN113421820A | 公开(公告)日: | 2021-09-21 |
发明(设计)人: | 朱泽中;张超;王成森 | 申请(专利权)人: | 捷捷半导体有限公司 |
主分类号: | H01L21/02 | 分类号: | H01L21/02;H01L21/67 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 荣颖佳 |
地址: | 226000 江苏省南通*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氧化 退火 方法 | ||
本申请提供了一种氧化退火方法,涉及半导体退火工艺技术领域。首先将待处理晶片在低温下置于反应炉内;然后通入氧气,将反应炉内的温度升高至阈值温度并维持第一预设时间;最后将反应炉内的温度按小于或等于1℃/min的速率进行降温,直至反应炉内的温度恢复至低温,以在氧化退火过程中使待处理晶片的内部缺陷析出至表面。本申请提供的氧化退火方法具有能够修复晶圆内的晶格缺陷,提升晶片应力的优点。
技术领域
本申请涉及半导体退火工艺技术领域,具体而言,涉及一种氧化退火方法。
背景技术
在目前的晶圆制造过程中都有氧化退火的工艺步骤,此步骤一般是在晶圆扩杂后或晶圆表面出现损伤层后进行作业,目的是为了在高温下修复晶圆内的部分晶格缺陷和析出部分杂质缺陷,同时释放晶片的部分应力,并且在表面生长一定膜厚的氧化层,为后工步作业做准备。
由于一般晶圆扩散N+区采用的是掺磷扩散,此扩散的温度一般都在1200℃左右,所以正常氧化退火方式采用<1200℃的高温进行氧化退火作业,避免太高温度对磷扩散的浓度与深度造成影响。此氧化退火工步在晶圆制造过程中并不被十分重视,一般只要求出炉后氧化层膜厚能达到要求即可,对作业过程中温度的升降温速率没有太大要求,一般希望用时越短越好,但在晶片应力的提升和晶圆的晶格缺陷改善上实际并无太大作用。
综上,现有技术中存在氧化退火工艺对晶片应力的提升和晶圆的晶格缺陷改善的作用较小的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种氧化退火方法,以解决现有技术中存在的氧化退火工艺对晶片应力的提升和晶圆的晶格缺陷改善的作用较小的问题。
为了解决上述问题,本申请提供了一种氧化退火方法,所述方法包括:
将待处理晶片在低温下置于反应炉内;
通入氧气,将所述反应炉内的温度升高至阈值温度并维持第一预设时间;
将所述反应炉内的温度按小于或等于1℃/min的速率进行降温,直至所述反应炉内的温度恢复至所述低温,以在氧化退火过程中使所述待处理晶片的内部缺陷析出至表面。
可选地,所述通入氧气,将所述反应炉内的温度升高至阈值温度并维持第一预设时间的步骤包括:
通入氧气,将所述反应炉内的温度升高至1200℃以上并维持1~2H。
可选地,所述通入氧气,将所述反应炉内的温度升高至1200℃以上并维持1~2H的步骤包括:
通入1LPM~5LPM的氧气,同时将反应炉内的温度升高至1200℃~1250℃以上并维持1~2H。
可选地,所述将所述反应炉内的温度升高至阈值温度并维持第一预设时间的步骤包括:
按6~10℃/min的速率将所述反应炉的温度升高至阈值温度并维持第一预设时间。
可选地,所述阈值温度为大于1200℃,在所述将所述反应炉内的温度按小于或等于1℃/min的速率进行降温的步骤之前,所述方法还包括:
将所述反应炉内的温度降低至900-1200℃;
通入湿氧,并维持第二预设时间,以在所述待处理晶片上生长氧化膜。
可选地,在所述将所述反应炉内的温度降低至900-1200℃的步骤之前,所述方法还包括:
依据所述氧化膜的目标厚度确定目标温度的与目标时间,其中,所述目标温度、所述目标时间均与所述目标厚度正相关,且所述目标温度为900-1200℃中的任一值;
所述将所述反应炉内的温度降低至900-1200℃的步骤包括:
将所述反应炉内的温度降低至所述目标温度;
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