本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種改善鎳退火機(jī)臺(tái)晶圓均一性的方法。

背景技術(shù)：

鎳退火工藝為常用的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，應(yīng)用十分廣泛。鎳退火工藝的目的是利用熱能促使硅與前層沉積的鎳金屬反應(yīng)，生成阻值更低的金屬硅化物。其中，作為生成物的金屬硅化物的優(yōu)劣與溫度非常相關(guān)。

在鎳制成工藝過(guò)程中，首先，晶圓退火均一性與機(jī)臺(tái)腔室的不同區(qū)域給予的熱量不同有很大關(guān)系；其次，晶圓退火均一性還會(huì)受到前層金屬膜沉積均一性的影響。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于金屬硅化物相變的過(guò)程缺乏有效監(jiān)控，無(wú)法及時(shí)掌控機(jī)臺(tái)長(zhǎng)期加熱能力的波動(dòng)。因此，針對(duì)鎳制成工藝，一種更實(shí)際有效的溫度監(jiān)控方法顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠改善鎳退火機(jī)臺(tái)晶圓均一性的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種改善鎳退火機(jī)臺(tái)晶圓均一性的方法，包括：

第一步驟：在硅片表面生長(zhǎng)鎳金屬沉積物以制造鎳金屬控片；

第二步驟：由待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第一次退火；

第三步驟：測(cè)量鎳金屬控片第一次退火后的電阻值以檢驗(yàn)鎳金屬控片的相變程度；

第四步驟：根據(jù)所述電阻值檢驗(yàn)出的相變程度獲取反饋值，并采用所述反饋值來(lái)優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)參數(shù)；

第五步驟：在優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)參數(shù)之后，由待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第二次退火，以得到最終的金屬硅化物。

優(yōu)選地，在第一步驟中，利用物理氣相沉積機(jī)臺(tái)在硅片表面生長(zhǎng)鎳金屬沉積物。

優(yōu)選地，在第一步驟中，先去除硅片表面的原生氧化層，然后在硅片表面生長(zhǎng)鎳金屬層。

優(yōu)選地，在第二步驟中，鎳金屬沉積物與硅在反應(yīng)產(chǎn)生相變。

優(yōu)選地，在第二步驟中，在設(shè)定的等待時(shí)間內(nèi)，由待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第一次退火。

優(yōu)選地，在第二步驟中，待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)在300℃下對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第一次退火。

優(yōu)選地，退火機(jī)臺(tái)是快速熱處理機(jī)臺(tái)。

優(yōu)選地，在第四步驟中，優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)參數(shù)用于優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)溫度補(bǔ)償。

優(yōu)選地，所述金屬硅化物是NiSi。

本發(fā)明主要通過(guò)測(cè)量鎳金屬沉積控片退火后的電阻值來(lái)檢驗(yàn)其相變程度，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控退火機(jī)臺(tái)的加熱均一度的目的，由此改善金屬沉積物與硅反應(yīng)時(shí)晶圓受熱的均一性，并減少鎳的過(guò)度擴(kuò)散問(wèn)題，降低漏電流及后續(xù)尖峰等缺陷問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的改善鎳退火機(jī)臺(tái)晶圓均一性的方法的流程圖。

需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

鑒于背景技術(shù)中提到的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了使用淀積鎳金屬的控片，在鎳熱工藝機(jī)臺(tái)上進(jìn)行退火，通過(guò)測(cè)量退火晶圓的阻值反饋來(lái)實(shí)時(shí)掌握鎳熱工藝機(jī)臺(tái)控溫的有效性。

具體地說(shuō)，本發(fā)明主要通過(guò)測(cè)量鎳金屬沉積控片退火后的電阻值來(lái)檢驗(yàn)其相變程度，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控退火機(jī)臺(tái)的加熱均一度的目的，由此改善金屬沉積物與硅反應(yīng)時(shí)晶圓受熱的均一性，并減少鎳的過(guò)度擴(kuò)散問(wèn)題，降低漏電流及后續(xù)尖峰等缺陷問(wèn)題。

下面將具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的改善鎳退火機(jī)臺(tái)晶圓均一性的方法的流程圖。

具體地，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的改善鎳退火機(jī)臺(tái)晶圓均一性的方法包括：

第一步驟S1：在硅片表面生長(zhǎng)鎳金屬沉積物以制造鎳金屬控片；

優(yōu)選地，在第一步驟S1中，利用PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相沉積)機(jī)臺(tái)在硅片表面生長(zhǎng)鎳金屬沉積物。

優(yōu)選地，在第一步驟S1中，先去除硅片表面的原生氧化層，然后在硅片表面生長(zhǎng)鎳金屬層。

第二步驟S2：由待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第一次退火；

在第二步驟S2中，鎳金屬沉積物與硅在反應(yīng)產(chǎn)生相變(部分地形成金屬硅化物)，使反應(yīng)得到的相變產(chǎn)物電阻驟降。

優(yōu)選地，在第二步驟S2中，在設(shè)定的等待時(shí)間(Q-time，queue time)內(nèi)，由待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第一次退火。

例如，優(yōu)選地，在第二步驟S2中，待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)在300℃下對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第一次退火。

例如，退火機(jī)臺(tái)是快速熱處理機(jī)臺(tái)。

第三步驟S3：測(cè)量鎳金屬控片第一次退火后的電阻值以檢驗(yàn)鎳金屬控片的相變程度；

第四步驟S4：根據(jù)所述電阻值檢驗(yàn)出的相變程度獲取反饋值，并采用所述反饋值來(lái)優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)參數(shù)；

優(yōu)選地，在第四步驟S4中，優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)參數(shù)用于優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)溫度補(bǔ)償。

第五步驟S5：在優(yōu)化退火機(jī)臺(tái)的機(jī)臺(tái)參數(shù)之后，由待監(jiān)控的退火機(jī)臺(tái)對(duì)鎳金屬控片進(jìn)行第二次退火，以得到最終的金屬硅化物。

具體地，所述金屬硅化物是NiSi。

本發(fā)明測(cè)量相變產(chǎn)物的電阻值，并且從數(shù)據(jù)反饋得出退火機(jī)臺(tái)(例如，快速熱處理機(jī)臺(tái))加熱的能力與均一度，并依此優(yōu)化機(jī)臺(tái)參數(shù)，根據(jù)晶圓反應(yīng)溫度的敏感度及時(shí)給予溫度補(bǔ)償，達(dá)到改善退火機(jī)臺(tái)晶圓的均一性。此方法具有時(shí)效性與可靠性。

本發(fā)明結(jié)合前層工藝特點(diǎn)，使用金屬硅化物晶圓實(shí)時(shí)監(jiān)控鎳退火機(jī)臺(tái)的加熱能力與溫度設(shè)定的合理性，根據(jù)晶圓反應(yīng)溫度的敏感度及時(shí)給予溫度補(bǔ)償，達(dá)到提升晶圓均一性，降低工藝缺陷，提高產(chǎn)品良率的目的。

此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。