一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法
2023-06-16 13:43:41
一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法
【專利摘要】本發明涉及一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，其在完成了金屬層鈍化及合金化處理後，對晶圓進行可接受度檢查的電性測試，同時對於測試出的多晶矽柵極電阻偏低而未達標的晶圓，立即進行第二次的合金化處理進行彌補，以增加晶圓的多晶矽柵極電阻的阻值，使其達到標準值，有效提升晶圓的成品質量和優良率，並且同時提高生產效率。
【專利說明】一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於半導體製造【技術領域】，涉及一種晶圓製造方法，尤其是指在晶圓製造過程中，對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法。
【背景技術】
[0002]在半導體製造【技術領域】中，在晶圓的製造工藝流程裡，需要對晶圓表面已經生成的金屬層進行鈍化以及合金化處理，即在該金屬層的表面生成一層非常薄的、緻密的、覆蓋性能良好的、牢固吸附在金屬表面上的鈍化膜；同時通過加入氮、氫元素，使金屬層成為具有預期性能的合金。所述鈍化膜與金屬層是相互獨立存在的，其通常是一層氧化物薄膜，將金屬層與外界或者是後續製程中所使用的腐蝕介質完全隔開，防止金屬層與任何腐蝕介質發生接觸，起到保護作用。
[0003]在現有的對晶圓表面金屬進行鈍化和合金化處理的方法中，通常只對金屬層進行一次鈍化以及合金化處理，隨後就對晶圓進行可接受度檢查的電性測試。但是，按照上述工藝流程製成的晶圓中，通常有一些晶圓的多晶娃柵極電阻(Amorphous Poly Resistance)在晶圓可接受度檢查(WAT Test)的電性測試中沒有達到標準值，即該些晶圓的多晶矽柵極電阻偏低，從而導致晶圓在後續的高速測試中無法達到測試要求，導致晶圓失效。
[0004]所述的晶圓高速測試(HS TRIM)是用於測試晶圓的輸出速度，如果晶圓的輸出速度達不到標準，即視為晶圓失效。而晶圓的輸出速度是與上述提到的多晶矽柵極電阻的阻值有著必然聯繫，一旦晶圓的多晶矽柵極電阻的阻值偏低，就會造成上述失效。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，使晶圓的多晶矽柵極電阻均能達到標準值，提高晶圓成品的質量，並提高生產效率。
[0006]為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，具體包含以下步驟:
步驟1、對晶圓表面金屬層進行鈍化處理，在金屬層上形成一層氧化物薄膜；
步驟2、對晶圓表面金屬層進行第一次合金化退火處理；
步驟3、對晶圓進行可接受度檢查的電性測試，測量晶圓的多晶矽柵極電阻是否達到標準值；若晶圓的多晶矽柵極電阻達到標準值，則可進行晶圓外觀檢測，然後包裝出貨；若晶圓的多晶矽柵極電阻偏低而未達到標準值，則繼續進行步驟4 ；
步驟4、對晶圓表面金屬層進行第二次合金化退火處理，以提高晶圓的多晶矽柵極電阻，在完成晶圓第二次合金化退火處理流程之後，再進行晶圓外觀檢測，然後包裝出貨。
[0007]所述的第一次合金化退火處理和第二次合金化退火處理均採用氮氣和氫氣對晶圓表面金屬層進行合金化處理，處理溫度為30CTC?50CTC,處理時間為10分鐘?60分鐘。
[0008]本發明所提供的對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，使晶圓的多晶矽柵極電阻均能達到標準值，故晶圓不會因為無法達到高速測試的標準而大量報廢失效，有效提聞半導體晶圓的成品優良率，從而有效提聞生廣效率。
【具體實施方式】
[0009]以下詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0010]本發明所提供的對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，具體包含以下步驟:
步驟1、對晶圓表面金屬層進行鈍化處理，在金屬層上形成一層氧化物薄膜；
步驟2、對晶圓表面金屬層進行第一次合金化退火處理；
步驟3、對晶圓進行可接受度檢查的電性測試，測量晶圓的多晶矽柵極電阻是否達到標準值；若晶圓的多晶矽柵極電阻達到標準值，則可進行晶圓外觀檢測，然後包裝出貨；若晶圓的多晶矽柵極電阻偏低而未達到標準值，則繼續進行步驟4 ；
步驟4、對晶圓表面金屬層進行第二次合金化退火處理，以提高晶圓的多晶矽柵極電阻，在完成晶圓第二次合金化退火處理流程之後，再進行晶圓外觀檢測，然後包裝出貨。
[0011]所述的第一次合金化退火處理和第二次合金化退火處理採用完全相同的工藝參數和工藝條件進行，均採用氮氣和氫氣在爐管中對晶圓表面金屬層進行合金化處理，處理溫度為300°C~500°C，處理時間為10分鐘~60分鐘。
[0012]本發明方法對完成了金屬層合金化處理的晶圓進行可接受度檢查的電性測試，對於測試出的多晶矽柵極電阻偏低而未達標的晶圓，立即進行第二次的金屬層合金化處理進行補救，以先後兩次的合金化退火處理改變多晶矽柵極晶格，從而少量增加多晶矽柵極電阻的阻值，使得晶圓在晶片級功能測試(高速測試)中達到標準，有效提升晶圓的成品質量和優良率。
[0013]以下通過表1中所顯示的晶圓完成一次金屬層合金化處理和完成兩次金屬層合金化處理後所分別測得的多晶矽柵極電阻的阻值，能夠及其明顯的說明本發明方法對於提高晶圓的多晶矽柵極電阻具有非常有效的效果。
【權利要求】
1.一種對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，其特徵在於，具體包含以下步驟: 步驟1、對晶圓表面金屬層進行鈍化處理，在金屬層上形成一層氧化物薄膜； 步驟2、對晶圓表面金屬層進行第一次合金化退火處理； 步驟3、對晶圓進行可接受度檢查的電性測試，測量晶圓的多晶矽柵極電阻是否達到標準值；若晶圓的多晶矽柵極電阻達到標準值，則可進行晶圓外觀檢測，然後包裝出貨；若晶圓的多晶矽柵極電阻偏低而未達到標準值，則繼續進行步驟4 ； 步驟4、對晶圓表面金屬層進行第二次合金化退火處理，以提高晶圓的多晶矽柵極電阻，在完成晶圓第二次合金化退火處理流程之後，再進行晶圓外觀檢測，然後包裝出貨。
2.如權利要求1所述的對晶圓表面金屬進行鈍化及合金化處理的方法，其特徵在於，所述的第一次合金化退火處理和第二次合金化退火處理均採用氮氣和氫氣對晶圓表面金屬層進行合金化處理，處理溫度為30CTC?50CTC,處理時間為10分鐘?60分鐘。
【文檔編號】H01L21/28GK103887159SQ201210557539
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】孫琪, 鄧詠楨, 黃飛, 黃暉, 程潔, 錢亞峰, 李曉娜, 丁甲, 張凌越 申請人:上海華虹宏力半導體製造有限公司