一種與激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)量因素的方法
【專利摘要】一種激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)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(jù)所有硅片相應(yīng)的第一方阻圖，判斷該批次被監(jiān)測硅片邊緣處是否重復(fù)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(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)一個銳角，則該批硅片具有質(zhì)量問題或者是機(jī)臺探針具有接觸問題；否則，該批硅片放置在機(jī)臺上的作業(yè)位置需要校準(zhǔn)。
【專利說明】一種與激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)量因素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)量因素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)向高密度、高集成度的方向迅速發(fā)展，對半導(dǎo)體設(shè)備處理設(shè)備提出了越來越高的要求。半導(dǎo)體處理設(shè)備由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)龐大，且其產(chǎn)品(晶圓)價值高。因此，在半導(dǎo)體制造工藝中，精準(zhǔn)排除硅片質(zhì)量因素一直是本領(lǐng)域技術(shù)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(jìn)行掃描，從而達(dá)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(shù)中激光退火機(jī)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(yàn)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(jìn)入硅片前，現(xiàn)有程式將能量降低，等進(jìn)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(yù)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?yàn)闊崃考胁蝗菀咨l(fā)，所以容易導(dǎo)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(guān)。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(dāng)探頭壓在導(dǎo)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(chǎn)生電流場，內(nèi)端上兩根探針測試電流場在這兩個探點(diǎn)上形成的電勢，即方阻越大，產(chǎn)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(zhǔn)量測硅片質(zhì)量的因素主要包括以下兩點(diǎn):
[0007]①、量測機(jī)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(jī)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(jié)果顯示該硅片質(zhì)量也有可能不合格，反之，如果一個原本補(bǔ)合格的硅片，其測試結(jié)果顯示該硅片質(zhì)量也有可能是合格的，上述兩種情況均對量測的精準(zhǔn)性產(chǎn)生了干擾。因此，精準(zhǔn)排除干擾被監(jiān)控硅片質(zhì)量因素時本領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)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(guān)的排除硅片質(zhì)量因素的方法，其利用同一批次的硅片，采用調(diào)整的監(jiān)控程式作業(yè)(即通過利用旋轉(zhuǎn)的驗(yàn)證程式)，經(jīng)過對比方塊電阻檢測結(jié)果達(dá)到排除硅片質(zhì)量因素的方法，進(jìn)而進(jìn)行下一步作業(yè)位置檢查的效
果O
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0012]一種激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)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(jù)所有硅片相應(yīng)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(fù)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(shè)置的所述硅片第一缺口位置放置方向，沿逆時針旋轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)一個銳角，則認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，或者是機(jī)臺探針具有接觸問題；否則，認(rèn)為放置在機(jī)臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準(zhǔn)。
[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(zhì)量問題或者是機(jī)臺探針具有接觸問題的步驟包括:
[0020]步驟S41:更換機(jī)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(jù)該批硅片所有硅片相應(yīng)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(rèn)為是認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，否則，是機(jī)臺探針具有接觸問題。
[0022]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明一種激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)量因素的方法，利用同一批次的硅片，調(diào)整使用檢驗(yàn)硅片質(zhì)量的驗(yàn)證程式，經(jīng)過對比方塊電阻檢測結(jié)果達(dá)到排除硅片質(zhì)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(zhì)量的因素。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中激光退火機(jī)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(guān)的排除硅片質(zhì)量因素的方法的流程示意圖
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)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(shí)施例步驟S3中阻值高點(diǎn)同時旋轉(zhuǎn)的方塊電阻圖
[0028]圖6為本發(fā)明實(shí)施例步驟S3中阻值高點(diǎn)未同時旋轉(zhuǎn)的方塊電阻圖【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖3-6，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)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(guān)的排除硅片質(zhì)量因素方法的流程示意圖。在對一批硅片進(jìn)行激光光束掃描退火工藝時，會導(dǎo)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(zhì)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(fù)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，需要首先排查硅片質(zhì)量的因素，然后，再查看硅片的作業(yè)位置。即根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的方阻監(jiān)控程式，來設(shè)置另一個用來檢驗(yàn)硅片質(zhì)量的驗(yàn)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(shù)中的四探針法測試方阻。
[0033]步驟S2:根據(jù)所有硅片相應(yīng)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(fù)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(shí)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(fù)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(zhì)量問題，另一種可能是硅片質(zhì)量沒有問題，該現(xiàn)象是由機(jī)臺中心校準(zhǔn)問題影響或機(jī)臺探針由于壓力不同而產(chǎn)生的接觸干擾問題。如果不是，顯然可以用現(xiàn)有技術(shù)中的判斷方法進(jìn)行硅片質(zhì)量的判斷，例如，如果所有硅片相應(yīng)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(zhì)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(zhì)量不合格。
[0035]步驟S3:將第一方阻監(jiān)控程式中設(shè)置的所述硅片第一缺口位置放置方向，沿逆時針旋轉(zhuǎn)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(shí)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(yīng)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(zhuǎn)一個銳角，則認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，或者是機(jī)臺探針具有接觸問題；否則，認(rèn)為放置在機(jī)臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準(zhǔn)。
[0037]請參閱圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例步驟S3中該批次硅片邊緣處高阻值點(diǎn)同時旋轉(zhuǎn)的方塊電阻圖；則可以認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，或者是機(jī)臺探針具有接觸問題。如圖所示，在本實(shí)施例中，將第一方阻監(jiān)控程式中設(shè)置的硅片缺口放置方向從6點(diǎn)鐘位置逆時針旋轉(zhuǎn)45度換到3點(diǎn)鐘位置，然后，再進(jìn)行激光退火工藝并采用第二方阻監(jiān)控程式進(jìn)行監(jiān)控，如果阻值的高點(diǎn)同樣出現(xiàn)在了旋轉(zhuǎn)45度以后的地方，則說明是硅片質(zhì)量的元素。
[0038]請參閱圖6，圖6為本發(fā)明實(shí)施例步驟S3中該批次硅片邊緣處阻值高點(diǎn)未同時旋轉(zhuǎn)的方塊電阻圖。在本實(shí)施例中，將第一方阻監(jiān)控程式中設(shè)置的硅片缺口放置方向從6點(diǎn)鐘位置逆時針旋轉(zhuǎn)45度換到3點(diǎn)鐘位置，然后，再進(jìn)行激光退火工藝并采用第二方阻監(jiān)控程式進(jìn)行監(jiān)控，如果阻值的高點(diǎn)仍然出現(xiàn)在10點(diǎn)鐘位置，則說明不是硅片質(zhì)量的原因，則可以認(rèn)為放置在機(jī)臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準(zhǔn)，下一步需要進(jìn)行硅片作業(yè)位置的檢查。
[0039]在本發(fā)明一些較佳的實(shí)施例中，為進(jìn)一步區(qū)分上述步驟S4中，該批硅片是具有質(zhì)量問題或者是機(jī)臺探針具有接觸問題的步驟可以包括:
[0040]步驟S41:更換機(jī)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(jù)該批硅片所有硅片相應(yīng)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(rèn)為是認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，否則，是機(jī)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(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光退火工藝問題相關(guān)的排除硅片質(zhì)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(jù)所有硅片相應(yīng)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(fù)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(shè)置的所述硅片第一缺口位置放置方向，沿逆時針旋轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)一個銳角，則認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，或者是機(jī)臺探針具有接觸問題；否則，認(rèn)為放置在機(jī)臺上的該批硅片作業(yè)位置需要校準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的排除硅片質(zhì)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(quán)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(quán)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(zhì)量問題，或者是機(jī)臺探針具有接觸問題的步驟包括: 步驟S41:更換機(jī)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(jù)該批硅片所有硅片相應(yīng)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(rèn)為是認(rèn)為該批硅片具有質(zhì)量問題，否則，是機(jī)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(quán)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