[发明专利]一种退火炉降温速率校准的方法

说明书

本申请公开了一种退火炉降温速率校准的方法，所述方法包括：在所述第一退火炉中对多个第一晶圆进行加热；将多个所述第一晶圆在所述第一退火炉中在不同的降温时间内分别降温至预设温度；测量多个第一晶圆的表面参数；建立表面参数和所述降温时间的第一对应关系；在第二退火炉中对多个第二晶圆进行加热和降温，以建立表面参数和降温时间的第二对应关系，其中第二晶圆的加热和降温的条件与所述第一晶圆的加热和降温条件相同；以所述第一对应关系为参照，调节所述第二退火炉中的降温速率，以将所述第一对应关系和所述第二对应关系中相同降温时间下的表面参数校准到同一水平。通过所述方法在高温退火过程中发现降温速率的差异，并实现降温速率的校准。

技术领域

本申请涉及退火领域，具体而言涉及一种退火炉降温速率校准的方法。

背景技术

退火是一种热处理工艺，在半导体工艺中，是将硅片加热到一定温度，保持一定时间，然后以适宜温度冷却，目的是改善硅片体内缺陷，改变硅片应力，同时对硅片的电阻率及少子寿命有一定影响。

在退火过程中，当降温速率不同时，会影响硅片的缺陷分布以及应力，不同的降温速率可以使体内有不同的空穴分布，进而影响硅片的吸杂效果。对于高温热处理过程，不同的降温速率会影响表面质量，影响后续氧化层的成长质量。

因此，控制降温过程中降温速率非常重要。然而在实际的工艺过程中，由于机台本身的差异或者环境差异的影响，导致不同机台在相同工艺参数下硅片的降温速率存在差异，从而导致生产出硅片产品的差异。现行的通过温度传感器得到温度随时间变化大致估计降温速率的方法并不能准确反映产品降温速率的差异。针对上述问题，有必要提出一种精确校准降温速率的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种退火炉降温速率校准的方法，所述方法包括：

在所述第一退火炉中对多个第一晶圆进行加热；

将多个所述第一晶圆在所述第一退火炉中在不同的降温时间内分别降温至预设温度；

测量多个所述第一晶圆的表面参数；

建立所述表面参数和所述降温时间的第一对应关系；

在所述第二退火炉中对多个第二晶圆进行加热和降温，以建立表面参数和降温时间的第二对应关系，其中所述第二晶圆的加热和降温的条件与所述第一晶圆的加热和降温条件相同；

以所述第一对应关系为参照，调节所述第二退火炉中的降温速率，以将所述第一对应关系和所述第二对应关系中相同降温时间下的表面参数校准到同一水平。

可选地，以所述第一对应关系为参照，调节所述第二退火炉中的降温速率，以使相同降温时间下的所述第二晶圆的表面参数与所述第一晶圆的表面参数相同。

可选地，所述表面参数包括所述第一晶圆表面的雾度值和所述第二晶圆表面的雾度值。

可选地，所述雾度值为所述第一晶圆表面的选定位置的雾度值和第二晶圆表面的选定位置的雾度值或所述第一晶圆表面的平均雾度值和第二晶圆表面的平均雾度值。

可选地，在所述第一退火炉中对多个所述第一晶圆进行加热的温度为1000℃～1300℃，加热时间为30s～100s。

可选地，所述预设温度为1100℃～900℃。

可选地，降温时向所述第一退火炉和所述第二退火炉中通入降温气体，以用于降温。

可选地，所述降温气体包括氢气、氮气、氩气中的一种或几种。

可选地，通过调节降温过程中通入所述第二退火炉中的降温气体的流量来调节所述第二退火炉中的降温速率。

可选地，建立所述第一退火炉中的所述表面参数和所述降温时间之间的第一关系曲线；以及