炉管温度校准方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111829682A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号201910309337.3(22)申请日2019.04.17(71)申请人芯恩（青岛）集成电路有限公司地址266000山东省青岛市黄岛区太白山路19号德国企业南区401(72)发明人贾超超刘佑铭(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人余明伟(51)Int.Cl.G01K7/16(2006.01)H01L21/66(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称炉管温度校准方法(57)摘要本发明提供一种炉管温度校准方法，包括：提供待校准的炉管，所述炉管内放置有若干个温度测量仪，温度测量仪用于测量炉管的温度；于炉管内放置若干个已完成离子注入的衬底，若干个衬底与若干个温度测量仪对应设置；开启炉管以对衬底进行热退火处理；测量衬底的离子注入层电阻，通过测量得到的离子注入层电阻得到炉管内对应衬底所在位置的温度，依得到的温度与温度测量仪测得的温度对炉管进行温度校准。本发明可以最大程度减少人为干扰，降低人力成本，且可准确反映实际的工艺温度，提高校准的准确性；同时因无需使用贵金属材质的标准热电偶进行校准，可极大降低生产成本。CN111829682ACN111829682A权利要求书1/1页1.一种炉管温度校准方法，其特征在于，至少包括步骤：提供待校准的炉管，所述炉管内放置有若干个温度测量仪，所述温度测量仪用于测量所述炉管的温度；于所述炉管内放置若干个已完成离子注入的衬底，若干个所述衬底与若干个所述温度测量仪对应设置；开启所述炉管以对若干个所述衬底进行热退火处理；测量所述衬底的离子注入层电阻，通过测量得到的所述离子注入层电阻得到所述炉管内对应所述衬底所在位置的温度，依得到的温度与所述温度测量仪测得的温度对所述炉管进行温度校准。2.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述温度测量仪包括热电偶。3.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述温度测量仪与所述衬底的数量均包括5个，所述衬底与所述温度测量仪一一对应设置。4.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述炉管包括立式炉管，所述温度测量仪沿所述炉管的高度方向自上而下均匀间隔放置。5.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述衬底的离子注入剂量大于等于2×1015/cm3。6.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述衬底的注入离子包括硼、磷和砷中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：测量所述衬底的离子注入层电阻的方法包括四点探针测试法。8.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述热退火的时间介于10min～200min之间。9.根据权利要求1所述的炉管温度校准方法，其特征在于：对所述衬底进行离子注入之前还包括于所述衬底表面形成氧化膜的步骤，离子注入所述氧化膜所在的表面。10.根据权利要求9所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述氧化膜的厚度介于50～200A之间，形成所述氧化膜的方法包括热氧化法和气相沉积方法中的一种或多种。11.根据权利要求1至10任一项所述的炉管温度校准方法，其特征在于：所述热退火温度介于600℃～1100℃之间。2CN111829682A说明书1/6页炉管温度校准方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术，特别是涉及一种炉管温度校准方法。背景技术[0002]炉管设备(furnace)是半导体芯片制造过程中广泛使用的设备，主要用于薄膜沉积和退火等工艺。现在的炉管大多可以同时进行多片晶圆的工艺处理，即多片(通常以批次为单位，一个批次为25片)晶圆被放入炉管内以同时进行薄膜沉积和/或热处理。由于其极高的处理效率，使得炉管设备的应用越来越广泛。但其极高的处理效率下也隐藏着巨大的风险，一旦设备本身出现故障，则整个批次的晶圆都可能报废，造成极大的经济损失，因而对炉管设备的定期保养非常重要，需定期对炉管设备的各项参数进行检测和校准以确保设备始终保持在良好的工作状态。这其中，炉管设备的温度参数是非常重要的管控对象。温度直接影响薄膜沉积厚度，而薄膜厚度的片间均匀性和片内均匀性对半导体器件性能的影响非常大，且随着半导体器件尺寸的日益缩小，这种影响与日俱增，因而在薄膜沉积或退火工艺前对炉管温度进行校准是设备管理人员的重要工作。[0003]现有的炉管温度校准工作通常是由工作人员手动进行。在炉管空载状态下，工作人员将铂金或铂铑等贵金属材质的标准热电偶升入炉管的炉膛内检测炉管内的实际温度，根据测量的实际温度对炉管进行温度校准。这种完全由人工操作的校准方法存在不少问题。比如，由于完全依赖工作人员的手动操