[发明专利]一种改善硅外延片翘曲度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅外延片技术领域，尤其涉及一种改善硅外延片翘曲度的方法。

技术领域

本发明涉及硅外延片技术领域，尤其涉及一种改善硅外延片翘曲度的方法。

背景技术

硅外延片是一种广泛应用于各种半导体器件及集成电路的半导体材料，被广泛应用于风能、太阳能、汽车、手机、家电等产品中。

硅外延片的翘曲度 (WARP)主要是在高温工艺中, 硅外延片中形成的热应力使硅片发生塑性形变.在超大规模集成电路( VLSI) 微米和亚微米线宽的自动化设备中, 翘曲严重影响光刻的精确度, 甚至使光刻无法进行。 减小硅片翘曲度就意味着可进一步减小线宽, 提高集成度. 改善电路性能。

目前控制硅外延片翘曲度的方法主要是通过控制和筛选衬底材料的翘曲度(WARP)来实现，该方法的缺点是：1）大大降低了衬底材料的成品率；2）对背面有多晶硅背封的衬底材料，衬底的翘曲度(WARP)数值和外延后的大小并不对应，因此这种筛选方法并不能有效控制外延后的翘曲度(WARP)；3）对外延后因为翘曲度(WARP)造成的不合格无法返工或修复。

背景技术

硅外延片是一种广泛应用于各种半导体器件及集成电路的半导体材料，被广泛应用于风能、太阳能、汽车、手机、家电等产品中。

硅外延片的翘曲度 (WARP)主要是在高温工艺中, 硅外延片中形成的热应力使硅片发生塑性形变.在超大规模集成电路( VLSI) 微米和亚微米线宽的自动化设备中, 翘曲严重影响光刻的精确度, 甚至使光刻无法进行。 减小硅片翘曲度就意味着可进一步减小线宽, 提高集成度. 改善电路性能。

目前控制硅外延片翘曲度的方法主要是通过控制和筛选衬底材料的翘曲度(WARP)来实现，该方法的缺点是：1）大大降低了衬底材料的成品率；2）对背面有多晶硅背封的衬底材料，衬底的翘曲度(WARP)数值和外延后的大小并不对应，因此这种筛选方法并不能有效控制外延后的翘曲度(WARP)；3）对外延后因为翘曲度(WARP)造成的不合格无法返工或修复。

发明内容

本发明提供一种改善硅外延片翘曲度的方法，可以使翘曲度(WARP)不合格的硅外延片进行退火处理后成为合格品，而且可与外延工艺兼容，有效的改善硅外延片的翘曲度，大大提高了成品的精度及合格率，可变废为宝，成本低，效率高。

本发明所采取的技术方案是：

一种改善硅外延片翘曲度的方法，包括下述步骤：

（1）准备硅外延片：制取新的硅外延片或取需修复的硅外延片；

（2）退火：将准备的硅外延片放入反应室，在650-1050℃下退火10-30min；用10-15分钟降温至≤300℃，将硅外延片取出反应室。

步骤（1）中所述的新的硅外延片的制取方法为：将硅衬底片装入反应室，用10-15分钟升温至900℃,8-12分钟升至1020-1050℃，进行外延生长。

步骤（2）中退火温度为850-950℃。

步骤（1）中所述的需修复的硅外延片为翘曲度大于硅外延片厚度1%的硅外延片。

高温退火是将工件加热到一定温度并持续一定时间后，使缓慢冷却，能消除材料的残余应力，稳定尺寸，减少变形，因此高温退火在一定程度上可以改善翘曲度。

根据客户要求的规范不同确定硅外延片的翘曲度是否合格，一般要求翘曲度不大于硅外延片厚度1%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1. 可以使翘曲度(WARP)不合格的硅外延片进行退火处理后成为合格品，可变废为宝。

2.本发明的方法可与外延工艺兼容，有效的改善硅外延片的翘曲度，大大提高了成品的精度及合格率，成本低，效率高。

发明内容

本发明提供一种改善硅外延片翘曲度的方法，可以使翘曲度(WARP)不合格的硅外延片进行退火处理后成为合格品，而且可与外延工艺兼容，有效的改善硅外延片的翘曲度，大大提高了成品的精度及合格率，可变废为宝，成本低，效率高。

本发明所采取的技术方案是：

一种改善硅外延片翘曲度的方法，包括下述步骤：

（1）准备硅外延片：制取新的硅外延片或取需修复的硅外延片；

（2）退火：将准备的硅外延片放入反应室，在650-1050℃下退火10-30min；用10-15分钟降温至≤300℃，将硅外延片取出反应室。