[发明专利]一种改善Logic产品衬底外延后弯曲度和翘曲度工艺

说明书

本发明公开了一种改善Logic产品衬底外延后弯曲度和翘曲度工艺，其改善工艺包括以下步骤：S1、首先降低工艺腔体接取片温度可以起到降低弯曲度及翘曲度的作用，由于外延设备仅工艺腔长期维持高温环境，其他传输腔保持常温，硅衬底进出工艺腔时会面临温度突变导致变形的问题，工艺腔的接取片的进行实时降低，降低了温度的突变，可以改善弯曲度、翘曲度，S2、然后调整硅衬底在腔内的升温速度和过程可以减少热应力的堆积降低其形变量。本发明通过优化设备的接取片温度及recipe的升温速率和外延时功率配比可以达到改善硅外延对wafer弯曲度、翘曲度的目的，从而提升了外延工序对衬底弯曲度及翘曲度的接受窗口，方法简单有效。

技术领域

本发明涉及衬底外延片加工技术领域，具体为一种改善Logic产品衬底外延后弯曲度和翘曲度工艺。

背景技术

外延是半导体工艺当中的一种，在bipolar工艺中，硅片最底层是P型衬底硅(有的加点埋层)；然后在衬底上生长一层单晶硅，这层单晶硅称为外延层；再后来在外延层上注入基区、发射区等等，最后基本形成纵向NPN管结构:外延层在其中是集电区，外延上面有基区和发射区。外延片就是在衬底上做好外延层的硅片。因有些厂只做外延之后的工艺生产，所以他们买别人做好外延工艺的外延片来接着做后续工艺

弯曲度值表表征wafer的弯曲程度，翘曲度表征wafer的翘曲程度，二者是表征硅衬底宏观形貌的重要参数，弯曲度的负值表示凹的形变，正值表示凸的形变，若形变过大则会导致衬底在后续光刻过程中出现失焦点，导致曝光异常，过分的形变甚至会增加后续抛光过程中的碎片风险，严重影响后续制程中的良率，影响外延片弯曲度、翘曲度主要因素是：硅片收到不同的热场分布导致应力释放方向不一致，从而影响弯曲度和翘曲度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善Logic产品衬底外延后弯曲度和翘曲度工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改善Logic产品衬底外延后弯曲度和翘曲度工艺，其改善工艺包括以下步骤：

S1、首先降低工艺腔体接取片温度可以起到降低弯曲度及翘曲度的作用，由于外延设备仅工艺腔长期维持高温环境，其他传输腔保持常温，硅衬底进出工艺腔时会面临温度突变导致变形的问题，工艺腔的接取片的进行实时降低，降低了温度的突变，可以改善弯曲度、翘曲度。

S2、然后调整硅衬底在腔内的升温速度和过程可以减少热应力的堆积降低其形变量，降低升温速率可以减少该类形变带来的弯曲度、翘曲度变化，通过将升温速率调整至一定频次，同时使用两步升温方法---升温至相应的合适温度后维持一定时间进行第二次升温，直至合适的温度。

S3、最后平衡外延过程中的温场分布改善外延片弯曲度、翘曲度，外延过程中硅衬底处于较稳定的状态，但此时衬底的状态受温场分布影响会直接影响到外延片的弯曲度、翘曲度，通过调整上下lamp功率比和内外圈加热灯管温度比可直接改变温场分布，从而改变衬底的形变量，进而达到抵消部分衬底凹或凸的形变的目的，如增加TOP Lamp功率配比可使wafer正面温度升高、背面温度降低引起衬底发生“凸”的形变在此状态下进行外延可以抵消掉部分衬底带来“凹”的形变，上下灯管的功率比可接受范围为52％至58％。

优选的，所述工艺腔的接取片的温度由800℃降低至650℃，且升温速率调整至6.5℃/分钟。

优选的，所述使用两步升温方法---升温至1120℃，且需要维持的时间为30秒进行第二次升温至1120℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过优化设备的接取片温度及recipe的升温速率和外延时功率配比可以达到改善硅外延对wafer弯曲度、翘曲度的目的，从而提升了外延工序对衬底弯曲度及翘曲度的接受窗口，方法简单有效。

附图说明

图1为本发明的工艺流程原理示意图。

具体实施方式