[发明专利]氧化膜中氯含量的检测方法

说明书

本申请公开了一种氧化膜中氯含量的检测方法，涉及半导体制造领域。该方法包括获取氧化膜的厚度增加量与氯含量的基准对应关系，所述氧化膜的厚度增加量根据退火处理前的氧化膜厚度和退火处理后的氧化膜厚度确定；获取退火处理后所述待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量；根据所述基准对应关系和所述待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量，确定出所述待检测晶圆上氧化膜的氯含量；解决了现有技术中检测氧化膜中氯含量耗时长的问题；达到了提高氧化膜中氯含量的检测效率的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种氧化膜中氯含量的检测方法。

背景技术

硅片上的氧化物可以通过热生长或淀积的方法产生。在升温环境里，通过外部供给高纯氧气使之与硅衬底反应，可以在硅片上得到一层热生长的氧化层。氧化膜在半导体制造中的应用包括器件保护和隔离、限制带电载流子场区隔离、栅氧电介质、掺杂阻挡、金属层间的介质层等，因此氧化膜的质量与半导体器件的质量息息相关。

在氧化工艺中含氯气体可以中和界面处的电荷堆积，氯离子能扩散进入正电荷层，并形成中性层；在热氧化工艺中加入氯化物离子还能够提高氧化速率。然而，氯化物浓度需要保持在特定值以下，避免过多的氯化物影响半导体器件的性能，比如：在闪存器件的制造中，高温氧化形成隧穿氧化层时氯含量会影响闪存器件的数据保持性能。

目前，氧化膜中的氯含量一般采用SIMS(二次离子质谱分析)来检测，但SIMS的检测费用昂贵且检测周期较长。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种氧化膜中氯含量的检测方法。技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种氧化膜中氯含量的检测方法，该方法包括：

获取氧化膜的厚度增加量与氯含量的基准对应关系，氧化膜的厚度增加量根据退火处理前的氧化膜厚度和退火处理后的氧化膜厚度确定；

获取退火处理后待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量；

根据基准对应关系和待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量，确定出待检测晶圆上氧化膜的氯含量。

可选的，获取氧化膜的厚度增加量与氯含量的基准对应关系，包括：

在对晶圆进行退火处理之前，获取晶圆上氧化膜的厚度；

对晶圆进行退火处理，获取不同退火温度对应的氧化膜厚度增加量以及氧化膜的氯含量；

根据不同退火温度对应的氧化膜厚度增加量以及氧化膜的氯含量，确定氧化膜的厚度增加量与氯含量的基准对应关系。

可选的，氧化膜的厚度增加量与氯含量的基准对应关系为线性关系。

可选的，该方法还包括：

检测获取的待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量与基准对应关系中氧化膜的厚度增加量之差是否超出预定范围；

若检测到获取的待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量与基准对应关系中氧化膜的厚度增加量之差超出预定范围，则确定待检测晶圆的氧化膜的氯含量异常。

可选的，获取退火处理后待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量之前，该方法包括：

在待检测晶圆上形成氧化膜；

对待检测晶圆进行退火处理。

可选的，获取退火处理后待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量，包括：

获取待检测晶圆上氧化膜的初始厚度；

获取退火处理后待检测晶圆上氧化膜的厚度；

根据待检测晶圆上氧化膜的初始厚度与退火处理后待检测晶圆上氧化膜的厚度，确定退火处理后待检测晶圆上氧化膜的厚度增加量。