一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝，其改善工藝包括以下步驟：S1、首先降低工藝腔體接取片溫度可以起到降低彎曲度及翹曲度的作用，由于外延設(shè)備僅工藝腔長期維持高溫環(huán)境，其他傳輸腔保持常溫，硅襯底進(jìn)出工藝腔時會面臨溫度突變導(dǎo)致變形的問題，工藝腔的接取片的進(jìn)行實時降低，降低了溫度的突變，可以改善彎曲度、翹曲度，S2、然后調(diào)整硅襯底在腔內(nèi)的升溫速度和過程可以減少熱應(yīng)力的堆積降低其形變量。本發(fā)明專利技術(shù)通過優(yōu)化設(shè)備的接取片溫度及recipe的升溫速率和外延時功率配比可以達(dá)到改善硅外延對wafer彎曲度、翹曲度的目的，從而提升了外延工序?qū)σr底彎曲度及翹曲度的接受窗口，方法簡單有效。方法簡單有效。方法簡單有效。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝


[0001]本專利技術(shù)涉及襯底外延片加工
，具體為一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝。

技術(shù)介紹

[0002]外延是半導(dǎo)體工藝當(dāng)中的一種，在bipolar工藝中，硅片最底層是P型襯底硅(有的加點埋層)；然后在襯底上生長一層單晶硅，這層單晶硅稱為外延層；再后來在外延層上注入基區(qū)、發(fā)射區(qū)等等，最后基本形成縱向NPN管結(jié)構(gòu):外延層在其中是集電區(qū)，外延上面有基區(qū)和發(fā)射區(qū)。外延片就是在襯底上做好外延層的硅片。因有些廠只做外延之后的工藝生產(chǎn)，所以他們買別人做好外延工藝的外延片來接著做后續(xù)工藝
[0003]彎曲度值表表征wafer的彎曲程度，翹曲度表征wafer的翹曲程度，二者是表征硅襯底宏觀形貌的重要參數(shù)，彎曲度的負(fù)值表示凹的形變，正值表示凸的形變，若形變過大則會導(dǎo)致襯底在后續(xù)光刻過程中出現(xiàn)失焦點，導(dǎo)致曝光異常，過分的形變甚至?xí)黾雍罄m(xù)拋光過程中的碎片風(fēng)險，嚴(yán)重影響后續(xù)制程中的良率，影響外延片彎曲度、翹曲度主要因素是：硅片收到不同的熱場分布導(dǎo)致應(yīng)力釋放方向不一致，從而影響彎曲度和翹曲度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)的目的在于提供一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝，其改善工藝包括以下步驟：
[0006]S1、首先降低工藝腔體接取片溫度可以起到降低彎曲度及翹曲度的作用，由于外延設(shè)備僅工藝腔長期維持高溫環(huán)境，其他傳輸腔保持常溫，硅襯底進(jìn)出工藝腔時會面臨溫度突變導(dǎo)致變形的問題，工藝腔的接取片的進(jìn)行實時降低，降低了溫度的突變，可以改善彎曲度、翹曲度。
[0007]S2、然后調(diào)整硅襯底在腔內(nèi)的升溫速度和過程可以減少熱應(yīng)力的堆積降低其形變量，降低升溫速率可以減少該類形變帶來的彎曲度、翹曲度變化，通過將升溫速率調(diào)整至一定頻次，同時使用兩步升溫方法
???
升溫至相應(yīng)的合適溫度后維持一定時間進(jìn)行第二次升溫，直至合適的溫度。
[0008]S3、最后平衡外延過程中的溫場分布改善外延片彎曲度、翹曲度，外延過程中硅襯底處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，但此時襯底的狀態(tài)受溫場分布影響會直接影響到外延片的彎曲度、翹曲度，通過調(diào)整上下lamp功率比和內(nèi)外圈加熱燈管溫度比可直接改變溫場分布，從而改變襯底的形變量，進(jìn)而達(dá)到抵消部分襯底凹或凸的形變的目的，如增加TOP Lamp功率配比可使wafer正面溫度升高、背面溫度降低引起襯底發(fā)生“凸”的形變在此狀態(tài)下進(jìn)行外延可以抵消掉部分襯底帶來“凹”的形變，上下燈管的功率比可接受范圍為52％至58％。
[0009]優(yōu)選的，所述工藝腔的接取片的溫度由800℃降低至650℃，且升溫速率調(diào)整至6.5
℃/分鐘。
[0010]優(yōu)選的，所述使用兩步升溫方法
???
升溫至1120℃，且需要維持的時間為30秒進(jìn)行第二次升溫至1120℃。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)通過優(yōu)化設(shè)備的接取片溫度及recipe的升溫速率和外延時功率配比可以達(dá)到改善硅外延對wafer彎曲度、翹曲度的目的，從而提升了外延工序?qū)σr底彎曲度及翹曲度的接受窗口，方法簡單有效。
附圖說明
[0012]圖1為本專利技術(shù)的工藝流程原理示意圖。
具體實施方式
[0013]下面對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0014]實施例一：
[0015]參閱圖1，本實施例的改善工藝包括以下步驟：
[0016]S1、首先降低工藝腔體接取片溫度可以起到降低彎曲度及翹曲度的作用，由于外延設(shè)備僅工藝腔長期維持高溫環(huán)境，其他傳輸腔保持常溫，硅襯底進(jìn)出工藝腔時會面臨溫度突變導(dǎo)致變形的問題，工藝腔的接取片的進(jìn)行實時降低，降低了溫度的突變，可以改善彎曲度、翹曲度。
[0017]S2、然后調(diào)整硅襯底在腔內(nèi)的升溫速度和過程可以減少熱應(yīng)力的堆積降低其形變量，降低升溫速率可以減少該類形變帶來的彎曲度、翹曲度變化，通過將升溫速率調(diào)整至一定頻次，同時使用兩步升溫方法
???
升溫至相應(yīng)的合適溫度后維持一定時間進(jìn)行第二次升溫，直至合適的溫度。
[0018]S3、最后平衡外延過程中的溫場分布改善外延片彎曲度、翹曲度，外延過程中硅襯底處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，但此時襯底的狀態(tài)受溫場分布影響會直接影響到外延片的彎曲度、翹曲度，通過調(diào)整上下lamp功率比和內(nèi)外圈加熱燈管溫度比可直接改變溫場分布，從而改變襯底的形變量，進(jìn)而達(dá)到抵消部分襯底凹或凸的形變的目的，如增加TOP Lamp功率配比可使wafer正面溫度升高、背面溫度降低引起襯底發(fā)生“凸”的形變在此狀態(tài)下進(jìn)行外延可以抵消掉部分襯底帶來“凹”的形變，上下燈管的功率比可接受范圍為52％至58％。
[0019]本實施例中，工藝腔的接取片的溫度由800℃降低至650℃，且升溫速率調(diào)整至6.5℃/分鐘。
[0020]本實施例中，使用兩步升溫方法
???
升溫至1120℃，且需要維持的時間為30秒進(jìn)行第二次升溫至1120℃。
[0021]實施例二：
[0022]與實施例一的區(qū)別特征在于：
[0023]本實施例的改善工藝包括以下步驟：
[0024]S1、首先降低工藝腔體接取片溫度可以起到降低彎曲度及翹曲度的作用，由于外
延設(shè)備僅工藝腔長期維持高溫環(huán)境，其他傳輸腔保持常溫，硅襯底進(jìn)出工藝腔時會面臨溫度突變導(dǎo)致變形的問題，工藝腔的接取片的進(jìn)行實時降低，降低了溫度的突變，可以改善彎曲度、翹曲度。
[0025]S2、然后調(diào)整硅襯底在腔內(nèi)的升溫速度和過程可以減少熱應(yīng)力的堆積降低其形變量，降低升溫速率可以減少該類形變帶來的彎曲度、翹曲度變化，通過將升溫速率調(diào)整至一定頻次，同時使用兩步升溫方法
???
升溫至相應(yīng)的合適溫度后維持一定時間進(jìn)行第二次升溫，直至合適的溫度。
[0026]S3、最后平衡外延過程中的溫場分布改善外延片彎曲度、翹曲度，外延過程中硅襯底處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，但此時襯底的狀態(tài)受溫場分布影響會直接影響到外延片的彎曲度、翹曲度，通過調(diào)整上下lamp功率比和內(nèi)外圈加熱燈管溫度比可直接改變溫場分布，從而改變襯底的形變量，進(jìn)而達(dá)到抵消部分襯底凹或凸的形變的目的，如增加TOP Lamp功率配比可使wafer正面溫度升高、背面溫度降低引起襯底發(fā)生“凸”的形變在此狀態(tài)下進(jìn)行外延可以抵消掉部分襯底帶來“凹”的形變，上下燈管的功率比可接受范圍為52％至58％。
[0027]本實施例中，工藝腔的接取片的溫度由900℃降低至750℃，且升溫速率調(diào)整至8.5℃/分鐘。
[0028]本實施例中，使用兩步升本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種改善Logic產(chǎn)品襯底外延后彎曲度和翹曲度工藝，其特征在于：其改善工藝包括以下步驟：S1、首先降低工藝腔體接取片溫度可以起到降低彎曲度及翹曲度的作用，由于外延設(shè)備僅工藝腔長期維持高溫環(huán)境，其他傳輸腔保持常溫，硅襯底進(jìn)出工藝腔時會面臨溫度突變導(dǎo)致變形的問題，工藝腔的接取片的進(jìn)行實時降低，降低了溫度的突變，可以改善彎曲度、翹曲度；S2、然后調(diào)整硅襯底在腔內(nèi)的升溫速度和過程可以減少熱應(yīng)力的堆積降低其形變量，降低升溫速率可以減少該類形變帶來的彎曲度、翹曲度變化，通過將升溫速率調(diào)整至一定頻次，同時使用兩步升溫方法
???
升溫至相應(yīng)的合適溫度后維持一定時間進(jìn)行第二次升溫，直至合適的溫度；S3、最后平衡外延過程中的溫場分布改善外延片彎曲度、翹曲度，外延過程中硅襯底處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，但此時襯底的狀態(tài)受溫場分布影響會直接...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張強(qiáng)，杜金生，常雪巖，張坤，宋泰甫，劉校均，張浩，楊振域，郭紅慧，孫晨光，王彥君，
申請(專利權(quán))人：中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：