[发明专利]晶圆退火的热量补偿方法

说明书

本发明提供一种晶圆退火的热量补偿方法，在晶圆的栅极上形成侧墙，对于每个晶圆，测量所述侧墙的厚度，并根据所述侧墙厚度的变化ΔD时，在晶圆尖峰退火时，对晶圆进行温度补偿，补偿温度ΔT＝a×ΔD+b，其中a、b为侧墙厚度变化ΔD以及尖峰退火温度变化Δt对电性参数的影响系数。由于每个晶圆在制作时，其侧墙厚度并不一致，因此本发明针对每个晶圆侧墙厚度的变化，制定了温度补偿公式ΔT＝a×ΔD+b，从而针对不同的晶圆、不同的侧墙厚度，补偿不同的温度，从而保证不同的晶圆受热一致，使得该种工艺制作下来的半导体器件的电性参数稳定在一定范围内，方便后续的测试和应用。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，特别涉及一种晶圆退火的热量补偿方法。

背景技术

随着半导体工业的发展，集成电路向体积小、速度快、低功耗方向发展。半导体器件的特征尺寸不断按比例缩小，掺杂元素在退火后的横向和纵向扩散程度也相应减小，结深需要变浅。为了控制掺杂元素的扩散，业界普遍采用尖峰退火。尖峰退火是将晶圆快速升到900℃到1200℃的温度，然后快速降温，其主要作用在于激活掺杂元素，尖峰退火在高温滞留时间很短，整个过程约1.5秒，所以使用尖峰退火工艺可以得到较浅的结深。但是，正因为尖峰退火时间短，退火过程受到一些干扰，就会造成晶圆中掺杂元素的结深分布不均匀。

在集成电路制造过程中，时常出现：由于前程制造工艺影响，造成后续晶圆制造工艺出现波动的情况。例如：隔离侧墙氮化硅厚度的变化会改变晶圆的热辐射大小；在一定条件下，氮化硅越厚，晶圆的热辐射能力越大，后续尖峰退火时，晶圆热量流失大，实际吸收的热量会减小，造成半导体器件的电性参数变化。

发明内容

本发明提供一种晶圆退火的热量补偿方法，在尖峰退火时，根据隔离侧墙氮化硅的厚度对晶圆进行热量补偿，保证不同晶圆受热一致，半导体器件的电性参数稳定。

为达到上述目的，本发明提供一种晶圆退火的热量补偿方法，在晶圆的栅极上形成侧墙，对于每个晶圆，测量所述侧墙的厚度，并根据所述侧墙厚度的变化ΔD时，在晶圆尖峰退火时，对晶圆进行温度补偿，补偿温度ΔT＝a×ΔD+b，其中a、b为侧墙厚度变化ΔD以及尖峰退火温度变化Δt对电性参数的影响系数。

作为优选，所述a、b通过一下步骤得到：

步骤一：收集电性参数R随侧墙厚度变化ΔD时的变化值ΔR，收集n组数据分别为(ΔR1,ΔD1)、(ΔR2,ΔD2)、(ΔR3,ΔD3)…(ΔRn,ΔDn)，通过对n组数据线性回归计算，可以得到电性参数ΔR＝c×ΔD+d，其中c和d由线性回归计算得到；

步骤二：收集电性参数R随尖峰退火温度变化Δt时的变化值ΔR，收集m组数据分别为(ΔR1,Δt1)、(ΔR2,Δt2)、(ΔR3,Δt3)…(ΔRm,Δtm)，通过对m组数据线性回归计算，可以得到电性参数ΔR＝e×Δt+f，其中e和f由线性回归计算得到；

步骤三：结合步骤一和步骤二：当侧墙厚度变化ΔD时，对电性参数的影响，等效于尖峰退火温度变化时，对电性参数的影响，那么当侧墙厚度变化值ΔD，需要对晶圆进行温度补偿ΔT＝-Δt，所以

作为优选，n＝>3，且m＝>3。

作为优选，所述尖峰退火温度变化Δt范围为-100℃≤Δt≤100℃。

作为优选，所述侧墙厚度变化ΔD范围为

作为优选，所述侧墙材料为氮化硅。