一種與激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法
【專利摘要】一種激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法，其在完成對一批硅片激光退火工藝后，采用第一方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所有硅片的方塊電阻；根據所有硅片相應的第一方阻圖，判斷該批次被監(jiān)測硅片邊緣處是否重復出現(xiàn)某一相同位置放置方向區(qū)域的阻值較高現(xiàn)象；如果是將硅片第一缺口位置方向，沿逆時針旋轉一個銳角到第二缺口位置方向，再次監(jiān)測硅片的方塊電阻，形成該批硅片中所有硅片的第二方阻圖；比較該批硅片所有硅片相應的第一和第二方阻圖，如果該批硅片的邊緣處，原來阻值較高的位置方向區(qū)域，同樣沿逆時針旋轉一個銳角，則該批硅片具有質量問題或者是機臺探針具有接觸問題；否則，該批硅片放置在機臺上的作業(yè)位置需要校準。
【專利說明】一種與激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造【技術領域】，更具體地說，涉及一種激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法。
【背景技術】
[0002]目前，半導體器件的設計向高密度、高集成度的方向迅速發(fā)展，對半導體設備處理設備提出了越來越高的要求。半導體處理設備由于結構復雜、系統(tǒng)龐大，且其產品(晶圓)價值高。因此，在半導體制造工藝中，精準排除硅片質量因素一直是本領域技術人員努力的方向。
[0003]激光退火(Laser Annealing)是一種微秒級退火工藝,其利用激光光束快速地在硅片表面進行掃描，從而達到硅片上某一微分區(qū)域的快速退火的作用。請傳閱圖1，圖1為現(xiàn)有技術中激光退火機的激光光束掃描圖，如圖1所示，激光掃描的方式比較特別，一般都是弧形掃描，這種掃描方式被驗證更利于娃片上某一微分區(qū)域的散熱，從而降低娃片的翅曲率。
[0004]請參閱圖2，圖2所示為圖1中激光光束每一次掃描的激光能量曲線示意圖。如圖所示，在激光束進入硅片前，現(xiàn)有程式將能量降低，等進入硅片邊緣一定距離后，再升至正常作業(yè)能量；在激光束即將離開硅片前，預先降低能量，再保持至移出硅片。因此，硅片的作業(yè)位置對硅片邊緣的方塊電阻阻值有直接的影響。在硅片的邊緣處，因為熱量集中不容易散發(fā)，所以容易導致破片。
[0005]方塊電阻又稱膜電阻，是用于間接表征薄膜膜層、玻璃鍍膜膜層等樣品上的真空鍍膜的熱紅外性能的測量值，方塊電阻的大小與樣品尺寸無關。通常，業(yè)界采用銅棒法和四探針法測試方阻。例如，四探針法的探頭由四根探針阻成，要求四根探針頭部的距離相等。四根探針由四根引聯(lián)接到方阻測試儀上，當探頭壓在導電薄膜材料上面時，方阻儀就能立即顯示出材料的方阻值，具體原理是外端的兩根探針產生電流場，內端上兩根探針測試電流場在這兩個探點上形成的電勢，即方阻越大，產生的電勢也越大。
[0006]然而，在激光退火工藝中，上述測試方法雖然精度比較高，但在測量過程中，還是要受到一些其它因素的影響。能影響精準量測硅片質量的因素主要包括以下兩點:
[0007]①、量測機臺本身問題，如被監(jiān)控硅片出現(xiàn)中心位置偏差現(xiàn)象；
[0008]②、量測機臺的探針問題，如施加在被監(jiān)控硅片探針的壓力不均衡。
[0009]也就是說，如果一個原本合格的硅片，其測試結果顯示該硅片質量也有可能不合格，反之，如果一個原本補合格的硅片，其測試結果顯示該硅片質量也有可能是合格的，上述兩種情況均對量測的精準性產生了干擾。因此，精準排除干擾被監(jiān)控硅片質量因素時本領域急需解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法，其利用同一批次的硅片，采用調整的監(jiān)控程式作業(yè)(即通過利用旋轉的驗證程式)，經過對比方塊電阻檢測結果達到排除硅片質量因素的方法，進而進行下一步作業(yè)位置檢查的效
果O
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0012]一種激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法，在完成對一批所述硅片激光光束掃描退火工藝后，所述方法具體包括:
[0013]步驟S1:采用第一方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第一方塊電阻圖；
[0014]步驟S2:根據所有硅片相應的第一方塊電阻圖，判斷該批次被監(jiān)測硅片邊緣處是否重復出現(xiàn)某一相同位置放置方向區(qū)域的阻值較高，造成阻值均勻性較差這種現(xiàn)象，如果是，執(zhí)行步驟S3 ；
[0015]步驟S3:將第一方阻監(jiān)控程式中設置的所述硅片第一缺口位置放置方向，沿逆時針旋轉一個銳角到所述硅片第二缺口位置放置方向，采用第二方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第二方塊電阻圖；
[0016]步驟S4:比較該批硅片所有硅片相應的第一方塊電阻圖和第二方塊電阻圖，如果該批硅片的邊緣處，原來阻值較高的位置放置方向區(qū)域，同樣沿逆時針旋轉一個銳角，則認為該批硅片具有質量問題，或者是機臺探針具有接觸問題；否則，認為放置在機臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準。
[0017]優(yōu)選地，所述銳角的取值角度范圍為30?60度。
[0018]優(yōu)選地,所述銳角的取值角度為45度。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟S4中，區(qū)分該批硅片具有質量問題或者是機臺探針具有接觸問題的步驟包括:
[0020]步驟S41:更換機臺探針，采用第三方阻監(jiān)控程式監(jiān)測該批硅片所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第三方塊電阻圖；
[0021]步驟S42:根據該批硅片所有硅片相應的第三方塊電阻圖，判斷該批硅片的邊緣處是否還是具有阻值較高的位置放置方向區(qū)域，如果是，則認為是認為該批硅片具有質量問題，否則，是機臺探針具有接觸問題。
[0022]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明一種激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法，利用同一批次的硅片，調整使用檢驗硅片質量的驗證程式，經過對比方塊電阻檢測結果達到排除硅片質量因素的方法，即能快速有效的排查激光退火工藝均勻性問題是否是硅片質量的因素。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術中激光退火機的激光光束掃描圖
[0024]圖2為圖1中激光光束每一次掃描的激光能量曲線示意圖
[0025]圖3為本發(fā)明激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法的流程示意圖
[0026]圖4為本發(fā)明實施例步驟S2中監(jiān)控片的方塊電阻圖
[0027]圖5為本發(fā)明實施例步驟S3中阻值高點同時旋轉的方塊電阻圖
[0028]圖6為本發(fā)明實施例步驟S3中阻值高點未同時旋轉的方塊電阻圖【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖3-6，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0030]請參閱圖3，圖3為本發(fā)明激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素方法的流程示意圖。在對一批硅片進行激光光束掃描退火工藝時，會導致硅片邊緣處某區(qū)域的阻值較高，造成阻值均勻性較差等問題。激光退火的日常工藝監(jiān)控是排除該種問題的方法。
[0031]為滿足工藝過程中對排除硅片質量因素的高要求，本發(fā)明旨在查看硅片位置是否正確之前，如果同一批次的監(jiān)控硅片重復出現(xiàn)這種現(xiàn)象，需要首先排查硅片質量的因素，然后，再查看硅片的作業(yè)位置。即根據現(xiàn)有技術中的方阻監(jiān)控程式，來設置另一個用來檢驗硅片質量的驗證程式。該方法可以具體包括如下步驟:
[0032]步驟S1:采用第一方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第一方塊電阻圖。具體地，該第一方阻監(jiān)控程式可以采用現(xiàn)有技術中的四探針法測試方阻。
[0033]步驟S2:根據所有硅片相應的第一方塊電阻圖，判斷該批次被監(jiān)測硅片邊緣處是否重復出現(xiàn)某一相同位置放置方向區(qū)域的阻值較高，造成阻值均勻性較差這種現(xiàn)象，如果是，執(zhí)行下面的步驟S3。
[0034]請參閱圖4，圖4為本發(fā)明實施例步驟S2中監(jiān)控片的方塊電阻圖。也就是說，如果該批硅片中大多數(shù)硅片的第一方塊電阻圖重復出現(xiàn)某一相同位置放置方向區(qū)域的阻值較高，那么有兩種可能，一種可能是硅片有質量問題，另一種可能是硅片質量沒有問題，該現(xiàn)象是由機臺中心校準問題影響或機臺探針由于壓力不同而產生的接觸干擾問題。如果不是，顯然可以用現(xiàn)有技術中的判斷方法進行硅片質量的判斷，例如，如果所有硅片相應的第一方塊電阻圖顯示該批次被監(jiān)測硅片邊緣處沒有出現(xiàn)某一相同位置放置方向區(qū)域的阻值較高的現(xiàn)象，那么，在該批硅片的質量合格；反之，如圖4所示，該批次不同的被監(jiān)測硅片邊緣處有出現(xiàn)阻值較高位置的方向區(qū)域不同，則很顯然，該批次硅片中呈現(xiàn)具有阻值較高區(qū)域的硅片質量不合格。
[0035]步驟S3:將第一方阻監(jiān)控程式中設置的所述硅片第一缺口位置放置方向，沿逆時針旋轉一個銳角到所述硅片第二缺口位置放置方向，采用第二方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第二方塊電阻圖。在本實施例中，該銳角的取值角度范圍為30?60度。較佳地，該銳角的取值角度為45度。
[0036]步驟S4:比較該批硅片所有硅片相應的第一方塊電阻圖和第二方塊電阻圖，如果該批硅片的邊緣處，原來阻值較高的位置放置方向區(qū)域，同樣沿逆時針旋轉一個銳角，則認為該批硅片具有質量問題，或者是機臺探針具有接觸問題；否則，認為放置在機臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準。
[0037]請參閱圖5，圖5為本發(fā)明實施例步驟S3中該批次硅片邊緣處高阻值點同時旋轉的方塊電阻圖；則可以認為該批硅片具有質量問題，或者是機臺探針具有接觸問題。如圖所示，在本實施例中，將第一方阻監(jiān)控程式中設置的硅片缺口放置方向從6點鐘位置逆時針旋轉45度換到3點鐘位置，然后，再進行激光退火工藝并采用第二方阻監(jiān)控程式進行監(jiān)控，如果阻值的高點同樣出現(xiàn)在了旋轉45度以后的地方，則說明是硅片質量的元素。
[0038]請參閱圖6，圖6為本發(fā)明實施例步驟S3中該批次硅片邊緣處阻值高點未同時旋轉的方塊電阻圖。在本實施例中，將第一方阻監(jiān)控程式中設置的硅片缺口放置方向從6點鐘位置逆時針旋轉45度換到3點鐘位置，然后，再進行激光退火工藝并采用第二方阻監(jiān)控程式進行監(jiān)控，如果阻值的高點仍然出現(xiàn)在10點鐘位置，則說明不是硅片質量的原因，則可以認為放置在機臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準，下一步需要進行硅片作業(yè)位置的檢查。
[0039]在本發(fā)明一些較佳的實施例中，為進一步區(qū)分上述步驟S4中，該批硅片是具有質量問題或者是機臺探針具有接觸問題的步驟可以包括:
[0040]步驟S41:更換機臺探針，采用第三方阻監(jiān)控程式監(jiān)測該批硅片所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第三方塊電阻圖；
[0041]步驟S42:根據該批硅片所有硅片相應的第三方塊電阻圖，判斷該批硅片的邊緣處是否還是具有阻值較高的位置放置方向區(qū)域，如果是，則認為是認為該批硅片具有質量問題，否則，是機臺探針具有接觸問題。
[0042]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種激光退火工藝問題相關的排除硅片質量因素的方法，其特征在于，在完成對一批所述硅片激光光束掃描退火工藝后，所述方法具體包括: 步驟S1:采用第一方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有娃片的第一方塊電阻圖； 步驟S2:根據所有硅片相應的第一方塊電阻圖，判斷該批次被監(jiān)測硅片邊緣處是否重復出現(xiàn)某一相同位置放置方向區(qū)域的阻值較高，造成阻值均勻性較差這種現(xiàn)象，如果是，執(zhí)行步驟S3 ； 步驟S3:將第一方阻監(jiān)控程式中設置的所述硅片第一缺口位置放置方向，沿逆時針旋轉一個銳角到所述硅片第二缺口位置放置方向，采用第二方阻監(jiān)控程式監(jiān)測所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第二方塊電阻圖； 步驟S4:比較該批硅片所有硅片相應的第一方塊電阻圖和第二方塊電阻圖，如果該批硅片的邊緣處，原來阻值較高的位置放置方向區(qū)域，同樣沿逆時針旋轉一個銳角，則認為該批硅片具有質量問題，或者是機臺探針具有接觸問題；否則，認為放置在機臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準。
2.如權利要求1所述的排除硅片質量因素的方法，其特征在于，所述銳角的取值角度范圍為30?60度。
3.如權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述銳角的取值角度為45度。
4.如權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述步驟S4中，區(qū)分該批硅片具有質量問題，或者是機臺探針具有接觸問題的步驟包括: 步驟S41:更換機臺探針，采用第三方阻監(jiān)控程式監(jiān)測該批硅片所述硅片的方塊電阻，以分別形成該批硅片中所有硅片的第三方塊電阻圖； 步驟S42:根據該批硅片所有硅片相應的第三方塊電阻圖，判斷該批硅片的邊緣處是否還是具有阻值較高的位置放置方向區(qū)域，如果是，則認為是認為該批硅片具有質量問題，否則，是機臺探針具有接觸問題。
【文檔編號】H01L21/66GK103887204SQ201410117759
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權日:2014年3月27日
【發(fā)明者】邱裕明, 肖天金 申請人:上海華力微電子有限公司