一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法.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(10)申请公布号CNCN103681416103681416A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310630346.5(22)申请日2013.11.29(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201210上海市浦东新区张江高科技园区高斯路568号(72)发明人肖天金毛智彪(74)专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人竺路玲(51)Int.Cl.H01L21/67(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法(57)摘要本发明公开了一种监控晶圆厚度的方法，通过在晶舟内放置4片监测晶圆来对反应炉内晶舟上放置的晶圆多晶硅生长厚度进行监测，相比较现有技术至少采用6片监控片进行监控减少了1/3的成本，同时在不影响晶圆多晶硅生长的前提下，可在晶舟上放置更多的产品晶圆，提高了生产效率。CN103681416ACN103684ACN103681416A权利要求书1/1页1.一种监控片厚度的方法，其特征在于，包括一反应炉，所述反应炉内有一晶舟，所述晶舟上放置有若干片上下表面相邻的晶圆，形成多个产品晶圆区和多个档片晶圆区，每个所述产品晶圆区皆位于相邻两个档片晶圆区之间；其中，每个产品晶圆区的的顶部、中部和底部各放置有监控片，选取任意一产品晶圆区中部、底部位置处的监控片及顶部下方的监控片以检测该产品晶圆区的各位置处的产品晶圆生长厚度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，部分或全部所述产品晶圆区均设置有4片检测晶圆；其中，部分或全部所述产品晶圆区的顶部设置有两片上下相邻的监控片，另外两片监控片分别位于该产品晶圆区的中部和底部。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，位于所述产品晶圆区的最顶部及与最底部的检测晶圆分别与档片晶圆区的档片晶圆相邻。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，各所述检测晶圆的摆放位置根据工艺需求而设定。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述产品晶圆区均包括若干片上下表面相邻分布的产品晶圆；每个所述档片晶圆区均包括若干片上下表面相邻分布的档片晶圆。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应炉为立式反应炉。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述晶舟呈塔状垂直立于所述反应炉内。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述晶舟在垂直方向上设置有多个插槽，所述插槽用于放置各所述产品晶圆、档片晶圆和检测晶圆。2CN103681416A说明书1/3页一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制备领域，确切的说，涉及一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法。背景技术[0002]在多晶硅炉管（PolyFurnace）工艺中，存在loadingeffect（负载效应），即process产品时的监控片的厚度和使用档片晶圆（dummywafer）testrun（试运行）时的监控片（monitor）的厚度存在差别：以生长温度620℃，目标厚度为的Poly工艺为例，处于档片晶圆下方的监控片的厚度要比处于产品下方的monitor厚度低大约。Poly工艺这种厚度差别可能的原因是档片晶圆的背面Poly膜对热量的吸收大于产品的背面的二氧化硅膜（Oxide）对热量的吸收。这种厚度差别会造成统计制程控制（SPC）管控的困扰。[0003]一般的炉管工艺使用三片监控片，通过插槽固定在晶舟上，分位于boat（晶舟）的上部、中部和下部。为了监控Poly的真实厚度，必须特殊设计产品和监控片的摆放位置，使产品和监控片始终紧临于背面为Oxide（氧化层）的晶圆下方，并且监控片要包住所有产品。业界Poly工艺采用的一种方法是使用六片监控片，监控片2紧临监控片1的下方摆放，固定地位于晶舟的上部，监控片4紧临监控片3的下方摆放，固定地位于晶舟的中部，监控片6紧临监控片5的下方摆放，固定地位于晶舟的底部，产品紧临监控片2的下方一片紧临一片顺序摆放。通过SPC收集监控片2、4和6的厚度来监控Poly工艺的稳定性。[0004]因此，在现有方法或是不能有效地监控Poly膜的厚度；或是需要大量监控片，导致产能利用率降低和制作成本增加。如何以较低成本实现有效监控是一个优秀薄膜沉积工艺需要解决的问题。发明内容[0005]本发明提供了一种监控片厚度的方法，其中，包括一反应炉，所述反应炉内有一晶舟，所述晶舟上放置有若干片上下表面相邻的晶圆，形成多个产品晶圆区和多个档片晶圆区，每个所述产品晶圆区皆位于相邻两个档片晶圆区之间；[0006]其中，每个产品晶圆区的的顶部、中部和底部各放置有监控片，选取任意一产品晶圆区中部、底部位置处的监控片及顶部下方的监控片以监控该产品晶圆区的各位