一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，包括以下步驟：在晶舟中設(shè)置有三個(gè)非產(chǎn)品晶片區(qū)域；采用若干產(chǎn)品晶片和若干第一擋片，將晶舟中除三個(gè)非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填滿；在非產(chǎn)品晶片區(qū)域中填充有第一擋片、第二擋片和控片；將晶舟置于爐管中進(jìn)行多晶硅制備工藝；對(duì)使用后的第二擋片進(jìn)行清洗和重新制備；重復(fù)上述步驟；其中，第二擋片為在一光片上沉積氮化硅和氧化硅后形成；控片則僅沉積氧化硅。本發(fā)明保證了爐管工藝過(guò)程中控片和產(chǎn)品晶片表面的多晶硅淀積速度一致，使控片能有效準(zhǔn)確地反映產(chǎn)品晶片的顆粒數(shù)和膜厚，減少了控片使用的片數(shù)和量測(cè)時(shí)間，從而減少了日程監(jiān)控的成本，提高了日程監(jiān)控的效率。
【專利說(shuō)明】—種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法

【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】，尤其涉及一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的多晶硅淀積通常采用低壓化學(xué)氣相沉積的垂直爐管進(jìn)行工藝，為了保證爐管的工藝質(zhì)量，在爐管工藝過(guò)程中，在晶舟的上、中、下位置各擺放兩片相鄰控片，以用于檢測(cè)爐管內(nèi)工藝產(chǎn)品的顆粒數(shù)和膜厚是否符合制程標(biāo)準(zhǔn)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中包括一晶舟I’、若干擋片2’、若干控片4’、若干產(chǎn)品晶片5’。
[0003]其中，對(duì)于大部分半導(dǎo)體制程，產(chǎn)品晶片5’在進(jìn)入多晶硅爐管工藝前，正面和背面均為氧化硅薄膜。由于不同的晶片表層膜質(zhì)上的多晶硅淀積速度不同，所以多晶硅爐管工藝中的控片4’ 一般采用硅-氧化硅的結(jié)構(gòu)，以便使與控片相鄰的產(chǎn)品晶片多晶硅膜厚正常。并且產(chǎn)品晶片的裝載方式設(shè)定為從晶舟頂部控片下方依次向下加載。
[0004]多晶硅爐管使用的擋片一般采用硅-氮化硅結(jié)構(gòu)，且可在爐管中多次使用。因此在爐管保養(yǎng)后復(fù)機(jī)測(cè)試及產(chǎn)品晶片數(shù)量不足等情況下工藝時(shí)，控片上方則是填充的正常擋片，由于擋片背面是氮化硅或多晶硅，故現(xiàn)有技術(shù)采用控片疊片的方式來(lái)檢測(cè)爐管內(nèi)工藝產(chǎn)品的顆粒數(shù)和膜厚，而其中只采用控片的第二控片a，第四控片b，第六控片c的多晶硅膜厚來(lái)監(jiān)控爐管工藝膜厚的穩(wěn)定性。
[0005]對(duì)于現(xiàn)有采用控片疊片的監(jiān)控方式，存在著控片使用片數(shù)較多，量測(cè)控片工藝前后顆粒數(shù)和膜厚時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，這增加了日程監(jiān)控的成本，降低了日程監(jiān)控的效率。
[0006]中國(guó)專利(CN202282335U)公開(kāi)了一種垂直爐管，包括晶舟、保溫桶和石英基座，所述石英基座設(shè)置于所述保溫桶內(nèi)，所述晶舟安裝于所述保溫桶上方，所述保溫桶的頂部設(shè)有開(kāi)口，所述晶舟的底部設(shè)有通孔，還包括一用于封閉所述保溫桶的開(kāi)口的擋板，所述擋板設(shè)置于所述保溫桶內(nèi)部且所述擋板位于所述石英基座的上方。本實(shí)用新型提供的垂直爐管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)在所述保溫桶內(nèi)部設(shè)置一塊用于封閉所述保溫桶的開(kāi)口的擋板，可以防止石英基座表面的多晶硅薄膜被氣流經(jīng)所述保溫桶的開(kāi)口帶入晶舟的底部區(qū)域，從而防止晶舟底的顆粒物質(zhì)超標(biāo)，確保廣品良率。
[0007]上述專利存在著控片使用片數(shù)較多，量測(cè)控片工藝前后顆粒數(shù)和膜厚時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，這增加了日程監(jiān)控的成本，降低了日程監(jiān)控的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0009]一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，所述方法包括以下步驟:
[0010]步驟S1、提供一晶舟、若干產(chǎn)品晶片、若干第一擋片、若干第二擋片和若干控片；
[0011]步驟S2、在所述晶舟中從上往下，依次設(shè)置第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域，所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟頂部，所述第二非晶片產(chǎn)品區(qū)域位于所述晶舟的中部，所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟的底部；
[0012]步驟S3、至少采用若干產(chǎn)品晶片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿；
[0013]步驟S4、在所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第一擋片、一第二擋片和一控片，在所述第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片和一控片，在所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片、一控片和一第一擋片；
[0014]步驟S5、將所述晶舟置于爐管中進(jìn)行多晶硅制備工藝；
[0015]步驟S6、對(duì)使用后的若干第二擋片進(jìn)行清洗和重新制備；
[0016]步驟S7、重復(fù)步驟SI?S6 ;
[0017]其中，所述第一擋片為在一光片的正面和反面均沉積氮化硅后形成；所述第二擋片為在一光片的正面和反面均依次沉積氮化硅和氧化硅后形成；所述控片為在一光片的正面和反面均沉積氧化硅后形成。
[0018]優(yōu)選的，步驟S3中，僅采用若干產(chǎn)品晶片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿。
[0019]優(yōu)選的，步驟S3中，采用若干產(chǎn)品晶片和若干所述第一擋片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿。
[0020]優(yōu)選的，步驟S5中，該爐管為垂直爐管。
[0021]優(yōu)選的，步驟S5中，該爐管為水平爐管。
[0022]優(yōu)選的，步驟S6中，所述第二擋片經(jīng)清洗以去除表面的多晶硅及二氧化硅后，再制備一層二氧化硅，以完成重新制備。
[0023]優(yōu)選的，步驟S6中，采用酸性清洗液清洗第二擋片。
[0024]本發(fā)明提供了一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，與現(xiàn)有采用控片疊片的監(jiān)控方式相比，本發(fā)明在多晶硅爐管晶舟上、中、下位置只放置一個(gè)控片，而在每個(gè)控片上方都擺放一個(gè)第二擋片，該第二擋片的正面和背面均為氧化硅薄膜，并且在淀積過(guò)一次多晶硅后就進(jìn)行回收酸洗，再次重新制備后使用。這就保證了爐管工藝過(guò)程中控片和產(chǎn)品晶片表面的多晶硅淀積速度一致，使控片能有效準(zhǔn)確地反映多晶硅爐管工藝中產(chǎn)品晶片的顆粒數(shù)和膜厚，減少了控片使用的片數(shù)和量測(cè)時(shí)間，從而減少了日程監(jiān)控的成本，提高了日程監(jiān)控的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中晶舟內(nèi)放置硅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法中晶舟內(nèi)放置硅片的
[0028]結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法中的第二擋片使用流
[0030]程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，顯然，所描述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)例，而不是全部的實(shí)例?；诒景l(fā)明匯總的實(shí)例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有實(shí)例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)例及實(shí)例中的特征可以相互自由組合。
[0033]本發(fā)明是一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，包括以下步驟:
[0034]步驟S1、提供一晶舟、若干產(chǎn)品晶片、若干第一擋片、若干第二擋片和若干控片；
[0035]步驟S2、在所述晶舟中從上往下，依次設(shè)置第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域，所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟頂部，所述第二非晶片產(chǎn)品區(qū)域位于所述晶舟的中部，所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟的底部；
[0036]步驟S3、至少采用若干產(chǎn)品晶片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿；
[0037]步驟S4、在所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第一擋片、一第二擋片和一控片，在所述第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片和一控片，在所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片、一控片和一第一擋片；
[0038]步驟S5、將所述晶舟置于爐管中進(jìn)行多晶硅制備工藝；
[0039]步驟S6、對(duì)使用后的若干第二擋片進(jìn)行清洗和重新制備；
[0040]步驟S7、重復(fù)步驟SI?S6 ;
[0041]其中，所述第一擋片為在一光片的正面和反面均沉積氮化硅后形成；所述第二擋片為在一光片的正面和反面均依次沉積氮化硅和氧化硅后形成；所述控片為在一光片的正面和反面均沉積氧化硅后形成。本發(fā)明提供了一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，與現(xiàn)有采用控片疊片的監(jiān)控方式相比，本發(fā)明在多晶硅爐管晶舟上、中、下位置只放置一個(gè)控片，而在每個(gè)控片上方都擺放一個(gè)第二擋片，該第二擋片的正面和背面均為氧化硅薄膜，并且在淀積過(guò)一次多晶硅后就進(jìn)行回收酸洗，再次重新制備后使用。這就保證了爐管工藝過(guò)程中控片和產(chǎn)品晶片表面的多晶硅淀積速度一致，使控片能有效準(zhǔn)確地反映多晶硅爐管工藝中產(chǎn)品晶片的顆粒數(shù)和膜厚，減少了控片使用的片數(shù)和量測(cè)時(shí)間，從而減少了日程監(jiān)控的成本，提高了日程監(jiān)控的效率。
[0042]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)例做具體闡釋。
[0043]如圖2(圖2中僅展示了主要技術(shù)特征，圖中省略號(hào)處皆填充有若干產(chǎn)品晶片5和若干第一擋片2)所示，本發(fā)明的實(shí)例是一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，包括以下步驟:
[0044]步驟S1、提供一晶舟1、若干產(chǎn)品晶片5、若干第一擋片2、若干第二擋片3和若干控片4。其中，所述第一擋片2為在一光片的正面和反面均沉積氮化硅后形成；所述第二擋片3為在一光片的正面和反面均依次沉積氮化硅和氧化硅后形成，如圖3所示；所述控片為在一光片的正面和反面均沉積氧化娃后形成。
[0045]步驟S2、在所述晶舟I中從上往下，依次設(shè)置第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域(即如圖2所示的晶舟內(nèi)非省略號(hào)處，第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域分別對(duì)應(yīng)了圖2中的晶舟I的頂部、中部和底部三個(gè)位置)所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟頂部，所述第二非晶片產(chǎn)品區(qū)域位于所述晶舟的中部，所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟的底部。
[0046]步驟S3、至少采用若干產(chǎn)品晶片5，將所述晶舟I中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿；也就是說(shuō)，可以僅采用若干產(chǎn)品晶硅片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿；也可以采用若干產(chǎn)品硅片晶片和若干所述第一擋片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充
-1p^ O O
[0047]步驟S4、在所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第一擋片2、一第二擋片3和一控片4，在所述第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片3和一控片4，在所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片3、一控片4和一第一擋片
2。由于第二擋片3的背面和控片4正面均為氧化硅，而且相鄰擺放的產(chǎn)品晶片5的正面和背面均為氧化硅薄膜，這就使得控片4與產(chǎn)品晶片5得到相同的多晶硅淀積速度，從而使控片4能準(zhǔn)確地反映多晶硅爐管工藝中產(chǎn)品晶片5的顆粒數(shù)和膜厚。
[0048]步驟S5、將所述晶舟I置于爐管中進(jìn)行多晶硅制備工藝。在該步驟中，該爐管可為垂直爐管或水平爐管中的任意一種。
[0049]步驟S6、對(duì)使用后的若干第二擋片3進(jìn)行清洗和重新制備。在該步驟中，所述第二擋片3經(jīng)酸性清洗液清洗以去除表面的多晶硅及二氧化硅后，再制備一層二氧化硅，以完成重新制備，過(guò)程如圖3所示。
[0050]步驟S7、重復(fù)步驟 SI~S6。本發(fā)明中的第一擋片2可在爐管中多次使用，而為了確?？仄?上方的第二擋片3的背面為氧化硅，第二擋片在淀積過(guò)一次多晶硅后，就要回收酸洗后重新制備，具體的第二擋片3使用流程如圖3所示。
[0051]采用本發(fā)明的一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，不但能有效地檢測(cè)多晶硅爐管各種工藝狀況下的產(chǎn)品的顆粒數(shù)和膜厚是否符合制程標(biāo)準(zhǔn)，而且減少了日程監(jiān)控的成本和量測(cè)時(shí)間，提高了日程監(jiān)控的效率，在半導(dǎo)體大規(guī)模化生產(chǎn)中，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效.
Mo
[0052]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所做出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改善多晶硅爐管控片監(jiān)控機(jī)制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟S1、提供一晶舟、若干產(chǎn)品晶片、若干第一擋片、若干第二擋片和若干控片； 步驟S2、在所述晶舟中從上往下，依次設(shè)置第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域，所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟頂部，所述第二非晶片產(chǎn)品區(qū)域位于所述晶舟的中部，所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域位于所述晶舟的底部； 步驟S3、至少采用若干產(chǎn)品晶片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿； 步驟S4、在所述第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第一擋片、一第二擋片和一控片，在所述第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片和一控片，在所述第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域中由上至下依次填充一第二擋片、一控片和一第一擋片； 步驟S5、將所述晶舟置于爐管中進(jìn)行多晶硅制備工藝； 步驟S6、對(duì)使用后的若干第二擋片進(jìn)行清洗和重新制備； 步驟S7、重復(fù)步驟SI?S6 ； 其中，所述第一擋片為在一光片的正面和反面均沉積氮化硅后形成；所述第二擋片為在一光片的正面和反面均依次沉積氮化硅和氧化硅后形成；所述控片為在一光片的正面和反面均沉積氧化硅后形成。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，僅采用若干產(chǎn)品晶片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，采用若干產(chǎn)品晶片和若干所述第一擋片，將所述晶舟中除第一非產(chǎn)品晶片區(qū)域、第二非產(chǎn)品晶片區(qū)域和第三非產(chǎn)品晶片區(qū)域以外的區(qū)域填充滿。 當(dāng)所述產(chǎn)品晶片的數(shù)量足以將所述晶舟填滿時(shí)，步驟S3中則全部填充所述產(chǎn)品晶片；當(dāng)所述產(chǎn)品晶片的數(shù)量不足以將所述晶舟填滿時(shí)，步驟S3中則用所述第一擋片代替所述廣品晶片填充所述晶舟直至所述晶舟填滿；
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S5中，所述爐管為垂直爐管。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S5中，所述爐管為水平爐管。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S6中，所述第二擋片經(jīng)清洗以去除表面的多晶硅及二氧化硅后，再制備一層二氧化硅，以完成重新制備。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟S6中，采用酸性清洗液清洗第二擋片。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK104051307SQ201410106570
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】吳加奇, 王智, 蘇俊銘, 張旭昇 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司